攀西红格地区玄武岩特征及地质意义

<正>广布于中国西南的地区峨眉山玄武岩是我国唯一被国际学术界认可的大火山岩省,主要分布于扬子板块西缘。大火成岩省的西界为哀牢山-红河断裂,相当部分峨眉山玄武岩已随着哀牢山古特提斯洋的俯冲消减而消失,西北则以龙门山-小菁河断裂为界,东界达师宗-弥勒缝合带(Dong等,2000),南界大致为云南宝山-昆明一带;空间上,也通常将峨眉山玄武岩分西、中、东三个岩区:西岩区即盐源-丽江陆缘裂谷海相玄武岩     

华北东部印支期变形特征:对大陆深俯冲极性的启示

华北东部印支期沿苏鲁造山带的俯冲极性长期没有得到解决,为了解决印支期在华北地块东部的大陆俯冲极性问题,本文通过收集前人岩石学、年代学、地球物理等资料,同时结合野外调查工作,分析了印支期徐-淮弧形构造区,渤海湾盆地的黄骅、济阳坳陷,辽东半岛南部以及鲁西地区的构造变形特征。研究揭示:(1)印支期华北东部及其东北地区整体变形轨迹呈波浪状,在大别和渤海湾地区为近E-W向,徐-淮地区和长海地区则为NE向,辽东半岛南部及兴凯—佳木斯—布列亚呈近S-N向;(2)印支期华北地块东缘沿五莲—青岛—烟台断裂带向南东俯冲到华南地块之下;(3)华北板块向SE或向东俯冲过程中,在苏鲁造山带形成一系列向NW逆冲的推覆构造,而在靠近扬子地块一侧形成向SE逆冲的反冲断层;华北地块东南缘与俯冲带的距离不同,构造变形强度也略有不同,较近处(如徐-淮构造带)发育较强烈的逆冲推覆构造,较远处(如济阳、黄骅坳陷)则发育较宽缓的褶皱。     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。     

峨眉山大火成岩省的形成机制及空间展布:来自沉积地层学的新证据

对西南地区茅口灰岩生物地层对比和峨眉山玄武岩与茅口灰岩之间的界面特征的研究表明,上扬子西缘茅口灰岩在玄武岩喷发前存在差异剥蚀,自西到东可分为深度剥蚀带(内带)、部分剥蚀带(中带)、古风化壳或短暂沉积间断带(外带)和连续沉积带;整个剥蚀区的范围同峨眉山玄武岩分布区基本一致。差异剥蚀是中二叠世晚期上扬子西缘一次快速地壳抬升和穹状隆起的结果,这说明峨眉山大火成岩省的形成与地幔柱活动有关。根据上升地幔柱地表抬升模型对峨眉山大火成岩省空间展布进行了讨论,并推算出该大火成岩省的规模。     

川西北松潘-甘孜地块大石包组玄武岩成因及其形成构造背景

川西北松潘-甘孜地块内二叠世大石包组玄武岩富集大离子亲石元素和高场强元素，具有与洋岛玄武岩相似的地球化学性质，形成于大陆板内环境。通过与典型峨眉山玄武岩之地球化学组成的对比研究，认为大石包玄武岩与峨眉山玄武岩中的高钛类玄武岩性质相同，两者具有一个共同的成因，即都是峨眉山地幔柱活动的产物。由此推测峨眉山玄武岩不仅分布在扬子地块内部，向西还有一定的延伸，同时暗示了峨眉山地幔柱头部可能具有比现在所认识的更大的规模。     

桂西巴马地区极高Ti/Y值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆?

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩(辉绿岩和玄武岩),该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy*与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

黑龙江省中东部地区二叠纪—早侏罗世洋陆演化过程及成矿动力学背景探讨

我国东北古生代—中生代洋陆构造演化存在较大争议。黑龙江省中东部地区二叠纪—早侏罗世岩浆活动强烈、矿床发育,为我们认识中国东北晚古生代至早中生代洋陆转换过程以及成矿地质背景提供了重要素材。本文在系统总结黑龙江省中东部的蛇绿岩、岛弧岩浆岩和矿床学研究成果基础上,分析并识别出洋内弧前弧玄武岩、富铌玄武（安山）岩和英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩（TTG）等岩石类型,并将研究区二叠纪—早侏罗世洋陆演化与成矿划分为二叠纪、早—中三叠世、晚三叠—早侏罗世三个阶段。（1）早二叠世佳木斯地块东侧的前弧玄武岩、富铌玄武岩和TTG岩类记录了古太平洋初始俯冲和洋陆俯冲,由于该西向俯冲导致佳木斯地块和松嫩地块间弧后拉张形成牡丹江洋,这期间佳木斯地块上的金矿围岩花岗岩类为与古太平洋俯冲背景有关的I型花岗岩。（2）早—中三叠世牡丹江洋发生双向俯冲消减,其中与牡丹江洋西向俯冲板片后撤相关的成矿序列为斑岩型钼矿。（3）晚三叠—早侏罗世佳木斯地块东缘受到古太平洋持续俯冲,以及晚三叠世末期—早侏罗世早期牡丹江洋闭合,形成松嫩地块和佳木斯地块同碰撞、碰撞后伸展以及古太平洋俯冲相关的岩浆事件,该时期主要形成早侏罗世斑岩型钼矿床和矽卡岩型多金属矿床。     

钦-杭接合带之构造特征

华南大陆壳由扬子地块和华夏地块两个主要的地质构造单元组成,其间发育一条板块碰撞拼接带——钦-杭接合带,依据地层组成、构造变形差异,进一步划分为鄣公山构造混杂岩带、绍兴-江山对接带,前者叠加发育在扬子地块南部陆缘江南古岛弧之上,后者代表两地块间消减了的大洋及边缘海混杂体,经历了晋宁-加里东多期碰撞拼贴：晋宁期华夏陆块向扬子陆块俯冲、碰撞、走滑,形成了透镜-网结状韧性剪切系统争三期褶皱变形;加里东运动,华夏陆块再次与扬子陆块碰撞、仰冲,导致华南加里东造山带逆冲推覆在晋宁期造山带之上。至此,两者最终焊接成一体,形成了统一的晚古生代沉积盖层。     

桂西巴马地区极高Ti/Y 值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆？

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩（辉绿岩和玄武岩）,该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy?与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

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.     

东秦岭造山带岩石圈热结构及断面模型

东秦岭岩石圈热结构热状态十分不均匀,沿断面可分成华北地块、北秦岭、南秦岭、扬子地块四大块,南秦岭为“热区”,北秦岭为“冷区”。商丹断裂带具８１．３ｍＷ／ｍ２高热流值,是南北秦岭的分界线,是多期构造运动的活动带,是扬子地块与华北地块的缝合带。加里东期扬子地块向华北地块俯冲碰撞,印支—燕山期俯冲板片由于“去层状化作用”断开下沉,软流圈上侵,岩石圈上地幔变薄。后国华北岩石圈下部插入扬子俯冲板片中形成穿插构造,商丹断裂带成为现今向南倾的走滑断裂带。中上地壳有不同时期的大规模逆冲推覆体,断块向南叠置;下地壳缩短成“漏斗”状下滑,地壳增厚造成东秦岭造山带现今独特复杂的岩石圈五层结构模型。     

黄骅坳陷中生代隐伏火山岩系的特征及其形成的构造环境

本区中生代火山岩系是一套由粗面玄武岩—玄武岩—玄武粗安岩—粗安岩—粗面安山岩—粗面岩以及少量流纹岩组成的以橄榄安粗岩系为主,高钾钙碱岩系为辅的岩石组合。并可与中国东部橄榄安粗岩省的火山岩相对比,但Ｋ２Ｏ含量偏低。它形成于最终以拉张性质为主要表现形式的构造环境,其形成不仅与伊泽奈崎板块向欧亚板块斜向俯冲消减伴随的弧后拉张作用有关,而且与扬子板块和华北板块作用的陆内造山及晚期的伸展作用有关,同时受控于先存的古构造环境。     

秦岭复理石的古地理与板块运动

秦岭发育一条近东西走向的复理石带,其沉积时限约为古生代末至中生代初。下述证据表明,这些复理石是扬子板块北侧活动大陆边缘的产物:(1)该复理石带位于华北板块与扬子板块的缝合线以南;(2)岩相及古生物特征表明,与复理石整合接触的下伏地层为扬子型;(3)由北向南的古水流资料表明,复理石带北侧曾存在提供碎屑的物源区,那里现存的一系列活化基底块体可能即为古老岛陆的残余;(4)复理石中夹有若干层火山碎屑岩,暗示了那些岛陆与向南的板块俯冲有关。需要强调的是,秦岭现今构造倒向是向南逆冲及推覆的结果。这一现象可用板块俯冲方向倒转(Plate flip)解释,即,中三叠世以前,扬子板块以北的古特提洋壳向南俯冲,形成活动大陆边缘,中三叠世以后,洋壳消减殆尽,大洋彼岸的华北板块与扬子板块对撞,并逆冲至后者之上,形成秦岭。     

川滇黔菱形地块地球物理基本特征及其与内生成矿作用的关系

扬子准地台西南缘是我国重要的成矿区带。通过该区区域地球物理资料(包括重力测量、航空磁测、深反射地震和天然地震资料)的分析整理和编图，发现在扬子地台西南缘存在着一个菱形块体——川滇黔菱形地块，由四条(隐伏)深断裂带所围限。地球物理资料较为清楚地反映了菱形地块的构造格架。西侧重力异常梯度陡变，地壳厚度急剧变厚；内部存在由地幔隆起形成的重力高异常带，隆起带可能是菱形地块在元古宙时期裂解留下的遗迹；沿边界断裂地震活动剧烈而频繁。菱形块体的边界断裂及其内部的隆起带控制着本区的成矿作用，不同时期的矿产在菱形地块内有规律地分布。沿近南北向地幔隆起带分布有元古代沉积-喷流型Fe—Cu矿床，其两侧分布有与晚古生代峨眉山玄武岩有关的铜矿和密西西比型铅锌矿床；沿菱形块体边界分布有新生代与超壳深断裂有关的富碱斑岩型金(多金属)矿床，沿菱形地块内部的南北向深断裂(如小江深断裂)有剪切带型金矿床。不同类型的矿床有时相互叠加形成复合成因的矿床(如东川地区)。这表明，不同时期的构造背景控制着不同类型矿床，同时表明，扬子地台西南缘是一个不够稳定的地块(准地台或活化了的地台)，菱形地块陡变的地球物理特征明显不同于其东侧稳定块体(缓变)。     

中国蓝片岩带的分布及其构造意义

在前人研究的基础上, 根据变质时代及产地将中国蓝片岩带划分为20个带, 选取不同时代典型蓝片岩带论述其特征(分布区域、大体规模、原岩特征、形成时代及矿物组合), 并对其地质成因进行分析。中国蓝片岩带生成方式复杂, 但均与俯冲消减作用有关, 且大多属B型俯冲消减; 部分地段叠加了A型俯冲的高压—超高压变质带(如阿尔金带、大别-苏北带、南迦巴瓦-密支那带等)。中国蓝片岩带在时代上可以分为元古代(晋宁期)、古生代(加里东—海西期)、中生代(印支—燕山期)和新生代(喜马拉雅期)4个时期, 每个时期蓝片岩带的形成大多与中国地体增生过程中洋盆的消减俯冲有关, 并在特定地段经历后期的陆内俯冲(高压—超高压俯冲)叠加影响。      

滇西印支地块东北缘新元古代侵入岩形成时代的厘定及其构造意义:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及地球化学证据

印支地块北东缘姚家寨复式岩体位于哀牢山构造带西南翼的浅变质带中,主要由角闪辉长岩和花岗闪长岩组成。角闪辉长岩以含有大量含水矿物——角闪石为特征,出露面积达70km2的规模表明岩浆侵位于挤压的区域构造条件。岩石的高铝基性岩性质(Al2O3≥16%)及在微量元素蛛网图上展示出的大离子亲石元素(Rb、Sr、K和Ba)和轻稀土元素(La、Ce)相对原始地幔强烈富集,尤其是Nb和Ta的负异常,以及Mg#(52.14～65.35)与原始的幔源岛弧岩浆相近及在Ta/Yb-Th/Yb图解上所有的角闪辉长岩样品均投在洋内岛弧玄武岩区,揭示其岛弧的岩浆岩性质及其形成于与板块俯冲有关的岛弧环境。花岗闪长岩的埃达克岩性质及K、La和Tb正异常,Nb、Ta、P和Ti强烈负异常的特征,表现出明显的岛弧型岩浆岩属性揭示其形成于与角闪辉长岩一样的与板块俯冲有关的岛弧环境。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果显示代表角闪辉长岩和花岗闪长岩形成时代的锆石生长边结晶年龄分别为763±10Ma(MSWD=4.1)和761±11Ma(MSWD=5.9)。花岗闪长岩穿插于角闪辉长岩之中,展现出前者的侵位时间要晚于后者,但两个样品锆石生长边结晶年龄的相似,说明它们是同一期岩浆活动过程中不同阶段的产物。印支地块东北缘姚家寨复式岩体与扬子地块西缘岩浆岩带一样都具有明显岛弧性质,形成时代基本一致,两地块中早古生代沉积岩演变特点及晚古生代沉积岩、古生物和δ18O/δ13C比值和古地磁的相似性,以及印支地块中缺失扬子地块广泛出露的震旦纪地层,表明印支地块与扬子地块之间的古洋壳是在新元古代开始双向俯冲碰撞,于新元古代晚期拼贴在一起,并在扬子地块西缘和印支地块东北缘各形成一条规模不等的岛弧型岩浆岩带。     

扬子陆块西缘晚古生代玄武岩浆的性质和演化——玄武岩-辉绿玢岩稀土元素-微量元素地球化学研究

以四川和云南晚二叠世-早三叠世形成的峨嵋山玄武岩和同期形成的龙门山、墨江辉绿玢岩为主要研究对象,结合与勉略、三江蛇绿岩套内的玄武岩的对比,从岩石的化学成分、稀土元素和微量元素的含量和特征比值分析,提出晚古生代扬子陆块西缘的基性岩浆活动经历了由特提斯洋壳俯冲诱发陆块内玄武岩浆的发生、洋壳消减和陆块内大规模玄武岩浆喷发及局部小规模岩浆活动的萎缩消亡3个发展演化阶段.扬子陆块内玄武岩浆主要来源于正常或富集型地幔,在发生和萎缩阶段部分岩浆源自亏损型地幔.扬子陆块西缘晚古生代时期的基性岩浆活动是全球岩石圈构造活动的局域表现,与特提斯洋的俯冲-封闭有直接联系.     

秦岭造山带板缘裂解与拼合过程及动力学分析

秦岭造山带与原特提斯洋、占特提斯洋扩张作用同步,于震旦世至早奥陶世阿伦尼克期、泥盆纪至早三叠世分别以商丹洋和勉略洋(海)为中心发生两次洋、陆扩张运动,实现了华北板块与扬子板块之间以及各自板缘带的全面裂解破碎,从而形成复杂而不规则的板缘构造带。在主造山期继商丹古洋盆和勉略古洋(海)盆扩张之后分别于早奥陶世、早三叠世晚期开始转变为俯冲消减,并先后于晚古生代末期和中、晚二叠世实现拼合造由,由于商丹古洋壳俯冲消减受到勉略古洋盆同时期的扩张作用影响,秦岭造山带之中的华北板块与扬子板块碰撞过程首先表现为板缘区南方的微地块(或微板块)与北方华北板     

扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件的记录：来自峨眉山玄武岩的锆石U-Pb同位素证据

利用LA-ICP-MS测定技术,对扬子板块西缘滇东倘甸一带的峨眉山玄武岩中的锆石进行了U-Pb同位素年龄测定,363个年龄数据的分布范围为(14.9±0.6)～(3 023±50) Ma,跨越地质时代长,其11个年龄峰值为750～850 Ma、～450 Ma、～275Ma、～260 Ma、～247 Ma、～215 Ma、～160 Ma、～120 Ma、～100 Ma、～52 Ma及～35 Ma,反映了峨眉山玄武岩在形成过程中经历地壳物质的混染,形成后受到了后期构造热事件的巨大影响。其中峨眉山玄武岩一、二亚旋回分别形成于(259.9±3.2) Ma及(259.2±3.6) Ma,～275 Ma的玄武岩锆石年龄可能代表峨眉山玄武岩岩浆房的形成年龄及峨眉地幔柱事件导致地壳开始隆升的时间,峨眉山玄武岩形成后,扬子板块西缘依次经历了～247 Ma、～215 Ma、～160 Ma、～120 Ma、～100 Ma、～52 Ma、～35 Ma的构造热事件,这些年龄数据是扬子板块西缘中生代—新生代碰撞造山事件达到温压高峰的时间记录。     

琼西抱板群变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

海南岛抱板群变质基性火山岩的岩石学、地球化学、Sr、Nd、Pb同位素及其形成的大地构造环境的综合研究表明 ,抱板群变质基性火山岩具有洋中脊型拉斑玄武岩和岛弧型拉斑玄武岩的双重特征 ,起源于亏损地幔 ,是古俯冲消减带上部岩石圈地幔楔、自消减带卷入地幔楔地壳物质及俯冲洋壳析出的流体构成的三元混合物部分熔融结果 ,产生于扩张弧后 (或弧间 )盆地环境。地球动力学分析表明 ,古中元古代时 ,海南岛西部可能经历了一次由“开”向“合”转变的构造演化史。