西秦岭天水地区晚三叠世柴家庄二长花岗岩及其暗色包体地球化学——岩石成因及岩浆混合作用

晚三叠世花岗岩类在秦岭-大别造山带西端广泛分布,其成因机制及地球动力学背景的研究对于反演华北、扬子两大板块沿秦岭-大别造山带在三叠纪时期的拼合历史具有重要意义.本文选择西秦岭天水地区柴家庄晚三叠世二长花岗岩及其中的暗色包体进行精细的岩石学和地球化学研究.暗色包体中普遍发育针状磷灰石及斜长石捕掳晶,暗示岩浆混合作用;暗色包体具有较低的SiO2（60.27%~60.38%）、高的Mg#（54~55）和Nb/Ta比值（14.8~16.6）,表明其来源于富集岩石圈地幔的部分熔融作用;寄主二长花岗岩表现出典型埃达克岩的地球化学特征,其富集Sr、Ba,亏损Y和HREE,岩石的Sr/Y比值介于88~98之间,Y/Yb比值介于13~15之间,暗示源区有石榴石残余.结合前人的研究结果,提出柴家庄二长花岗岩可能为增厚的造山带下地壳在碰撞后伸展环境下发生部分熔融作用的产物,可能与晚三叠世时期秦岭造山带的板片断离作用有关     

内蒙古土牧尔台地区黑云母二长花岗岩及其暗色包体的成因及构造意义

内蒙古中部土牧尔台地区位于华北克拉通北缘,区内广泛发育黑云母二长花岗岩及暗色闪长岩包体,绝大多数包体与寄主岩石呈渐变过渡的接触关系.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,寄主岩石年龄为273 ～ 271Ma,包体年龄为268±2Ma,两者均形成于早-中二叠世.其中,寄主岩石具有高钾钙碱性、弱过铝质、高分异Ⅰ型花...     

西天山小哈拉军山富钛磁铁矿辉长岩的岩石成因及其构造环境

天山造山带晚古生代构造争议部分源于对晚古生代岩浆岩的岩石成因及其构造环境认识不足。本文对西天山小哈拉军山辉长岩进行了系统的矿物学、岩石学、地球化学和年代学研究,以探讨其岩石成因、地幔源区特征及其形成的构造背景。锆石U-Pb定年分析结果显示小哈拉军山辉长岩形成于早二叠世早期（295±3Ma）。该辉长岩富含钛磁铁矿（含量高达8vol%以上）,并且主要造岩矿物如斜长石、单斜辉石、角闪石均显示出富Fe-Ti的特征,表明其形成于富Fe-Ti的岩浆体系。岩相学特征显示,小哈拉军山辉长岩的斜长石结晶早于单斜辉石和角闪石,由角闪石成分估算的岩浆水含量相对较低,暗示了相对干的初始岩浆体系,并且单斜辉石的Al-Ti含量关系显示出板内岩浆的特征,均表明该辉长岩并非岛弧岩浆产物,应形成于拉张构造环境,因此西天山地区在早二叠世早期已处于碰撞后伸展阶段。另外,该辉长岩的全岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损重稀土和高场强元素,全岩ε_Nd（t）略亏损（2.34~3.30）,Sr同位素比值变化较大（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.7045~0.7067）,表明岩浆来源于富集的地幔源区,可能与造山带形成之前的俯冲板片组分的交代富集相关。由于西天山地区在早二叠世已处于造山后的伸展阶段,是塔里木大火成岩省范围内地幔柱活动最易于表现的地区,而小哈拉军山辉长岩与相邻的哈拉达拉富V-Ti磁铁矿层状辉长岩具有相似的岩浆源区和矿化特征,并具有密切的时空关系,很可能都为塔里木早二叠世地幔柱活动的产物。

     

中天山地块南缘两类混合岩的成因及其地质意义

中天山地块是位于中亚造山带西南缘的西天山造山带的重要组成块体,其基底演化和构造亲缘性对恢复西天山的增生造山方式和大地构造格局具有重要意义。混合岩在中天山地块的高级变质地体中广泛分布,是揭示中天山地块基底演化和构造属性的窗口。本文通过开展锆石U-Pb年代学和Hf同位素及岩石地球化学研究,确定了中天山地块南缘乌瓦门杂岩的两类条带状混合岩的原岩性质和形成时代以及混合岩化作用时代和成因机制。第一类条带状混合岩的原岩为中基性岩屑砂岩,混合岩化时代为～1. 8Ga,是在同期角闪岩相变质过程中通过变质分异形成的。第二类条带状混合岩的古成体包括黑云角闪斜长片麻岩和黑云斜长角闪片麻岩,原岩均形成于～2. 5Ga,并叠加～1. 8Ga角闪岩相变质作用,是洋陆俯冲背景下由俯冲洋壳或岩石圈地幔部分熔融形成。侵入古成体的变基性岩墙形成于～1. 72Ga,具有Fe-Ti玄武岩的地球化学特征,起源于后碰撞伸展背景下的软流圈地幔。该类混合岩的浅色体同时穿插古成体和变基性岩墙,呈现突变的野外接触关系,与区域内约787～785Ma混合岩化同期,即混合岩化作用是外来岩浆注入的结果,可能是造山带垮塌引发地壳深熔作用的产物。乌瓦门杂岩记录的～2. 5Ga岩浆活动、～1. 8Ga变质作用和～790Ma混合岩化作用可以和塔里木北缘进行对比,暗示中天山地块是一个具有确切新太古代-古元古代结晶基底的微陆块,并且和塔里木克拉通存在构造亲缘性。     

中国东北地区晚古生代构造-岩浆演化历史

中国东北地区位于中亚造山带东段,由多个不同构造属性的微陆块拼贴而成,包括额尔古纳地块、兴安地块、松嫩-张广才岭地块、佳木斯地块以及那丹哈达地体。伴随不同微陆块的复杂拼贴演化过程,东北地区发育强烈的晚古生代岩浆作用,因此这些岩浆作用的产物是记录东北地区晚古生代构造演化历史的重要媒介。根据东北地区晚古生代岩浆岩的岩石学、年代学以及地球化学等特征,发现大兴安岭地区晚古生代岩浆作用以石炭纪-二叠纪为主,其中早石炭世岩浆作用的产物为辉长岩-闪长岩-花岗岩组合,晚石炭世产物以花岗质岩石为主以及少量辉长岩,二叠纪岩浆作用的产物以花岗质岩石为主,同时这些晚古生代岩浆岩大部分具有典型的弧属性特征;而吉黑东部地区则广泛发育的晚古生代岩浆岩,以二叠纪花岗质岩石为主,同时包含少量辉长岩,且这些二叠纪岩浆岩普遍表现出典型的弧属性特征。结合岩石学、年代学、地球化学以及同位素等资料,认为大兴安岭地区和吉黑东部岩石可能具有不同的构造-岩浆演化历史,同时东北地区内各微陆块具有复杂的地壳增生历史。

     

中国南天山晚石炭世—早二叠世花岗质侵入岩的岩石成因与地壳增生

晚石炭世—早二叠世在中亚南天山造山带形成了大量的花岗质侵入岩.中国境内这些岩体以晚石炭世Ⅰ型花岗岩、早二叠世Ⅰ型和S型花岗岩以及最晚期的A型花岗岩为代表.不同类型的岩石在源区特征和岩浆形成的温压条件上存在一定的差异,而这些差异性反映了该时期内构造环境的演化过程.本文选取铁列克岩体、盲起苏岩体、英买来岩体、川乌鲁杂岩体、...     

乌兹别克斯坦中天山Kattasay地区A型花岗岩的岩石成因和构造意义SCIEI北大核心CSCD

A型花岗岩对认识区域构造背景具有重要指示意义。Kattasay地区石英斑岩和碱长花岗斑岩位于乌兹别克斯坦中天山恰特卡尔-库拉玛火山-深成岩带内。LA-ICP-MS锆石U-Pb数据表明石英斑岩在~297.3Ma形成,而碱长花岗斑岩在~294.5Ma侵位。地球化学结果显示它们均具有高SiO_(2)(70.14%~75.78%)和K_(2)O+Na_(2)O (8.07%~10.48%)含量以及高FeO^(T)/(FeO^(T)+MgO)(0.88~0.94)比值。样品还具有高的10000Ga/Al (2.51~3.14)比值和Zr+Nb+Y+Ce (439.5×10^(-6)~1141×10^(-6))含量,这些特征说明Kattasay地区石英斑岩和碱长花岗斑岩为A型花岗岩。二者具有相似的微量元素特征,Rb、K、Th、U显著正异常而Ba、Sr、Ti、Nb、Ta呈现负异常,表明它们在演化过程中经历了显著的分离结晶作用。同位素结果显示,它们的ε_(Hf )(t)值在+0.06~+5.03之间,ε_(Nd)(t)值为-2.21~-3.24。Nb-Hf同位素解耦的现象,可能是岩浆混合作用的结果。相近的侵位时间以及相似的地球化学和同位素组成表明两种岩石具有相似的源区。Kattasay地区A型花岗岩的识别暗示着Turkestan洋在晚石炭世末期已经完全闭合,在早二叠世中天山地区已经进入后碰撞环境。     

西秦岭印支早期美武岩体的岩石成因及其构造意义

对西秦岭合作地区的美武岩体进行了锆石U-Pb 定年、地球化学和 Sr-Nd 同位素组成研究。结果表明,美武岩体的侵位年龄为245~242 Ma,属于印支早期。美武岩体为一个复式岩基,主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩,其中,花岗闪长岩中含有丰富的暗色微粒包体。美武岩体不同岩性单元的化学组成表现出不同的演化趋势。美武花岗闪长岩和黑云母花岗岩的地球化学和Sr-Nd 同位素的组成指示美武岩体的岩浆源区主要以壳源物质为主,其中,花岗闪长岩具有较高的Mg#(50~58)、Cr(（46~93）×10-6)和Ni(（12~50）×10-6)含量,表明有少量幔源物质的加入。石英闪长岩和暗色微粒包体具有高的Mg# (63和62)、Cr (217×10-6和318×10-6)和Ni (61×10-6和110×10-6)的含量,表明其主要来自于幔源岩浆。结合区域地质背景, 认为西秦岭中部的美武岩体形成于后碰撞早期的构造背景之下,可能与俯冲的阿尼玛卿洋壳断离作用有关。板片断离模型能较好地解释西秦岭印支早期侵入岩线性分布的特征和西秦岭造山带内中三叠世地壳的快速抬升。     

北天山西段晚石炭世—早二叠世花岗岩成因及其构造意义

北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物，对其中的地质体进行详细研究是揭示北天山洋演化过程的关键。北天山增生杂岩带内存在一些花岗质侵入体，然而目前为止，对这些岩体的形成时代及成因研究十分有限。本文对北天山西段的萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体进行了锆石U- Pb年代学、地球化学和锆石Lu- Hf同位素分析，并探讨其成因及大地构造意义。萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体主要岩石类型均为二长花岗岩，锆石U- Pb年龄分别为303 Ma和298 Ma，为晚石炭世—早二叠世侵入体。两个岩体的锆石均具有非常高的εHf(t)值，分别为9. 7~12. 1（平均为11. 2）和12. 1~15. 0（平均为13. 2），相应的两阶段模式年龄为696~547 Ma和541~357 Ma，表明其源区为新生的地壳物质。两个岩体的样品均具有高硅、富碱、富钾特征，为弱过铝质高钾钙碱性花岗岩，其较高的CaO/Na2O比值（>0. 3）和Al2O3/(MgO+FeOT)mol值暗示其可能源于变质杂砂岩的部分熔融，北天山增生楔中的复理石砂岩为可能的源区岩石。结合区域资料，本文认为萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体形成于同碰撞向后碰撞转换阶段，限定了北天山洋在晚石炭世末闭合。     

内蒙古东乌旗宾巴勒查干三叠纪两次岩浆活动:年代学记录、岩石成因及构造背景

内蒙古东乌旗宾巴勒查干分布有大面积三叠纪花岗岩,是研究中亚造山带中东部早中生代构造演化的有利地区。在区域地质调查的基础上,利用同位素年代学在该区识别出三叠纪两期侵入岩:中三叠世二长花岗岩类(238~230 Ma)和晚三叠世正长花岗岩类(223~215 Ma)。采用矿物化学、岩石地球化学等方法对两类侵入岩进行了研究:前者中黑云母为镁质黑云母,岩石以高硅、富钾、过铝、钙碱性为特征,稀土元素中轻稀土相对富集、具明显的负Eu异常,微量元素以相对富集大离子亲石元素、具明显的Ba负异常为特征,地球化学特征介于I型和A型花岗岩之间;后者中黑云母由镁质黑云母向铁质黑云母转变,岩石以高硅、富碱、富钾、弱过铝为特征,稀土、微量元素特征与前者相似,但稀土总量相对较低,Eu、Ba的负异常程度更大,属A型花岗岩。二者可能源于年轻幔源组分形成下地壳的部分熔融。结合区域资料分析,研究区三叠纪侵入岩形成于古亚洲洋闭合背景下,中三叠世时可能处于后造山伸展背景,晚三叠世可能为板内构造背景。     

西天山查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩地球化学特征及岩石成因

对伊犁地块东北缘查岗诺尔铁矿区石炭纪火山岩进行了系统的岩石学,锆石U-Pb年代学,岩石地球化学,Nd、Sr同位素地球化学研究.该区火山岩包括玄武岩(少量)、粗面岩、安山岩、流纹岩以及火山碎屑岩,它们的化学组成绝大多数属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,少数玄武岩和安山岩属于钙碱性和低钾拉斑玄武岩系列.微量元素方面,它们相对...     

东天山觉罗塔格一带晚古生代岩浆岩地球化学特征及构造意义

通过对东天山觉罗塔格一带晚古生代岩浆岩地质特征、岩石化学特征等系统研究, 认为该晚古生代岩浆岩主要由早石炭世至中二叠世的火山岩和侵入岩组成, 其形成与康古尔洋向北俯冲有关。早石炭世岩浆岩为康古尔洋初始俯冲而成的钙碱性岛弧火山岩及具有低压、低温特征的高钾钙碱性I型花岗岩;晚石炭世岩浆岩为后碰撞弧火山岩;早二叠世岩浆岩为具有后碰撞弧和板内双重特征的火山岩及高温、高压特征的I型花岗岩;中二叠世发育具有低压、高温特征的高钾钙碱性A型花岗岩。综合前人资料及本文研究成果, 初步认为觉罗塔格一带晚古生代经历了俯冲碰撞—碰撞造山—造山后陆内伸展的构造演化过程。     

Petrogenesis and geodynamic implications of the Late Carboniferous felsic volcanics in the Bogda belt,Chinese Northern Tianshan

An integrated study on petrology and geochemistry has been carried out on the Late Carboniferous I-type felsic volcanics of the Liushugou Formation in the Bogda belt to constrain the late Paleozoic tectonic evolution of the Bogda belt. The felsic volcanics were dated to be 315 to 319 Ma and are composed of trachy-andesite–trachyte ignimbrites and rhyolite lavas. They are in conformable contact with high-Al basalt. The eruption of the felsic volcanics and high-Al basalt is not bimodal volcanism, but is related to bimodal magma (basaltic and rhyolitic magmas). MELTS modeling and comparison with previous basaltic melting experiments indicate that the felsic volcanics are likely produced by partial melting of hydrated mafic crust rather than fractional crystallization of high-Al basalt. It is also supported by relatively large amounts of felsic volcanics to high-Al basalts and remarkably different incompatible element ratios (e.g., Th/Zr, Nb/Zr and U/Zr) of the rocks. The Bogda felsic volcanics have positive ε_Nd(t) values (6.2–7.4), low Pb isotopes and low zircon saturation temperatures, consistent with a derivation from a juvenile crust in an arc setting. The intermediate ignimbrites display melting–mingling textures and abundant feldspar aggregates and have various δEu ratios, indicating that magma mingling and feldspar fractionation processes may have played an important role in the genesis of the ignimbrites. In contrast, the Early Permian felsic rocks in this region are of post-collisional A-type. We therefore propose that the Bogda belt was an island arc in the Late Carboniferous and then switched to a post-collisional setting in the Early Permian due to the arc–arc collision at the end of the Late Carboniferous.     

High-Alumina Basalts Suggest an Arc Setting for Chinese Northern Tianshan During the Late Carboniferous

<正>Considerable debate persists as to the tectonic setting of the Tianshan Orogen during the late Paleozoic,with active subduction system and intraplate large igneous provinces as two dominant schools.With aims of providing constraints on this issue,geochronological and geochemical analyses have been carried out on the Late Carboniferous high-Al basaltic lava(HAB)from the Bogda Mountain.These lavas,in conformable contact with     

新疆西天山备战铁矿区火山岩地球化学特征与构造环境

西天山备战铁矿赋存于以玄武岩、玄武质凝灰岩、安山质凝灰岩、安山岩和英安岩为主的晚石炭世火山岩中,属于高钾钙碱性系列。本文通过对矿区火山岩进行岩石地球化学分析探讨火山岩形成的构造环境。地球化学分析表明,火山岩表现为轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)富集的配分形式,具有"左陡右缓"的特征;相对富集大离子亲石元素(LILE)Ba、Rb、Th和U等,亏损高场强元素(HFSE)Ta、Nb、Y和Hf等,且具有高LREE/HREE(平均5.2)的特征,类似于大陆边缘岛弧火山岩的特征。在构造环境图解中,火山岩样品落在岛弧火山岩区域内,并显示出偏向富集地幔源区演化的趋势。结合区域地质背景资料,笔者认为矿区内的火山岩应属南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲末期大陆边缘岛弧环境的产物。     

中国东南部晚中生代火成岩的基底探讨

根据浙闽赣粤地区出露的中深变质岩石构造组合,构造形迹和近年报道的同位素测年数据认为,中国东南部晚中生代火成岩之下存在一个前泥盆纪的变质基底,其中,前震旦纪的变质基底以呈面形分布的片岩,片麻岩及混合岩为特征,年龄值大于8亿年,是构成华南地区最古老的陆壳基底之一,俗称华厦古陆,9亿年左右,该陆块和扬子陆块碰撞,其缝合带为强兴－江山－东乡－萍乡断裂带,稍后,受区域拉张构造事件的影响,它被裂解为三个走向各异,分布在浙东南－闽西北,赣中－赣南和云开三个地区的块体,分别呈NEE,NNE和NE方向展布,三者之间为巨厚的震旦纪一早古生代沉积物质所充填,并有复式岩浆岩流出现,研究表明,中国东南部晚中生代火成岩的基底构造至少经历过三期构造一热事件的演化,这种古构造格局,制约了中国东南部中生代大规模构造－岩浆活动,岩浆成分差异及其空间展布。     

东天山哈尔里克地区晚石炭世淡色花岗岩成因及其地质意义

淡色花岗岩对深入理解造山带构造演化具有重要意义.哈尔里克山南麓小铺地区出露多种类型的淡色花岗岩脉,包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩、含电气石花岗岩以及含石榴石花岗岩.岩石地球化学研究显示这些淡色花岗岩整体具有高硅（SiO₂=73.22%~75.12%）、铝（Al₂O₃=13.59%~14.49%）、碱（ALK=7.11%~9.67%）,低钛（TiO₂=0.01%~0.14%）、铁（TFeO=0.26%~1.37%）、镁（MgO=0.09%~0.46%）、钙（CaO=0.46%~1.92%）的特点,属于弱过铝质钙碱性-钾玄岩系列岩石.其中黑云母花岗岩具有较高的CaO/Na₂O比值（0.46~0.47）和低的Rb/Sr比值（0.31~0.33）,指示其为砂质源岩经黑云母脱水熔融形成;二云母花岗岩和含电气石花岗岩具有较低的CaO/Na₂O比值（0.11~0.31）和高的Rb/Sr比值（1.41~3.75）,为泥质源岩经白云母脱水熔融形成;含石榴石花岗岩具有强烈的Eu负异常以及"海鸥状"稀土配分模式,为高分异型花岗岩.小铺淡色花岗岩初始岩浆温度较低（T=637~744℃）,结合其野外地质特征,认为其形成可能与深部物质的折返、造山带的伸展垮塌有关.利用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年获得黑云母花岗岩的形成时代为308.5±2.2 Ma,含电气石花岗岩的形成时代为307.8±2.3 Ma,二者在误差范围内近乎一致,指示哈尔里克地区在晚石炭世末处于伸展构造背景.      

盐边地区晋宁-澄江期火成岩组合及构造环境

四川老盐边地区内晋宁期岩浆岩十分发育,从基性—中性—酸性的各类侵入岩体达30余处,出露面积大于200km²,年龄9102,年龄910⁷75.6Ma。侵入岩发育了辉长岩→闪长岩→石英闪长岩→花岗闪长岩→二长花岗岩→斜长花岗岩→碱长花岗岩系列,岩石具较典型的高硅富钠贫钾特征。根据冯艳芳、邓晋福等TTG岩套分类命名方案,区内中酸性岩类主要为英云闪长岩,少量花岗岩和花岗闪长岩。对比已有研究结果,该火成岩组合属活动大陆边缘弧(科迪勒拉型)的火成岩组合,应形成于前震旦纪原特提斯大洋俯冲作用的构造环境。     

东昆仑早石炭世火山岩的地球化学特征及其构造背景

东昆仑早石炭世火山岩主要沿昆中缝合带及其旁侧分布,岩性以玄武岩为主,之后亦有安山岩和英安岩产出,先后形成于洋脊、洋岛和岛弧构造环境。洋脊玄武岩Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＲＥＥ含量和ＦｅＯ／ＭｇＯ比值低,钙、铁、镁高,轻重稀土元素分馏差。岛弧玄武岩硅、碱、铝和ＲＥＥ含量以及ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值高,镁、铁质低。洋岛玄武岩ＴｉＯ２和Ｐ２Ｏ５高,Ｋ２Ｏ低,ＲＥＥ和ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ介于前二者之间。火山岩的构造背景表明,早石炭世昆中断裂带以“开”为主,形成洋脊玄武岩和洋岛玄武岩;早石炭世末转为“合”,形成岛弧型玄武岩、安山岩和英安岩。洋脊玄武岩的识别,对于研究区域构造及其演化甚为重要。