北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。     

祁连地块北缘前寒武基底早古生代再活化:变基性岩相平衡模拟和锆石年代学证据

北祁连造山带是典型的早古生代增生型造山带，具有典型增生型造山带的"沟-弧-盆"体系。祁连地块位于北祁连造山带南部，由深变质的前寒武纪基底和新元古代到中生代的沉积盖层组成。在连祁地块北缘门源宝库河附近延伸数千米的变基性岩（主体为斜长角闪岩和角闪岩）中识别出了基性麻粒岩，峰期矿物组合为石榴子石+斜长石+钾长石+普通辉石+角闪石+钛铁矿+石英，相平衡模拟计算结果显示峰期温压条件为P=10.6kbar、T=800℃，峰期之后经历了近等温降压的P-T轨迹。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变基性岩的原岩结晶年龄分别为1110±18Ma和1140±30Ma，变质年龄分别为478.2±3.9Ma和469±4.6Ma，结合近等温降压的P-T轨迹，469~478Ma的变质年龄应近似代表了麻粒岩相变质作用时代。结合区域资料，我们认为早古生代北祁连洋存在南北双向俯冲极性，祁连洋南向俯冲使得祁连地块前寒武纪基底在早古生代再活化。变基性岩的原岩年龄与祁连地块南部欧龙布鲁克地块（全吉地块）中发现的变基性岩和花岗质片麻岩原岩年龄及副片麻岩的变质年龄一致，均为~1100Ma，表明祁连地块与欧龙布鲁克地块一起卷入了格林威尔造山事件。     

北祁连早古生代洋盆是裂陷槽还是大洋盆——与葛肖虹讨论

北祁连早古生代洋盆是裂陷槽还是大洋盆,是一个有争论的问题。文中讨论了蛇绿岩中保存的代表大洋盆存在的印记。认为被夹持于华北地块和柴达木地块之间的北祁连早古生代造山带属于板块增生杂岩带,是由海洋岩石圈残片、消减杂岩、岛弧增生楔等组成的(或许还包括一部分残留陆块).指出北祁连蛇绿岩属于科迪勒拉型,暗示北祁连在早古生代时可能曾经是一个规模较大的洋盆,而非裂陷槽。华北地块和柴达木地块的规模很小,只不过是浩瀚海洋中散布的微小陆块而已。     

北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,处于天山造山带和索仑缝合带之间的关键构造位置,对认识中亚造山带的构造演化和古亚洲洋的最终闭合具有重要意义。本文选择北山造山带南部早古生代桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩均形成于~430Ma,岩浆结晶锆石的二阶段Hf模式年龄分别为2.14~2.37Ga和1.32~1.72Ga。样品中含有少量继承锆石,继承锆石的Hf同位素特征与北山南部新元古代花岗质片麻岩类似。在地球化学组成上,两者均具有高的SiO2含量(73.18%~75.00%),弱过铝质,富集Rb、U、K等元素,亏损Ba、Nb、Ta、和Sr、P、Ti等元素的特点,类似于北山南部其它早古生代钾长花岗岩。它们的岩浆均起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,金塔钾长花岗岩可能还有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。这同时也暗示了北山南部石板山地块与敦煌地块具有显著不同的地壳基底组成。结合敦煌地块早古生代高压麻粒岩的研究结果,我们认为北山南部早古生代岩浆活动可能与敦煌地块向北山南部石板山地块的碰撞、俯冲作用有关,反映了中亚造山带南缘的北山造山带在早古生代经历了造山带中微陆块与周缘克拉通碰撞拼贴的造山事件。     

中国西北及中亚区域构造研究中的地层问题

中国西北及其中亚邻国以镶嵌和线性构造并存为特征。镶嵌构造形成于新元古代至早古生代,表现为造山带环绕近似菱形的、大小不等的前寒武纪地块。线性构造则形成于晚古生代,其稳定延伸的长度常１０倍于新元古代—早古生代造山带。两类构造形成过程中陆壳增生方式不同,而...     

阿尔金断裂带东段古生代花岗岩浆作用及其大陆动力学意义

造山带花岗岩浆作用一直是地学的重要研究方向, 它记录了地球动力学深部过程的信息, 开展深入的研究工作可以更好的了解板块汇聚环境的陆壳生长和再造以及壳幔之间的相互作用。北祁连造山带是一典型的早古生代造山带, 先后经历了洋盆的打开到闭合, 敦煌地块则是主要由前寒武纪TTG片麻岩和变质表壳岩组成。北祁连造山带和敦煌地块分别位于阿尔金断裂带东段的东南侧和西北侧, 且均出露有大面积的古生代花岗岩体。本文以阿尔金主断裂两侧产出的花岗岩类为研究对象, 涉及北祁连造山带中的赵家庄二长花岗岩, 石包城复式岩体(花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩)和红柳河花岗岩, 敦煌地块中的党河水库花岗闪长岩、沙枣园二长花岗岩、安盆沟复式岩体(正长花岗岩和花岗岩)以及小草湖似斑状花岗岩。通过对上述花岗岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素的研究, 取得了新的认识:     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用，形成加里东期的俯冲－增生杂岩、高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短。志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地（Ｃ－Ｔ）的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地壳已基本减薄到正常厚度。而现今的北祁连造山带的缩短和抬升则为喜马拉雅期再造山作用的产物     

北补连蛇绿岩的特征,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，有玻安岩产生，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一火山岩系，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     

阿拉善地块南缘古生代花岗岩类研究进展

阿拉善地块处于华北克拉通,塔里木克拉通和祁连造山带的交汇处,其南缘古生代花岗岩广泛分布。结合近年来阿拉善南缘古生代花岗岩研究成果,从锆石U-Pb年代学和地球化学等方面进行分析总结,认为阿拉善南缘早古生代花岗岩主要受控于祁连造山带的构造演化,其岩浆活动可分为两期,中奥陶世—早志留世和中志留世—早泥盆世,前者处于俯冲环境,后者为后碰撞伸展环境;晚古生代花岗岩仅零星出露于龙首山地区,岩石地球化学特征与宗乃山—沙拉扎山构造带花岗岩相似,与中亚造山带的构造演化相关。并对目前研究中存在的问题和未来研究的方向提出了建议。     

大兴安岭北段嫩江—霍龙门沟地区晚石炭世—早二叠世I型和A型花岗质岩石年代学、地球化学特征及构造意义

<正>中亚造山带,又名阿尔泰造山带,是全球最大的造山带之一,又是全球显生宙陆壳增生与改造最为显著和构造演化最为复杂的区域,大致经历了陆缘增生、后碰撞、陆内造山三个构造演化阶段(Khain et al.,2002)。大兴安岭地区大地构造位置上处于中亚造山带东段,自北向南依次跨越额尔古纳、兴安和松嫩地块,晚古生代岩浆作用形成的花岗岩类在该区分布广泛,其形成时代、地球化学特征及形成时的构造环境对探明兴安、松嫩等地块的构造属性及演化历史意义重大。近年来众多学者对各块体的构造属性及其构造     

祁连造山带特征及其构造演化

祁连造山带的范围及构造单元经重新厘定和划分，其南界扩展至昆中断裂；解体了走廊过渡带；扩大了中祁连，相应缩小了南祁连范围；新划出乌兰大坂—拉脊山和柴达木周缘南北链状断陷带；确定北祁连属于柴达木—中祁连地块与阿拉善地块间的陆间裂谷。并运用断块学说对其多旋回构造演化作了分析，本区始生代—古生代属于塔里木—中朝地块南部大陆边缘断陷—焊接造山作用体制。中新生代，在古亚洲构造域、特提斯—喜马拉雅构造域和滨太平洋构造域“品”字型动力体系作用下（尤以前二者为主），转化为陆内浅层断（拗）陷—逆掩叠覆造山作用体制。应力作用方式从早到晚由顺时针直扭向旋扭转化。二者既有继承又有新生。挽近时期，在印度地块挤压动力体制下卷入青藏高原陆内汇聚作用，产生大幅度断块隆升、盆地沉陷，造就了现今高原盆岭景观     

吉黑造山带古生代构造古地理演化

吉黑同山带夹持于华北板块和西伯利亚板块之间。对该构域古生代构造古地理演化规律的研究,是恢复板块间碰撞拼合及古亚洲洋发展演化历史的关键。在早古生代期间,华北板块与西伯业板块间通过古亚洲洋板块相接。     

祁连山东南段加里东造山期构造变形年代的精确限定及其意义

祁连山东南段呈北西-南东向展布着加里东期中祁连造山带和拉脊山造山带, 其基底为前加里东变质岩系, 在该变质结晶基底岩系中发育着菱形网格状韧性剪切带, 共轭韧性剪切带面对缩短方向的夹角为104°~114°, 其最大主应力方位为SW210°左右.在中祁连地块金沙峡和化隆地块科却两处韧性剪切带中的糜棱岩化岩石, 获取变质矿物白云母40Ar-39Ar坪年龄分别为(405.1±2.4) Ma和(418.3±2.8) Ma.这一年代学结果不仅确定了加里东基底变质岩系中韧性剪切带是加里东造山作用过程中形成, 更重要的是通过对基底韧性剪切带中变质变形岩石的年代学研究, 精确地限定了祁连山东南段的早古生代火山盆地(或岛弧盆地)、拉脊山小洋盆关闭的构造年代.这为造山带构造演化过程中盆地关闭时间的确定开辟了新的途径.      

Precise Timing of Caledonian Structural Deformation Chronology and Its Implications in Southeast Qilian Mountains, China

The middle Qilian orogenic belt and Lajishan orogenic belt, both of which were formed in the Caledonian, strike NW-SE direction across southeast Qilian Mountains and their basement consists of pre-Caledonian metamorphic rocks with lozenge-shaped ductile shear zones in the crystalline base- ment. The blunt angle between the conjugated ductile shear zones ranges from 104° to 114°, indicating approximate 210° of the maximum principal stress. The plateau ages of muscovite 40Ar/39Ar obtained from the mylonitized rocks in the ductile shear zones of Jinshaxia-Hualong-Keque massif within the middle Qilian massif are (405.1±2.4) Ma and (418.3±2.8) Ma, respectively. The chronology data confirm the formation of ductile shear zones in the Caledonian basement metamorphic rocks during the Cale- donian orogeny. Furthermore, on the basis of basement rock study, precise timing for the closing of the Late Paleozoic volcanic basin (or island-arc basin) and Lajishan ocean basin is determined. This pro- vides us a new insight into the closing of ocean basin in the structural evolution of orogenic belt.     

Early Paleozoic Ocean Plate Stratigraphy of the Beishan Orogenic Zone, NW China: Implications for Regional Tectonic Evolution

The Beishan orogenic zone is a key area to understand evolution of the Central Asian Orogenic Belt that is an accretionary factory well-enough preserved in the Paleozoic. In early Paleozoic, the tectonic mélange zone containing the coherent unit and mélange unit is triggered by the complicated accretionary process of the Beishan area. The early Paleozoic tectonic evolution of the Beishan orogenic zone is investigated in this study using sedimentology and stratigraphic correlations of the lowe Paleozoic deposits. From the Cambrian to the middle Ordovician, this region was characterized by geographically extensive, flat-bedded siliceous mudstone, indicating the existence of a large ocean basin. The oceanic plate entered the convergence phase in terms of the Wilson Circle during the Middle Ordovician, when numerous magmatic arcs formed along two opposite sides of the ocean. The magmatic arcs became the widest during the Silurian, suggesting that the Hongliuhe-Niujuanzi-Xichangjing Ocean(HNX; a southern branch of the Paleo Asian Ocean) was reduced to a small residual ocean in the central Beishan region by that time, and probably lasted till the Carboniferous or later by newly published data.     

西北地区重要金属矿产成矿特征及其找矿潜力

西北地区主要金属矿产种类繁多,大中型金属矿床309处。其地处大陆腹地,以塔里木陆块为主体,东接华北地台西段的阿拉善地块,南、北分别由众多微陆块镶嵌的显生宙造山系构成。北造山系以天山-兴安岭华力西造山系的西段为主体,向北接有阿尔泰-额尔古纳加里东造山系,间有准噶尔、伊犁等微地块。南造山系则自北向南依次由秦祁昆中央造山系中西段、松潘甘孜造山系等组成,间有中祁连、柴达木等微地块。构造复杂,是典型的陆内造山带发育地区。总体上处于古亚洲造山区,南接特提斯造山区,东叠环太平洋造山区。西北地区以元古宙-古生代金属成矿为显著特色。岩浆熔离型铜镍矿床、块状硫化物铜多金属矿床、海底喷流(气)型铅锌矿床、斑岩型铜钼矿床、矽卡岩型钨矿床及热液蚀变岩型金属矿床是主要的成矿类型。依据时空统一、区域地质构造和成矿演化,结合成矿理论分析,西北地区成矿单元划分主要处于3个成矿域:自北而南古亚洲成矿域、秦祁昆中央成矿域和特提斯成矿域。古亚洲成矿域主要由阿尔泰、西天山-西南天山、东天山、北山成矿带组成,夹持有准噶尔盆地和塔里木盆地,以晚古生代内生矿床产出为特点。秦祁昆中央成矿域以自西而东主要有西昆仑-阿尔金、祁连山、东昆仑、秦岭成矿带构成,祁连山、东昆仑之间夹持有柴达木盆地,以元古宙、早古生代内生矿床成矿为显著特点。特提斯成矿域仅出露于青海的南部,三江成矿区的北段以中新生代成矿为特点。已有的矿产资源资料和最新地质大调查专项工作进展表明,在西北地区广大的找矿空间和良好的成矿条件基础上,需重新认识成矿地质背景,科学地确定主攻方向,以新发现的十余处具有大型-超大型金属矿床潜力的远景区为勘查重点,集中攻关,加强综合性研究,实现地质找矿重大突破。     

青海拉鸡山:一个多阶段抬升的构造窗

拉鸡山断裂带位于祁连山褶皱带内,呈北西-南东向延伸.后者构成青藏高原的东北边缘,由三个主要构造单元组成:北部是一条早古生代的板块缝合带,中部是一个元古代的结晶地块,南部由一套晚古生代到三叠纪的被动大陆边缘沉积物组成.对拉鸡山及其邻区的构造研究结果表明,祁连山褶皱带在古生代加里东期发生过大规模的缩短,北祁连的早古生代蛇绿岩和岛弧火山岩沿祁连山中央冲断层向南,陆内俯冲到中祁连元古界变质杂岩之下.由于发生在晚古生代和晚中生代的陆内变形,位于中祁连之下的北祁连的蛇绿岩和岛弧火山岩发生褶皱,并被抬升到地表.到新生代,由于印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和陆内汇聚作用,拉鸡山断裂带再次活动,这些下古生界蛇绿岩和岛弧火山岩通过冲断作用快速抬升,将中祁连地块一分为二.因此,拉鸡山是一个抬升的构造窗,不是一个中祁连结晶地块中的早古生代大陆裂谷.     

Geochemistry of Sandstones from the Silurian Hanxia Formation,North Qilian Belt,China: Implication for Provenance,Weathering and Tectonic Setting

The North Qilian orogenic belt is the key to figure out the evolution and assembly of Asia. The Upper Silurian Hanxia Formation which is deposited in the north area of North Qilian Orogenic Belt is of utmost important to reveal the architecture and orogenic process of the North Qilian belt. So provenance analysis of the Hanxia Formation is of significance to reveal not only that the tectonic evolution of the central orogenic belt China, but also that Paleozoic Asia plate reconstruction. The ratios of elements and some discrimination diagrams based on geochemistry indicate that felsic rocks constitute their main source rocks. The chemical index of alteration is less than 80, indicating that the source rocks are relatively fresh and of low maturity. On the Th/Sc versus Zr/Sc scatter plot, samples from Hanxia Formation occur along the magmatic compositional variation trend of rocks, indicating that the rocks did not undergo obvious sedimentary sorting and recycling. The major and trace elements discrimination diagrams imply that Hanxia Formation rocks were derived from continental island arc. Recent studies show that the North China plate subducted southwards and produced subduction-related arc magmatism along the southern margin of the North Qilian Terrane during the Silurian. Therefore, we infer that in the late Silurian period the subduction-related arc became accreted to the Central Qilian terrane to the south, forming a composite continental arc, and the North Qilian belt accumulated in a fore-arc basin.     

贺西地区晚古生代早中期同沉积断层的发现及其意义

贺西地区处于北祁连加里东褶皱带、阿拉善地块与鄂尔多斯地块的交汇处,该区晚古生代早中期处于早古生代洋盆体制与中生代陆内盆地发育期的转换时期,其盆地性质及成因争议颇多。在贺兰山地区工作中,作者发现晚泥盆世、早石炭世同沉积断层,并详细追踪了上泥盆统、下石炭统与上下地层的接触关系;结合野外相关地质现象及前人的区域地质研究成果,对贺西地区晚古生代早期盆地的性质及其成因进行了讨论,认为该期盆地既非碰撞裂谷,也非前陆盆地,而是造山后伸展型上叠盆地,同时认为该伸展盆地的形成与古特提斯洋打开呈现同步性,具有一定的区域地质意义。