新疆东天山地区星星峡群的解体及地质意义

新疆东天山地区星星峡一带的原星星峡群为一套岩性复杂、变质程度差异很大的变质岩系, 在该区进行的1:50000区调工作中, 通过详细的地表调查和地层剖面测量, 并参考了相关变质侵入体的同位素年龄后认为, 根据岩石组合、变质程度、同位素年龄等地质标志, 可将其初步解体为大致形成于晚太古代—古元古代的天湖岩群(Ar₃—Pt₁T.)和长城纪星星峡岩群(ChX.)两套时代不同的岩群。该岩群的解体和区域对比表明, 中天山星星峡一带和塔里木北缘库鲁克塔格一带的前南华系基底应该是一致的, 属于统一的塔里木北缘隆起带。      

星星峡石英闪长质片麻岩的锆石年代学:对天山造山带构造演化及基底归属的意义

天山造山带是中亚造山带(CAOB)的主要组成部分,对于其前寒武纪古老基底的起源、古生代构造单元划分和造山作用过程的认识还存在很大分歧。本文对分布在星星峡镇西的石英闪长质片麻岩开展了系统地岩相学观察和锆石U-Pb年龄、Hf同位素及全岩地球化学分析。根据矿物组成推测它们的原岩为石英闪长岩,两个样品中的锆石具有基本一致的内部结构特征,均发育黑色、均一的边部和具震荡环带的核部,部分保留有更早的继承锆石核。分析结果表明,它们的原岩形成于～425Ma,变质作用年龄为约320～360Ma,继承锆石的年龄为1381～1743Ma。原岩结晶锆石具有正的且变化较大的εHf(t)值(0.9～17.8),继承锆石的tDM2模式年龄变化于1.54～2.44Ga。在全岩地球化学组成上,石英闪长质片麻岩具有明显富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素和Pb、U元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特点。结合区域上已有的前寒武纪基底、高级变质岩、蛇绿混杂岩、岩浆岩的研究资料,获得以下认识:中天山地块的前寒武纪基底的起源与塔里木板块没有明显的相关性,可能是中元古代时期,由东欧板块边缘的弧增生造山作用形成;中天山地块东部在早古生代为大陆边缘弧的构造环境,可能形成于南天山洋向中天山板块的俯冲作用;南天山洋在天山造山带的东部和西部可能具有一致的闭合时间。     

新疆东部卡瓦布拉克地区古生代岩浆活动对中天山地块构造归属的指示意义

卡瓦布拉克地区位于中天山地块南缘。该区古生代侵入岩类广泛发育,是探究中天山构造演化及地壳生长历史的重要窗口。本文获得该区两件二长花岗岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为447.4±4.9Ma、422.6±5Ma。LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素原位分析结果显示,其εHf(t)值分别为7.1～11.9、5.8～11.8,对应的二阶段模式年龄为674～963 Ma、514～1043 Ma。侵入于晚古生代花岗岩中的中—基性岩脉携带多期捕获锆石,其εHf(t)介于-7.4～4.8,对应的模式年龄变化范围为1.47～2.54Ga。卡瓦布拉克地区古生代花岗岩及中—基性岩脉中捕获锆石所反映的基底信息表明,中天山与塔里木在中元古代(～1.4Ga)、新元古代(～800Ma)以及古生代(～400Ma)期间岩浆活动具有截然不同的源区特征。结合前人研究成果,认为中天山与塔里木不具有构造亲缘性。     

华夏地块前加里东期变质基底的年代构造格架

华夏地块的前加里东期变质基底大致可划分为三大构造展,主体为古元古代中条旋回的结晶基底和新元古代-早古生代的褶皱基底,局部存在裂谷环境下的中元古代变质岩石。大量的单颗粒钻石年龄和Sin－Nd同位素测年资料显示出华夏地块的古元古代岩石形成于2400～2000Ma,中元古代的岩石形成于1400～1000Ma,而新元古代-早古生代的地层大致形成于740～430Ma。中条运动是华夏地块一次重要的造壳运动,奠基了华夏地块结晶基底,晋宁运动使华夏地块的闽浙隆起区彻底固结,而加里东运动则使得整个华夏地块彻底固结。     

华夏地块前加里东期变质基义匠年代构造格架

华夏地块的前加里东期变质基底大致可划分为三大构造层,主体为古元古代的条旋回的结晶基底和新元古代－早古生代的褶皱基底,局部存在裂谷环境下的中元古代变质岩石。大量的单颗粒锆石年龄和Ｓｍ－Ｎｄ同位素测年资料显示出华夏地块的古元古代岩石形成于２４００￣２０００Ｍａ,中元古代的岩石形成于１４００￣１０００Ｍａ。而新古代－早古生代的地层大致形成于７４０￣４３０Ｍａ。中条运动是华夏地块一次重要的造壳运动,奠基了     

扬子地块西南缘大红山群变质基性岩的地球化学研究及构造意义

扬子地块西缘近年报道了大量古元古代晚期的地层和侵入岩体,这些地层和岩体的构造环境多数被认为与大陆裂谷相关,而位于扬子西缘的~1.7Ga大红山群一直缺少相关的地球化学证据。本研究对大红山群两种变质基性岩——石榴(斜长)角闪岩(A组)和绿帘斜长角闪岩(B组)的主微量元素进行了地球化学分析,并对其构造环境进行了判别。A、B两组变质基性岩基本具有相似的地球化学性质:主量元素SiO2含量集中于46%~50%,MgO含量较低(5%~6%),但A组FeOT(平均14.28%)远高于B组FeOT(平均3.26%),可能与A组后期发生铁矿化作用有关;两组角闪岩的REE配分模式较一致:A组(La/Yb)N=1.52~4.67和B组(La/Yb)N=1.34~4.50,显示LREE轻微富集,Eu异常、Ce异常均不明显:Eu/Eu*=0.82~1.24,Ce/Ce*=0.93~1.05,两组样品稀土元素特征均具有类似富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)的特征;二者的微量元素配分模式也基本一致:相容元素Cr、Co、Ni含量变化较大,不相容元素相对富集,Nb、Ta、Ti负异常不明显,Zr、Hf轻微负异常,其微量元素配分模式区别于岛弧玄武岩和OIB,而与E-MORB较一致。大红山群变质基性岩的地球化学性质可与东川群的基性侵入岩进行类比。A、B两组变质基性岩的原岩为拉斑玄武岩,通过不活动元素构造判别图解推断其构造属性为与富集地幔有关的大陆裂谷环境。变质基性岩中未受陆壳混染样品(Nb/La≈1)的微量、稀土元素地球化学特征显示其岩浆源区可能为富集地幔,结合前人已发表的相关εNd(t)推测大红山群变质基性岩的岩浆源区为不均匀的岩石圈地幔。同样,据扬子西缘相关火山岩的εNd(t)、εHf(t)值推测,扬子西缘1.8~1.5Ga变质火成岩的岩浆源区可能为不均匀的岩石圈地幔。本研究为扬子西缘1.8~1.5Ga大陆裂谷环境的构造岩浆活动提供了新的地球化学证据,大红山群与其同时代火成岩及地层的存在,共同表明了扬子西缘曾在古-中元古代发生了一系列与大陆裂解有关的构造岩浆事件,这期事件是哥伦比亚大陆裂解在扬子西缘的响应。     

西南天山阿克苏地区中元古代变质岩的地球化学特征及其构造背景

新疆西南天山阿克苏地区发育长城纪阿克苏群变质岩。在野外观察的基础上,根据详细的显微观察结果,结合地球化学特征,认为阿克苏群片麻岩及角闪片岩的原岩为酸性火山岩及基性岩,云母片岩的原岩为杂砂岩。岩石化学判别结果表明,片麻岩及角闪片岩属钙碱性系列,轻稀土元素明显富集,重稀土元素相对平坦,轻、重稀土元素分馏较强。构造环境判别图显示这些火山岩具有弧火山岩的特征,从而认为其是与俯冲作用相关的陆缘火山弧环境的产物。同期沉积的变质沉积岩构造环境判别也证实了这一论断。结合区域地质背景认为阿克苏群变质岩总体为陆缘火山弧-弧后盆地环境,可能与全球哥伦比亚超大陆形成事件有关。     

浙江陈蔡群变质岩变质条件及构造环境的地球化学探讨

泥质变质岩中的石榴石化学成分可以反映变质强度。陈蔡群变质岩的石榴石的成分特征反应其岩石的变质程度深,达到了角闪岩相。同时,根据特征变质矿物的出现及镁在石榴石-黑云母矿物对的分配与温度的关系计算,变质温度为550—700℃,压力为400—800MPa,相当于中压角闪岩相。对陈蔡群变质岩的岩石化学、微量元素和稀土元素的特征研究表明,陈蔡群变质岩成岩构造环境类似于活动大陆边缘环境。     

东天山地区中天山地块内中元古代花岗岩的特征及地质意义

在天山造山带觉罗塔格山系东段的中天山地块内,新识别出一套侵位于长城系星星峡群变质岩中的片麻状花岗质岩体,岩石组合为片麻状闪长岩+片麻状花岗闪长岩+片麻状二长花岗岩+片麻状钾长花岗岩,锆石SHRIM PU-Pb测年表明这套侵入岩的结晶年龄为(1 453±15)~(1 458±40)Ma(207Pb/206Pb表面年龄),是中元古代晚期的产物。岩石学及地球化学特征显示为高钾钙碱性系列,具I型花岗岩组合特征,形成于板块汇聚的环境。这套花岗质侵入岩的厘定,对于可能存在于元古宙的天山洋的闭合事件,从岩浆作用上提供了重要信息,同时对中天山星星峡群的地层时代提供了一个很好的上限。另外,还发现了一颗形成年龄为(2 991±22)Ma的残留锆石,指示该区可能存在太古宙的古老基底。     

阿拉善地块中元古代诺尔公群的构造变形特征

阿拉善地块作为华北板块的重要组成部分及关键的构造单元,经历了不同时期构造热事件的叠加作用。本文选取阿拉善地块巴音诺尔公地区出露的中元古代诺尔公群进行研究,总结了这些前寒武纪岩石的几何学、运动学及显微构造特征,并对其构造格架、变形期次进行了初步划分。研究表明,中元古代诺尔公群内部至少存在两期变形,早期变形表现为原始层理的片理化过程,形成了区域走向近NE-SW向的片理;而晚期变形则表现为顺片理走向的右行走滑剪切作用。结合前人已有研究成果及年代学资料,认为中元古代诺尔公群的内部变形主要受到石炭纪-二叠纪查干础鲁弧后盆地向阿拉善微陆块之下俯冲作用的控制,俯冲作用造成了NW-SE向的挤压,从而发生了早期片理化,而随后顺俯冲带走向的走滑作用则调节了挤压造成的缩短。     

西天山塔尔得套地区乌郎组地球化学特征和构造环境

新疆尼勒克县塔尔得套地区二叠纪火山岩产于伊犁微板块中,为陆相火山岩,主要岩性为玄武岩和流纹岩,具双峰式火山岩系组合特征。基性火山岩属高钾钙碱系列,轻微富集LREE,HREE分馏较明显((Gd/Yb)N=1.52~2.68),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。流纹岩的Eu负异常明显(δEu=0.33),在微量元素蛛网图上,流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外,Sr,P,Ti等元素的强烈亏损。稀土元素和微量元素特征表明火山岩形成于大陆拉张环境,处于裂谷演化的早期阶段。     

中天山地块暗色岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

中天山地块发育有大量的暗色岩墙,主要走向为北北西。对中天山暗色岩墙进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄为304.8±1.5Ma,表明其形成于晚石炭世。这些暗色岩墙具有较高的SiO2,较低的Mg、Cr、Ni含量。它们富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th）,亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti）,显示俯冲相关特征。上述特征暗示,中天山暗色岩墙可能是由俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的。这一发现表明,准噶尔洋的闭合应该发生在晚石炭世之后。     

中天山地块暗色岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

中天山地块发育有大量的暗色岩墙,主要走向为北北西。对中天山暗色岩墙进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄为304.8±1.5Ma,表明其形成于晚石炭世。这些暗色岩墙具有较高的Si O2,较低的Mg、Cr、Ni含量。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),显示俯冲相关特征。上述特征暗示,中天山暗色岩墙可能是由俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的。这一发现表明,准噶尔洋的闭合应该发生在晚石炭世之后。     

Tectonic Framework of Late Paleozoic Intrusions in Xingxingxia: Implications for Final Closure of South Tianshan Ocean in East Tianshan

This work carried out systematic geological field investigation, petrography observation, zircon geochronology and whole rock geochemistry on Late Paleozoic intrusions in the Xingxingxia region near the Xinjiang-Gansu provincial boundary, western China, aiming to constrain the Late Paleozoic tectonic framework of the Xingxingxia region and the final closure time of South Tianshan Ocean in the East Tianshan. The Xingxingxia area is located in the east part of the Tianshan orogen, and adjacent to the north of the Tarim Basin. The Late Paleozoic magma activities in the Xingxingxia region can be mainly divided into three stages. The first stage includes intrusive magma activities under a collision setting between Late Ordovician to the Late Devonian. The second stage is intrusive magma activities under a subduction setting during(304±3)–(278±3) Ma, and the third stage involves intrusive magma activities under a collision and post-collision setting during(268±5)–(259.9±2.6) Ma. The final suture zone of South Tianshan Ocean should be between the Central Tianshan Block and South Tianshan accretionary complex. Based on previous work, both the first stage magma activities(i.e., intrusive magmatic activities between the Late Ordovician to Late Devonian) and the Hongliuhe ophiolitic complex indicate a close event between Central Tianshan Block and South Tianshan Accretionary Complex. The 304±3 Ma dioritic metamorphic gneiss of the XingX ingxia complex and the 278±3 Ma diorite are all island arc calc-alkaline rocks, the 289±3 Ma gabbro is island arc tholeiitic gabbro formed by magma from metasomatic enrichment mantle. All these results indicate that the second stage of magmatic activities is under a subduction setting. The third stage magma activities i.e. the granitic magma activities of(268±5)–(259.9±2.6) Ma occurred at a transitional setting from compressional to post-collision extensional tectonic setting. Thus, around(268±5)–(260±3) Ma, the final closure of the South Tianshan Ocean occurred and the Tianshan orogen shifted into the intracontinental evolution stage. During and after the closure process, a wide range of metamorphism and large dextral strike-slip faults developed.     

Geochronology and Geochemistry of the Xingxingxia Triassic A-type Granites in Central Tianshan, NW China: Petrogenesis and Tectonic Implications

The Triassic granitoids in Central Tianshan play a key role in determining the petrogenesis and tectonic evolution on the southern margin of the Central Asian orogenic belt. In this study, we present SHRIMP zircon U-Pb ages, Hf isotopic and geochemical data on the Xingxingxia biotite granite, amazonite granite and granitic pegmatite in Central Tianshan, NW China. Zircon U-Pb dating yielded formation ages of 242 Ma for the biotite granite and 240 Ma for the amazonite granite. These granitoid rocks have high K2O with low MgO and CaO contents. They are enriched in Nb, Ta, Hf and Y, while being depleted in Ba and Sr, showing flat HREE patterns and negative Eu anomalies. They have typical A-type granite geochemical signatures with high Ga/Al (8–13) and TFeO/(TFeO + MgO) ratios, showing an A2 affinity for biotite granite and an A1 affinity for amazonite granite and granitic pegmatite. Zircon εHf(t) values of the granitoids are 0.45–2.66, with Hf model ages of 0.99–1.17 Ga. This suggests that these A-type granites originated from partial melting of the lower crust. We propose that Xingxingxia Triassic A-type granites formed under lithospheric extension from post-orogenic to anorogenic intraplate settings and NE-trending regional strike-slip fault-controlled magma emplacement in the upper crust.     

中国早元古代区域变质建造及构造环境的初步研究

根据中国早元古代变质建造研究表明，早元古时期，中朝变质地区华北分区是中国陆壳中可确认的最主要相对稳定的隆起区。其它变质地区及中朝变质地区的其它分区相对于华北分区为较活动的构造区。吕梁运动之后中朝变质地区为相对稳定的准地台，而其它变质地区一般仍一度处于较活动的构造环境。     

东天山红柳河地区海西期花岗岩的岩石学、地球化学及其构造环境

东天山红柳河地区分布着大量的海西期花岗岩体，从早到晚，依次为河西站岩体、红柳河岩体、河西岩体和天湖岩体，主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和斜长花岗岩，河西站和红柳河花岗岩的岩相学和地球化学具有S型花岗岩的特征，而河西岩体和天湖岩体显示出I型花岗岩特征，河西花岗岩微量元素含量最低，具Eu弱正异常，类似于adakite岩地球化学特点；其他花岗岩微量元素含量高，具Eu负异常，与洋脊花岗岩相比，该区花岗岩不同程度地富集K2O、Rb、Ba、Th和Ce，亏损Ta、Nb、Zr、Hf、Y、Yb等，河西花岗岩、河西站和红柳河花岗岩、天湖花岗岩分别具有火山弧、同碰撞才碰撞后花岗岩特点，河西花岗岩和其他花岗岩分别起源于先前存在的大洋拉斑玄武岩残片和古老地壳岩石的部分熔融，这些花岗岩均形成于陆内造山环境，与东天山海西晚期地壳-岩石圈的挤压和伸展作用有关。     

新疆西天山高压变质带的变质矿物与变质作用演化

新疆西天山高压变质带主要由石榴石，角闪石，绿辉石，多硅白云母，钠云母，绿帘石，绿泥石，钠长石，石英，榍石和金红石等组成，石榴石主要含铁铝榴石组份，角闪石有蓝闪石，亚铁蓝闪石，青铝闪石，冻蓝闪石等类型，变质矿物组合显示高压变质带经历了由硬柱石蓝片岩相，榴辉岩相，绿帘蓝片岩相至绿片岩相的变质作用演化进程。     

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性问题涉及中亚大地构造单元的划分,倍受学术界关注.在诸多学者的研究基础上,特别是塔里木北缘物质成分和年代学成果基础上,通过区域地质调查,对托克逊县干沟与和静县阿拉沟两地的前南华纪地层序列及其岩石组合进行了专门研究,并筛选出4件浅变质砂岩样品做碎屑锆石U-Pb测年研究,获得165组年龄数据.结果表明,发育在中天山地区的前南华纪地层序列、岩石组合、地层接触关系、沉积环境与塔里木北缘的基本一致,可比性好,揭示了二者之间密切的构造亲缘性.其Th/U比值密集分布在0.4～4.0,表明岩浆锆石占绝大多数.锆石U-Pb测年产生了4个年龄峰值,分别为950Ma、1 550Ma、1 920Ma和2 480Ma,表明中天山较好地保存了元古代的4次重大构造-岩浆活动信息.这些年龄峰值在塔里木陆块均有对应岩浆体的发育,也与塔里木周缘的前寒武纪年龄谱吻合,进一步佐证了中天山基底与塔里木克拉通曾经是一个统一块体的认识.结合区域构造分析,认为中天山陆块是在南华纪以来,逐渐从塔里木克拉通拉张裂离出来的;伴随早古生代天山洋的俯冲,一个奥陶纪-志留纪火山弧发育在这个裂离的中天山陆块之上.     

闽中马面山群变质火山岩微量元素地球化学特征及其构造意义

闽中地区元古宙马面山群变质火山岩沿政和-大埔断裂带分布,根据其主要化学成分特征,应为－套“双峰式”火山岩。稀土元素地球化学特征表明：本区绿片岩及钠长变粒岩LREE富集,Eu含量基本正常,微量元素MORB标准化蛛网图和微量元素构造判别图显示样品具大陆拉斑玄武岩特征,并呈大陆裂谷性质;斜长角闪岩没有明显的Eu负异常,MORB标准化蛛网图曲线前部呈小的隆起,Nb-Ta亏损较为明显,其岩石特征具有过渡性的钙碱性玄武岩及T－MORB的地球化学属性,原始地幔及Nb标准化蛛网图显示其可能来源于亏损地幔或有陆壳物质的混染。说明本区由大陆裂谷演化发展成为初始洋盆,有岩浆喷发,并可能发生板内俯冲。因此,这些变质火山岩应形成于裂谷－初始洋盆－板内俯冲的构造环境。