鄂北大洪山晋宁期MORB-like玄武岩的识别与洋内俯冲作用

鄂北随州大洪山地区出露大量镁铁质岩(如:辉长岩、辉绿岩、(枕状)玄武岩),它们主要以岩块的形式构造混杂在一套碎屑岩中,表现为典型造山带基质-岩块混杂的特征。大洪山镁铁质岩为拉斑玄武岩系列岩石组合,地球化学方面,不相容元素Rb、Ba、K、Th、U富集,高场强元素Nb、Ta亏损,表现为岛弧玄武岩的特点,而平坦的稀土配分模式(ΣLREE/ΣHREE=1.41～4.48,LaN/YbN=0.76～4.79),Zr/Y=2.65～5.38,Ti/V=29.19～54.97,又可与洋中脊玄武岩对比。因此,我们推测大洪山镁铁质岩属于MORB-like玄武岩(或前弧玄武岩)类岩石组合,其形成于洋内初始俯冲环境,成岩岩浆由俯冲洋板片脱水交代亏损洋中脊地幔减压熔融产生。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,分别获得南风垭、绿林寨玄武岩(816.6±7.6) Ma (MSWD=0.47)、(813.1±4.8) Ma (MSWD=0.37)的成岩年龄,结合已经取得的杨家棚辉长岩947 Ma、厂河枕状玄武岩824 Ma、绿林辉绿岩820 Ma的年龄结果,说明大洪山地区的这套前弧镁铁质岩组合大致形成于817～947 Ma,它们可能是多阶段洋内俯冲的产物。大洪山地区这套前弧镁铁质岩的厘定说明扬子地块与桐柏-大别地块之间晋宁期发生过一定规模的洋内-洋陆俯冲和造山运动,二者可能曾在青白口纪晚期拼合到一起。     

四川理塘地区二叠纪洋岛型岩石组合的识别及其构造意义:来自岩石学、地球化学和年代学证据

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带是西南"三江"构造带的重要组成部分,曾经历了古特提斯构造体系的演化,形成了完整的"沟-弧-盆体系"。本文是首次在甘孜-理塘蛇绿混杂岩带内发现有达森隆洼岩组洋岛型岩石组合,通过详细的岩石学、地球化学、年代学研究表明,达森隆洼岩组主要由枕状玄武岩、灰岩、硅质岩组成,玄武岩SiO_2含量为44.18%～48.82%,富TiO_2含量为2.71%～3.02%,∑REE=141.03×10~(-6)～164.94×10~(-6),轻稀土元素较重稀土元素富集,相对富集Rb、Th、U,亏损Ba、K、Sr,无明显的Nb和Ta异常,稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛玄武岩曲线相似。古生物化石显示该套洋岛型岩石组合沉积时代为二叠纪,锆石U-Pb同位素测年获得枕状玄武岩形成年龄为中二叠世。通过本次研究表明,甘孜-理塘洋盆至少在早二叠世时期就已发育有成熟洋盆。     

金沙江缝合带弯岛湖蛇绿混杂岩带的岩石地球化学特征及其构造背景

弯岛湖蛇绿混杂岩带是金沙江缝合带西段的重要组成部分。蛇绿岩混杂于上三叠统变质碎屑岩夹变质火山岩中,成份主要为镁铁质-超镁铁质杂岩,岩石类型有变质橄榄岩、变质堆晶质辉长岩及其伴生的岛弧型花岗岩系。岩石化学及地球化学特征表明:蛇绿岩主要为低Ti(岛弧-弧后)型、富集型洋中脊(E-MORB)拉斑玄武岩;与之共(伴)生的基性喷出岩、辉绿岩脉属板内洋岛型裂谷型碱性玄武岩及其过渡类型系列。在变质辉长岩获得全岩Sm-Nd等时线年龄值为232±11Ma,代表了镁铁质-超镁铁质杂岩的形成年龄,可能为洋壳初始俯冲变质的时间。在蛇绿岩上覆的硅质岩中发现有中三叠世拉丁晚期至晚三叠世卡宁早期的放射虫化石,表明弯岛湖镁铁质-超镁铁质杂岩可能形成于中三叠世多岛洋盆或弧后盆地构造环境。     

东昆中构造混杂岩带清泉沟弧前玄武岩地质、地球化学特征及构造环境

东昆中构造混杂岩带东段清泉沟玄武岩岩石源区及构造环境研究具有重要意义.通过对清泉沟玄武岩进行详细的地质、地球化学和构造环境研究,结果表明,该套玄武岩属于亚碱性拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素配分图呈现轻稀土元素弱亏损-弱富集的特征,与正常大洋中脊玄武岩（NMORB）和西太平洋IBM弧前玄武岩（FAB）配分特征相似.岩石成因研究表明其源区具亏损地幔特征,且地幔熔融程度比NMORB源区熔融程度较高.构造环境研究表明该套玄武岩形成于大洋初始俯冲阶段的弧前环境.综合区域地质资料,认为东昆中古洋盆至少于中寒武世（510 Ma）之前开始向北俯冲,在俯冲初期形成了清泉沟弧前玄武岩,构成了俯冲带初始弧壳或不成熟洋内岛弧.      

大陆中洋壳俯冲增生杂岩带特征与识别的重大科学意义

大洋或弧后洋盆俯冲增生是大陆地壳增长的主导地质作用.重建大陆中消亡的洋地层岩石组合序列是当代大陆动力学和地学研究的重大前沿.洋壳消减杂岩带的厘定是洋板块地质构造重建乃至全球大地构造研究之纲,是理解区域大地构造形成演化及动力学的核心.俯冲增生杂岩带的基本特征:(1)俯冲增生杂岩带物质组成的共性是:以强烈构造变形洋底沉积的硅质岩-硅泥质岩-粉砂岩、凝灰岩;弧-沟浊积岩等为基质;以洋岛-海山灰岩-玄武岩及塌积砾岩,洋内弧残留岩块,超镁铁质蛇绿岩、绿片岩、蓝片岩等为岩块.(2)变形样式:同斜倒转冲断叠瓦构造、增生柱前缘重力滑动构造以及泥质岩的底辟构造;增生楔前缘变形和增生形式受控于大洋或弧后洋盆的规模和洋壳的俯冲速度,也取决于陆缘碎屑供给量及洋底沉积厚度和岩性.(3)宽度和厚度:厚常达几千米,宽达几十公里至数百公里,延长上千公里,是洋壳俯冲消亡过程洋盆地层系统及陆缘沉积物加积的结果.(4)形成机制:是大陆碰撞前大洋(或弧后洋盆)岩石圈俯冲消减的产物.结合带中的早期俯冲增生杂岩带往往卷入晚期的构造混杂作用.     

新疆南天山塔什库尔干泥盆—早石炭世洋岛型火山岩的确定及地质意义

南天山黑英山-库勒湖洋壳残片内发育一套具洋岛特征的火山岩,岩石组合为碱性中基性火山碎屑岩和熔岩,形成时代为泥盆纪—早石炭世,其中基性熔岩岩石化学特征具高钾和高钛特征,稀土元素具轻稀土富集、重稀土亏损的右倾稀土分布型式,微量元素除Y、Yb外,其它元素具富集的大陆隆起洋岛碱性玄武岩特征,说明泥盆纪—早石炭世南天山洋盆形成新生洋壳,洋盆具一定规模.     

内蒙古杜尔基构造混杂岩物质组成及构造属性研究

杜尔基构造混杂岩是一套由"基质"和"岩块"构成的混杂堆积地质体。通过岩石学、岩石地球化学特征研究,查明其"基质"主要为一套强变形浅变质的海相碎屑岩,局部具有复理石沉积建造的特点,形成于活动大陆边缘构造环境;"岩块"岩石类型为辉石角闪岩、角闪石岩、玄武岩、辉绿岩、闪长岩,其中玄武岩、辉绿岩具有低Ti、高Mg和Al的特点,为一套富钠贫钾岩系,具有洋中脊和岛弧拉斑玄武岩的双重构造属性,形成于洋内初始俯冲背景下的弧前构造环境,属"外来岩块";闪长岩SiO_2均值53.41%, MgO均值5.57%,Mg~#均值51,FeO/MgO均值1.08,属镁闪长岩(MA),相比玄武岩、辉绿岩更加富集Ti、Ta、亏损Nb,形成于俯冲消减背景下活动大陆边缘构造环境,与基质大地构造环境基本一致,应属"原地岩块"。通过对杜尔基构造混杂岩的物质组成及其构造属性的研究,结合其各组成物质的同位素年龄信息、区域地质背景及区域构造演化史研究成果,认为杜尔基构造混杂岩可能反映了晚石炭世洋内俯冲-早二叠世洋陆俯冲-中二叠世洋盆关闭的过程。     

泰国北部清莱-南邦带弧火山岩特征研究

从岩相学特征、岩石组合、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析清迈带洋脊/洋岛玄武岩的东侧分布的晚二叠世—早三叠世(P2—T1)火山岩认为其具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合为玄武安山岩-安山岩-流纹岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列次之;火山岩的化学成分以高Al2O3为特征,稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,普遍富U,Th亏损Ti,Cr和P;岩石化学投点均落在岛弧火山岩区,与中国澜沧江带陆缘弧火山岩投点相一致。该陆缘弧火山岩带与清迈带的洋脊/洋岛型火山岩构成了成对分布的洋脊火山岩-弧岩浆岩带,指示清迈带洋壳向东俯冲。     

西藏唐加地区石炭纪洋岛型岩石组合及其构造意义

西藏松多（超）高压变质带对认识古特提斯洋的演化具有十分重要的作用,然而目前关于该带代表的洋盆早期演化记录发现较少,制约了对松多古特提斯洋盆演化的理解. 对唐加地区的洋岛型岩石组合进行了野外地质特征、岩浆岩全岩地球化学和锆石U?Pb定年研究.唐加地区洋岛型岩石组合的野外地质特征具有典型的“二元结构”,下层为玄武岩基底,上层为灰岩（大理岩）盖层和塌积砾岩,在上部盖层中还可见变质玄武岩夹层和大理岩与绿片岩互层的现象,与“佛得角型”洋岛类似. 两件玄武岩和一件辉绿玢岩脉的锆石U?P定年结果分别为330 Ma、310 Ma和307 Ma,为早石炭世晚期-晚石炭世. 玄武岩和辉绿玢岩均具有较高的TiO₂、P₂O₅和（Na₂O+K₂O）含量,稀土元素和微量元素组成与OIB类似,显示明显的Nb、Ta富集,在判别图解中落在OIB和板内玄武岩区域,其岩浆源区可能为尖晶石-石榴子石二辉橄榄岩地幔,熔融深度较小.结合前人研究,初步认为松多古特提斯洋早石炭世晚期可能已经发育了初始洋盆,在早石炭世晚期到晚石炭世为慢/超慢速扩张,形成了具有“佛得角型”洋岛特征的唐加地区洋岛型岩石组合.      

泰国北部清迈带洋岛型火山岩特征研究

泰国北部清迈带洋岛型火山岩常被下石炭统及上二叠统浅水碳酸盐岩覆盖,主要岩石类型有夏威夷岩和钾质粗面玄武岩。以碱性系列为主,极个别亚碱性。主要化学成分以高TiO2、高P2O5和中K2O为特征;稀土元素强烈的轻稀土富集右倾斜型;微量元素模式呈K-Ti上隆富集型;多种成分投图落于洋岛玄武岩区及碱性玄武岩区,属于洋岛型火山岩。与中国云南德钦、耿马(昌宁-孟连带)洋岛玄武岩类似,它们是清迈带古特提斯洋壳的极重要组成部分。     

东昆仑南缘布青山构造混杂带哥日卓托洋岛玄武岩地球化学特征及构造意义

东昆仑南缘布青山地区哥日卓托一带出露一套洋岛玄武岩,主要由枕状玄武岩与杏仁状玄武岩组成,空间上与厚层-块状碳酸盐岩及薄层状硅泥岩相伴产出。详细的地质、地球化学特征研究表明,哥日卓托玄武岩SiO2质量分数为44.51%~48.43%,MgO为4.67%~6.99%,Na2O为1.74%~3.72%,TiO2为1.29%~1.85%,与拉斑玄武岩平均值相似。主量元素特征表明其主体属于亚碱性系列拉斑玄武岩,与冰岛拉斑玄武岩或夏威夷群岛喷发早期的拉斑玄武岩特征相类似。哥日卓托玄武岩∑REE为(68.71~133.50)×10-6,LREE/HREE为3.55~5.17,(La/Yb)N为3.07~5.32,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图呈现轻稀土元素富集右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图表现出向上大隆起的富集形态。玄武岩微量元素判别表明其形成于洋岛构造环境。岩石成因研究表明陆壳物质对其混染的可能性较小,岩石成分主要受熔融源区控制,并估算其为由地幔源区1%~3%的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。结合前人资料认为该套洋岛玄武岩形成于早石炭世,进一步证明布青山古特提斯洋石炭纪时很可能是一个北缘发育复杂被动大陆边缘而布青山地区发育深水洋盆、洋岛/海山遍布的有限洋盆系统。     

扬子陆块北缘大洪山地区发现晋宁期造山带

对随南大洪山地区地质构造发展演化的认识,一直存在较大分歧。近期在该地区基础地质调查研究中取得了一些新进展:新厘定了扬子陆块北缘远安—京山地块、大洪山俯冲增生杂岩带和三里岗岩浆弧。在大洪山增生杂岩带内MORB型辉绿岩中取得820 Ma年龄资料、洋岛型玄武岩中取得817 Ma年龄资料;在三里岗岩浆弧内,于岛弧英安岩中取得841 Ma年龄资料、英云闪长岩中取得876.9 Ma年龄资料,首次在扬子陆块北缘(湖北境内)确立了晋宁期造山带的存在。     

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带晚三叠世洋岛型岩石组合识别及其对甘孜-理塘洋盆构造演化的制约

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带位于特提斯构造域东段,为西南“三江”多岛弧盆系的重要组成部分,具有完整的沟-弧-盆体系。以理塘地区拉扎嘎山一带下坝岩组洋岛型“玄武岩+碳酸盐岩”岩石组合为研究对象,开展岩石学、地球化学和锆石U-Pb测年分析,为甘孜-理塘洋晚三叠世洋陆格局的恢复重建提供新的证据。岩石地球化学分析结果表明,样品SiO₂含量为42.16%～48.32%,TiO₂为2.81%～3.75%,稀土元素总量为164.51×10^-6～414.40×10^-6,轻稀土元素较重稀土元素富集,(La/Yb)_N值为9.35～34.31,明显富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,以及Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,玄武岩的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛型玄武岩(OIB)相似。锆石U-Pb测年表明,洋岛型玄武岩形成于211 Ma。这些资料进一步表明,晚三叠世甘孜-理塘洋盆存在洋岛环境,同时,也为甘孜-理塘洋盆晚三叠世处于俯冲消减阶段的认识提供了新的证据。     

内蒙古海勒斯台俯冲增生混杂岩地质特征及发现的意义

采用"造山带混杂岩区"新理论,首次在贺根山-黑河缝合带中段发现海勒斯台俯冲增生混杂岩,建立由"基质"+"岩块"组成的俯冲增生杂岩体系,其构造样式为整体左行逆冲剪切.基质主要有糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩及少量的沉凝灰岩、粉砂岩、细砂岩,构造环境为弧前盆地,时代主要为中寒武世;岩块有洋岛海山岩块、弧后洋盆洋壳残片、火山弧岩块、裂离陆块,岩块的年龄区间主要在中寒武世-中奥陶世,裂离陆块时代为新太古代.结合俯冲增生杂岩基质年龄、岩块的年龄、侵入混杂岩的TTG年龄（449 Ma）和变形程度、接触关系等,将海勒斯台俯冲增生杂岩的形成时代厘定为中晚奥陶世.认为研究区俯冲作用在早寒武世就已经开始,在大陆边缘形成火山岛弧;奥陶纪初期弧后发育弧后盆地,至中奥陶世弧后盆地出现洋壳;此时中寒武世的基质经俯冲下切后在中奥陶世时期折返上升;晚奥陶世时期由于区域的持续汇聚挤压,该弧后洋盆很快夭折;弧陆开始碰撞,导致双向俯冲.在弧陆碰撞过程中,晚期形成的弧后盆地洋壳等新岩块混入早期形成的基质中.海勒斯台俯冲增生混杂岩带的发现填补了贺根山-黑河缝合岩带中段的空白,对区域构造格架厘定具有非常重要的意义,为研究古亚洲构造域演化提供了新的证据.      

中亚造山带东缘迪彦庙俯冲增生杂岩带早二叠世洋内弧岩浆作用及构造背景

洋陆转换岩石学证据（洋内弧）的发现使识别、重建、研究洋盆转化为大陆成为可能.对中亚造山带东缘迪彦庙俯冲增生杂岩带内蛇绿岩开展岩石地球化学、Sr-Nd同位素以及锆石U-Pb年代学研究,识别出一套洋内弧火成岩组合.MORB-Like玄武岩锆石U-Pb谐和年龄为286.1±6.1 Ma,代表洋内初始俯冲时代;HMA锆石U-Pb谐和年龄为283.7±4.7 Ma,代表首次岩浆作用后、俯冲程度加深的岩浆作用时代;岛弧拉斑玄武岩（IAT）锆石U-Pb谐和年龄为241±5 Ma,指示古亚洲洋早三叠世逐渐向着正常岛弧岩浆作用转换的大陆化方向发展.从MORB-Like玄武岩到HMA再到IAT的岩石组合序列代表了洋内俯冲作用由浅到深的递进演变以及洋盆向大陆边缘岛弧逐步演化的洋陆转换过程.      

西藏班公湖-怒江缝合带中西段早白垩世洋岛火山岩岩石学及地球化学特征

仲岗洋岛位于班公湖-怒江板块缝合带中西段,前人对仲岗洋岛的研究主要集中在东段,中段洞错一带尚未有人研究。对仲岗洋岛的岩石组合及岩石地球化学进行研究,并对洋岛火山岩的源区及构造环境进行分析。在仲岗洋岛中段洞错北部的一条剖面上采集了8个玄武岩和8个玄武安山岩地球化学样品,主量元素特征表明,二者皆为具有富Ti特征的碱性玄武岩,微量元素特征显示二者富集Nb、Ta元素。稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图与典型洋岛玄武岩曲线相似。化学成分指示,仲岗洋岛玄武岩与玄武安山岩可能来自于同一岩浆源区,且二者来源于具有洋岛玄武岩特征的地幔,相容元素Cr、Ni的亏损表明,成岩过程中发生了橄榄石和辉石的分离结晶作用。洋岛形成于大洋板块内以洋壳为基底的洋岛环境。     

新疆西部巴楚地区晋宁期的洋岛火山岩

塔里木盆地中部有一条近东西向的重磁高异常带,火成岩露头仅见于西部的巴楚地区。采集25件晋宁期火山岩样品进行研究,地球化学特征表明岩石形成的大地构造背景为洋岛,且可清楚地区分出洋岛碱性玄武岩(亚速尔型洋岛)和洋岛拉斑玄武岩(夏威夷型洋岛),两者反映了洋盆发育的不同阶段。一件晋宁期超基性岩样品显示出岛弧岩浆岩的性质,与塔里木中部地区的闪长岩和花岗闪长岩应同为晋宁期岛弧的记录。它们可能指示一条横贯塔里木盆地中部的晋宁期古缝合线,原称的塔里木板块(克拉通)是由两个原先分隔的地块在晋宁运动时碰撞拼合而形成的,并成为罗迪尼亚超大陆的一部分。该古缝合线在震旦纪-中生代构造活动性较强,尤其是二叠纪-三叠纪的构造-岩浆事件规模较大。据此讨论了晋宁期构造-岩浆活动在认识基底形成、区域演化和油气勘探中的意义。     

南澜沧江带北段上二叠统陆缘弧火山岩的厘定

从岩石组合、岩相学特征、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析云县-临沧花岗岩东侧的小定西、崴里等地分布的上二叠统P2火山岩具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合以玄武岩-安山岩-英安岩为主,极少量的粗安岩-粗面岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列及碱性系列较少;火山岩的化学成分以A l2O3低T iO2为特征,K2O含量显示极强的极性;稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,亏损T i,C r和部分亏损P,N b;岩石化学投图绝大部分落在岛弧火山岩区,与南澜沧江带南段及北澜沧江带陆缘弧火岩投点相一致。厘定了南澜沧江带北段上二叠统P2陆缘弧火山岩的存在。该陆缘弧火岩带与昌宁-孟连带的洋脊/洋岛型火山岩、蛇绿岩构成了成对分布的洋脊火山岩、蛇绿岩-弧岩浆岩带,指示澜沧江洋壳向东俯冲。该成果对探讨澜沧江带古特提斯的演化具有极重要的作用。     

滇西洋拉矿区火山岩构造—岩浆类型

羊拉矿区的火山岩形成于石炭纪金沙江裂谷洋盆中段,其构造－岩浆类型有３：早石炭世羊拉岩组的富集型洋中脊拉斑玄武岩;晚石炭世里农岩组的洋岛钙碱性安山岩和洋岛碱性率武岩。各种构造－岩浆类型的形成均与地幔热性相关。     

滇西双江县勐库地区湾河蛇绿混杂岩的形成时代、岩石地球化学特征及地质意义

在铜厂街蛇绿混杂岩带东侧的湾河-勐库-大南美一线新近厘定了一条早古生代的蛇绿混杂岩——湾河蛇绿混杂岩。现存岩石有多硅白云母石英片岩、绿片岩-斜长角闪片岩、英云闪长岩-斜长岩、纹层状斜长角闪岩-变质堆晶辉长岩、退变质榴辉岩等。代表了蛇绿岩套的远洋沉积、洋底玄武岩、浅色岩系、镁铁质堆晶杂岩、高压-超高压变质岩。在双江县勐库乡北忙那河剖面上的堆晶斜长岩中获得了470.8±5.3 Ma的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄值,表明湾河蛇绿混杂岩形成于早古生代。本文以忙那河剖面上的资料为例,详细介绍了湾河蛇绿混杂岩中岩浆岩的主量元素、稀土元素及微量元素地球化学特征。研究表明,其可划分为2类:1浅色岩系,其SiO_2=57.00%~69.68%,Na_2O=1.36%~6.38%,K_2O=0.26%~2.45%,平均Na_2O/K_2O=10.12,为典型的钠质花岗岩,具有LREE强烈富集的"L"型稀土元素配分曲线,主要为斜长岩-英云闪长岩。2基性岩类,其SiO_2=48.72%~53.72%,TiO_2=0.75%~1.96%,K_2O=0.45%~1.29%,具有LREE亏损-弱富集的稀土元素配分曲线,与洋脊-准洋脊型玄武岩相当。在Hf-Th-Nb、Nb-Zr-Y图解中,样品落在洋脊玄武岩区(MORB)-岛弧钙碱性玄武岩区(CBA)/火山弧玄武岩区。从总体上看,忙那河剖面上的样品具有洋脊-准洋脊玄武岩的特点,同时又具有一些弧火山岩的特征,类似所谓的弧前玄武岩,或类洋中脊玄武岩,暗示了昌宁-孟连构造带上的原特提斯大洋盆地在早奥陶世晚期达到了鼎盛,开始出现了洋壳的俯冲消减作用。随后,沿铜厂街-牛井山一线的古特提斯洋盆迅速扩张,完成了从原特提斯洋向古特提斯洋的继承性演化。