北山及邻区晚古生代基性岩墙群几何特征及构造意义——基于遥感影像研究

北山及邻区广泛发育晚古生代基性岩墙群,反映了该地先存裂隙（节理）的区域构造应力场和岩墙群形成后经历的构造活动,对探究岩浆活动、反演构造演化过程及分析岩墙几何特征与构造应力之间的耦合关系具有重要意义。综合遥感和地质方法,在遥感影像中解译提取1777条基性岩墙,通过几何工具计算得到岩墙走向数据,总结岩墙群空间分布规律,同时与其形成时的大陆动力学演化背景相对应。结果表明,北山及邻区岩墙优势走向方位集中于0°～65°与320°～360°,绝大部分岩墙是在伸展作用中张性区域应力场控制下形成的,具张性性质或剪张性性质,部分岩墙受后期碰撞挤压环境影响,具张剪性性质。岩墙群主导成因机制是区域伸展构造作用,兼以地幔柱远程效应及热点作用。     

华北克拉通1．8Ga镁铁质岩墙群的地球化学特征及其地质意义：以晋冀蒙交界地区为例

华北克拉通1．8Ga镁铁质岩墙群是我国规模最大的岩墙群之一。在晋冀蒙交界地区,岩墙群表现为NNW和EW向近直立具有冷凝边结构的岩墙,它们产出于统一构造体制之下。单条岩墙的长度达几十公里,宽度0．5～100m,通常20m左右。可以根据岩墙产状和岩石地球化学特征将这些岩墙群分成三组,简记为S-Ⅰ、S-Ⅱ和S-EW,分别对应两组NNW向和一组EW向的岩墙群。岩墙的主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石,其它矿物包括角闪石、Fe-Ti氧化物、黑云母、磷灰石、碱性长石和石英。S-Ⅱ能见到橄榄石斑晶及围绕橄榄石和单斜辉石颗粒生长的斜方辉石和角闪石反应边结构,以及斜长石正环带结构。S-Ⅰ相对低FeO(全)-TiO2-P2O5,成分为相对高MgO拉斑玄武岩,而S-Ⅱ高FeO(全)-TiO2-P2O5,由碱性到亚碱性高Fe玄武岩组成。S-EW包括高Fe拉斑玄武岩和安山岩。所有岩墙稀土总量(YREE)和轻稀土含量(LREE)较高。它们相对富集Ba、K和P,并且亏损Nb和Ta。S-Ⅱ和EW相对亏损Sr。分析表明,S-Ⅰ表现为不同程度部分熔融的特征,内部又有一定的分离结晶作用和地壳混染过程。S-Ⅱ表现为富铁贫硅(Fenner趋势)的分离结晶作用和明显的地壳混染,而S-EW表现为富硅贫铁(Bowen趋势)的演化过程,也有明显的地壳混染。我们认为岩墙群涉及两个或多个源区,可能是地幔柱背景下大陆伸展裂解的产物。     

安徽柯村A型花岗岩岩墙群地质地球化学特征及构造环境

柯村岩墙群岩石具文象结构，地球化学上具富硅、富碱、富Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆ，低铝、贫水和Ｂａ、Ｓｒ特征。在多种判别图上，均投影在Ａ型花岗岩区。根据岩石地球化学特征和产出构造环境分析，柯村岩墙群属非造山区裂图１柯村碱性花岗岩岩墙群地质略图Ｆｉｇ．１Ｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｇｒａｎｉｔｅｄｙｋｅｃｌｕｓｔｅｒ，Ｋｅｃｕｎ．谷Ａ型花岗岩。     

新疆克拉玛依中基性岩墙群的地质地球化学和K-Ar年代学

新疆克拉玛依中基性岩墙群出现在后碰撞花岗岩(锆石U-Pb年龄约为300～320Ma)及其下石炭统火山岩-硅质岩围岩之中,空间分布受区域构造裂隙控制,总体走向以280°～300°为主,K-Ar表观年龄为241.3～271.5Ma。岩墙群属于亚碱性系列,根据岩性和Mg#的不同,可分为辉绿岩岩墙、高Mg#闪长玢岩岩墙和低Mg#(石英)闪长玢岩岩墙等三组。主元素、稀土元素和其他微量元素等资料表明,形成岩墙群的岩浆起源于亏损地幔,由部分熔融作用形成的原始玄武质岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,但同时还受到同化混染作用的影响,致使克拉玛依岩墙群具有较典型的AFC过程的成因特征。克拉玛依岩墙群形成于新疆北部后碰撞伸展构造环境,是幔源岩浆活动的产物,因而可以作为地壳垂向生长的标志之一。     

元古代基性岩墙群的成因机制,构造背景及其古板块再造意义

大陆克拉通广泛发育元古代镁铁质岩墙群，其形成时限短，侵位机制复杂，可以侵位于不同的地壳层次，岩墙群的岩浆可能有多种来源，但主要来自陆下软流圈或地幔岩石圈，很少经历结晶分异与地壳混染，岩墙群的总体化学成分量富集型的，从古元古代到新元古代，其碱性组分逐渐增多，反映地幔演化特征，板块构造理论可应用于晚太古代－古元古代的构造研究，元古代以超级大陆的聚合及裂解为特征，岩墙群的形成普遍与伸展体制相联系，是超级大陆开始裂解或地幔柱活动的重要标志。华北克拉通区广泛发育中元古代镁铁质岩墙群，对其进行多学科的研究，将为确定华北克拉通在中元古代超级大陆中的构造位置及其古板块再造提供重要依据。     

前寒武纪岩墙研究的地质意义

前寒武纪分布区有一个重要的特征就是元古宙岩墙群非常发育。它们出现在地壳形成的构造旋回的晚期。大多切割前寒武纪基底岩石。国际地质对比计划第257项一前寒武纪岩墙群，主要目的是为了更好地了解元古宙岩墙群的年龄、分布、形态及演化，最终任务的利用这些资料成果来查明古裂谷带，并重建前寒武纪起大陆。1．在苏格兰岩崎侵入的时间约为ZS．9亿年主要有四种类型：l）石英粗玄岩，这是分布最广的一种；2）古铜苦撤岩；3）苏长粗玄岩；4）撤榄辉长岩，具有辉长结构。所有这些岩石结晶都很粗，表明它们是在很深地方结晶的。它们是在大陆壳…     

峨眉山大火成岩省基性墙群几何学研究及对地幔柱中心的指示意义

本文以1:20万和1:5万区调资料为基础,结合野外观察研究了峨眉山大火成岩省主要分布区内的基性(辉绿岩)岩墙群的几何学特征。结果表明,岩墙群的几何学特征表现为中心放射状,由6条巨型岩墙群组成,辐射角度近200°。其中心收敛于永仁一带,与地层学指示的最大隆起位置吻合,指示了二叠纪峨眉山玄武岩事件的地幔柱中心位置。岩墙群分布呈中东部较多而西部少的特点,这可能与不同的剥蚀程度有关。     

利用宽谱系岩墙群进行勘查靶区预测的初步尝试: 以南阿拉套山为例

本文提出了一种利用宽谱系岩墙群(WSDS)进行内生金属矿床勘查靶区预测的新方法。南阿拉套山出露有一套由二叠纪煌斑岩质、玄武质、安山质、英安质和流纹质岩墙(脉)组成的岩墙群,可称为宽谱系岩墙群。该岩墙群侵位于花岗质岩基及其围岩中,是区内最晚一期岩浆活动的产物。以下特征暗示岩墙群的形成伴随着大规模含矿流体活动:(1)许多岩墙岩石具有气孔状构造,且含有大量含水暗色矿物; (2)部分岩墙岩石具有多斑斑状结构,基质为隐晶质或玻璃质结构; (3)部分岩墙岩石含有浸染状硫化物; (4)各类岩墙具有相似的不相容元素和成矿元素分配型式; (5)不同时代、不同岩性的地层具有相似的成矿元素分配形式。因此,宽谱系岩墙群及其围岩经受过含矿流体的浸润和改造,可作为确定性找矿标志。岩墙群的空间展布形式同时受区域性裂隙系统和局部性裂隙系统控制,可以解释为岩墙同时侵位于先存裂隙和自生长裂隙中。因此,宽谱系岩墙群是熔体-流体流快速侵位的产物,具有较强的成矿潜力。岩墙的空间展布形式可能暗示了含矿流体的运移方式,因而可以用来预测成矿金属大规模堆积的可能位置:(1)流体在运移路径上与碳酸盐岩相遇的部位; (2)流体在运移路径上与块状少裂隙火成岩体相遇的部位; (3)流体运移路径上适度破碎的断裂交汇部位; (4)流体在运移路径上与高渗透率地层相遇的部位; (5)岩墙密集区的小岩体。据此,可在南阿拉套山划出为六个勘查靶区(A、夏尔敖腊靶区,B、米尔其克岩体靶区,C、勒根乌苏-科克塔舒根乌苏靶区,D、阿尔夏提靶区,E、布图哈马尔西南岩体靶区,F、诺尔特靶区),涵盖了区域矿产调查发现的20个矿点(床)中的8个。如果将预测靶区的范围稍微扩大,则可以涵盖15个矿点(床)。据此,可以认为利用宽谱系岩墙群进行成矿预测是有效的。     

中国东南部晚中生代构造伸展作用——来自海南岛基性岩墙群的证据

论文在系统地分析了海南岛文市、叉河、三亚地区的三处基性岩墙群的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和元素地球化学特征的基础上,探讨了岩墙群的来源和其反映的地球动力学背景。文市岩墙群形成于约101Ma,叉河和三亚岩墙群形成于约93Ma;主量元素化学特征显示它们属碱性系列,微量元素化学特征为富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti);Sr-Nd同位素组分显示其源区具有EMⅡ特征。这两期岩墙群的存在,显示了海南岛地区在早白垩世晚期和晚白垩世早期存在两次构造伸展事件。海南岛90Ma左右的岩墙群与广东、福建同时代的岩墙群构成中国东南沿海90Ma广泛发育的、呈近北北东向展布的岩墙群带,它们具有相同成因机制,指示中国东南部在90Ma左右时经历了强烈区域性拉张作用;这些岩墙群虽来源于不同的地幔源区,但均与俯冲流体交代作用有关。     

北京南口中生代双峰式岩墙群的组成及其特征

在北京南口地区发现了一套NNW走向、颇具规模的、由基性钾玄岩和酸性花岗质岩石组成的双峰式岩墙群，其K－Ar同位素年龄为119-114Ma。本文重点讨论了岩墙群的野外地质特征及其岩石学特征。研究表明酸性岩墙和基性岩墙的稀土配分模式非常接近，并且无明显的铕异常，推测它们的岩浆来自两个有成因联系的岩浆源，而且两套岩浆之间不存在的结晶分异作用的关系，我们称之为双峰式岩墙群。研究还表明，两种岩浆最初占位时共呈液相，彼此接触部位成分发生一定程度的混染作用，但总体是互相独立的，岩墙产状和地球化学特征反映岩墙群是在伸展构造背景下侵位的,具有深源浅侵位的特征，反映了晚中生代研究区存在的伸展构造这对于全面认识华北“燕山运动”是有价值的。     

利用宽谱系岩墙群进行靶区定位的数值方法——以新疆南阿拉套山为例

本文介绍一种利用宽谱系岩墙群的空间展布特征进行靶区定位的数值方法.基于透岩浆流体成矿理论,岩浆-屏蔽层强相互作用过程中将涌现最大主压应力分布在竖直方向的近场应力场.在这种条件下,屏蔽层中的裂隙系统不同于传统矿田构造学描述的裂隙系统.依岩浆上升速率及屏蔽层岩石学结构和力学性质变化,屏蔽层中可出现不同类型的同成矿裂隙系统,后者往往被成矿期的脉岩充填.由于应力中心的作用力强度大于远离应力中心的部位,自生长裂隙和先存裂隙的密度呈现规律性的空间变化.这种变化控制了含矿流体的运动学特征.因此,可以将岩墙密度和延伸方向数作为定量化指标揭示含矿流体大规模聚集的空间位置,后者也是成矿作用的潜在发生部位.用滑动平均法绘制岩墙分布密度图和岩墙延伸方向密度图,将极密区作为有利找矿靶区,分析结果与地质学方法的预测结果高度相似.因此,可以认为本文提供的靶区圈定方法是一种简便有效的方法.     

华北南缘古元古代末岩墙群侵位的磁组构证据

华北克拉通南缘的中条山及邻区广泛发育元古宙放射状基性岩墙群,与五台山-恒山和大同地区的北北西向基性岩墙群以及熊耳中条拗拉谷的火山岩在时空分布和地球化学方面均具有密切的相关性。中条山及邻区放射状基性岩墙群的宏观和微观流动构造(包括捕虏体、冲痕构造、矿物线理和定向斑晶)指示岩墙群以一定的仰角向北西侵位。通过该区岩墙群磁化率各向异性(AMS)测量得到磁组构的最大磁化率长轴优势方位分布图和磁组构各向异性特征分析进一步指示华北南缘古元古代末岩墙群从熊耳中条拗拉谷的底部向北西侵位。岩墙群的流动构造和磁组构的统计成果夯实了华北克拉通古元古代末基性岩墙群与熊耳中条拗拉谷的成生联系。     

华北太行岩墙群斜锆石生长世代和U-Pb年龄及其对岩浆演化的启示

斜锆石U-Pb定年是基性岩墙时代确定的有效方法。前人对太行岩墙群高分异组岩墙(Ti O2通常1%,Mg O一般6%)进行了较多的定年,但缺少对低分异组岩墙(Ti O2约为1%,Mg O6%)的高精度测年。两者年龄是否一致是讨论两组岩墙是否来源于同一岩浆的基本前提。本研究对华北太行岩墙群丰镇地区低、高分异组代表性岩墙进行了斜锆石离子探针207Pb/206Pb定年。结果表明,低分异组车道沟岩墙207Pb/206Pb平均年龄为1768±4Ma(n=9,MSWD=2.1);而高分异组酸刺湾岩墙斜锆石207Pb/206Pb年龄可以分为两组,加权平均值分别为1780±3Ma(n=8,MSWD=0.65)和1760±3Ma(n=5,MSWD=1.7)。斜锆石成分分析表明,酸刺湾岩墙两组年龄对应的矿物成分存在差异,如晚期斜锆石比早期更富Ti,Zr/Hf比值变化范围相对较小。据此认为,酸刺湾岩墙两组斜锆石可能结晶于岩浆不同阶段:早期(~1780Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加原始的岩浆,很可能形成于岩浆房中;晚期(~1760Ma)的斜锆石可能结晶于成分更加演化的岩浆,可能是岩浆通道(岩墙)或岩浆房中。Zr/Hf值与单点年龄的负相关趋势可能记录了单斜辉石的结晶过程。已有的太行岩墙群U-Pb年代学结果集中于1785~1760Ma。我们的研究认为,太行岩墙群岩浆房存在了约20Myr,即岩浆房形成于~1785Ma,岩墙就位于1785~1760Ma。     

科拉半岛早前寒武纪火山作用及其演化的某些特点

一、早太古代火山成因岩石组合在科拉半岛,具清晰的残余喷出构造的早太古界岩石分布比较少,首先描述了潘斯-通得地区以北的中科拉背斜区的火山岩组合(1968),在那里,大部分太古界喷出岩都被改造成各种类型的片麻岩、角闪岩和混合岩。这些岩石相当于白海群和科拉群的下部(赫士拉姆比,克烈特组部分),在中科拉背斜和沃罗尼亚河地区,早太古代变质喷出岩呈残余状和捕虏体,分布在太古代花岗闪长岩和斜长花岗岩中,并被花岗闪长岩侵入,具典型的侵入接触特点。     

岩墙群的岩石学、地球化学和几何学特征及其大地构造意义

对近几十年来岩墙群在构造环境、侵位模式、形成机制、岩相学、地球化学、同位素地质年代学、几何学和比较行星学等方面的研究成果进行了总结,为岩墙群的深入研究提供重要信息。岩墙群主要与伸展构造环境有关,是岩浆侵位事件(如地幔柱)造成上覆地壳形成裂隙系统,岩浆随后灌入而形成的。岩墙群的侵位模式主要有垂向和侧向两种,也可能是两种模式共同作用的结果。岩墙群的岩性多样,但主要是超基性-基性岩,说明其与深部岩浆作用密切相关。对岩墙群的地球化学研究可揭示岩浆事件的构造环境、岩浆演化过程以及源区特征。放射性岩墙群的几何学特征有重要的指示意义,其收敛中心被认为是地幔柱的中心位置。岩墙群是古陆重建十分重要的"契合点",对古陆重建研究十分有帮助。类地行星(金星)巨型放射状系统很可能是岩墙群系统,暗示了地球上也存在过这种完整的巨型放射状岩墙群系统。岩墙群对于古陆重建、地幔柱中心的指示、地幔源区示踪、火山机构以及区域岩浆演化的研究都有十分重要的意义,并将对地球科学的发展产生重要影响。     

新疆克拉玛依北西西向岩墙群侵位的磁组构证据

准噶尔盆地西北缘克拉玛依地区广泛发育二叠纪中基性岩墙群,该区岩墙被认为是碰撞后伸展的典型产物.本文根据岩墙宏观野外特征和镜下显微构造分析(岩墙分支、捕虏体、矿物线理和定向斑晶)得出研究区北西西-南东东向岩墙侵位方向由北西西向南东东侵位.通过对该区岩墙边界采样后进行磁化率各向异性测量得到磁组构的最大磁化率长轴优势方位分布图和磁组构各向异性特征分析,进一步指示其岩浆以一定仰角由北西西向南东东侵位.结合克拉玛依地区岩墙群与达拉布特深大断裂的时空分布特征推测该区北西西向岩墙岩浆来源于北西侧的达拉布特断裂,岩浆沿着达拉布特深大断裂上侵到先存裂隙而形成岩墙.     

8.1亿年千里山基性岩墙群的厘定及其对华北克拉通西部地质演化的启示

千里山-贺兰山地区分布着两组岩墙:一组北东走向,侵入古元古代变质基底岩系,见被晚前寒武系黄旗口组不整合截切,称为千里山岩墙群;一组北西走向,侵入基底岩系,见侵入黄旗口组,被石炭系不整合截切,称为贺兰山岩墙群。一条千里山岩墙分选出斜锆石,二次离子探针Pb-Pb定年获得813±7Ma的年龄(207Pb/206Pb平均年龄;MSWD=0.63,n=6),代表岩墙侵位时代。一条贺兰山岩墙分选出锆石,二次离子探针U-Pb定年获得最小一组年龄～370Ma(206Pb/238U年龄),近似代表岩墙侵位时代或者略大于侵位时代。千里山岩墙为拉斑玄武岩系列,以高TiO_2(2.7%～3.7%)和Fe_2OT_3(13.4%～17.0%)为特征;贺兰山岩墙为(弱)碱性系列,低TiO_2(1.0%～1.5%)和Fe_2OT_3(5.5%～12.4%)为特征。两者均显示轻稀土和大离子亲石元素富集,高场强元素相对亏损的特征;贺兰山岩墙群的富集和亏损特征均更为明显((La/Yb)N:贺兰山岩墙群2.0～5.5;千里山岩墙群1.9～2.4)。这些特征说明岩浆可能起源于交代的岩石圈地幔或者岩浆受到过地壳物质的混染。黄旗口组-王全口组-正目关组与上覆寒武系地层以及下伏千里山岩墙群的地质关系说明这些地层应该形成于新元古代晚期(810～541Ma)。千里山-贺兰山地区基底属于西华北克拉通的一部分,其以西是阿拉善地块;后者的构造归属长期存在争议。鉴于阿拉善地块发育同时期、岩浆性质基本相似的岩浆岩(狼山地区双峰式火山岩系;龙首山地区镁铁-超镁铁岩),考虑到两地的晚太古代-古元古代基底特征的相似性,我们认为阿拉善地块和千里山-贺兰山地块可能属于同一克拉通,同时经历新元古代中期伸展-裂谷事件。     

华北晚前寒武纪镁铁质岩墙群的流动构造及侵位机制

华北克拉通中部广泛发育晚前寒武纪镁铁质岩墙群。这些岩墙群未变形和未变质,保存了清晰完好的流动构造,完整地反映了前寒武纪岩浆活动的特征和流动构造,这在世界上是罕见的。通过对晚前寒武纪镁铁质岩墙群的形态和流动构造研究,如:流动线理、矿物组构和磁组构等,提出岩墙群的侵位方向和侵位方式。结合本区岩墙群与燕辽—中条拗拉槽系的关系以及岩墙群的力学性质,探讨本区岩墙群的侵位机制。     

华北克拉通中部古元古代高Mg低Ti-P镁铁质岩墙的富晶集地幔源区——锆石Hf同位素的制约

华北克拉通中部是古元古代岩墙群最为发育的地区.以镁铁质成分为主的岩墙群可以分为变质的和不变质的两类.不变质岩墙群是在1780～1760 Ma之间大约20 Ma时间内形成的,是华北克拉通古元古代最晚期镁铁质岩浆活动的产物.不变质岩墙又可以细分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3组.本文报道了采自丰镇附近高Mg低Ti-P岩墙样品的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成分析结果.新获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄为1769±4 Ma,与其它不变质岩墙的锆石、斜锆石U-Pb年龄和^40Ar/^39Ar年龄的范围相同.高Mg低Ti-P岩墙的锆石εHf（t）值的变化范围在-6.4～＋0.4之间,平均值为-2.2,略高于时代相近的花岗质岩石.由于镁铁质岩浆在上升、侵位和结晶过程中几乎没有受到地壳物质混染,因而锆石εHf（t）值可以代表镁铁质岩浆的富集的岩石圈地幔源区的特征.文献资料显示,高Mg低Ti-P岩墙的岩石圈地幔源区的87Sr/86Sr初始比值为0.7040～0.7050,平均值为0.7046,εNd（t）值为-5.6～-2.8,平均值为-4.4.     

雅鲁藏布江开合带蛇绿岩地层

对西藏地层清理发现，沿雅鲁藏布江构造带分布的蛇绿岩，为具有类同正常沉积和沉积火山岩一样的有层、有序、有沉积构造及时代新老关系的蛇绿岩地层，它是特提斯洋开裂形成期的产物，赋予地层学的涵义，命名为雅鲁藏布江蛇绿岩群，从下至上建立变质橄榄岩组、堆积杂岩组、辉绿岩床（墙）组、枕状熔岩组及放射虫硅质岩、浊积岩组。它们构成完整的五套结构地层组合，生成时代为侏罗纪－白垩纪。新近区调成果表明，沿雅鲁藏布江构造带尚有中三叠世－晚三叠世时期蛇绿岩地层存在的可能性。雅鲁藏布江侏罗纪－白垩纪地层区划，其北与冈底斯－念青唐古拉地层区的界线，应划在日喀则群北界；其南应是雅鲁藏布江蛇绿岩群以南为界，南界同时是板块碰撞闭合边界或构造区划边界。