额尔古纳地块J_3—K_1岩浆作用及其变形历史:对蒙古—鄂霍茨克缝合带晚中生代构造演化的制约

<正>蒙古—鄂霍茨克缝合带位于西伯利亚板块、华北板块和古太平洋板块之间,在东亚大陆中生代的形成演化历史上占有极为重要的位置。沿着蒙古—鄂霍茨克缝合带的两侧分布着早中生代钙碱性火山岩和花岗岩带,表明蒙古—鄂霍茨克洋在早中生代期间向南北两侧双向俯冲(Donskaya et al.,2013;Tang et al.,2015)。由于西伯利亚克拉通相对于蒙古陆块旋转,导致了蒙古—鄂霍茨克洋自西向东剪刀式闭合,     

蒙古—鄂霍茨克洋的闭合时间:来自白云母花岗岩年代学与地球化学证据

中国东北地区位于中亚造山带东段。该区古生代期间以各个微陆块之间的拼合(自西向东包括额尔古纳地块、兴安地块、松嫩—张广才岭地块、佳木斯地块和兴凯地块)以及古亚洲洋的最终闭合为特征(Xu et al.,2013;Li et al.,2014)。中生代期间,东北地区经历了环太平洋构造体系和蒙古—鄂霍茨克构造体系的叠加与改造。相比于古亚洲洋构造体系与环太平洋构造体系,蒙古—鄂霍茨克构造体系的研究相对较少。近年来的研究表明,蒙古—鄂霍茨克洋存在南向俯冲作用(Sun et al.,2013;Tang et al.,2014)。然而,蒙古—鄂霍茨克洋南向俯冲作用何时结束?东北地区中生代花岗岩尤其位于小兴安岭西北部中生代的花岗岩,其形成是与环太平洋构造体系有关?还是与蒙古—鄂霍茨克构造体系有关?这些问题仍然没有得到解决。鉴于此,本文对黑龙江省孙吴地区原华力西期的白云母花岗岩进行了年代学与地球化学研究。讨论了白云母花岗岩的形成时代、岩石成因及其形成的构造背景,这对确定蒙古—鄂霍茨克洋的闭合时间具有重要意义。本文白云母花岗岩中的锆石均呈半自形—自形,振荡生长环带明显,暗示其岩浆成因。测年结果显示,白云母花岗岩形成于168Ma,为中侏罗世岩浆事件的产物。岩体具有高硅(w(Si O2)=74.61%~80.16%)、富铝(w(Al2O3)=10.59%~13.90%)、贫铁(w(Fe2O3)=0.11%~0.3%)等特征,属于准铝质—过铝质(A/CNK=0.97~1.13)、高钾钙碱性系列。孙吴地区白云母花岗相对富集大离子亲石元素(LILEs)和轻稀土元素(LREEs),亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs)。重稀土元素含量较低暗示源区石榴子石的残留。锆石的εHf(168 Ma)=+7.53~+11.66,二阶段的模式年龄(TDM2)为595~966 Ma。上述特征表明,孙吴地区中侏罗世白云母花岗岩的岩浆起源于新增生加厚陆壳物质的部分熔融。研究区位于兴安地块与松嫩—张广才岭地块的结合部位。前人研究认为环太平构造体系中生代对东北亚大陆影响的空间范围主要在松辽盆地及以东地区;而蒙古—鄂霍茨克构造体系影响的空间范围主要在松辽盆地以西以及华北地块北缘(赵越等,1994,2006;许文良等,2013)。此外,在冀北—辽西地区,广泛存在一个区域性的地层不整合——即在海房沟组之下存在一个区域性的自北向南的逆冲构造,其逆冲推覆时间在170 Ma左右(Zhang et al.,2011),表明了中侏罗世陆壳加厚事件的存在(赵越等,1994,2004;Gao et al.,2004)。综合上述特征可以判定,在中侏罗世期间,从小兴安岭西北部至冀北—辽西地区存在一次重要的陆壳加厚与逆冲推覆事件,其推覆方向与蒙古—鄂霍茨克缝合带闭合有关。综上所述,本文的中侏罗世白云母花岗岩的形成应与蒙古—鄂霍茨克缝合带闭合过程中的陆-陆碰撞环境有关,而与环太平洋构造体系无关。白云母花岗岩的形成时代(168 Ma)限定了蒙古—鄂霍茨克洋在额尔古纳地块西北部的闭合时间应为中侏罗世。     

赣东北西湾蛇绿混杂岩中新元古代花岗斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

<正>江南造山带西起广西钦州湾,经湘东和赣中,延伸至浙江杭州湾地区,全长近1500 km,宽约120km,呈反S状弧形展布,是扬子地块和华夏地块之间的重要拼合带(Charvet et al.,1996;Li et al.,2014),也是新元古代和晚中生代显著的铜-金成矿     

火大兴安岭中段三叠纪岩浆作用:来自花岗岩年代学、地球化学及Hf同位素的限制

<正>大兴安岭位于中亚造山带东段,处于西伯利亚克拉通与华北克拉通之间,自北向南跨越了额尔古纳、兴安、松嫩三大地块。大兴安岭构造演化复杂,在古生代期间,经历了华北板块和西伯利亚板块间复杂的造山作用,表现为不同块体或地块间的碰撞拼合,导致两大板块最终拼合在一起(Seng?r et al.,1993;Robinson et al.,1999;郭峰等,2001;),而在中生代以后,又经历了太平洋构造域的叠加改造作用(徐公     

黑龙江省翠宏山铁多金属矿床流体包裹体研究

<正>翠宏山铁多金属矿床位于小兴安岭北麓,该区地处兴蒙造山带东端、松嫩地块北缘、挟于兴安地块和佳木斯地块之间,是一个经历了古亚洲洋演化和兴蒙造山、太平洋板块俯冲和叠加增生的成岩成矿构造区(任纪舜等,1999;Wilde et al.,2000;吴福元等,1999;2002;Wu et al.,2011;孙景贵等,2009;Sun et al.,2013),多期构造-岩浆作用使得该区形成了一系列斑岩型、矽卡岩型和浅成低温热液型内生有色、     

东北亚早中生代火成岩组合的时空变异:对古太平洋板块俯冲开始时间的制约

本文系统总结了东北亚早中生代火成岩的岩石组合及其空间变异,讨论了古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用开始的时间和早中生代岩浆作用与古亚洲洋构造体系、蒙古-鄂霍茨克构造体系以及扬子与华北克拉通俯冲碰撞作用之间的关系。东北亚早中生代岩浆作用划分成3期:早-中三叠世、晚三叠世和早侏罗世。额尔古纳地块上早中生代钙碱性岩浆作用揭示了蒙古-鄂霍茨克大洋板块南向俯冲作用的发生;华北克拉通北缘三叠纪碱性和双峰式岩浆作用揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;吉黑东部晚三叠世A型流纹岩、双峰式岩浆作用与稳定陆缘沉积一起暗示了伸展环境和被动陆缘背景,而早侏罗世钙碱性岩浆作用及其成分极性与陆缘增生杂岩一起揭示了古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲作用的开始。     

滇西北休瓦促晚白垩世高分异Ⅰ型花岗岩成因及其对藏东地区晚中生代构造演化的限定

在印度—欧亚板块碰撞之前,拉萨—羌塘板块之间的碰撞也是导致青藏高原隆升的重要原因,而且也是地球科学中一个热点课题(Sengor,1979,1987;Murphy et al.,1997;Wang et al.,2008;Zhang et al.,2012;Zhu et al.,2013)。然而,中特提斯洋何时关闭,以及拉萨—羌塘板块之间碰撞的延续时间仍然在持续的讨论中(Murphy et al.,1997;Zhu et al.,2013;Zhang et al.,2012,2014)。先前的研究主要集中在拉萨和羌塘板块内部,少有关注藏东地区的岩浆活动对青藏高原晚中生代演化的限定。Wang等(2014a)研究已发现藏东义敦岛弧晚白垩世(110~80 Ma)花岗岩的形成可能与拉萨—羌塘板块之间的碰撞有关,深入研究这些岩体的成因及区域热演化历史将有利于对藏东地区晚中生代构造演化作出进一步的限定。休瓦促晚白垩世的岩体位于义敦岛弧南段的中甸地区,主要由3个岩相组成:岩相1黑云母花岗斑岩、岩相2二长花岗岩和岩相3浅色碱性长石花岗岩,它们的成岩年龄为85.5~84.4 Ma。这3个岩相为准铝质到弱过铝质(A/CNK=0.96~1.07),具有较高的Si O2(70.0%~76.0%)、K2O+Na2O(7.5%~10.7%)、Ga/Al(2.5~4.7),及较低的CaO(0.39%~1.67%)、Mg O(0.01%~0.57%)和P2O5(0.01%~0.17%);相对富集LREEs、Rb、Th、U和Ta,相对亏损HREEs、Ba、Sr、P和Ti,并具有负的Eu异常(Eu/Eu*=0.24~0.59)。相比于经典的A型花岗岩,休瓦促晚白垩世花岗岩具有较高的Sr((10.1~256.0)×10-6,多数大于100×10-6)及较低的Fe O*/Mg O(1.2~9.9)和Zr+Nb+Ce+Y((248~483)×10-6,多数小于350×10-6),呈现出高分异I型花岗岩的特征。这3个岩相均具有相对较高的(87Sr/86Sr)i(0.707 5~0.709 8)值,负的εNd(t)(-8.0~-6.9)和εHf(t)(-7.6~-3.2)值,及古老的Nd和Hf模式年龄(1.7~1.3 Ga),指示它们具有相似的来源即来自于古老的中基性下地壳的部分熔融;此外,锆石的δ18O值具有较大的变化范围(5.9‰~8.4‰,部分小于6.5‰),且在岩体中广泛发育的镁铁质包体指示源区还有部分幔源物质的加入(Valley et al.,2005)。尽管休瓦促晚白垩世岩体相比于同地区同时代的具有埃达克质的热林、红山和铜厂沟岩体(Wang et al.,2014a),具有相对较高的Si O2和较低的Sr/Y比值,但这4个岩体具有相似的(87Sr/86Sr)i、εNd(t)、εHf(t)和δ18O值,指示着它们具有相同的来源。故休瓦促晚白垩世花岗岩成因模式可概括为,在拉萨—羌塘地块晚碰撞—碰撞后伸展背景下,伸展减压作用导致幔源熔体上涌,促使加厚下地壳物质发生部分熔融,形成的熔体与少量幔源物质混合,之后经历较强的结晶分异作用而形成。前人已在松潘—甘孜地块西缘、羌塘地块及义敦岛弧等藏东地区开展了大量的低温热年代学研究(Jolivet et al.,2001;Lai et al.,2007;Reid et al.,2005a;Wang and Wei,2013;Wilson and Fowler,2011;Xu and Kamp,2000;Zheng et al.,2006)。本文通过统计这些研究中三叠世花岗岩的磷灰石裂变径迹年龄发现,在藏东地区存在着一期约90Ma的地壳整体抬升事件。结合中甸地区在86~80 Ma发育有形成于晚碰撞—碰撞后伸展环境的花岗岩,指示着拉萨—羌塘板块的碰撞作用及藏东地区的地壳抬升时间可能要早于晚白垩世,并且拉萨—羌塘地块的碰撞作用直到80 Ma仍然没有停止(Wang et al.,2014b)。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

大兴安岭中生代花岗岩浆作用的时间和期次的确定对讨论东北地区中生代的构造-岩浆演化具有重要意义。本文采用激光ICP-MS技术进行锆石U-Pb年龄测定的结果表明,大兴安岭中部乌兰浩特-索伦地区的中生代花岗岩浆活动可以划分为3期:中-晚三叠世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为235-225Ma;早-中侏罗世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为182-175Ma;早白垩世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为140-125Ma,与该区广泛分布的中生代火山岩时代一致。该区花岗岩的年代学格架与松辽盆地东缘的张广才岭-小兴安岭地区完全可以对比。花岗岩中的捕获锆石具有与额尔古纳地块新元古代花岗岩一致的的年龄信息(-800Ma),反映该区曾经具有前寒武纪结晶基底。结合岩石学特征和邻区的其它地质资料,该区三叠纪花岗岩的形成可能与古亚洲洋闭合造山后的岩石圈伸展体制有关,侏罗纪花岗岩可能是佳木斯地块西缘洋壳俯冲及与松嫩地块拼合作用的产物,而早白垩世花岗岩的形成则与板内拉张性构造体制有关。     

扬子地块西缘新元古代灯杆坪花岗岩体的成因及启示

正扬子地块西缘的新元古代花岗岩体是记录Rodinia超大陆裂解过程的良好地质载体(Li et al.,2003;Zhao et al., 2008;李献华等,2012)。灯杆坪花岗岩体位于四川省崇州市范围内,大地构造位置位于扬子地块西缘与青藏—滇西褶皱区接触带附近,处于龙门山逆冲推覆断裂构造带的中南段,花岗岩体发育在映秀—北川断裂及其次级断裂中。本次研究在扬子地块西缘新元古代灯杆坪花岗岩体的野外地质调查和室内岩石学鉴定的基础     

西藏沙让斑岩Mo矿床S-Pb同位素组成及地质意义

<正>西藏冈底斯斑岩铜钼矿床主要形成于中新世后碰撞环境,位于雅鲁藏布江缝合带以南,东西成带展布,如驱龙、达布等(Wu et al.,2014;Zheng et al.,2015),而始新世碰撞环境斑岩矿床目前报道的只有沙让钼和吉如铜矿(Zhao et al.,2014;Zheng et al.,2014)。沙让钼矿床位于中部拉萨地块,西藏工布江达县境内,是冈底斯带上发现的首例独立斑岩型钼矿床,目前该矿床的研究主要集中在矿床地质、     

滇西(腾冲-梁河)岩浆岩年代学格架

<正>腾-梁地区岩浆活动频繁,侵入岩出露面积约占39%,喷出岩出露面积约占6%(Xu et al.,2012;Zhu et al.,2015)。岩浆活动主要集中在早古生代寒武纪-奥陶纪、中生代白垩纪和新生代古近纪。目前暂未有确认的前寒武纪岩浆活动的锆石U-Pb年龄发表,从早古生代志留纪到晚古生代二叠纪的近200Ma之间也暂未发现有岩浆活动。腾-梁岩浆岩岩石类型以中酸性花岗岩为主,仅在部分地区发育基性     

中大别超高压带中两类花岗片麻岩的锆石矿物包体及变质特点

<正>大别山,因含柯石英(Xu,1987;Okay et al.,1989;Wang et al.,1989)和金刚石(Xu et al.,1992)超高压变质带出露的规模巨大和岩石类型齐全而闻名于世。它是三叠纪华南板块向华北板块之下俯冲形成的碰撞型造山带,发育了与大陆俯冲-折返-碰撞过程相关的、不同变质等级的构造岩石单位(徐树桐等,2002),从南到北,大别山造山带主要包括宿松变质带、南大别低温榴辉岩带、中大别超高压变质带、北     

二维经验模分解（BEMD）技术在提取薄竹山矿集区致矿重力异常中的应用

正滇东南地区位于华南地块右江海西-印支地槽褶皱带,区内蕴含着我国重要的钨、锡、银、铅、锌等多金属矿产,是华南岩浆成矿带的重要组成部分。这些矿产均围绕个旧、薄竹山和老君山3个复式花岗岩体分布,其中已有大量资料证明个旧花岗岩体(秦德先等,2008;毛景文等,2008;程彦博等,2008;Cheng Y B et al., 2013)和老君山花岗岩体(Yan D P et al., 2006;张斌辉等,2012;蓝江波     

岩石圈减薄的Cu-Mo成矿作用——以鲁西王家庄矿床为例

<正>众所周知,华北克拉通中生代特别是早白垩世发生了强烈的岩石圈减薄,岩石圈丢失厚度120 km,该过程不仅引发了大规模的岩浆作用,同时也导致了强烈的成矿作用,相关矿床主要为斑岩型-矽卡岩型Mo(Cu,W)、矽卡岩型Fe矿,热液型Pb–Zn矿和Au矿等(毛景文等,2003,2005;Mao et al.,2011,2014;Li and Santosh,2014;Pirajno and Zhou,2015)。值得注意的是,斑岩型矿床主要产于俯冲-碰撞环境,而本区的斑岩型矿床与     

东北地区晚古生代-中生代I型和A型花岗岩Nd同位素变化趋势及其构造意义

中国东北地区位于中亚造山带巨型增生陆缘的东段,分布着巨量的具有新生特征的显生宙花岗岩和火山岩。本文对东北地区晚古生代-中生代I和A型花岗岩年代学和Nd同位素组成开展了综合分析和研究。东北地区的I型花岗岩有两种Nd同位素变化趋势:一是以额尔古纳和兴安地块为代表,其εNd(t)随着年龄变新而增大,与造山带垮塌、软流圈上涌的幔源熔体或蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲交代地幔楔熔体加入引起的地壳增生作用相关。二是以松嫩地块西南区和张广才岭为代表,εNd(t)随着年龄变新而下降,反映花岗岩的熔融源区有从早期的新生岛弧中、下地壳向晚期含更多再循环物质的中、上地壳迁移的趋势。A型花岗岩侵位时代主要有三期,总体上具有正的εNd(t)值,绝大部分tDM21.0Ga,反映了东北地区强烈的地壳增生作用。晚古生代A型花岗岩主要沿着贺根山-黑河断裂分布,可能与兴安和松嫩地块碰撞后伸展作用相关;早中生代A型花岗岩主体分布于张广才岭,与松嫩、佳木斯和兴凯地块的碰撞后伸展作用相关;早白垩世A型花岗岩遍布整个东北地区,可能与古太平洋板块俯冲、后撤导致的区域性伸展作用相关。晚古生代-中生代花岗岩的Nd二阶段模式年龄(tDM2)与侵位年龄(t)的对比展示了东北各构造单元地壳增生作用的差异。与华北北缘中生代花岗岩的特征相似,额尔古纳和佳木斯地块的花岗岩表现出tDM2t+1000Ma的特征,表明这两个地块具有古老的结晶基底。兴安地块、松嫩地块西南区和张广才岭花岗岩的tDM2和侵位年龄差值集中在300~1000Ma,反映不同属性(年轻vs.古老)的地壳物质对熔融源区的贡献。东北地区tDM2和侵位年龄差值小于300Ma的花岗岩岩体极少,仅有乌兰浩特的查干岩体一例,可能由新近增生的新生地壳熔融形成。由Nd同位素特征显示,晚古生代-中生代东北地区显著的地壳增生作用主要发生在缝合带和岩石圈规模的断裂带,幔源岩浆沿断裂带上升到地壳不同深度并形成高εNd(t)和低tDM2的中酸性火成岩。除几个特殊岩体表现出过于亏损或富集Nd同位素的特征,早白垩世东北地区酸性火成岩的Nd同位素组成相近,εNd(t)值集中在0~+3之间,可能暗示此时期东北地区的中、下地壳成分组成趋于一致并与同时期的古太平洋俯冲作用有关。我们的结果显示东北地区晚古生代-中生代花岗岩的起源与古亚洲洋、蒙古鄂霍茨克洋和古太平洋的构造演化相关。这三个古大洋的扩张和俯冲作用提供了大量新生地壳物质,而新生和再循环地壳物质的重熔形成了东北地区大规模的显生宙花岗岩及其对应成分的喷出岩。     

大兴安岭北部塔河花岗杂岩体的地球化学特征及成因

塔河杂岩体位于塔源-喜桂图缝合带北侧的额尔古纳地块东部,是早古生代侵入的花岗杂岩体。该杂岩体的主要岩石类型为正长花岗岩、二长花岗岩,少量碱长花岗岩和花岗闪长岩,辉长岩以包体存在于花岗岩中。岩石成因类型为典型的Ⅰ型后造山侵入体。岩体在野外地质特征、矿物组合、显微结构、化学成分及锆石Hf同位素特征等方面都表现出岩浆混合成因。在早古生代额尔古纳地块与兴安地块拼合后的后造山伸展拉张背景下,地壳和地幔都发生部分熔融,直接起源于亏损地幔的玄武质岩浆侵入到下地壳熔融的花岗质岩浆房,经结晶分异作用,形成了塔河杂岩体不同的岩石类型。花岗岩的εHf(t)为-0.8~+5.6之间,Hf模式年龄在0.9~1.5Ga之间,反映塔河花岗岩的源岩应该是在中-新元古代时期由亏损地幔起源的新生地壳物质。结合额尔古纳地块早古生代和中生代花岗岩锆石Hf同位素资料,我们认为额尔古纳地块在中-新元古代时曾发生过一次重要的地壳增生事件。     

新疆准噶尔北缘乔夏哈拉英云闪长岩 年代学及其地质意义

<正>阿尔泰侵入岩分布广泛,见于各构造-建造带,占至少40%以上的面积(Zou et al.,1989),甚至个别地体中超过了70%(Windley et al.,2002)。岩石类型以花岗岩类为主,有少量基性、中-基性岩,岩性主要有英云闪长岩、花岗闪长岩、黑云母花岗岩、二云母花岗岩、白云母花岗岩等。根据花岗岩与造     

大别造山带超高压硬玉石英岩中变质流体活动记录:来自锆石的地球化学证据

<正>板块俯冲和折返过程中的流体活动是板块构造研究的一个重要组成部分,它不仅可以引起矿物反应,诱导岩石体系发生熔融,催化变质反应进行,还会使俯冲板块内部发生显著的流体迁移,引起元素活动和同位素变化(Zheng et al.,2012;van der Straaten et al.,2012;Zheng and Hermann,2014)。因此深入了解俯冲带深部的流体活动及其地球化学效应,不仅对于理解俯冲带内部的构造演化和深俯冲地壳岩片     

Carbon Isotope Reversals of Changning-Weiyuan Region Shale Gas, Sichuan Basin

<正>1 Introduction Many high yield shale gas areas in the World are discovered carbon isotope reversals:Barnett,Fayetteville(Zumberge et al.,2012),Marcellus(Tilley et al.,2013),Haynesville(Ferworn et al.,2008),Albany shale gas(Gao et al.,2014),Utica shale gas(Xia et al.,1999;Xia et al.,2012;Xia et al.,2013),the Foothills(Tilley et al.,2011),     

扬子克拉通黄陵穹隆北部发现古元古代蛇绿混杂岩

正黄陵穹窿位于华南扬子克拉通核部地区,出露有华南前南华纪最古老、面积最大的太古宙-古元古代崆岭杂岩(崆岭岩群)(高山和张本仁,1990;马大铨等,1997;Gao et al.,1999,2011;Qiu et al.,2000;Zhang et al.,2006;Zheng et al.,2006;Jiao et al.,2009;Guo et al.,2014),受后期新元古代黄陵花岗杂岩体侵入影响,大体以雾渡河大断裂为界分隔为南、北部两部分(也称为南、北崆岭群),是扬子克拉通前南华纪基底最具代表性的岩石记录,一直受国内外地质学界的高度关注,但对其大地