祁连山新元古代——早古生代火山作用与铁-铜多金属成矿

祁连山造山带新元古代—早古生代是板块构造演化与成矿的最重要时段,铁、铜多金属矿产资源丰富,成矿作用与新元古代—早古生代火山作用密切相关。根据矿床产出构造位置,将祁连山铁、铜多金属矿床分为4类:大陆裂谷型铁(铜)矿床、岛弧-岛弧裂谷型铜多金属矿床、陆缘裂谷型铜多金属矿床、扩张脊型铜矿床。镜铁山铁(铜)型矿床是新元古代大陆裂谷火山作用过程中热水沉积作用的产物;东沟铜矿为晚寒武世大洋扩张脊火山作用的产物;白银矿田铜多属矿床是奥陶纪与岛弧-岛弧裂谷火山作用的产物;石居里铜矿是晚奥陶纪弧后扩张脊有关火山作用的产物;红沟铜矿则是晚奥陶世陆缘裂谷火山作用的产物。     

浙江龙泉岩群新元古代—早古生代变沉积岩地球化学特征及其对华南构造演化的指示

华夏地块是华南大陆的重要组成部分, 但其属于古陆还是造山带一直存在争议。选取华夏地块北部浙南地区龙泉岩群变沉积岩, 开展了野外调查、年代学研究、原岩恢复和原岩构造环境判别。龙泉岩群变沉积岩的碎屑锆石年龄谱具有多峰值特征, 存在明显的Grenville期和泛非期峰值, 反映了其源区与冈瓦纳古陆的亲缘性; 4件变沉积岩样品的最大沉积年龄分别为618 Ma、620 Ma、570 Ma和549 Ma, 结合区内加里东期花岗岩、变质作用等信息, 推测变沉积岩的原岩应形成于新元古代—早古生代。岩相学及地球化学特征分析表明, 龙泉岩群变沉积岩的原岩为杂砂岩和粘土岩, 为类复理石建造, 形成于活动大陆边缘环境。龙泉岩群包括类复理石构成的基质和变基性岩、硅质岩、大理岩等构成的岩块, 它们形成于不同时代、不同构造环境, 最年轻的基质沉积于震旦纪晚期(570~549 Ma)之后, 其构造属性应为新元古代—早古生代俯冲增生杂岩, 指示该时期扬子与华夏两大块体尚未碰撞拼贴。     

阿尔金南缘构造带西段新元古代-早古生代变质岩系的变质作用

阿尔金南缘构造带西段新元古代-早古生代变质岩系为一套绿片岩相-低角闪岩相的中浅变质岩系,并形成绢云母-白云母带、黑云母带和石榴石-角闪石带3个递增变质带。通过对石榴石-角闪石带变质作用p-T轨迹的深入研究表明,其经历了3个阶段变质作用:即经历了俯冲碰撞深埋到30～35 km深度的中高压变质作用(M₁),压力可达7.27×10⁸～9.63×10⁸ Pa;随后经历了快速抬升所导致的近等温降压变质过程(M₂),压力降至4.1×10⁸～5.62×10⁸ Pa;晚期经历了降温降压退变质作用（M₃）。整个过程为顺时针方向演化的p-T轨迹,其地质动力学过程属于较典型的板块俯冲碰撞→抬升模式,表明阿尔金南缘构造带的地质构造演化经历了俯冲碰撞及碰撞后的快速抬升过程。     

新疆库鲁克塔格新元古代火山岩地质-地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格地区新元古代火山岩十分发育,从早南华世到晚震旦世均有分布.火山岩从老到新可分为贝义西、扎摩克提、水泉3个喷发期,对各期火山岩主量、微量元素及稀土元素地球化学研究表明,各喷发期火山岩均形成于大陆裂谷环境.本区火山岩的形成,是塔里木运动的重要佐证,是Rodinia超大陆裂解事件的岩石记录,揭示了本区Rodinia超大陆裂解始于早南华世.     

阿尔金构造带西段早古生代侵入岩地球化学特征及构造意义

通过1∶25万瓦石峡幅和阿尔金山幅区域地质调查发现,阿尔金构造带西段发育有大量早古生代侵入岩,可划分为3条构造-岩浆岩带。岩石组合和地球化学分析结果表明,北带塔特勒克布拉克花岗岩系列具同源岩浆演化特征,为碰撞造山阶段形成的产物;中带其昂里克浆混花岗岩组合和南带尖石山花岗岩系列显示不同原岩岩浆混合特点,是俯冲-消减阶段到碰撞阶段壳-幔相互作用产物,表明阿尔金构造带西段早古生代侵入岩类属造山型花岗岩,时代与阿尔金地区高压-超高压变质作用时间可对比,是早古生代洋陆俯冲-碰撞的地质记录。说明塔里木和柴达木板块间在早古生代存在板块的汇聚碰撞,形成了该区高压-超高压变质岩和广泛发育的加里东期造山型花岗岩。     

兴蒙造山系新元古代-古生代沉积盆地演化

在系统分析兴蒙造山系新元古代-古生代24个沉积盆地类型、沉积建造、生物地层与年代地层等特征的基础上,划分了6个沉积大地构造演化阶段并对其进行讨论:(1)新元古代-寒武纪早期陆缘增生阶段:额尔古纳地块向南增生并与兴安地块拼贴,形成环宇-新林蛇绿岩拼合带;(2)寒武纪纽芬兰世-第二世陆缘稳定沉积阶段:各地块边缘发育相对稳定的碎屑岩-碳酸盐岩沉积,佳木斯地块受晚泛非造山作用影响;(3)早-中奥陶世多岛弧盆系形成阶段:多宝山地区弧盆系发育,其他地块边缘均有不同强度陆间洋壳俯冲作用;(4)晚奥陶世-志留纪普里道利世多岛弧盆系发展阶段:各地块隆升遭受剥蚀;(5)早泥盆世-早石炭世多岛弧盆系消减阶段:早石炭世晚期额尔古纳-兴安地块与松嫩地块拼贴,佳木斯西缘由被动陆缘转为活动陆缘;(6)晚石炭世-二叠纪乐平世拼合后洋-陆转化阶段:从早石炭世晚期开始至二叠纪末,佳木斯地块分别与松嫩地块、兴凯地块拼贴,至此东北各地块拼贴完成.      

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中—晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应。随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化—裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发。850~604 Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块。从大约550 Ma至446 Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩。与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442 Ma的陆内裂谷火山作用。早古生代洋盆于奥陶纪末(约446 Ma)闭合。随后,从约445 Ma至约428 Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动。此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:(1)地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;(2)俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;(3)洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动。晚志留世至早泥盆世(420~400 Ma),先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动。400 Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动。     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

皖北新元古代贾园组混积岩物源和构造背景的地球化学示踪

在野外调查和岩石学研究的基础上, 对皖北新元古代贾园组混积岩进行了系统的元素地球化学(包括稀土元素)分析, 结果表明: 该套混积岩主要由不同比例(1:1.5～1:9)的碳酸盐和陆源碎屑组分混合而成, 属于“相缘渐变沉积混合”。其元素含量与碳酸盐组分和陆源碎屑组分比例密切相关, 但La、Th、Zr及Sc等元素之间的比值主要受控于陆源碎屑而相对稳定, 可以用于识别碎屑物源区及其构造背景。地球化学特征证实混积岩中陆源碎屑组分主要来自与大陆岛弧有关的长英质火山岩, 但也存在少量古老基底的参与。结合最近研究进展推断, 皖北新元古代沉积活动可能主要发生在与1.0～0.8 Ga之间, 其沉积环境与Rodinia超大陆汇聚过程中导致的华北板块东南缘弧后伸展有关。     

华南震旦纪基性火山岩的地球化学及构造环境

华南地区产于震旦纪地层中的火山岩主要见于震旦纪裂谷盆地两侧的边缘,湖南新化和广东高思火山岩为其中的二个发育地区,镜下鉴定为玄武岩系。在ＳｉＯ２－Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ的分类图中主要为玄武岩类,有一样品为碧玄岩类,含有较多石英杏仁体玻璃质火山岩角砾的样品为玄武质安山岩类。在ＦｅＯ＊－Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ－ＭｇＯ三角图中所有样品均为拉斑质岩系。样品的重元素丰度模式具大陆－初始裂谷－Ｅ－ＭＯＲＢ拉斑玄武岩的过渡特征,在Ｎｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ图上属板内环境。在ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５三角图上显示以大洋环境为主、大陆环境为次。湖南新化拉斑玄武岩的Ｓｍ、Ｎｄ同位素特征反映岩浆来源于亏损的地幔,并受到了老基底的污染。     

湘东南志留纪彭公庙花岗岩体的地质地球化学特征及其构造环境

志留纪彭公庙岩体地处湘东南,岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩。各岩石单元从早至晚,w(S iO2)总体由低变高,变化在65.30%~73.42%之间;w(K2O)平均为4.34%,w(Na2O+K2O)为6.46%~8.32%,平均为7.09%;w(K2O)/w(Na2O)平均为1.58;岩石富铝,w(A l2O3)平均为14.13%。岩体总体属铁质、强过铝质高钾钙碱性花岗岩。Ba、Nb、Sr、P、Ti相对于原始地幔为负异常,Rb、(Th+U)、(La+Ce)、Nd、(Zr+H f+Sm)、(Y+Yb)等则相对富集。w(ΣREE)平均为221.85×10-6;轻稀土富集,w(La)N/w(Yb)N值平均为8.66;Eu弱亏损,δ(Eu)平均为0.53。ISr值为0.712 30~0.718 31,εSr(t)为110.7~196.1,εNd(t)为-8.0~-8.7,t2DM为1.81~1.87 Ga。上述地球化学特征表明彭公庙岩体为S型花岗岩。在C/MF-A/MF图解中,样品点部分落入基性岩区,部分落入变质碎屑岩区;在岩体氧化物比值的Harker图解中,各样点构成良好的线性关系;在w(La)/w(Sm)-w(La)图解中样品点分布散乱;酸性程度最高的晚期恩垄岩石单元的轻稀土相对富集更为明显;岩石中发育镁铁质岩浆包体等,表明彭公庙岩体具岩浆混合成因。地球化学构造环境判别图解、岩体侵位地质特征以及区域构造演化背景等表明彭公庙岩体形成于后造山构造环境。岩体各岩石单元侵位的先后次序可能与岩浆的粘度密切相关,基性程度相对较高的岩浆向上运移速度更快,因而侵位更早。     

湘东南印支运动变形特征研究

关于华南中三叠世晚期印支运动变形特征,一种观点强调其重要性或认为其形成了NNE向为主的上古生界盖层褶皱;另一种观点则认为印支运动强度不大,上古生界NNE向主体褶皱形成于燕山运动甚至更晚。鉴于此,本文重点对湘东南印支运动的构造线走向展开了研究,厘定其为NNE向,反映区域NWW向挤压作用。对资兴三都、宜章瑶岗仙、桂东沙田等晚三叠世—侏罗纪残留盆地进行的研究表明,早燕山构造层下伏不整合面切割了上古生界中NNE向褶皱;以NNE走向为轴将不整合面旋转至水平,恢复上古生界岩层走向及构造线方向为NNE向。不整合面之下的地层层位普遍存在沿东西方向的快速变化。以上表明湘东南印支运动构造线为NNE向而非EW向,区域挤压应力方向为NWW向而非SN向。其动力机制可能与扬子和华夏板块之间产生陆内汇聚有关。结合区域资料,认为印支运动中华南不同地区的构造背景及构造体制存在显著差异。     

南海北部陆缘的构造属性问题

以1号断裂为界,南海北部陆缘可分为东,西两段：东段包括北部湾盆地,琼东南盆地,珠江口盆地和台西盆地等,西段包拓莺歌海盆地。两者构造形变特征存在一定的差异性：东段盆地边界断层主要为NE－EW向,为分支断层通过不同类型转换坡连接而成的多支正断层系,因断层位移沿走向有规律变化,在其上盘发育相关褶皱,如横向褶皱;西段盆地边界断层也是由多条分支断层连接的多支断层系,但方向为NW向,以走滑作用为主,上盘没有发育断层相关褶皱。结合新生代岩浆作用,沉降和充填作用及地壳结构等特征分析,南海北部陆缘东段在构造活动上可以分成三个相对活跃时期,即50－40,30－28和10－5Ma左右。每一期拥有各自的特点,并具有不同的动力学来源,前两期与南海的扩张关系密切,3则与南海扩张无成因联系。南海北部陆缘虽然有一定的岩浆活动,但不是张烈的同期产物,因而它在形成机制上属于非火山型被动大陆边缘,其活动性因素是受周边板块相互作用的叠加所致。西段从成因机制上来讲并不属于南海北部陆缘,可能与印－藏碰撞关系更为密切。     

华南印支期铝质A型花岗岩的判别、成因及构造环境

传统意义的A型花岗岩在化学成分上可分为碱性A型花岗岩(简称AAG)和铝质A型花岗岩(简称ALAG)两类, ALAG为A型花岗岩的一个亚类。随着华南地区花岗岩研究的不断深入,印支期铝质A型花岗岩越来越被关注。本文系统阐述了ALAG岩相学、矿物学、地球化学特征及其判别方式,分析了华南印支期ALAG的物质来源、成因及形成构造环境。发现其来源于华夏地块古老变质沉积岩不同程度的部分熔融,在其形成过程中有可能混染当时的基性地幔组分;构造环境主要受控于古太平洋板块的俯冲作用,形成于后造山阶段,但应也受到了印支地块与华南陆块的后碰撞过程的影响。     

小秦岭地区早白垩世酸性侵入岩地球化学特征及构造环境

小秦岭地区地处华北地台南缘、豫陕两省交界地段.区内早白垩世酸性岩浆活动强烈.该区内文峪、华山、娘娘山3个花岗岩体的岩石地球化学特征如下:w(SiO2)为68.13％～73.56％,w(Al2O3)为13.50％～16.27％,w(MgO)为0.11％～0.44％,全碱质量分数为7.62％～8.94％,碱度率(AR)2.63～3.67,铝饱和指数(A/CNK)0.95～1.05,属高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.富集大离子亲石元素(LILE) Ba、Rb、Sr和亏损高场强元素(HFSE) Nb、Ta、P、Ti.w(Sr)高达452×10-6～965×10-6,Y和Yb质量分数分别低至5.8×10-6～15.9×10-6和0.63×10-6～1.68×10-6,Cr和Ni含量甚低.稀土元素总量为60.84×10-6～227.44×10-6,轻重稀土元素分馏强烈,[w(La)/w(Yb)]N为12.47～39.19,δ(Eu)为0.73～0.80.岩石具增厚下地壳熔融成因的埃达克岩特征.早白垩世时期,构造体制由挤压向伸展转变、岩石圈大规模减薄是小秦岭及周边地区岩浆活动及金矿大规模成矿作用的地球动力学背景,古老地壳物质在减压作用和底侵幔源岩浆加热的共同作用下发生部分熔融是区内具有埃达克岩特征的花岗岩的成因机制.     

湘南早中侏罗世花岗闪长岩的岩石化学特征、构造背景及地质意义

根据岩石化学特征，湘南地区早中侏罗世花岗闪长岩属于高钾钙碱性系列。按Frost等(2001)的定义，这些岩石为镁质的钙碱质—碱钙质花岗岩类，所处的大地构造背景是与俯冲作用相关的岩浆弧环境，而非伸展环境。早中侏罗世湘南172～181Ma的花岗闪长岩可能代表了燕山运动早期古太平洋板块向华南之下俯冲的起始时间。     

冈底斯带谷露区中新世花岗岩地球化学特征及构造环境

谷露花岗岩是冈底斯构造带上念青唐古拉花岗岩的一部分,分布在当雄-拉萨大型北北东向伸展断裂两侧。岩石类型主要有斑状花岗闪长岩、巨斑黑云母花岗岩、黑云二长花岗岩、含石榴石花岗岩等。花岗岩同位素K-Ar测年结果在11 Ma左右,形成于中新世。花岗岩具有富硅、铝和碱,贫铁、镁、钙的特点,为准铝质高钾钙碱性花岗岩。花岗岩轻稀土富集,重稀土相对亏损,具有较明显的负铕异常。岩石相对富集不相容元素（LILE）,贫化高场强元素（HFSE）,在原始地幔标准化蛛网图上显示Rb、Th强烈富集,Nb与Ta亏损近似,Ba、Sr 和Ti强烈亏损的特点。谷露中新世花岗岩形成于后碰撞构造环境,与该区地壳东西向拉伸阶段的构造环境有关,是碰撞造山后地壳伸展、快速隆升背景下减压深熔的结果。     

西天山塔尔得套地区乌郎组地球化学特征和构造环境

新疆尼勒克县塔尔得套地区二叠纪火山岩产于伊犁微板块中,为陆相火山岩,主要岩性为玄武岩和流纹岩,具双峰式火山岩系组合特征。基性火山岩属高钾钙碱系列,轻微富集LREE,HREE分馏较明显((Gd/Yb)N=1.52~2.68),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。流纹岩的Eu负异常明显(δEu=0.33),在微量元素蛛网图上,流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外,Sr,P,Ti等元素的强烈亏损。稀土元素和微量元素特征表明火山岩形成于大陆拉张环境,处于裂谷演化的早期阶段。     

东天山红柳河地区海西期花岗岩的岩石学、地球化学及其构造环境

东天山红柳河地区分布着大量的海西期花岗岩体，从早到晚，依次为河西站岩体、红柳河岩体、河西岩体和天湖岩体，主要岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和斜长花岗岩，河西站和红柳河花岗岩的岩相学和地球化学具有S型花岗岩的特征，而河西岩体和天湖岩体显示出I型花岗岩特征，河西花岗岩微量元素含量最低，具Eu弱正异常，类似于adakite岩地球化学特点；其他花岗岩微量元素含量高，具Eu负异常，与洋脊花岗岩相比，该区花岗岩不同程度地富集K2O、Rb、Ba、Th和Ce，亏损Ta、Nb、Zr、Hf、Y、Yb等，河西花岗岩、河西站和红柳河花岗岩、天湖花岗岩分别具有火山弧、同碰撞才碰撞后花岗岩特点，河西花岗岩和其他花岗岩分别起源于先前存在的大洋拉斑玄武岩残片和古老地壳岩石的部分熔融，这些花岗岩均形成于陆内造山环境，与东天山海西晚期地壳-岩石圈的挤压和伸展作用有关。