西秦岭大草滩群的沉积环境及构造意义

沉积序列、沉积相、古水流和物质组成的研究结果表明,西秦岭大草滩群和铁山群分别是由冲积扇和近岸浊积扇形成的陆相碎屑岩组合和滨海相浊积岩.李子园群岛弧火山岩不仅是形成大草滩群的沉积物源,而且也是大草滩群沉积盆地的基底.构造变形特征和与上、下地层接触关系综合研究显示,大草滩群是秦岭晚古生代弧前增生过程中形成的一个逆冲席顶盆地.大草滩群可与祁连山中晚泥盆世沙流水群和雪山群相比较,向东、南分别与同期异相桐峪寺组、铁山群相对应,显示出由北向南、由西向东的构造迁移特征.     

西秦岭大草滩群的形成时代和构造意义探讨

大草滩群a岩组中最年轻的一组锆石206Pb/238U年龄加权平均值为404.9±4.8 Ma（MSWD=0.11）,b岩组中最年轻的锆石206Pb/238U年龄值为385±5 Ma,c岩组样品中最年轻的锆石206Pb/238U年龄值为375±6 Ma,这一结果将大草滩群的最大沉积时代有效地限定在405~375 Ma之间。结合生物化石组合资料,大草滩群的时代归属于晚泥盆世。根据岩石组合、沉积相、构造变形、形成时代和物源分析等资料综合研究表明,晚泥盆世大草滩群河湖相粗粒碎屑岩形成时的大地构造背景是位于安第斯型活动大陆边缘的弧前拉张—裂陷盆地,作为北秦岭微陆（+岩浆弧）与华北大陆西南缘碰撞的沉积响应,是碰撞造山作用以后南部洋壳持续俯冲阶段同火山—岩浆活动的弧前沉积体系。     

西秦岭大草滩组的再厘定及地质属性讨论

通过1∶25万天水幅区域地质调查,基本查实了大草滩组的岩性组合、生物化石组合、沉积环境和沉积盆地属性。重新厘定的大草滩组是一套不整合于舒家坝组之上、伏于大庄组之下的以紫红色为特征的杂色陆相碎屑岩地层,时代归属晚泥盆世,有别于其上(原大草滩组上部)的裂陷盆地海相暗色碎屑岩夹碳酸盐岩地层。认为当时的大地构造背景为拉张环境,并非挤压环境下的前陆盆地沉积。揭示了鄂尔多斯盆地南缘晚古生代的盆地构造属性。     

西秦岭临潭地区泥盆纪—三叠纪沉积环境恢复与盆地构造演化

根据西秦岭临潭地区泥盆纪-三叠纪沉积盆内细碎屑岩的主量、微量、稀土元素特征追溯源区背景, 反演母岩性质, 建立了该区沉积盆地与构造演化模式.认为沉积盆地的物源总体来自盆地的北部, 北部经历了晚泥盆世的陆相-湖相沉积, 石炭纪的滨岸海滩相-温暖潮湿的近岸海湾(潟湖或潮坪)相-浅海陆棚相沉积, 到二叠纪的浅海陆棚-浅海陆棚内的堡礁或堤礁建造; 沉积盆地南部为稳定的碳酸盐台地相.三叠纪, 盆地经历了大陆斜坡浊流沉积-大陆斜坡(半深海)浊流沉积-滨浅海沉积环境复杂的环境变化.沉积盆地形成演化整体划分为3个阶段: 被动大陆边缘台盆台地稳定发育阶段; 弧后盆地形成演化阶段; 弧后前陆盆地叠合阶段.     

秦岭造山带中秦岭群内初始北北东向构造方位及其地质意义

通过对秦岭造山带中古元古代结晶基底岩群之一－秦岭群详细的构造研究,识别出了秦岭群中存在的初始的ＮＮＥ向构造方位,这一构造方位与中晚元古代以来秦岭造山带ＮＷＷ向主导性构造方位大相径庭。结合区域地质背景分析,讨论了这一ＮＮＥ向构造方位的地质意义。提出了古元古代华北克拉通与扬子克拉通可能为一个统一的克拉通,暂称之为古中国克拉通,并且这一克拉通内的主导性构造线方位是ＮＮＥ向。中元古代初,这一克拉通沿ＮＷＷ     

西秦岭白依沟群沉积环境分析

白依沟群是西秦岭地区迄今发现的最古老地层,厘定为震旦系下统,是一套浅变质水携火山碎屑岩—陆源碎屑岩建造。依据其沉积环境的差异和岩石组合,划分为上、中、下三段。通过笔者研究,认为是大陆山间河流出口处近源冲积扇体中形成的辫状河体系,为主河道—河道心滩—洪泛平原与湖泊等环境的沉积产物。     

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组：422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组:422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

内蒙古北部温都尔庙群北带沉积环境及构造意义

乌拉特中旗以北的中蒙边境地区和苏尼特左旗以南地区的温都尔庙群北带是可以互相对比的。它们由成分成熟度高的细碎屑夹钙质、泥质沉积物和特殊的硅铁质沉积组成,缺乏代表强水动力条件的沉积构造,因而代表封闭、补偿条件不佳及水动力条件很弱的古环境特征。对该群火山岩的研究表明它们属拉斑系列,构造环境图解显示其碱度相当于板内玄武岩的最低范围或介于岛弧与板内玄武岩之间。上述古环境特征、火山岩特征及已有的同位素年龄证据表明温都尔庙群北带可能是中-新元古代华北板块北部的火山型被动陆缘。     

东天山大草滩蛇纹岩中铬铁矿特征及其构造意义

东天山大草滩蛇纹岩中发育副矿物铬铁矿,部分铬铁矿具环带结构,核部为铝铬铁矿,富Al贫Fe,Cr2O3为39.27%~42.65%,Al2O3为24.58%~26.21%,Ti O2含量很低(0.20%),Fe O为12.18%~18.14%,而Fe2O3含量为0.33%~7.30%,Cr#为50.6~53.5,Mg#为53.3~68.2,Fe2+#为31.8~46.7。核部铝铬铁矿结晶温度平均约为1 385℃,结晶压力平均为2.77 GPa,推断其形成深度约为86 km,相当于软流圈位置;相对于FMQ缓冲剂的地幔氧逸度为FMQ-4.38~FMQ+0.63 log单位,平均值为FMQ-1.15 log单位;地幔熔融程度F为21.04%~21.28%。推测大草滩蛇纹岩的原岩橄榄岩单元源区为石榴石二辉橄榄岩,形成于亏损的软流圈地幔,可能产自俯冲带环境中的岛弧环境。大草滩铬铁矿的环带结构特征表明其经历了温度由高到低、氧逸度由低到高的过程,反映了大草滩蛇纹岩由最初的高温高压地幔环境被推覆到地壳,随后经历了低温低压的浅程度区域变质作用。     

西秦岭北带大草滩群的解体及其地质意义——兼论北秦岭加里东运动的性质

分布于西秦岭北带的上泥盆统大草滩群 (D3dc) ,被众多研究秦岭的地质学家认为是典型的造山后的磨拉石建造 ,并将这套地层作为北秦岭加里东运动最直接、重要的证据之一。我们的工作发现 ,大草滩群是由两套不同时代、不同沉积建造的地层体经逆冲—推覆构造作用形成的地层叠置系统。因此 ,原大草滩群予以解体 ,建议取消。这一认识对探讨北秦岭加里东运动的性质以及整个北秦岭构造演化历史提供了重要资料     

西秦岭北带大草滩群的解体及其地质意义——兼论北秦岭加里东运动 …

分布于西秦岭北带的上泥盆统大草滩群（Ｄ３ｄｃ）,被众多研究秦岭的地质学家认为是典型的造山后的磨拉石建造,并将这套地层作为北秦岭加里东运动最直接、重要的证据之一。我们的工作发现,大草滩群是由两套不同时代、不同沉积建造的地层体经逆冲一推履构造作用形成的地层叠置系统。因此,原大草滩群予以解体,建议取消。这一认识对探讨北秦岭加里东运动的性质以及整个北秦岭构造演化历史提供了重要资料。     

西秦岭关家沟组的沉积环境及其物源

西秦岭关家沟组地层中碎屑颗粒的总体粒度呈现向上变粗的韵律性旋回:下段为以泥质岩、砂岩互层为主的典型浊流沉积组合;中段的碎屑颗粒有向上变粗、砾岩层加厚的趋势;上段以厚层砾岩为主,夹薄层块状砂岩,砾岩中砾石含量、粒度大小分别表现出向上增加、增大的趋势。化石组合表明关家沟组为海相地层,进一步推断关家沟组可能为海底扇浊流沉积体系。对关家沟组杂砂岩组分进行了碎屑颗粒百分含量统计及粉砂岩、板岩的地球化学分析,结果表明稀土元素w(La)、w(Ce)、w(ΣREE)和δ（Eu）等特征值与大陆岛弧构造环境的相似。以本区地层斜层理产状及砾石优选方位为依据,结合砾石颗粒大小在横向上的变化,对关家沟组岩层古水流方向综合分析,推测其古水流方向为230°～356°,以北西向为主;砾石的优选方位在228°～338°之间,以北北西向为主。砾石的统计资料表明,由南向北关家沟组砾石具有颗粒由大逐渐变小、磨圆度由差→较好、优选方位由杂乱→较好的变化趋势。结合前人成果,关家沟组处于碧口弧前盆地系统内,推测关家沟组沉积物主要来自南东向的岛弧。     

北秦岭新元古代后碰撞花岗岩的确定及其构造意义

应用LA ICPMS获得北秦岭蔡凹花岗岩体锆石U Pb年龄 ( 889± 1 0 )Ma ,代表岩体的形成时代。该岩体富集LILE、贫化HFSE ,显示活动陆缘俯冲带I型花岗岩体地球化学特征。同时岩体又具有富铝、高钾和锶、明显亏损Nb、Ti、P等元素的大陆造山带后碰撞演化阶段花岗岩特征。根据区域构造资料并结合岩体的变形特征分析 ,蔡凹岩体为碰撞造山过程地壳增厚背景下 ,在后碰撞拉张阶段由卷入有消减带物质的下部地壳部分熔融所形成 ,指示了秦岭在该时期已进入由主碰撞挤压转向后碰撞伸展演化阶段 ,为进一步精细确定北秦岭新元古代陆块汇聚碰撞造山过程提供了新的依据     

西秦岭天水关子镇变玄武岩的地球化学特征及大地构造环境

天水关子镇蛇绿岩分布于西秦岭造山带北缘,一般认为是商南—丹凤缝合带西延部分,代表了华北板块与扬子板块的结合部位。本文通过关子镇蛇绿岩中变玄武岩的主量、微量和稀土元素及Sr、Nd同位素综合分析,对关子镇蛇绿岩的源区特征及构造背景进行分析和探讨。研究表明,蛇绿岩中变玄武岩隶属于低碱、富钠低钾的拉斑玄武岩系列;稀土元素分异不明显,微量元素亏损Ba、Th、P,高场强元素无亏损现象。ε_(Nd)(t)值均为正值,与MORB相近。     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

印支期南秦岭西茬河、五龙岩体成因及构造意义

南秦岭西茬河、五龙印支期岩体侵位于中元古代佛坪群变质岩,在五龙岩体南部发育一些暗色包体,它们和寄主花岗闪长岩界限明显或呈渐变关系。笔者对两岩体的岩石学、地球化学、Sr-Nd同位素年代学进行了详细研究。研究结果表明,西茬河与五龙花岗质岩具明显似埃达克岩的地球化学特征:强烈亏损重稀土元素Yb、Y:富集Sr、Ba,高Sr/Y和Y/Yb比值;Eu微弱负异常。表明源区以石榴石、角闪石为主,有少量斜长石。暗色包体富Mg(MgO=4.15%～8.13%)、Cr(14.8μg/g～371μg/g)、Ni(20.0μg/g～224μg/g)及轻稀土和大离子亲石元素,推测起源于地幔组分。两岩体的Sr-Nd同位素组成类似,(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.70445～0.70645,εNd=-1.50～-3.62,T_(DM)=1.02～1.38 Ga。结合前人的研究,笔者认为:西茬河、五龙岩体可能是由幔源岩浆底侵于壳幔边界,诱发增厚的基性下地壳达到含角闪石的榴辉岩相或麻粒岩相发生部分熔融形成的埃达克质岩浆。两岩体在部分微量元素含量的差异是由受地幔物质混染程度不同造成.其形成代表了秦岭造山带印支期后碰撞造山阶段勉略洋俯冲板块的断离作用.     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。