甘肃柳园地区早二叠世正长花岗斑岩脉锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征——对北山造山带晚古生代构造背景的指示

甘肃北山地区位于中亚造山带中段,是诠释中亚造山带构造演化的关键区域之一,长期以来受到地质学界的广泛关注。柳园地区位于甘肃北山南带,区内脉岩发育,这些岩脉的研究可以为阐释北山造山带晚古生代构造背景提供更多证据。基于此,本文选取位于甘肃柳园地区的正长花岗斑岩脉开展了系统的锆石U-Pb-Hf同位素和全岩主量、微量元素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析显示,岩脉侵位于早二叠世（（288.5±1.4）Ma）。全岩地球化学分析显示,正长花岗斑岩脉的SiO₂和全碱质量分数较高,Fe、Mg、Ca、Al和P质量分数较低,Rb、Th、U和Pb相对富集,Ba、Nb、La、Ce、Sr和Ti等元素相对亏损,Eu负异常显著,具有较高的Rb/Sr值和较低的K/Rb值及锆石饱和温度（730~844℃,集中于740℃左右）,显示该岩脉为高钾钙碱性高分异I型花岗岩,并具有俯冲带岩浆活动的地球化学特征。正长花岗斑岩脉具有较低的Zr/Hf值（18.42~28.01,平均值为22.37）和Th/U值（3.82~7.99,平均值为5.34）,与平均地壳组分接近,锆石ε_Hf（t）值为2.94~9.66,平均值为5.72,T_DM2值为955~611 Ma,指示源区主体为新元古代地壳的部分熔融,并存在幔源物质加入。根据构造判别图解并结合前人关于二叠纪区域构造变形、盆地沉积物源、岩浆演化等方面的研究结果,笔者认为该正长花岗斑岩脉形成于俯冲作用过程中的局部伸展环境,并认为北山地区增生造山事件至少持续到早二叠世。     

北山造山带中部早古生代伸展构造体制：来自石板井辉长岩的年代学及地球化学证据

北山造山带位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块交汇部位。为了研究北山地区早古生代大地构造属性,基于1∶5万区域地质矿产调查,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年法对分布于石板井地区的辉长岩体进行了年龄测定和岩石地球化学测试。结果表明:辉长岩体锆石U-Pb年龄为498.9±2.4Ma,属晚寒武世。地球化学数据显示:岩石具有较低的SiO_2(40.39%~53.62%)和较高的Al_2O_3(12.56%~19.26%)、CaO(8.09%~10.93%)含量和Mg#值。稀土总量较高(∑REE=62.69×10~(-6)~250.62×10~(-6)),轻重稀土分异明显[(La/Yb)N=4.89~16.94],无明显Eu异常,δEu=0.82~1.28。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Zr、Ti等。Rb/Nb-Rb/Zr、(Ce/Yb)N-(Yb)N、Zr-Y和Zr-Nb图解显示该岩体岩浆起源于过渡型岩石圈地幔的部分熔融,并且在上升侵位过程中发生明显的地壳混染。辉长岩体具有相对高的TiO2(0.65%~1.98%)、Nb(4.47×10~(-6)~18.56×10~(-6))、Ta(0.44×10~(-6)~1.86×10~(-6))、Zr(48.07×10~(-6)~386.86×10~(-6))、Hf(2.17×10~(-6)~21.23×10~(-6))含量,相近于板内玄武岩。此外,在辉长岩体南侧发育同期二长花岗岩,二者构成双峰式岩浆岩组合。综合上述特征,辉长岩产出构造背景为板内伸展构造体制,并推测在晚寒武世古亚洲洋未发生俯冲,仍处于扩张期。     

洋板块地层学的概念、模式、组成及失序变化*

着重介绍了洋板块地层的概念、模式、组成及失序变化特征。造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体是经历俯冲碰撞消亡后的古洋沉积记录,利用微体古生物地层学和同位素年代学方法可以重建造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体的原始地层。洋板块地层(学)是用来描述沉淀在洋壳基底之上的沉积岩和火成岩序列的术语,其开始于洋中脊形成,终止于该洋中脊被移入到汇聚边缘增生楔。从造山带混杂岩中重建的古大洋地层的基本组成大体相似,但因大洋岩石圈的岩浆背景不同,造成不同时期和不同类型的洋板块地层组成也会有差异。在前人研究成果的基础上, 笔者通过对不同类型洋板块地层进行分类,介绍了如何从经历碰撞造山过程的增生造山带进行洋板块地层的重建。引入“洋板块地层学”概念的主要目的在于通过对因俯冲增生而消亡的具有洋壳基底的构造洋盆和边缘海盆地的地层单元进行重建,恢复已消失洋的地层组成单元,这对造山带地层解析、造山带构造古地理恢复、重大构造变革期古地理学研究和板块重建等都将起到积极的促进作用。     

Formation and Evolution of Chromitites in the Hongshishan Complex,Beishan Orogenic Collage,NW China: Constraints from Mineralogical Compositions,Re-Os Isotopes and Platinum-Group Element Geochemistry

The Hongshishan chromitite deposits are situated to the north of the Beishan orogenic collage, in the southern part of the Central Asian Orogenic Belt. This study describes the mineral chemistry, Re-Os isotopes and platinum-group elements geochemistry of the Hongshishan chromitites for the purpose of constraining the origin, evolution and composition of their parental melts. The restricted ranges of Al₂O₃, Cr₂O₃ and Cr#-Mg# variation of chromite-cores ...     

甘肃北山南部活动断裂的发现及其区域构造意义

在河西走廊北侧、 北山南缘新发现属于不同断裂系统的两条晚第四纪活动断裂,分别称之为旧井-板滩断裂和俄博庙断裂.其中,旧井-板滩断裂长约28 km,距玉门市约55 km,由4条分支断裂组成,呈复杂的"Y"字形分布.总体走向北东40°～50°,倾向北西,倾角60°～70°,控制了西侧两个晚新生代盆地的发育.俄博庙断裂长约1...     

北山造山带南缘一条山北闪长岩地球化学、年代学特征及其构造意义

一条山北闪长岩地处北山造山带与敦煌地块的接触部位,对其研究可以更深入地了解北山造山带南缘古生代的构造演化及其地球动力学意义。笔者对一条山北闪长岩系统开展了锆石U-Pb同位素和全岩主量、微量元素分析。LA-ICP-MS 锆石U-Pb分析显示,一条山北闪长岩侵位时代为早二叠世(274.6±1.6)Ma。全岩地球化学分析显示,其为准铝质钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素Rb、Pb、Th、U等元素,尤其是强不相容元素Rb、Th、K富集程度较高,强烈亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,富集Zr、Hf。岩石成因分析表明,一条山北早二叠世闪长岩岩浆源区为岩石圈地幔岩浆作用导致下地壳岩石部分熔融,并与少量幔源玄武质岩浆混合。根据相关判别图解并结合区域地质资料分析,一条山北早二叠世闪长岩形成于后碰撞伸展拉张环境,指示北山南带在早二叠世进入了后碰撞演化阶段或者局部进入后碰撞演化阶段。     

Bouguer Gravity Anomaly in the Andean Orogenic Belt and its Dynamic Implications for Regional Tectonic Evolution

Calculated Bouguer gravity anomalies from the Andean orogenic belt interpreted as derived from regional gravity data to aid understanding of the lithospheric structure and tectonic evolution of the belt. These anomalies reveal lithospheric structures distributed throughout the belt, including linear and circular structures. NE-trending structures reflect sinistral transpression across the northern part of the belt, and NW-trending structures represent dextral transtension in the southern part. These results are supported by gravity-anomaly patterns that demonstrate mantle flow in a trench-parallel direction both northward and southward away from the stagnation band that is beneath the subducting Nazca slab. This mantle flow has served as an important driving force in the evolution of the Andean orogenic belt. Features of the modified tectonic model of the Andean orogenic belt are consistent with the spatial variation in and interpretation of Bouguer gravity anomalies.     

秦岭—大别勉略结合带蛇绿岩及其大地构造意义

秦岭—大别勉略结合带乃是秦岭—大别造山带的组成部分和中国大陆最后拼合的主要具体结合带之一,该带是一个复杂的、包括不同成因岩块的蛇绿构造混杂带。带内蛇绿岩主要出露在南秦岭略阳—勉县—五里坝一带以及大别山南缘随县—京山一带。带内超基性岩类主要为方辉橄榄岩和纯橄榄岩,稀土特征为轻稀土亏损,铕富集型;辉绿岩均为轻稀土富集型。变质火山岩可区分为3种类型：一为轻稀土亏损的洋脊拉斑玄武岩,Ti/V、Th/Ta、Th/Yb、Ta/Yb值表明其为MORB型玄武岩,代表本区消失了的洋壳岩石;第二类为初始洋壳型变质玄武岩,以黑沟峡和大别南缘周家湾岩片为代表;第三类为岛弧火山岩组合。这表明勉略洋盆在晚古生代—早中生代曾经历过一个较     

甘肃北山钨矿床时空分布、矿床类型及成矿动力学背景

甘肃北山造山带经历漫长而复杂的增生造山作用并于二叠纪发生碰撞造山,引发广泛的花岗质岩浆活动及相应的钨成矿作用。前人已对这些矿床的地质地球化学特征进行大量的研究,但在成矿动力学背景、成矿时代等方面仍存在着争议。基于此,本文在前人对甘肃北山钨矿床研究的基础上,通过详细的野外调研和室内综合研究,对该区钨矿床时空分布及地质、地球化学特征进行总结,并提出成矿动力学模型。甘肃北山钨矿床集中分布于星星峡—明水古微陆块周缘及双鹰山—花牛山岛弧,可以进一步厘定为两期成矿作用,即早期早志留世—中石炭世（439～362 Ma,322～314 Ma）岛弧碰撞拼贴引发古陆壳重熔,形成携带大量钨锡成矿元素的花岗质岩浆流体,最终上升至构造有利位置成矿,是北山钨锡多金属成矿的主成矿期,矿化类型多为石英脉型黑钨矿;晚期为早二叠世—中三叠世（286～226 Ma）后碰撞伸展诱发中酸性岩浆的大规模上侵及相关的钨钼矿化,矿化类型为矽卡岩型白钨矿及斑岩型钼（钨）矿,其中钨作为钼的伴生矿种出现。     

甘肃北山地区古亚洲南缘古生代岛弧带位置的讨论

综合研究得出结论:甘肃北山红石山断裂带以北的雀儿山-英安山地区为一种与俯冲洋壳板块相关的岛弧带,它记录了古亚洲大洋向南缘东天山古陆系统下俯冲消减的整个地史过程.主要依据:①该地区缺少古老基底陆壳;②发育于区内的中奥陶世-泥盆纪不同时代地层中的火山岩和石炭-三叠纪的中酸性侵入岩,主要以钙碱性或TTG或埃达克成分系列为主要标志,揭示深部有消减洋壳板片或岩源的存在;③从中奥陶世和志留纪火山岩的玄武岩、安山岩和英安岩组合,到泥盆纪以安山岩、英安岩为主的流纹岩、玄武岩组合,至三叠纪马鞍山、小草湖中酸性侵入岩序列的部分高钾钙碱性岩石类型组合,反映古亚洲大洋在南侧消减带之上从一种不成熟岛弧到成熟岛弧和大陆边缘弧发育演化的过程;文章提出代表古亚洲大洋南缘消减带的实际位置应在雀儿山-英安山一线以北的蒙古境内,而北山岛弧带实属南侧东天山古陆陆缘增生地体的一部分.     

东昆仑造山带早古生代—早中生代构造演化的沉积地球化学记录

东昆仑地区发育一套显生宙碎屑岩地层,包括下寒武统沙松乌拉组、中—上奥陶统纳赤台群、上石炭统—下二叠统浩特洛哇组、下三叠统洪水川组、中三叠统希里科特组以及上三叠统八宝山组。研究区砂岩的CIA值反映沙松乌拉组砂岩源区化学风化程度较高,其余各组砂岩源区化学风化程度较低。主量和微量元素研究结果表明各组砂岩源区以长英质岩石为主,包含少量中性成分。La、Ce、Th、U、∑REE含量和La/Sc、Th/Sc、Sc/Cr、La/Y比值指示沙松乌拉组和纳赤台群砂岩沉积环境为大陆岛弧或活动大陆边缘,浩特洛哇组砂岩形成于被动大陆边缘环境,洪水川组砂岩沉积环境为活动大陆边缘,希里科特组砂岩的微量元素含量及其比值接近于活动大陆边缘和被动大陆边缘,八宝山组砂岩沉积环境为活动大陆边缘。综合分析认为沙松乌拉组和纳赤台群砂岩形成于原特提斯洋俯冲阶段,浩特洛哇组砂岩形成于古特提斯洋持续扩张阶段,洪水川组砂岩形成于古特提斯洋俯冲阶段,希里科特组砂岩形成于陆(弧)陆初始碰撞阶段,八宝山组砂岩形成于陆陆全面碰撞—碰撞后阶段。     

Geochronology and Geochemistry of the Early Paleozoic Ore-host Volcanic Sequence in the Kalatag Area,East Tianshan,NW China: Implications for the Tectonic Evolution

The East Tianshan contains many late Paleozoic magmatic and polymetallic deposits. Recent studies demonstrate that the early Paleozoic volcanic rocks discovered in the northern region of East Tianshan can be subdivided into the Daliugou, Hongliuxia and Kalatag formations. Here, we report zircon U-Pb ages of volcanic rocks and quartz diorite porphyry, together with whole-rock geochemical and Sr-Nd isotope data of early Paleozoic volcanic rocks, in order to investigate their petrogenesis and geody...     

Emplacement Mechanism of the Akebasitao Pluton: Implications for Regional Tectonic Evolution of West Junggar, NW China

Late Carboniferous to Early Permian A-type granites are extensively distributed throughout the West Junggar region, NW China, and the Akebasitao pluton is extremely distinguished among these plutons. In this paper, we reported new anisotropy of magnetic susceptible (AMS) data combine with detailed field study and audio magnetotelluric (AMT) sounding to assess the three-dimensional shape and magmatic emplacement mechanism of the Akebasitao pluton. The geological features and the AMT sounding indicate that the pluton had a slightly oblique movement of magma from northwest to southeast, which was most likely to correspond to an asymmetrical torch with a laccolith-shaped upper part, and a lower part formed by sub-vertical “root” that was located within its northwestern part, probably controlled by the NE-trending Anqi fault. The AMS fabrics of all the specimens reveal a low Pj value (mean of 1.02) and a low T value (mean of ?0.024), suggesting that the deformation of the AMS ellipsoid is relatively weak. The specimens exhibit both oblate and prolate shapes of the AMS ellipsoid. Magnetic lineations and foliations are randomly distributed throughout the pluton without any preferred orientation. These AMS patterns indicate that the pluton formed in a relatively stable structural environment with no regional extrusion. Therefore, we propose a complex emplacement process in which the magmas reached the shallower crust levels via deep-faults and subsequently occupied the room created by doming, accompanied by stoping near the pluton roof. Additionally, the regional tectonic setting was relatively stable during the emplacement of the Akebasitao pluton, indicating the termination of compressional orogeny during the late Late Carboniferous in the West Junggar region. This conclusion perfectly coincides with the regional tectonic paleogeography, magmatic system, and paleostress field.     

内蒙古北山造山带中段石板井地区A型花岗岩锆石U-Pb年龄及对北山洋闭合时间的限定

石板井A型花岗岩体位于内蒙古北山造山带中段,岩性组成以正长花岗岩为主,二长花岗岩次之。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得该岩体的侵位年龄为395.6±4.9 Ma（MSWD=3.6,n=15）,时代为早泥盆世。岩石属偏铝-弱过铝质高钾钙碱性系列,具有高硅（SiO2=72.71%~76.43%）,富碱（K2O+Na2O=7.80%~9.23%）,低铝（Al2O3=12.09%~13.73%）,贫镁（MgO=0.06%~0.51%）和钙（CaO=0.44%~1.69%）,K2O>Na2O的特点;稀土元素配分曲线呈轻稀土元素富集的右倾型,形态呈"海鸥式"分布,Eu强烈亏损（δEu=0.02~0.35,平均0.16）;富集高场强元素Zr、Hf、U、Th和大离子亲石元素Rb、K等,而元素P、Ti、Ba、Sr明显亏损。上述地球化学特征指示该岩体属A型花岗岩,源于下地壳在高温条件下部分熔融及其后长石、磷灰石、榍石等的分离结晶。构造判别图解指示具有A2型花岗岩的特征,形成于后碰撞伸展构造环境,指示牛圈子-洗肠井蛇绿岩带所代表的北山洋闭合时限在早泥盆世之前,早泥盆世该区的构造已由挤压体制转变为伸展体制。     

内蒙古北山造山带圆包山—希热哈达地区白山组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及对古亚洲洋俯冲作用的启示

在内蒙古北山造山带北部圆包山—希热哈达地区白山组采集了安山岩和含角砾花岗斑岩,并对其进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学分析,探讨北山地区晚古生代构造演化历史。锆石U-Pb定年结果显示,安山岩和含角砾花岗斑岩的年龄加权平均值分别为300.0±2.5 Ma（MSWD=2.0,n=13）和300.3±1.9 Ma（MSWD=1.9,n=23）,确认研究区白山组地层时代为晚石炭世。该套火山岩相对富集轻稀土元素和Rb、K、Ba等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、P、Ti等高场强元素,具有活动性大陆边缘弧的地球化学特征,表明晚古生代北山北部古亚洲洋板块的俯冲持续到晚石炭世。岩石地球化学研究显示,石炭纪白山组安山岩的岩浆是俯冲带流体交代中—下地壳,并使其部分熔融形成;含角砾花岗斑岩主要为中—下地壳物质熔融的产物,源区有沉积物熔体的加入。由北往南,白山组火山岩从中性钙碱性向中酸性、酸性高钾钙碱性火山岩过渡,其分布规律指示了古亚洲洋板块由北向南的俯冲极性。     

东天山板块缝合区(带)的构造演化与多金属矿床成矿的关系

研究表明位于康古尔断裂和阿齐克库都克断裂之间的东天山板块缝合(区)带经历了4个阶段的演化过程, 即泥盆纪吐哈古大洋形成、早石炭世俯冲造山、晚石炭世碰撞造山以及二叠纪造山期后缝合带的进一步变形.自北而南划分为4个构造带, 共同组成了一个向下收敛的楔状缝合区(带).东天山的矿产严格受构造控制, 相应地从北向南分布有前缘推覆带斑岩型铜矿床→蛇绿混杂岩带铜(镍)硫化物矿床和韧性剪切带型金矿床→叠瓦岩片带矽卡岩型铜多金属矿床→热液型金矿床.这些类型的矿床集结成东天山地区4条大的成矿带: 康古尔断裂以北铜矿带, 金、铜镍硫化物矿床成矿带(北带), 阿齐山-雅满苏铁(铜)、银多金属成矿带(南带)和中天山地块铁、铅锌、银成矿带.      

中新生代陆内造山带的地层学研究——以燕辽造山带为例

陆内造山带作为一种特殊类型的造山作用形式,具有明显不同于稳定陆块区和一般造山带的地层学特征。笔者以燕辽造山带为例,将陆内造山带的地层划分为前造山期地层、始造山期地层、主造山期地层和重造山期地层四种类型。并简要介绍了这四种不同构造层的特点及应采取的研究方法。     

北山造山带古生代浊积岩构造环境探讨及其大地构造意义

北山造山带是研究中亚造山带增生造山的关键地区之一,浊积岩是增生造山带的重要组成部分。北山古生代浊积岩主要出露于营毛沱、柳园和黑山口地区。营毛沱浊积岩发育于下奥陶统,古水流方向由南向北,内部砂岩具中高等风化程度的长英质源区,构造背景为被动陆缘。早二叠世柳园浊积岩内部砂岩具低到中等风化程度的中基性源区,构造背景为大洋岛弧。早二叠世黑山口浊积岩中的砂岩源区具中等风化程度,环境相对柳园砂岩较为稳定,和长英质源区的沉积岩具相似性,构造环境可能为活动陆缘弧。对北山古生代浊积岩的解剖揭示北山古生代经历了复杂的俯冲增生过程。早古生代花牛山-火石山一带发育向北的俯冲,火石山南部被动陆缘形成营毛沱浊积岩,之后的俯冲带局部后撤形成泥盆纪墩墩山岛弧。柳园地区晚古生代洋壳向花牛山和石板山岛弧带俯冲分别形成了柳园和黑山口浊积岩。本研究支持北山增生时间持续到早二叠世的观点,对认识天山、索伦缝合带的衔接对比研究具有重要的意义。     

阿尔泰晚古生代早期长英质火山岩的地球化学特征及构造背景

新疆北部哈巴河一带出露的一套晚古生代早期长英质火山岩主要由英安质—流纹质火山岩组成。其Rb-Sr等时线年龄为405±57Ma,为早泥盆世。地球化学特征显示它们具有Ti含量低,Mg#含量中等—富集(42.2~88.7),Th/Ta为8.6~16.4,低—中等Ti/Zr值(介于4.9~53.46);稀土配分型式为LREE富集,无Eu或中等的负Eu异常;且在蜘蛛网图上显示LILE富集,Nb和Ta亏损的特征。Y-Nb和Rb-(Y+Nb)构造判别图解显示这些长英质火山岩形成于岛弧环境。结合前人的研究成果,认为新疆北部哈巴河晚古生代早期长英质火山岩是在古亚洲洋北侧岛弧构造环境下形成的,是作为古亚洲洋从SW至NE方向朝西伯利亚古板块俯冲的产物。     

甘肃北山南带前红泉金矿的发现及其找矿意义

甘肃北山南带是中国西北地区重要的金属矿床富集区,已发现多处韧性剪切带型金矿床或与韧性剪切带有关的金矿床,但近年来该区有关韧性剪切带型金矿的研究和找矿勘查工作陷入沉寂。前红泉金矿是在基础地质调查工作的基础上通过大比例尺化探手段逐步发现的中型金矿床。通过野外勘查和室内综合研究发现,该金矿床产于长城纪古硐井群千糜岩、千枚岩和千枚状板岩中,严格受NWW向韧性剪切带控制,硅化、毒砂化、绢云母化、黄铁矿化是与之关系密切的矿化蚀变。区内金化探异常高值区及相关矿化蚀变可作为该矿床主要的找矿标志。前红泉金矿的发现对北山南带寻找与韧性剪切带有关的金矿具有重要的指导意义,尤其是在勘查方法手段选择、找矿思路及方向上具有一定的借鉴价值。文章提出已有矿床外围、深部及重要化探异常区是下一步找矿突破的重点区域。