南秦岭勉略构造带张儿沟新元古代变安山岩地球化学特征及锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄——Rodinia超大陆聚合事件的记录

本文报道了新获得的南秦岭南缘勉略构造带张儿沟新元古代变安山岩锆石U-Pb年代学、主量和微量元素研究成果,并讨论了秦岭板块和扬子板块西北缘新元古代构造演化历程。张儿沟变安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为840±5.4 Ma(MSWD=0.44,n=20)和847±5.7Ma(MSWD=0.45,n=19)。张儿沟变安山岩属准铝质钙碱性系列,具富硅(Si_2O=58.42%～63.57%)、富钠(Na_2O/K_2O=2.02～14.94)、富铝(Al_2O_3=16.80%～17.64%)和低镁(Mg O=1.87%～2.11%)的主量元素地球化学特征,强烈富集Sr(541.42×10~(-6)～674.80×10~(-6)),亏损重稀土元素Y(9.25×10~(-6)～10.11×10~(-6))和Yb(1.10×10~(-6)～1.16×10~(-6)),具有较高的Sr/Y值(56.22～67.17),表现出弱的正铕异常(δEu=1.02～1.07),符合Adakite(高锶低钇中酸性岩,亦译埃达克岩)特征,为俯冲洋壳部分熔融的产物,熔融源区残留相可能为含10%～25%石榴子石角闪岩。张儿沟变安山岩是新元古代勉略洋盆北向俯冲阶段的产物,为Rodinia超大陆聚合事件在该地区的岩浆响应。     

南秦岭勉略构造带研究现状分析

南秦岭勉略构造带在研究中国大陆构造演化历史中具有重要的大地构造意义。年代学及岩石地球化学研究显示勉略蛇绿构造混杂岩的形成时代、形成原因都是非常复杂的;大量三叠纪花岗岩的分布特征及形成时代显示其成因与勉略洋盆闭合及之后发生的陆壳基底的俯冲有关,同时关于这些花岗岩形成的动力学背景,也存在多种不同的观点;区内高压基性麻粒岩的研究反映了秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞-折返的造山过程。如果对勉略构造带更多高压变质岩石进行细致研究,可为恢复秦岭造山带造山过程提供更多岩石学证据。     

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究,将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾,富Na贫P,整体具有N- MORB特点,形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩,Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量,相对亏损Nb、Ta、P和Ti,形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值主体为负值,介于-8.01~+0.77,表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15),表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为,纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物,俯冲作用一直持续到800Ma左右,该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

南秦岭勉略带铧厂沟火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学研究

陕西省西南部铧厂沟火山岩以英安岩为主(～ 90vol％),夹玄武岩构造透镜体(～ 10vol％).玄武岩SiO2含量为43.6％ ～ 54.7％,具有低K、Ti,高Na、Mg的特征;稀土总量为24×10-6 ～29×10-6,中稀土轻微富集,Eu、Sr轻微正异常;具有正Rb、Ba异常及负Nb、Zr异常,LaN/YbN值为1.81 ～2.87,Th/Yb值为0.19 ～0.23,Th/Nb值为0.11 ～0.20,Nb/La值为0.26～0.70,Hf/Th值为0.50 ～ 0.67,显示亚碱性弧玄武岩的特征.英安岩SiO2含量为59.5％～ 72.3％,稀土总量较低(116×10-6～187 × 10-6),为右倾式配分模式,Eu负异常,富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Th、K等),亏损高场强元素(如Nb、P、Ti、Ta等),显示弧火山岩地球化学特征.获得玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为801.7±4.7Ma (MSWD=1.18;n=12),英安岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为802.1±5.3Ma (MSWD=1.02;n=19),二者在误差范.内一致.因此,铧厂沟火山岩是一套火山弧环境的亚碱性玄武质-英安质火山岩组合,表明新元古代曾有大洋板块向南俯冲到扬子古板块北缘之下;这套火山岩裹挟于泥盆系沉积地层中,与泥盆系地层一起,共同组成了一套由晚古生代-三叠纪勉略洋闭合所致的构造混杂岩带.     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。     

南秦岭勉略构造带三岔子地区田坝辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

报道了南秦岭勉略构造带三岔子地区田坝辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、主量元素及微量元素研究成果,并讨论了研究区勉略构造带新元古代时期的构造演化.田坝辉绿岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年结果为(805.9±2.6)Ma(MSWD=0.033,n = 9),限定其形成时代为新元古代中期.田坝辉绿岩属钙...     

勉略构造带横现河地区张岩沟双峰式火山岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

提要：横现河地区张岩沟双峰式火山岩位于勉略构造带三岔子—略阳段,由紧密共生的变质基性火山岩和变质中酸性火山岩组成,其原岩为亚碱性玄武岩和亚碱性流纹-英安岩。中酸性火山岩稀土元素含量明显低于玄武岩,表明中酸性火山岩为地壳部分熔融形成,而非分离结晶成因。玄武岩具有较高的Zr含量与较高的Zr/Y值,表现出板内玄武岩特征,其具有的弧印记应为陆壳物质混染所致。LA-ICP-MS锆石U-Pb测试结果表明,流纹岩成岩年龄为(728±10) Ma (n=4,MSWD =0.14)。结合区域地质背景,认为张岩沟双峰式火山岩形成于地壳伸展机制下的大陆裂谷环境,预示着该地区新元古代洋盆的打开。这一新成果,对研究勉略带新元古代的构造演化以及探讨扬子地块北缘对Rodinia超大陆裂解的响应具有重要意义。     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西-北西西向展布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带.该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征.初步确定发育OIB以及N-MORB和E-MORB型玄武岩,代表了洋盆发育的物质记录.根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期-早石炭世(D3-C1)沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆.在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系.进而确定勉略带是一条重要的东古特提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一.     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西－北西西向民菜布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带。该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征。初步确定发育OIB以及N－MORB和E－MORB型玄武岩,代表了洋人舅发育的物质记录。根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期－早石炭世（D3－C1）沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆。在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水下裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系。进而确定勉略带是一条重要的东古特 提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一。     

秦岭勉略构造带组成、变形特征及与成矿关系

勉略构造带略阳－勉县段组成复杂,包括勉略洋盆琪成、不同时期演化、不同性质和环境的沉积岩系、蛇绿岩建造和岩浆侵入体。这此不同组成在造山过程中经强烈复杂的变莆和变位,构成典型的非史密期地层。依据时代、原岩建造、构造环境及变形变质作用,笔者将构造带划分为不同性质和类型的构造岩片系,并结合详细的构造解析,建立了勉略带构造变形序列,综合分析认为,勉略带经历了洋盆表成（Ｄ－Ｃ１）、俯冲闭合（Ｃ１－Ｔ１）、ＤＵ     

南秦岭勉略蛇绿混杂岩带硅质岩沉积环境研究

硅质岩是南秦岭勉略构造带中分布较广泛的一种岩石类型，其形成环境的确定对勉略造山带的沉积环境、盆地格局和构造演化的分析具有重要意义．根据对沉积组合、主要元素、稀土元素地球化学组成等方面的综合分析，认为南秦岭勉略带硅质岩形成于大陆边缘环境，其地球化学组成以富含ＳｉＯ２，贫Ｆｅ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ａｌ２Ｏ３，以及较低的ΣＲＥＥ质量分数和具微弱的Ｃｅ负异常为特征．     

勉略构造带硅质岩元素地球化学特征及其形成环境

勉略构造带古生代硅质岩发育,其对西秦岭造山带古生代沉积环境与构造背景具有重要指示意义。本文研究了勉略构造带西段文县地区泥盆纪硅质岩的野外露头产状、岩石学与矿物学及全岩主微量元素地球化学特征,对比分析了该带东段硅质岩性质,综合剖析了勉略构造带古生代硅质岩的沉积环境,探讨了西秦岭造山带古生代岩相古地理环境及大地构造背景。文县硅质岩有灰白色块状硅质岩和灰黑色角砾状硅质岩两种类型,两者均具层状、条带状等沉积构造,并与上覆、下伏地层整合接触,为典型热水沉积硅质岩。岩石主要组成矿物为细晶-微晶石英,含有少量的方解石、绢云母及泥质等。岩石地球化学分析显示,硅质岩SiO2含量较高,为84.85%~99.07%,平均为91.99%,且灰白色硅质岩质地更纯,SiO2含量明显高于灰黑色硅质岩。硅质岩主微量、稀土元素Fe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、V/Y-Ti/V及LaN/CeN-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解表明该区硅质岩主要形成于大陆边缘及近大陆边缘环境。稀土元素显示灰黑色角砾状硅质岩稀土总量较高,为171.3×10-6~236.1×10-6,而灰白色块状硅质岩仅为11.96×10-6~51.06×10-6,表明前者所含陆源物质组分更多;稀土元素北美页岩标准化后两者整体显示了相似的轻重稀土分异不明显的平坦型稀土配分模式,其中灰黑色硅质岩δCe为0.95~1.05、δEu为0.66~0.87、(La/Yb)SN值为0.95~1.10,反映基本无Ce异常、弱Eu负异常及轻重稀土分异不明显;灰白色硅质岩的δCe为1.07~1.12、δEu为0.70~0.90、(La/Yb)SN值为1.64~4.07显示了弱Ce正异常、弱Eu负异常及弱轻重稀土分异,两者稀土元素特征与世界典型大陆边缘(裂陷)盆地硅质岩相近。文县硅质岩地质、元素地球化学特征表明其整体形成于大陆边缘及近大陆边缘沉积环境,但相比于灰白色块状硅质岩,灰黑色角砾状硅质岩有更多陆源物质加入。结合勉略构造带东段古生代硅质岩野外产出及地球化学特征分析,该区在早古生代-晚古生代早期主要处于扬子板块北部大陆边缘海盆沉积环境,有较多的陆源物质加入到富硅的热水沉积中,在勉略构造带内自西向东形成了一系列不同时代的热水沉积硅质岩。与此同时,西秦岭主要处于大陆裂陷构造背景之中,多期次的裂陷活动形成了一系列裂陷盆地及深大断裂,这对西秦岭古生代热水沉积硅质岩的形成具有重要意义。     

秦岭勉略构造混杂带康县-勉县段蛇绿岩块-铁镁质岩块的SHRIMP年代及其意义

本文对秦岭勉略（勉县—略阳）构造混杂带康县—勉县段的铁镁质岩块或蛇绿岩块进行了系统的锆石SHRIMP UPb年代学研究。测年结果表明,勉略构造混杂带康县—勉县段铁镁质岩块的形成时代为841±16~812±11Ma,蛇绿混杂岩中的辉长岩和辉绿岩块的形成时代为827±14~808±10Ma。从西向东,勉略构造混杂带不同地段蛇绿岩块或铁镁质岩块的锆石UPb同位素年龄在误差范围内相同,表明勉略混杂岩带中的蛇绿岩块所代表的是新元古代古洋壳残片。中部三岔子斜长花岗岩的形成年龄（923Ma±13）大于其他铁镁质岩块和蛇绿岩。     

勉略构造带庄科岩片洋壳型变玄武岩锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素特征:新元古代勉略洋盆存在的直接证据

庄科岩片位于南秦岭南缘勉略构造带.前人系统的岩石地球化学研究表明,庄科岩片变玄武岩属拉斑玄武岩系列,整体表现出N-MORB特征,为勉略洋盆残余,但一直未获得高精度的测年数据.本文首次获得庄科岩片洋壳型变玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为999±4Ma(MSWD=0.08,n=25)、991±6Ma(MSWD=1...     

勉略结合带五里坝火山岩的地球化学研究及其构造意义

五里坝火山岩位于扬子与秦岭微板块的分界断裂:巴山弧两河—饶峰—石泉—高川蛇绿构造混杂带内,岩石为一套双峰式火山岩组合,由亚碱性玄武岩和亚碱性英安流纹岩组成。基性岩和酸性岩均具有显著的Nb、Ta亏损,玄武岩的Th/Yb-Ta/Yb和Ti/Zr-Ti/Y不活动痕量元素组合特征指示这套双峰式火山岩具有岛弧火山岩的地球化学特征,形成于特殊的洋内岛弧弧内裂陷的大地构造环境。五里坝火山岩应是勉略洋盆在古生代晚期—中生代早期发育期间洋壳俯冲及裂陷的岩浆作用产物。它可能是勉略缝合带在巴山弧地区出露的重要岩石学证据。     

南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U—Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。     

秦岭南缘勉略构造带小碥河—长坝地区变质地层碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带小碥河-长坝地区发育一套时代有争议的低角闪岩相变质沉积地层。由于该变质沉积地层受到了强烈变质和变形作用的改造,且缺少精确的年代学证据,在以往的地质研究和地质图中将其形成时代划归为古元古代、早古生代、志留纪-三叠纪、泥盆纪、泥盆纪-石炭纪等。笔者以该区的变质碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,完成锆石测点一个样品共计80个,获得小碥河-长坝地区的变质地层主要碎屑锆石年龄为850~658 Ma,最小年龄加权平均值为（576.5±12.4）Ma。结合前人资料,认为小碥河-长坝地区变质地层的沉积时代主体应为早古生代;物源主要来自勉略构造带内部火山岩、碧口微地块及扬子地块西北缘新元古代岩浆岩;其沉积事件对应了勉略构造带及扬子地块西北缘地区早古生代伸展裂陷沉积过程。     

甘肃西秦岭阳山金矿控矿构造特征及对勉略构造混杂岩带金矿勘查的启示

阳山金矿大地构造位置位于秦祁昆造山系秦岭弧盆系南秦岭勉略构造混杂岩带,成矿区划属秦岭成矿省南秦岭成矿带新关-阳山成矿亚带。由于矿床位于构造混杂岩带中,控矿构造复杂,给勘查工作带来了很大的困难,一度无法提交勘查报告。为了详细理清构造控矿样式,利用矿区探矿工程资料,提取大量的构造要素,利用构造统计分析及应力分析方法,结合野外现场观察,提出了全新的构造控矿模式。通过研究认为,阳山金矿位于勉略构造混杂岩带文县安昌河－观音坝逆冲断裂推覆构造体系前锋断褶带的葛条湾-草坪梁复背斜东部转折端,矿体受褶皱两翼的韧脆性断裂破碎带及其核部楔入式断层控制,总体以北东东向展布为主,平面上呈"网结状"展布,剖面上倾向既有向北,也有向南,还有近水平的。从而解决了阳山金矿的控矿构造和矿体圈连问题,对勉略构造混杂岩带中金矿勘查具有很好的借鉴意义。     

南秦岭勉略构造带黑沟峡火山岩年代学及地球化学特征——新元古代勉略洋盆存在及俯冲的记录

黑沟峡火山岩位于南秦岭勉(县)略(阳)构造带略阳地区,由拉斑玄武岩及少量钙碱性安山岩组成。对黑沟峡火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果显示,黑沟峡安山岩LA-ICP-MS U-Pb测年结果为807±13Ma(MSWD=3.6,n=14),限定其形成时代为新元古代中期。玄武岩SiO_2含量为43.54%~54.51%,富Na贫P,稀土配分曲线整体左倾,整体表现出N型洋脊玄武岩地球化学特征,其源区受到再循环物质的改造。安山岩SiO_2含量较高(57.92%~60.71%),Na_2O和K_2O含量变化大,Nb、Ta、P、Ti等负异常明显,La/Yb、Sc/Ni、Th/Yb等微量元素特征表现出大陆边缘弧火山岩地球化学特征;较高的Mg~#值(40.40~60.72)以及变化较大的Cr、Ni含量、A/CNK值(0.58~1.62),表明安山岩为壳幔混合成因。本文研究表明,黑沟峡火山岩并非前人认为的晚古生代"双峰式火山岩",而是新元古代勉略洋盆存在及俯冲作用的产物。结合区域资料,认为勉(县)略(阳)地区存在新元古代早中期弧—盆体系,且洋盆北向俯冲作用持续到800 Ma左右,该过程很可能是对Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

南秦岭勉略构造带火神庙地区关家沟组变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带南缘的略阳火神庙地区发育一套灰绿色绢云绿泥石英千枚岩、灰白色绢云钠长石英千枚岩和灰色黑云石英千枚岩的岩石组合.该套变质沉积岩系被前人划归关家沟组,但其原岩成岩时代和形成的构造环境都存在争议.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对从略阳火神庙地区关家沟组变质沉积岩中获得的碎屑锆石进行了研究,结果表明碎屑锆石的年龄介于932~723 Ma,主要年龄谱分别为727~723 Ma、760~758 Ma、897~809 Ma和932 Ma,主要峰值年龄为848 Ma,次要峰值年龄为725 Ma、758 Ma和932 Ma,最年轻的一组年龄为723~727 Ma（平均年龄为725 Ma）,表明该地层的沉积时代应不早于南华纪.结合区域地质资料认为其碎屑物质的来源比较明确,主要来自勉略构造带和南侧碧口微地块内的岩浆岩,扬子板块北缘汉南地区出露的岩浆岩也为该地层提供了有限的物质.此次获得的碎屑锆石年龄较为集中,反映的皆为青白口纪到南华纪的年龄信息,结合前人对该区沉积地层的研究资料,认为其可能为一套裂谷环境的沉积地层.