祁连山西段玉石沟地区上二叠统砂岩碎屑锆石年代学及其地质意义

玉石沟地区位于青藏高原东北缘,大地构造属于北祁连造山带南缘,其石炭纪—三叠纪是上叠盆地发育时期,表现为浅海相、海陆交互相至陆相稳定型沉积建造。对玉石沟北部紫红色粗砂岩样品进行LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb测年,其年龄结果主要分布在4个区间:260～350 Ma(峰值314 Ma)、400～500 Ma(峰值445 Ma)、1 700～2 000 Ma、2 200～2 600 Ma,800～1 000 Ma锆石数仅有2颗,另有1颗锆石为2 056 Ma。锆石CL图像显示:260～350 Ma锆石中既有变质锆石也有岩浆锆石,可能响应南祁连地区石炭纪—早二叠世的热事件。400～500 Ma锆石以岩浆锆石为主,表明北祁连造山带和中祁连地块广泛发育的弧岩浆岩和同碰撞花岗岩提供了物源。1 700～2 000 Ma和2 200～2 600 Ma锆石主要为变质锆石,反映了祁连地块基底变质岩的年龄信息,推测来源于基底变质岩的剥露。800～1 000 Ma年龄区间的锆石数量稀少,可能反映新元古代侵入体在该组沉积时期尚未大规模剥露。砂岩中最年轻的锆石年龄为(289±2)Ma,限定了其沉积时代的下限为早二叠世,结合实测地层剖面上的岩石组合和层序变化,将之归属于上二叠统红泉组。碎屑锆石年龄结构表明玉石沟地区红泉组兼具北祁连造山带和中—南祁连地块的年龄信息,红泉组沉积物可能具有南、北两个物源区。     

北祁连东段柏木峡—门岗峡地区蛇绿岩的识别及其区域构造意义

为加强对北祁连早古生代多岛弧盆系蛇绿混杂岩的调查,选取柏木峡—门岗峡蛇绿岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。柏木峡—门岗峡蛇绿岩位于青海省海东市互助县,构造上处于北祁连造山带中东段。由橄榄岩、辉长岩和基性火山岩组成较为完整的蛇绿岩单元。对辉长岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(525.2±1.1) Ma(MSWD=0.06),代表了蛇绿岩的形成年龄,相当于早寒武世。岩石地球化学研究表明,该蛇绿岩中的基性火山岩属于拉斑系列,具有洋岛玄武岩的地球化学特征;玄武岩Th/Yb-Nb/Yb和TiO₂/Yb-Nb/Yb等构造环境判别图显示,该套蛇绿岩的形成环境与俯冲作用无关。结合详细的野外调查和区域对比,认为该蛇绿岩代表早古生代北祁连洋壳,与玉石沟—川刺沟等蛇绿岩共同构成了达坂山—玉石沟蛇绿岩带。     

北祁连缝合带油葫芦沟蛇绿岩中花岗斑岩锆石U Pb年龄及地质意义

蛇绿岩是保存在陆或弧上的大洋岩石圈残片,是洋中脊扩张或板块俯冲消减过程的产物。花岗质岩石可存在于蛇绿岩形成的不同阶段,是研究蛇绿岩形成演化和精确定年的重要岩石单元。油葫芦沟蛇绿岩是北祁连缝合带中具有代表性的蛇绿岩残片之一,对侵入到玄武岩中的花岗斑岩进行地球化学分析,结果表明花岗斑岩具有过铝和高钾特征,稀土和微量元素表现出明显的LREE富集,具有典型的仰冲型花岗岩特征。对花岗斑岩进行LA ICP MS锆石U Pb测年,20个测点数据的206Pb/238U加权平均年龄为(4975±15) Ma,该年龄代表了花岗斑岩的形成年龄及蛇绿岩仰冲就位的时代。结合北祁连蛇绿岩带的地质概况、年龄数据和地球化学特征,认为油葫芦沟蛇绿岩在晚寒武世仰冲就位,为北祁连洋向北俯冲提供了重要的时间约束。     

祁连山蛇绿岩带和原特提斯洋演化

位于阿拉善地块和柴达木地块之间的祁连造山带记录原特提斯洋扩张、俯冲、闭合、大陆边缘增生和碰撞造山的完整过程。从南向北,祁连造山带发育有三条平行排列、不同类型的蛇绿岩带:(1)南部南祁连洋底高原-洋中脊-弧后蛇绿岩混杂带;(2)中部托勒山洋中脊型蛇绿岩带;(3)北部走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南部南祁连蛇绿混杂岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表,为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物,形成年龄为525～500Ma;中部托勒山蛇绿岩带沿熬油沟-玉石沟-冰沟-永登一线分布,为大洋中脊型蛇绿岩,蛇绿岩形成年龄为550～495Ma;北部蛇绿岩带包括弧前和弧后两种类型,弧前蛇绿岩以大岔大阪蛇绿岩为代表,形成时代为517～487Ma,反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程;弧后蛇绿岩以九个泉-老虎山蛇绿岩为代表,为典型的SSZ型蛇绿岩,是弧后扩张的产物,形成时代为奥陶纪(490～445Ma)。三个蛇绿岩带分别代表了新元古代-早古生代祁连洋演化历史不同环境的产物,对了解秦祁昆构造带原特提斯洋的构造演化过程有重要意义。蛇绿岩及弧火山岩的时空分布特征限定了原特提斯洋的俯冲极性为向北消减俯冲。     

北祁连山扎麻什地区东沟蛇绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地球化学特征

东沟蛇绿岩位于北祁连造山带中东段的扎麻什一带,主要由辉橄岩、辉长岩和基性火山岩组成较为完整的蛇绿岩单元。对基性火山岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得499.3Ma±6.2Ma年龄加权平均值,代表蛇绿岩的形成年龄,相当于晚寒武世。岩石地球化学研究表明,该蛇绿岩中的基性火山岩属于拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为近平坦型,(La/Yb)N在0.97～1.26之间;微量元素分配模式除个别大离子亲石元素(Ba、Rb、U、K)外基本为平坦型曲线,Nb、Ta、Zr、Hf无亏损,显示出洋中脊玄武岩(N-MORB)的地球化学特征;在Zr-Zr/Y和Ti/100-Zr-3Y等构造环境判别图中,所有样品数据点均落入MORB区域内,表明其形成于洋中脊环境。经区域对比,该蛇绿岩与玉石沟、川刺沟蛇绿岩等一起构成了大洋扩张脊型蛇绿岩带。     

西昆仑库地伟晶辉长岩和玄武岩锆石SHRIMP年龄：库地蛇绿岩的解体

西昆仑“库地蛇绿岩“是中国西部地区研究程度较高的蛇绿岩之一。对这条蛇绿岩带的时代、构造背景至今存在很大分歧。笔者等在库地超镁铁岩体中 ,获得侵入于橄榄岩中的伟晶辉长岩锆石 SHRIMP年龄为5 2 5± 2 .9Ma,在库地一些克沟获得块状玄武岩锆石 SHRIMP年龄为 4 2 8± 19Ma,这表明库地超镁铁岩和库地一些克沟玄武岩不属于同一时代 ,因此它们可能形成的构造背景也存在差异 ,库地蛇绿岩应解体。本文提供的年代资料为研究这一地区的早古生代构造演化提供了新的资料     

北祁连西段中元古代早期蛇绿岩的确定

北祁连西段朱龙关河—托来山北坡一带,希罕地保存着中元古代早期蛇绿岩带。该蛇绿岩带形成于下元古界北大河群古陆壳结晶基底上,由裂陷到裂谷,尔后演化为小洋盆所残留下来的洋壳残片。根据采自蛇绿岩中辉绿岩岩墙的３ 颗单颗粒锆石年龄测定值（１．７～１．８Ｇａ）信息,表明洋盆发育于中元古代早期。同时它还经历了沟、弧、盆体系发育过程。     

青海尖扎—同仁地区隆务峡蛇绿岩的形成时代及意义——来自辉长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

隆务峡蛇绿岩位于青海省同仁县,大地构造位置处于西秦岭和南祁连造山带的结合部位。蛇绿岩年代学对于研究造山带构造演化和恢复古洋-陆板块构造格局至关重要。对隆务峡蛇绿岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,206Pb/238U加权平均年龄为250.1Ma±2.2Ma(MSWD=0.7),代表了辉长岩的结晶年龄,表明隆务峡蛇绿岩是晚二叠世—早三叠世西秦岭与南祁连之间古洋盆扩张过程中岩浆活动的产物。而呈岩株侵入到蛇绿岩中的花岗闪长岩的年龄(244Ma±1.4Ma)晚于蛇绿岩中辉长岩的年龄,但早于区域上大量存在的印支期花岗岩,可能记录了蛇绿岩的侵位时代。     

北祁连山西段螯油沟蛇绿岩SHRIMP分析结果及其地质意义

本文通过对北祁连山西段熬油蛇绿岩中辉绿岩岩墙的锆石SHRIMP法年龄 的测定，确定出熬油的沟蛇绿岩形成于中元古代早期（约1777Ma)，这是迄今为止我国发现的最古老的蛇绿岩。该年龄测定的结果还暗示了本区在1466Ma和507Ma各有一次地质事件，前者可能代表了中元古代早期的洋盆闭合的下限年龄，后者代表一次加里东期区域变质事件，并且本区可能还存在未出露的新太古结晶基底（2561Ma)。     

北祁连蛇绿岩的特征、形成环境及其构造意义

文中总结了北祁连蛇绿岩的特征，指出北祁连蛇绿岩大多具有ＭＯＲＢ的性质，有玻安岩产出，形成在弧后和岛弧环境。北祁连蛇绿岩大多侵位在岛弧增生楔或活动陆缘地体之上，蛇绿岩属于科迪勒拉型，早古生代的北祁连造山带属于科迪勒拉型造山带。部分蛇绿岩之上整合产出一套沉积－火山岩系，称为蛇绿岩的上覆岩系。指出蛇绿岩及其上覆岩系的枕状熔岩分别来自不同的源区，具有不同的构造意义。还讨论了北祁连早古生代板块构造格局，认为北祁连洋盆属于古亚洲洋的一部分，可能曾经是一个较大规模的洋盆。献中通常把它当成增生或俯冲杂岩带的一部分来看待〔１３，１６－１７〕；大岔大坂蛇绿岩带，其向两侧的延伸情况不清楚；九个泉（或塔墩沟）蛇绿岩带，向东可连到景泰县老虎山蛇绿岩，有人认为，向西可与榆树沟蛇绿岩相连〔２０〕。早先认为，北祁连存在新元古代、中寒武和早－中奥陶世三个时代的蛇绿岩〔２，１１〕，经过多年研究，目前大多数同意蛇绿岩主要是晚寒武－奥陶纪的〔１３，１６〕。图１北祁连早古生代蛇绿岩分布图１．前寒武纪基底；２．俯冲杂岩带；３．蛇绿岩。图中数字：１．九个泉；２．大岔大坂；３．边马沟；４．玉石沟；５．小八宝；６．百经寺；７．老虎山；８．榆树沟山２北祁连几     

Petrogenesis and tectonic significance of the early Paleozoic Delenuoer ophiolite in the Central Qilian Shan,northeastern Tibetan Plateau

The newly discovered early Paleozoic Delenuoer ophiolite, in the western margin of the Central Qilian Shan, is composed of serpentinized peridotite, cumulate gabbro, diabase, massive basalt, and pillow basalt. This study presents geochronological and geochemical data for the cumulate gabbro and basalt. LA–ICP–MS U–Pb dating of zircons from the cumulate gabbro yielded a magmatic crystallization age of 472 ​± ​4 ​Ma. The basalts have normal mid-ocean ridge basalt (N-MORB) compositions and a narrow range of ε_Nd(t) values (+4.5 to ​+5.3), which indicates they were derived from a depleted mantle source. On the basis of regional geological constraints, it is proposed that the Delenuoer ophiolite is a westward extension of the South Ophiolite Belt (Yushigou–Youhulugou–Donggou–Dongcaohe Ophiolite Belt) in the North Qilian Shan. The Delenuoer ophiolite, along with the Gulangxia–Delenuoer fault, defines the westernmost part of the tectonic boundary between the North and Central Qilian Shan. This ophiolite may have formed during southward subduction of the Qilian Ocean slab during the early Paleozoic.     

大陆造山运动：从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限——以北祁连山、柴北缘为例

北祁连山和柴北缘是典型的早古生代大陆造山带,分别发育有北祁连山大洋型俯冲缝合带和柴北缘大陆型俯冲碰撞带.作为早古生代大洋冷俯冲的典型代表,北祁连山经历了从新元古代-寒武纪大洋扩张、奥陶纪俯冲和闭合及早泥盆世隆升造山的过程.高压变质岩变质年龄为490～440Ma,证明古祁连洋经历了至少50m．y．的俯冲过程.柴北缘超高压变质带是大陆深俯冲的结果,岩石学、地球化学和同位素年代学表明,柴北缘超高压变质带中榴辉岩的原岩分别来自洋壳和陆壳两种环境.高压/超高压变质的蛇绿岩原岩的年龄为517±11Ma,与祁连山蛇绿岩年龄一致.榴辉岩早期的变质年龄为443～473Ma,与祁连山高压变质年龄一致,代表大洋地壳俯冲的时代,而柯石英片麻岩和石榴橄榄岩所限定的超高压变质时代为420～426Ma,代表大陆俯冲的年龄.从大洋俯冲结束到大陆俯冲最大深度的转换时间最少需要20m．y．.自420Ma起,俯冲的大洋岩石圈与跟随俯冲的大陆岩石圈断离,大陆地壳开始折返,发生隆升和造山.北祁连山和柴北缘两个不同类型的高压-超高压变质带反映了早古生代从大洋俯冲到大陆俯冲、隆升折返的造山过程.     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

Zircon U-Pb dating of Yushugou terrain of high-pressure granulite facies in southern Tianshan Mountain and its geological significance

The Yushugou terrain of high-pressure granulite fades in southern Tianshan Mountain is composed mainly of an ophiolite suite. Most selected zircons are round or elliptical in shape, and some are of tetragonal prism with round edges. The granulometric analyses showthat they are well sorted in sedimentation. ZrO₂/HfO₂ ratios in zircons range from 45 to 57. These characters, together with the petrologic and geochemical characters of plagioclase-garnet-orthopyroxenite bearing zircons, indicate that the protolith of plagioclase-garnet-orthopyroxenite may be derived mainly from volcanic base surge sedimentary debris in oceanic islands and from clays formed by seafloor weathering. Zircons are simply of pyroclastic debris. The ophiolite formation age of (440±18) Ma and the first-stage metamorphic age (amphibolite or granulite facies) of (364±5) Ma were obtained with a method of multiple grains in different groups and a method of concordia plot. These ages provide important information on the temporal and spatial occurrence of southern Paleozoic Tianshan Ocean, the subduction rate of the oceanic crust and the formation mechanism of ophiolite of granulite facies.     

内蒙古贺根山蛇绿岩形成时代及构造启示

贺根山蛇绿岩位于兴蒙造山带北缘,发育完整的地幔橄榄岩、堆晶岩和基性熔岩组合,伴生有放射虫硅质岩,但贺根山蛇绿岩的形成时代一直存在争议,给兴蒙造山带北部构造演化阶段划分造成了很大障碍。锆石U-Pb年代学研究表明,贺根山蛇绿岩中辉长闪长岩(341±3Ma)和玄武岩(359±5Ma)结晶年龄为早石炭世早期,同时玄武岩继承锆石峰值年龄为晚泥盆世早期(375±2Ma),这些继承锆石呈短柱状、棱角状,生长环带宽缓,多为补丁状、平坦状,为典型的基性岩浆锆石,表明最迟在晚泥盆世早期洋壳物质已经开始形成。上石炭统格根敖包组火山岩与蛇绿岩局部呈喷发不整合接触,该组的晶屑凝灰岩夹层时代为晚石炭世(323±3Ma),提供了蛇绿岩构造侵位年龄的上限。因此,将贺根山蛇绿岩形成时代定为晚泥盆世-早石炭世,侵位时代为晚石炭世。侵入地幔橄榄岩中的部分基性岩脉时代为早白垩世(132±1Ma、139±3Ma和120±1Ma),它们含有大量继承锆石(144±1Ma~2698±25Ma),继承锆石峰值年龄密切响应了兴蒙造山带北部早白垩世之前复杂的岩浆及构造事件,这些基性岩脉是燕山期伸展环境下的岩浆产物,并非早白垩世蛇绿岩。结合前人的工作成果和区域岩浆岩、地层时空分布特征,建立了兴蒙造山带北部晚古生代构造演化历程:二连贺根山一线早泥盆世处于剥蚀阶段,中泥盆世陆壳拉张出现新生洋盆,晚泥盆世早期洋盆持续扩张形成新生洋壳,早石炭世晚期洋壳开始向北俯冲消减,并持续增生至西伯利亚活动陆缘,晚石炭世洋盆陆续闭合,部分已经构造侵位的蛇绿岩被晚石炭世火山岩不整合覆盖,贺根山蛇绿岩正是该洋盆的残余产物。