中天山南缘桑树园子剪切带早志留世韧性变形事件及其地质意义

桑树园子剪切带位于中天山南缘,经历了多期韧性变形事件。对其变形样式和变形历史进行深入研究有利于加深对天山造山带构造演化的认识。本文对剪切带北部发生强烈韧性变形的岩石进行变形样式及相关年代学研究,识别出一期早志留世右旋剪切运动。该期走滑剪切事件造成部分前寒武纪斜长角闪岩发生深熔作用形成浅色脉体,使花岗闪长岩发生强烈的糜棱岩化石,并伴随同构造花岗质脉体的侵入。斜长角闪岩中浅色脉体中的锆石具弱的振荡环带或无环带,Th/U比值较低,具深熔作用中新生锆石的特点,其206Pb/238U加权平均年龄为430.1Ma。糜棱状花岗闪长岩样品锆石核部LAICPMS U-Pb年龄为496.3Ma,是中天山北缘古天山洋向南俯冲的记录。其锆石的变质增生边给出430.5Ma的年龄,记录了花岗闪长岩遭受后期糜棱岩化改造的时间。侵入花岗闪长岩中的同构造花岗质脉体也给出较为一致的432.9Ma的锆石结晶年龄。这一年龄范围与中天山北缘古天山洋盆闭合的时间一致,因此桑树园子剪切带北部在~430Ma的右旋走滑事件可能是吐哈地块与中天山碰撞事件的陆内响应。     

中天山早泥盆世陆弧：来自花岗质糜棱岩地球化学及SHRIMP-U／Pb定年的证据

中天山巴伦台以北地区出露一套糜棱岩化的中-酸性侵入岩，元素地球化学特点表明其属于火山弧环境；锆石SHRIMP U／Pb法测试结果揭示其侵位年龄在405—416Ma间，属早泥盆世。这一研究结果显示，早在晚志留世晚期，南天山洋已开始向北俯冲，并在中天山地块南缘形成火山弧环境。至早泥盆世晚期，塔里木陆块与中天山火山弧发生碰撞。     

华北克拉通南缘小秦岭地区花岗质片麻岩年代学和地球化学特征及其地质意义

小秦岭地区位于华北中部造山带南段,是研究华北克拉通南缘演化的关键地区,对其研究不仅有助于深入了解华北克拉通古元古代构造演化特征,同时对于华北克拉通东西陆块碰撞时间的厘定也具有重要意义.通过对小秦岭北侧大湖金钼矿床围岩(花岗质片麻岩)的SIMS锆石U-Pb定年分析,获得其岩浆锆石谐和年龄为(2455±59)Ma、变质锆石...     

大兴安岭北段扎兰屯哈多河“花岗质糜棱片麻岩”年代学及地球化学特征研究

哈多河“花岗质糜棱片麻岩”为一套变质变形的花岗质岩石,其岩石组合为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩、细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩.SiO2含量在66.4％～74.52％之间,K2O+ Na2O介于7.36％～8.84％之间,Al2()3含量在13.43％～15.74％之间,A/CNK =0.974～1.092,属于高钾钙碱性、准铝质到过铝质岩石;具有较高的稀土总量(ΣREE=94.15×10-6～164.30×10-6),稀土元素配分模式表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损的右倾型曲线,具有弱的负铕异常;富集Rb、Ba、U、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素.锆石U-Pb测年结果表明,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”的岩浆侵入期次可分为两期,第一期在320Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩;第二期在304Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩.综合岩相学、年代学及岩石地球化学特征,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”原岩为高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,形成于晚石炭世兴安地块与松嫩地块的后碰撞构造环境下,之后在早二叠世末遭受“后碰撞作用”的影响,发生较强的韧脆性变质变形.     

胶北早前寒武纪变质基底多期岩浆-变质热事件:来自TTG片麻岩和花岗质片麻岩中锆石U-Pb定年的证据

本文采用LA-ICP-MS技术,对胶北地体TTG片麻岩和花岗质片麻岩中锆石进行系统原位U-Pb定年和稀土、微量元素的分析,发现研究区早前寒武变质结晶基底存在多期岩浆-变质热事件。4件TTG片麻岩和2件花岗质片麻岩锆石样品记录了2909±13Ma、2738±23Ma、2544±15~2564±12Ma和2095±12Ma 4组岩浆事件年龄,以及2504±16~2513±32Ma和1863±41Ma 2组变质事件年龄。结合以往TTG片麻岩和花岗质片麻岩的地球化学及Nd同位素研究发现,约2738Ma的TTG岩浆事件可能代表胶北地体地壳最主要的生长事件,而2544~2564Ma的岩浆事件则可能代表古老地壳重熔的最强烈岩浆事件,约2095Ma岩浆事件则反映了胶-辽-吉构造带内部在该时期与地壳拉张作用有关的岩浆活动。2504~2513Ma是研究区以及华北克拉通早前寒武基底最主要的一期变质热事件,可能与地幔柱(热点)岩浆的底侵作用有关,而TTG片麻岩记录的约1863Ma的变质年龄与研究区基性和泥质高压麻粒岩相岩石记录的麻粒岩相变质时代一致,暗示TTG片麻岩可能也经历了古元古代高压麻粒岩相变质作用,上述研究进一步表明胶北地体在古元古代的确存在一期陆-陆碰撞的重要造山事件。该项研究成果对于进一步深入探讨胶北乃至华北克拉通早前寒武纪变质基底的形成演化、岩浆-变质热事件序列及其构造背景具有重要的科学意义。     

内蒙古牙克石地区晚古生代弧岩浆岩:年代学及地球化学证据

在内蒙古牙克石地区晚古生代岩浆岩中发现了岛弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩。火山岩由玄武岩、安山岩、英安岩及凝灰岩组成,属于钙碱性系列,它们富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)。玄武岩的SHPIMP锆石U-Pb年龄表明其形成于373.2±5.3Ma。锆石εHf(t)值为+14.67～+18.67,类似大洋中脊玄武岩(MORB)和现代俯冲带玄武岩的Hf同位素特征。上述特征说明,玄武岩很可能起源于受俯冲板片流体改造的亏损地幔楔,形成于活动大陆边缘。花岗闪长岩的结晶年龄为331.2±3.7Ma。岩石高SiO2、Sr,高Sr/Y比值,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素和Y及高场强元素,铕异常基本不明显,具备埃达克岩的地球化学特征。锆石εHf(t)值较高(+12.78～+14.54),说明源区可能为亏损地幔或新生的玄武质下地壳。根据微量元素组成认为花岗闪长岩主要起源于晚古生代底侵的岛弧玄武-安山质下地壳。弧火山岩和埃达克质花岗闪长岩的发现表明,区内晚泥盆世-早石炭世发生过大洋板片的俯冲作用,可能与额尔古纳-兴安地块与松嫩地块的碰撞拼合密切相关。     

新疆中天山南缘比开（地区）花岗岩地球化学特征及年代学研究

伊犁-中天山板块南缘比开地区出露的花岗岩和花岗闪长岩具钙碱性大陆弧花岗岩特征,其形成与南天山洋向北的俯冲事件相关.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,岩浆活动在479～401 Ma间一直发生,其中419～401 Ma间岩浆活动强烈,形成大量钙碱性花岗岩组成的中天山南缘陆缘弧.（87Sr/86Sr）i=0.711578～0.704729,εNd（t）=-5.01～-2.19,表明花岗岩的形成过程中有地幔物质的加入,而Nd模式年龄tDM介于946～1661 Ma间,则反映花岗岩形成过程中有古老地壳物质混染.     

喜马拉雅早古生代造山作用:来自尼泊尔帕朗花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

尼泊尔帕朗花岗质片麻岩是加德满都逆冲席体的一部分,其主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、微斜长石和白云母。片麻岩中的锆石发育核-边结构,由继承碎屑锆石核和韵律环带的岩浆锆石边组成。LAICP-MS U-Pb定年结果显示,边部岩浆锆石的加权平均年龄为(485.5±1.4)Ma和(455.1±3.1)Ma,指示片麻岩原岩为早古生代早期的花岗岩,并记录了两期岩浆作用。锆石边部εHf(t)值变化范围为-8.7~-3.5,Hf同位素两阶段模式年龄TCDM为2.01~1.69Ga,结合岩石学特征并对比大喜马拉雅和小喜马拉雅变质沉积岩的Hf同位素成分,认为原岩花岗岩来自大喜马拉雅变泥质岩的部分熔融。帕朗花岗质片麻岩的研究结果和现有的年代学数据表明,喜马拉雅地区存在早古生代造山事件,这一事件可与相邻的拉萨地体、羌塘地体以及青藏高原东南缘的保山-腾冲地体内同一时代的构造事件对比,是早古生代早期原特提斯洋岩石圈沿冈瓦纳大陆北缘俯冲的安第斯型造山作用的产物,而与冈瓦纳大陆内部块体聚合过程中陆-陆碰撞的泛非造山作用无关。     

滇西北石鼓杂岩中花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

青藏高原东南缘滇西北前寒武纪石鼓变质杂岩中新识别出一套花岗质片麻岩.采用LA-ICP-MS方法进行锆石U-Pb年代学分析,获得206Pb/238 U加权平均年龄分别为790±11 Ma(MSWD=2.1,n=10)和814±15 Ma(MSWD=5.7,n=9),显示其形成于新元古代早期.地球化学特征显示,岩石具有高硅(SiO2=66.05％～77.16％)、高 K2O/Na2O(0.90～9.26,均值2.57)特征,MgO=0.35％～3.60％,TFeO=1.02％～4.86％,P2O5=0.03％～0.17％.铝饱和指数A/CNK为1.08～2.51,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,CIPW标准矿物中刚玉分子平均含量为4.72％,显示为强过铝质花岗岩.球粒陨石标准化稀土配分显示轻稀土元素富集,(La/Yb)N=1.79～12.34,具明显的Eu负异常(δEu=0.21～0.67).原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、U,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti元素.综合分析认为,花岗质片麻岩原岩主要为低成熟度、黏土贫乏的砂质岩在高温条件下部分熔融的产物,形成于后碰撞构造环境,是Rodinia超大陆汇聚事件在滇西北石鼓地区的响应.     

大别山北麓的奥陶纪岩浆弧：侵入岩年代学和地球化学证据

采用颗粒级锆石U-Pb和角闪石的~(40)Ar-~(39)Ar定年方法,测得大别山北坡马畈闪长质杂岩体中石英闪长岩的结晶锆石年龄分别为(463.5±3.4)和(458.6±6.7)Ma,角闪石~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄为(462.7±1.4)Ma。从镁铁质包体到闪长岩和花岗岩类,ε_(Nd)(t)介于4.3～1.8之间,且随着Mg~#值的减小和SiO_2及Nb含量增高,岩石的ε_(Nd)(t)值降低,结合低Nb/Zr比值和中等-高的Ba/Th比值等特点,认为有关岩石的形成与幔源岩浆受板片流体影响并发生地壳AFC(同化混染与分离结晶同时出现)作用有关,但它们亏损Nb等高场强元素的特征,并不是地壳物质影响所致,而反映了地幔岩浆源区的特点,表明岩浆形成于与俯冲有关的环境。这一研究进一步证明,在大别山北麓的北淮阳地区,曾经发育了奥陶纪岩浆弧,向西与北秦岭岩浆弧相接。从大别山北麓的马畈杂岩体到昆仑山的布青山英云闪长岩体,中央造山带内与俯冲有关的侵入岩侵位年龄有向西变新的趋势,可能意味着原特提斯秦岭洋在向华北地块南缘活动大陆边缘俯冲过程中,是从东向西逐渐关闭的。     

东天山中天山构造带喀拉塔格地区早石炭世岛弧火山岩的厘定及其构造意义

本研究以东天山中天山中段喀拉塔格地区的火山岩为研究对象,前人通过区域对比将其时代定为前寒武纪,本文通过锆石SIMS U-Pb定年获得其成岩年龄为347.5±5.9 Ma,同时还发现了一些前寒武纪捕获锆石,显示中天山存在老基底。地球化学研究显示这套火山岩具有相对较低TiO2(0.85%~1.21%)含量,高Mg#(46~64);富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Ba、Th、U)、LREE和Pb元素,亏损髙场强元素(HFSE:Nb、Ta、Ti)特征;具明显Eu负异常;具相对较低εNd(t)值(-4.4~-5.7)和高初始Sr比值[(87Sr/86Sr)i=0.70884~0.70920];具有相对高的Th和Pb含量,较低的Ce/Th、Ce/Pb和Ba/Th比值,具俯冲带岛弧钙碱性岩浆特征;同时样品具较低Nb/U和Ce/Pb值,且发育捕获锆石,显示存在陆壳混染作用。这一工作在中天山前寒武地层中分解出古生代岛弧火山岩,综合的区域地质资料分析显示中天山岛弧带在早石炭世时期是类似于现在日本岛弧的岛弧带。     

Mesoproterozoic Continental Arc Type Granite in the Central Tianshan Mountains: Zircon SHRIMP U-Pb Dating and Geochemical Analyses

The Central Tianshan belt in northwestern China is a small Precambrian block located in the southern part of the Central Asia Orogenic Belt （CAOB）, which is considered as ＂the most voluminous block of young continental crust in the world＂ that comprises numerous small continental blocks separated by Paleozoic magmatic arcs. The Precambrian basement of the central Tianshan Mountains is composed of volcanic rocks and associated volcano-sedimentary rocks that were intruded by granitic plutons. Geochemical analyses demonstrate that the granitic plutons and volcanic rocks were generated in the Andean-type active continental arc environment like today＇s Chile, and the zircon U-Pb SHRIMP dating indicates that they were developed at about 956 Ma, possibly corresponding to the subduction of the inferred Mozambique Ocean under the Baltic-African super-continent.     

中天山卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的年代学及岩石成因

中天山卡瓦布拉克地区侵入岩类广泛发育,并多处被中-基性岩脉穿插。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得闪长岩和辉长岩脉年龄分别为296.1±2.5 Ma （MSWD = 1.4）,299.5±2 Ma （MSWD = 1.07）,均侵位于早二叠世。岩石学和岩石地球化学分析结果表明该区中-基性岩脉具有富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（Rb,U,Th）、亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）的地球化学特征,SREE为69.19～234.62,LREE/HREE = 3.97～11.18。闪长岩脉锆石（176Hf/177Hf）值为0.280 618～0.283 329,对应的εHf(t) 值为-14.57～+25.06。研究数据表明,该区中-基性岩脉可能起源于亏损岩石圈地幔,原始岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,同时还受到了地壳混染作用的影响。基于卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的野外地质特征和地球化学分析结果,并结合区域地质资料,认为它们形成于南天山洋闭合之后的后碰撞伸展构造背景。     

东天山石炭纪雅满苏组火山岩特征及地质意义

雅满苏组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,也是东天山地区海相火山岩型铁多金属矿床的赋矿地层。其年代学及地球化学研究对探讨该区古生代构造演化和火山岩型铁多金属矿床成因具有重要意义。本文对东天山地区雅满苏组火山岩的岩石学、地球化学和同位素年代学进行了系统研究。结果显示:雅满苏组是一套海相火山岩夹碳酸盐岩建造,其上亚组英安岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为334.4±1.7 Ma(MSWD=0.67),代表了雅满苏上亚组火山岩形成时代,切穿雅满苏铁矿区矽卡岩及矿体的正长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为325.5±1.7 Ma(MSWD=0.34),表明雅满苏铁矿床形成不晚于325 Ma。雅满苏上亚组英安岩和玄武岩显示了富集LREE、U、Sr,相对亏损Nb、Ta等元素的特征,且英安岩锆石的(176Hf/177Hf)i比值介于0.282 644~0.282 802之间,εHf(334 Ma)为3.0~8.0,表明它们是活动大陆边缘弧环境的产物,英安岩是新生地壳物质部分熔融的结果,玄武岩是软流圈地幔与受俯冲板片流体交代地幔的混合熔体演化的产物。结合前人研究成果,认为雅满苏组火山岩是早石炭世中期古亚洲洋俯冲作用的产物,石炭纪时期古亚洲洋尚未闭合,雅满苏铁矿床形成介于334~325 Ma之间,是与石炭纪火山岩有成因联系的铁矿床。     

新疆东天山突出山铜铁矿区岩浆岩年代学、地球化学特征及地质意义

突出山铜铁矿床赋存于上石炭统底坎尔组火山岩中, 地质特征表明矿床成因为火山热液交代型。矿区玄武岩具有高Al、Na, 贫K、P、Ti的特点, 属于钙碱性系列火山岩。岩石具有轻稀土元素、大离子亲石元素相对富集和高场强元素相对亏损的特点。微量元素特征表明岩石与俯冲带流体作用有关, 经历了橄榄石(±辉石)和铬铁矿的结晶分异作用, 形成于石炭纪弧后盆地环境, 指示铁矿床的成矿环境为弧后盆地环境。矿区闪长岩和钾长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄分别为326.2±1.6 Ma与318.2±2.5 Ma, 均为石炭纪岩浆活动的产物。根据闪长岩、钾长花岗岩、矿体与底坎尔组火山岩的穿插关系, 限定矿床的铁成矿作用时间为底坎尔组火山岩的形成时代, 早于闪长岩的形成时代(326 Ma), 而铜成矿作用时间与闪长岩的形成时代相近或稍晚。     

新疆中天山乔霍特铜矿区I型花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

新疆中天山乔霍特铜矿位于中天山南缘,毗邻南天山缝合带。矿区南侧出露有1个花岗闪长岩岩体,该岩体与包裹于赋矿火山岩中的钾长花岗岩均属钙碱性弱过铝质I型花岗岩,具有相似的地球化学特征,富集LILE、亏损HFSE,具显著的Eu、Ta、Nb、Ti负异常,其形成可能与南天山洋的北向俯冲密切相关。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得花岗闪长岩年龄为450.4±1.1Ma,钾长花岗岩年龄为430.8±4.1Ma,指示晚奥陶世时期,乔霍特地区存在南天山洋向中天山复合弧地体之下的俯冲;早志留世晚期,俯冲作用依然持续,此时,天山地区岩浆活动强烈。乔霍特铜矿赋矿火山岩的形成时代晚于431Ma,矿区南侧出露的花岗闪长岩早于赋矿火山岩形成,成矿作用可能与花岗闪长岩的侵位无直接关系。     

东天山阿奇山-雅满苏成矿带富钠火山岩年代学和矿物学特征

本文通过对东天山阿奇山-雅满苏成矿带内石炭系火山岩研究,认为其为富钠火山岩系(细碧角斑岩系)。下石炭统雅满苏组(C1y)富钠火山岩中斜长石主要为钠长石,少量更长石,并识别出两种类型钠长石(早期的Ab1和晚期的Ab2)的存在。Ab2不仅在形态和结构上与Ab1相异,而且在元素含量变化上也相异:从Ab1到Ab2,表现出Al_2O_3和CaO降低、Na_2O升高、An值降低和Ab值升高的趋势。上石炭统土古土布拉克组(C2tgt)富钠火山岩中斜长石亦为钠长石和少量更长石,但总体上土古土布拉克组火山岩中斜长石较雅满苏组火山岩中斜长石具更低的Na_2O含量和更高的An值。原位LA-ICP-MS微量元素特征显示,Ab2相对于Ab1具有较大微量元素变化范围、较高的Al、Sr、Ca、Ba、Y、Rb和较低的LREE/HREE、δEu,而且Ab2含有更高的有利成矿元素(Fe、Co、Ni、Cu、V、Zn),表明在Ab2形成过程中,更多富钠流体、更多成矿元素参与其中,这和Ab2常与磁铁矿等金属矿物共生的显微特征相一致,揭示了Ab2可能和带内的蚀变交代及矿化有关。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究获得康古尔南地区土古土布拉克组富钠安山岩年龄为313. 9±5. 8Ma,表明阿奇山-雅满苏成矿带在晚石炭世亦发育富钠火山岩。阿奇山-雅满苏成矿带内海相富钠火山岩与矿床在空间上和时间上具有耦合关系,指示找矿勘查中应重视富钠火山岩,开阔了找矿思路。     

中天山奎先达坂一带晚志留世侵入岩地球化学特征及构造意义

中天山奎先达坂一带大量发育花岗质侵入岩,其中,晚志留世侵入岩位于研究区中部东侧,对其开展岩石学、岩石化学、地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb测年研究,以探讨岩体成因类型、侵位时代及形成的构造背景,旨在对南天山洋盆俯冲时限,乃至中亚造山带构造演化提供新的科学依据.结果表明,奎先达坂一带晚志留世侵入岩为过铝质、高钾钙...     

南祁连西北缘肃北红庙沟地区早奥陶世花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者对南祁连西北缘红庙沟地区发育的黑云二长花岗岩体进行了精细的年代学和地球化学研究。LA-ICP-MS测定结果表明,黑云二长花岗岩加权平均年龄为（479.7±3.4）Ma（MSWD=0.047）,岩体侵位时代为早奥陶世。在地球化学组成上,黑云二长花岗岩表现为过铝质（A/CNK=0.96~1.04）的Ⅰ型花岗岩特征,稀土元素总量相对较低（∑REE=67.55×10-6~83.07×10-6）,轻稀土相对富集,具Eu负异常;富集Rb、Ba和K等大离子亲石元素,亏损Sr和高场强元素（Nb、Ti、P）,显示弧岩浆特征。综合研究表明,本区早奥陶世黑云二长花岗岩是南祁连洋向祁连陆块俯冲过程中引起岛弧岩浆活动而形成的产物,记录了该时期重要的板块构造运动事件,为认识南祁连造山带的构造演化提供了有益资料和重要依据。