阿尔泰中蒙边界塔克什肯口岸后造山富碱侵入岩体的形成时代、成因及其地壳生长意义

塔克什肯口岸富碱侵入岩体是阿尔泰造山带典型的后造山岩体。本次锆石U-Pb定年给出~(206)Pb/~(238)U年龄286±1Ma(MSWD=0．05),代表其形成年龄。这为阿尔泰后造山岩浆作用提供了一个可靠的年代学证据。该岩体主要岩石类型为正长岩、石英二长岩、石英碱长正长岩、正长花岗岩,富钾、富钠、准铝,富集轻稀土、大离子亲石元素,亏损高场强元素,与区内相邻的碱性花岗岩(A型花岗岩)在岩石学、地球化学方面不同。该岩体Sr初始值变化于0．7038～0．7040,ε_(Nd)(t)值为正值(+6．2～+6．3),Nd模式年龄T_(DM)为542～546Ma,与中亚造山带典型的高(正)ε_(Nd)(t)值花岗岩类似。而且,其ε_(Nd)(t)值远高于区内同造山花岗岩,也高于造山带内部同时期的Ⅰ-A型后造山花岗岩。依据岩体构造特征、年代学、地球化学和区域地质背景综合分析,该岩体应为后造山岩体,在时空上可与蒙古南部碱性岩带对比,其形成可能与富集高场强元素的亏损地幔岩浆底侵,导致下地壳重熔,并发生岩浆混合有关。这说明,在阿尔泰造山带后造山阶段,除了可能的俯冲下埋的年轻洋壳或岛弧物质外,还有新的幔源物质加入到地壳。这为中亚造山带后造山阶段陆壳垂向生长提供了一个新证据。同时,也为东北北部-蒙古南部碱性岩带向西沿入阿尔泰造山带提供了证据。     

阿尔泰造山带花岗岩时空演变、构造环境及地壳生长意义——以中国阿尔泰为例

阿尔泰造山带横跨中、俄、哈、蒙四国边界,是中亚造山带主要组成部分,发育大量的花岗岩等侵入体。本文研究总结这些岩体的时空演变、成因类型和构造环境,并探讨其增生造山和地壳生长意义。依据锆石年龄,这些岩体可大致分为早中古生代的470～440Ma(中晚奥陶世)和425～360Ma(晚志留世—晚泥盆世)、晚古生代的355～318Ma(早石炭世)和290～270Ma(早二叠世)以及早中生代245～190Ma(中晚三叠世—早侏罗世)3个阶段5个期次,其中425～360Ma花岗岩可进一步细分为425～390Ma和380～360Ma两个峰期。早中古生代(470～360Ma)花岗岩体分布广泛,主要为钙碱性I型,多具不同程度变形,其中470～440Ma岩体变形极强(片麻岩体)。它们为同造山俯冲增生产物,形成于活动陆缘俯冲(470～440Ma)、继续俯冲弧后盆地伸展(420～390Ma)到聚合碰撞(380～360Ma)的过程中。早石炭世岩体发育于造山带南部,为不变形圆形状或不规则状,具典型碱性花岗岩特征,为晚(后)造山产物。早二叠世岩体主要发育于阿尔泰造山带南部,少量分布于造山带内部,多为圆形,不变形,少量变形岩体集中在额尔齐斯构造带内,成因类型以I、A型为特点,伴生有大量基性岩脉(体),显示为后造山底侵伸展环境。早中生代岩体为不变形圆形或不规则状,具有高分异I型和S型花岗岩特征,伴有稀有金属矿产,具有板内环境特点。花岗岩体同位素填图显示,阿尔泰中部块体岩体具有较低的εNd(t)值和老的Nd同位素模式年龄(1～1.3Ga),暗示存在古老地壳基底;由北向南εNd(t)值增高,模式年龄变年轻,显示陆壳向南生长,其中水平和垂向生长率分别为18%～28%和7%～8%。中生代时期阿尔泰造山带保留水平增生结构,没有发生大规模构造块体垂向叠覆。阿尔泰造山带经历了古陆缘构造演化,奥陶纪—志留纪陆缘俯冲,泥盆纪陆弧及陆缘边缘裂解、弧后盆地形成,晚泥盆世最终洋盆闭合及早石炭世各块体拼合的演化过程。该研究表明增生造山带中同样存在构造演化的阶段性;中亚增生造山作用不仅具有弧前增生,而且还存在陆缘裂解再拼合作用。     

青河后造山岩体成因及其对阿尔泰造山带晚古生代构造演化的启示

阿尔泰造山带位于西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块之间,是中亚造山带重要组成部分。长期以来,阿尔泰何时结束造山一直存在争议,阻碍了对中亚造山带晚古生代构造演化的认识。中国阿尔泰造山带南缘发育早二叠世花岗岩,具有碱性或A型花岗岩特征,能够反映碰撞后伸展的构造环境。青河岩体位于阿尔泰造山带东南部,主要由二长花岗岩和少量闪长岩组成,具有研究阿尔泰造山带晚期构造演化的条件。本文以此为切入点,对青河岩体开展年代学和地球化学工作。新的测年数据表明似斑状二长花岗岩(283±3Ma)、中细粒二长花岗岩(280±2Ma)、糜棱岩化二长花岗岩(286±2Ma)和辉长闪长玢岩(269±1)均形成于早二叠世。岩体高硅(SiO_2=61. 98%～73. 35%),富碱(K_2O+Na_2O=5. 84%～8. 72%,碱度率AR=2. 12～3. 65),低钙(CaO=1. 29～3. 76%),里特曼指数σ=2. 38～2. 54,K_2O/Na_2O=0. 78～1. 06,属于高钾钙碱性岩石系列。微量元素显示Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta亏损,Eu明显负异常(δ_(Eu)=0. 46～0. 78),10000×Ga/Al=2. 85～2. 47,反映具有A型花岗岩特征,可作为阿尔泰碰撞造山作用结束的标志。另外,这些岩体ε_(Hf)(t)值介于+4. 04～+11. 78之间,二阶段模式年龄(t_(DM2))分别变化于880～694Ma、923～633Ma、875～555Ma、1030～635Ma,揭示其源区主要由新元古代幔源物质或新生地壳组成。结合区域上同时代、同构造位置富碱性(A型)花岗岩研究结果,认为青河中酸性岩体成因与地幔岩浆底侵早期下地壳有关,是新元古代玄武质物质再熔,并发生结晶分异的结果。因此,阿尔泰造山带于早二叠世(286～280Ma)已经结束了碰撞造山作用,处于伸展的构造背景。     

阿尔泰造山带西段同造山铁列克花岗岩体锆石U-Pb年龄及其构造意义

铁列克岩体是阿尔泰造山带西段的一个重要的岩体，显示弧花岗岩特征，其侵位时代一直没有解决。本次La-ICPMS锆石U-Pb定年给出206Pb/238U年龄403±5 Ma(MSWD=4.9)，代表其形成年龄。这为阿尔泰造山带的同造山花岗岩的鉴别和时代确定提供一个证据，也为阿尔泰造山带在早古生代（奥陶纪—泥盆纪）的俯冲造山提供了一个新的年代学制约。     

中亚造山系中南段早中生代花岗岩类时空分布特征及构造环境

依据锆石U-Pb年龄,中亚造山系中南段早中生代花岗岩类大致可以划分出早中三叠世(251～227Ma)和晚三叠世—早侏罗世(226～195Ma)两个阶段。早中三叠世花岗岩类,主要分布于东天山造山带中东部、北山造山带中北部、中蒙古地块、阿尔泰造山带西段及内蒙古-吉林造山带中西部地区,多沿板块缝合带及附近展布,具有准铝质-弱过铝质的钙碱性-高钾钙碱性或弱碱性花岗岩的特点,I型、S型和A型或I-A型花岗岩均有出露,且同期的超镁铁质-镁铁质岩少见。晚三叠世—早侏罗世花岗岩类,较广泛分布于全区各造山带,具有准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性-碱性花岗岩的特点,大都为A型和I-A型花岗岩,部分具有高分异Ⅰ型花岗岩的特点,且同期的超镁铁质-镁铁质岩较发育。早期花岗岩类的稀土元素总量(ΣREE)高于晚期,但晚期较早期具显著负铕异常,晚期花岗岩Ba、Nb、Sr、P和Ti的亏损程度较早期更明显一些。花岗岩Sr-Nd同位素特征显示,华北北缘具有非常低的εNd(t)值(-19.6～-5.4)和老的tDM值(1.23～2.09Ga),以古老陆壳为其主要源区;北蒙古-西外贝加尔造山带和内蒙古-吉林造山带主体以年轻物源为主;中蒙古地块、阿尔泰造山带、东天山造山带和北山造山带在以古老微陆块为花岗岩源区的构造背景下,有部分年轻幔源组分的贡献,总体显示出早期以壳源和幔源的双源为特点,晚期以幔源为主,从早期到晚期有年轻幔源组分递增的趋势。大量新生地壳主要分布在鄂霍茨克带及其邻区,但在一些老的微陆块上,后造山或后碰撞阶段也有较多年轻幔源岩浆的底侵而导致地壳垂向生长。早中三叠世花岗岩类在中亚造山系西部地区为后造山构造背景,东部地区为同造山作用的晚期阶段;晚三叠世—早侏罗世花岗岩类为后造山或非造山或板内伸展构造背景。     

吉林中部后倒木中侏罗世花岗质岩石的成因:对中亚造山带东部元古宙大陆地壳生长的启示

中亚造山带属于地球上最大的增生型造山带其中之一,中亚造山带东部正是我国东北地区,而该地区的地壳增长时间与地壳增长机制仍然有待于进一步深入的研究。本研究选取中亚造山带东部后倒木地区的花岗质岩石为研究对象,进行岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等研究结合前人的研究成果,探讨其成因岩石学、构造背景以及对地壳增生的指示意义。通过同位素测年研究,发现后倒木地区的花岗岩类岩石就位于175～171Ma;全岩地球化学结果显示SiO_2含量为66.58%-76.73%,Al_2O_3含量为12.21%～16.03% MgO含量介于0.09%～2.07%之间,显示出高钾钙碱性特征;后倒木地区花岗岩类岩石富集大离子亲石元素,同时亏损高场强元素;Sr-Nd-Hf同位素显示:I_(Sr)值介于0.7063～0.7077之间,ε_(Nd)(t)值介于+2.38～+3.95之间具年轻的t_(DM2)年龄(639～768Ma),岩浆锆石ε_(Hf)(t)值介于+4.1～+9.0之间,同样具有年轻的二阶段模式年龄t_(DM2)(554～806Ma),揭示岩石重熔的下地壳物质可能是花岗岩类岩石的源区。综合研究表明,古太平洋板块俯冲导致区域下地壳熔融形成该类花岗质岩石,而模式年龄揭示新元古代为中亚造山带重要的地壳生长期。     

祁连山西段金佛寺花岗岩基的地球化学 特征及成因探讨

金佛寺岩体为祁连造山带中出露面积最大的复式深成岩体,根据研究所得的新资料,将其划分为8个单元,归并为一个序列,岩石化学表明金佛寺花岗岩序列属钙碱性过铝质岩系。δ值、NK／A值、A／NCK值、Eu负异常、δEu值、ACF图解、咚满比值、εSr、^147Sm／^144Nd比值、εNd值等均表明岩浆来源于地壳物质的重熔。具S型花岗岩特点,花岗岩中的Pb以放射性为特征。用颗粒级锆石U—Pb同位素定年龄为345．0±75．0Ma,综合分析得出该岩体属造山晚期花岗岩,将其时代确定为志留纪晚期。     

内蒙古锡林浩特小乌兰沟早白垩世二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过1∶5万区域地质调查,对中亚造山带南缘内蒙古锡林浩特小乌兰沟地区发育的二长花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,该花岗岩的侵位年龄为(121.29±0.63)Ma,其形成时代为早白垩世。岩石地球化学研究表明,二长花岗岩具有高硅、富钾、贫镁、贫钙、低磷和低钛的特征,属于高钾钙碱性、过铝质系列岩石;微量元素特征表现为富含大离子亲石元素Rb和高场强元素Th、Ta,而亏损Nb、Sr、Ba;稀土元素以略富集轻稀土、Eu亏损为特征。地球化学特征反映其为A型花岗岩,是陆壳岩石部分熔融的产物。构造环境判别图解表明该岩体具有典型的后造山A2型花岗岩特征,说明早白垩世期间锡林浩特小乌兰沟地区已经处于后造山岩石圈伸展构造环境。     

东天山东段同造山到后造山花岗岩幔源组分的递增及陆壳垂向生长意义——Sr、Nd同位素证据

显生宙陆壳垂向生长是一个新的值得进一步深入探索的课题。在已有的地质、地球化学研究基础上,本文报导了东天山东段矿物组成、成因类型相似的早古生代同造山花岗岩体和晚古生代-早中生代后造山花岗岩体新的Sr、Nd同位素测试结果,并进一步对比研究了它们的Sr、Nd同位素差异。前者I_(Sr)值较高(0.7087～0.7288),ε_(Nd)(t)值较低(-5.8～-15.8),模式年龄T_(DM)大(1.29～2.37Ga),显示以古老陆壳物质为主的物源特征;后者I_(Sr)低(0.7069～0.708),ε_(Nd)(t)值高(-3.8～ 0.3),T_(DM)较年轻(0.80～1.28Ga为主),显示混有较多的年轻幔源组分;同期的煌斑岩脉I_(Sr)为0.7080,ε_(Nd)(t)值为 4.3, T_(DM)为0.8 Ga。这些特征为探讨显生宙地壳垂向生长提供了良好实例。一般而言,显生宙高ε_(Nd)(t)值后造山花岗岩中的年轻幔源组分至少有3个可能的来源:(1)前造山(前寒武纪)底侵形成的年轻基性下地壳;(2)同造山水平增生的年轻地壳再循环;(3)后造山底侵的幔源岩浆。这3种来源分别揭示了3种陆壳生长方式和时限:前造山垂向生长;同造山水平生长;后造山垂向生长。通常,这3种情况仅仅依据地球化学特征不易鉴别;而通过花岗岩物源演变的对比研究有可能提供鉴别的线索。该区早古生代花岗岩以古老壳源为特点;而地点相同、矿物组成和地球化学相似、侵位深度相近的晚古生代-早中生代花岗岩幔源组分增多,并伴随有辉绿岩、煌斑岩侵入。这种新的年轻组分最可能与新底侵的幔源岩浆有关,它们随后造山花岗岩加入地壳,导致地壳垂向生长,这是造山后垂向生长的一种特征。该研究为中亚造山带后碰撞或后造山陆壳垂向生长的存在提供了一个证据。     

阿尔泰东南缘泥盆纪花岗质岩石的锆石U-Pb年龄、成因演化及构造意义：钙碱性-高钾钙碱性-碱性岩浆演化新证据

中国阿尔泰广泛发育的花岗质岩石已获得大量研究,但是其东南缘研究薄弱,制约了对整个阿尔泰造山带构造岩浆演化的认识。本文新获得阿尔泰东南缘四个花岗质岩体(昆格依特、库吉尔特、布铁乌及卡拉特玉别)锆石U-Pb年龄,分别为382±4Ma、381±4Ma、385±5Ma和363±6Ma。岩石学、地球化学特征等显示这些花岗质岩石具有高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质的I型特点,全岩εNd(t)值为-2.42~-0.53,Nd模式年龄tDM为1.6~1.3Ga;锆石εHf(t)值为-3.44~+13.26,绝大多数为正值,锆石Hf二阶段模式年龄tDM-2为2.5~0.6Ga,表明源区物质组成复杂,有较多的新生幔源物质参与花岗质岩石的形成,并含有古老地壳成分。综合已有年龄分析显示,中国阿尔泰花岗质岩石的形成时代可分为480~440Ma(峰期460Ma)、420~390Ma(峰期400Ma)、390~370Ma(峰期380Ma)、370~360Ma(峰期365Ma)、360~350Ma。处于岩浆发育峰期的早泥盆世(420~390Ma)多为准铝-过铝质的钙碱性系列;中晚泥盆世(390~360Ma)多为准铝—弱过铝质的高钾钙碱性系列;370~360Ma为高钾钙碱性系列。该地区363Ma的高钾钙碱性花岗质岩石的确定,为进一步厘定整个阿尔泰泥盆纪花岗质岩浆由钙碱性(480~390Ma),到高钾钙碱性(390~360Ma),再到354Ma的布尔根碱性花岗岩的演变特点提供了新的证据,进一步揭示阿尔泰造山带该时期由俯冲增生演变到碰撞及后碰撞的演化过程。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin