鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na₂O、Fe O^T、Al₂O₃,贫Mg O、TiO₂、K₂O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/HREE=6.50～7.01,(La/Yb)_N为5.620.69～0.91。样品[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i为～7.14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu=0.70587～0.70934,ε_Nd(t)介于-6.9-4.8,T_DM为2562～2730～Ma,Nb/Ta(6.60～8.25)低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示铁马河...     

鄂尔多斯地块西南缘古元古代辉绿岩年代学、地球化学及构造意义

在鄂尔多斯地块西南缘的六盘山断裂带内出露铁马河辉绿岩。铁马河辉绿岩相对贫CaO、MgO和K_2O;富集FeOT、TiO_2和Na_2O。轻稀土相对富集,重稀土平坦,不显示Eu异常,稀土配分曲线显示右倾型;高场强元素无异常,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,显示富集地幔源的地球化学特征。对辉绿岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得上交点年龄2018±16Ma,说明岩体形成于古元古代。样品具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(07003～07064)和正的εNd(t)值(+514～+433),Nd同位素一阶段模式年龄(约20Ga)与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄基本一致,暗示其来源于软流圈地幔的部分熔融。结合区域地质资料的研究表明,华北克拉通西部地块(鄂尔多斯地块)在20Ga期间的伸展背景与东部陆块一致,暗示整个华北克拉通在20Ga左右存在广泛的裂解事件。     

华北地块西南缘陇县保家山古元古代花岗岩及其构造意义研究

在华北地块西南缘陇县保家山西部铁马河剖面出露钾长花岗斑岩,与其伴生的有蚀变辉绿玢岩,整体沿六盘山断裂带分布。保家山钾长花岗斑岩富钾(Na2O/K2O=1.66~3.36),具钙碱性和准铝—弱过铝质特征(A/CNK=0.85~1.18)。富集轻稀土元素且轻重稀土元素分异明显(LREE/HREE=4.08~12.03),Eu负异常明显(δEu=0.50~0.53)。富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Hf,强烈亏损P、Sr,且具有较高的Rb/Sr和Ga/Al比值,表现出A型花岗质岩石的特征。对两个样品进行锆石U-Pb LA-ICP-MS测年,分别获得n(206Pb)/n(207Pb)加权平均年龄1814±12Ma和1781±12Ma,说明岩体属于古元古代岩体。结合区域地质资料的研究表明,华北地块西南缘在古元古代期间处于强烈伸展背景,推测应该与古元古代贺兰坳拉槽的向南延伸有关。     

西天山玉希莫勒盖达坂玄武安山岩—高钾玄武安山岩—粗安岩组合的发现及其地质意义

在阿吾拉勒东段玉希莫勒盖达坂地区大哈拉军山组主要是一套以安山质（粗安质）-英安质（粗面质-粗面英安质）火山熔岩和火山碎屑岩为主的火山岩建造。根据岩石地球化学特征,本文在大哈拉军山组火山岩的上部厘定出了钙碱性玄武安山岩—高钾钙碱性玄武安山岩—粗安岩（橄榄安粗岩系）组合。微量元素地球化学特征显示,三类岩石形成于岛弧环境,钙碱性玄武安山岩的形成与板片俯冲作用有关,而高钾钙碱性玄武安山岩和粗安岩的形成则与俯冲板片断裂诱发的软流圈上涌作用有关。钙碱性玄武安山岩—高钾钙碱性玄武安山岩—粗安岩组合的存在说明阿吾拉勒东段在晚石炭世由于俯冲板片的断裂,构造体制由挤压转变为伸展。玉希莫勒盖达坂大哈拉军山组上部的火山岩组合与世界许多著名铜-金矿集区（如Papua New Guinea）的火山岩组合相似,显示该地区晚石炭世具有良好的铜、金成矿条件。     

鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区砂岩型铀矿元素地球化学特征及地质意义

通过分析鄂尔多斯盆地西南缘镇原地区下白垩统洛河组含铀砂岩的主、微量元素特征,初步探讨了该区砂岩型铀成矿条件及成矿规律。研究结果表明,研究区下白垩统洛河组铀矿石主要为沥青铀矿(UO₂),含铀砂岩可能来自古老沉积地体或克拉通/再旋回造山带的石英岩沉积物源区。含铀砂岩富集轻稀土(LREE),亏损重稀土(HREE),且具明显的Eu负异常,一致的稀土元素特征表明该区成矿围岩具有统一的物源、沉积环境和构造背景。含铀砂岩的V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)比值特征说明,该区铀矿化主要发育于弱氧化—弱还原的过渡环境;其δEu和δCe值均随U含量的增加而增大,反映U元素的富集成矿经历了由氧化向还原环境转化的过程,砂体颜色由浅红色褪色蚀变为灰白色。含铀砂岩中Th、Sc、Co、Mo含量与U含量呈正相关关系,认为Th、Sc、Co、Mo可作为研究区洛河组砂岩型铀矿富集的指示元素。研究区砂岩型铀矿的形成与深部向上逸散的还原性油气流体作用关系密切,油气流体的侵入增加了砂体的还原容量,有利于含铀含氧水中铀离子在氧化—还原过渡带发生沉积富集,形成洛河组大面积的铀异常。     

鄂尔多斯地块北部中、新生代玄武岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于鄂尔多斯地块北部杭锦旗与和林格尔玄武岩地球化学特征的研究,探讨了该区中、新生代岩浆源区的组成、变化及其所反映的地质意义。杭锦旗与和林格尔分别有早白垩世(Ar-Ar年龄为126.2Ma)和晚中新世(Ar-Ar年龄为6.4Ma)玄武岩分布。杭锦旗早白垩世玄武岩的SiO2(46.93%～47.93%)较低而碱含量较高(K2O+Na2O为5.75%～6.21%),组合指数σ为6.7～8.0,K2O(Na2O-2),属于碱性系列的钾质粗面玄武岩;其Mg#值为32.4～32.8,Ni、Cr含量低于20μg/g,反映玄武岩浆形成后经历过橄榄石和单斜辉石分离结晶等后期演化作用;其Nb、Ta相对于La亏损,初始87Sr/86Sr为0.7062,εNd(t)为-12.25,反映岩浆源区主要为富集EMI型地幔。和林格尔晚中新世玄武岩为橄榄拉斑玄武岩,其组合指数σ为2.1～2.8,Mg#值变化于46.7～52.4,Ni含量变化于111.1～125.8μg/g,Cr为123～178μg/g,Mg#值和Ni、Cr含量的变化反映岩浆原生程度随时间变新有所增大;其Nb、Ta相对富集,具有相似于OIB的微量元素特征,但仍表现相对富集的Sr-Nd同位素性质,初始87Sr/86Sr比值变化于0.7051～0.7053,εNd(t)为-1.91～-0.74,推测为软流圈与EMI型岩石圈地幔相互作用的产物。杭锦旗与和林格尔玄武岩的207Pb/204Pb比值都较低,△207/204为3.6～6.5,△208/20460,均具EMI型Dupal异常。玄武岩地球化学特征进一步表明,华北克拉通西部的鄂尔多斯地块所处的岩石圈自早白垩世以来发生过较小规模的伸展减薄作用,但其伸展减薄和被改造的程度远弱于华北东部。     

新疆特克斯东南大哈拉军山组玄武安山岩地球化学特征:岩石成因和构造背景探讨

特克斯东南大哈拉军山组玄武安山岩具有钙碱性火山岩的地球化学特征,Nb、Ta等高场强元素强烈亏损,强不相容元素比值明显不同于原始地幔、亏损地幔和富集地幔而倾向于地壳,具有岛弧火山岩的特点,与新源县南及其东部大哈拉军山组火山岩一起指示了西天山在早石炭世-晚石炭世处于汇聚而不是伸展的大地构造背景。与岛弧作用有关的俯冲沉积物的交代作用是其源区受改造的最主要方式,岩浆演化以包括橄榄石、单斜辉石在内的分离结晶作用为主。     

新疆阿舍勒铜锌矿区潜玄武安山岩的岩石地球化学特征及其地质意义

对新疆阿舍勒铜锌矿区潜玄武安山岩进行了岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学研究,结果表明:岩石具有中等的SiO_2(51.90%~52.85%)、MgO(4.44%~5.08%)、Al_2O_3(14.94%~16.11%)、TiO_2(0.99%~1.03%)含量,较低的K_2O(0.01%~0.27%)含量,属于低钾拉斑玄武岩系列;岩石具有较低的稀土元素总量,ΣREE=38.07×10~(-6)~41.70×10~(-6),亏损轻稀土元素,LREE/HREE=0.57~0.61,(La/Yb)N=0.84~0.91,具有明显Eu正异常(δEu=1.13~1.23);富集Sr、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,具有洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧拉斑玄武岩(IAB)的特征,形成于岛弧(或弧前)环境;具有相对高的εNd(t)值(+6.9~+7.6),表明其原始岩浆来源于俯冲流体交代地幔楔的部分熔融,没有明显深海沉积物加入。结合阿尔泰造山带南缘的区域地质资料及潜玄武安山岩的地球化学特征,认为阿尔泰南缘在晚古生代处于活动大陆边缘,阿舍勒盆地处于岛弧(或弧前)背景。     

大兴安岭南段早二叠世两类火山岩岩石地球化学特征及其构造意义

大兴安岭南段二叠系大石寨组发育两套火山岩，即林西地区拉斑玄武岩系列的细碧－角斑岩类和大石寨地区钙碱性岩石系列玄武岩和玄武安山岩类。细碧岩的主元素以富铁为特征，成分类似于N－MORB，微量元素表现为岛弧拉斑玄武岩的地球化学特征。细碧岩类形成于大石寨裂陷槽强烈拉张的中心位置，是地幔源区较高程度部分熔融的产生。大石寨地区玄武岩和玄武安山岩类的化学成分表现为大陆缘弧火山岩的地球化学特点，形成于大石寨裂隙槽拉张中心以外的环境，是地幔物质较低程度部分熔融和地壳物质严重混染的产物。大石寨裂隙槽中火山岩的这种独特的成分和组合特点可能反映了裂隙槽的形成是一个快速而短暂的强烈拉张过程。     

松树南沟金矿区玄武安山岩锆石U-Pb年代学地球化学及其动力学意义

对松树南沟金矿区大面积出露的玄武安山岩进行了年代学和地球化学研究,厘定了成岩时代探讨了岩石形成的构造环境。研究表明,玄武安山岩中岩浆锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为450±2 Ma,MSWD=1.8,属晚奥陶世。主量元素显示玄武安山岩样品Si O2含量介于51.1%⁵5.4%,平均52.8%,属中-基性的钙碱性火山岩。岩石稀土总量较低,ΣREE为29.6×10-655.4%,平均52.8%,属中-基性的钙碱性火山岩。岩石稀土总量较低,ΣREE为29.6×10-6¹63.8×10-6,平均114.2×10-6。岩石的(La/Yb)N为3.70163.8×10-6,平均114.2×10-6。岩石的(La/Yb)N为3.70¹2.17,平均7.73,显示出轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的特征。样品δEu为0.6112.17,平均7.73,显示出轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损的特征。样品δEu为0.61⁰.89,平均0.78,具有弱的负铕异常。微量元素显示出富集大离子亲石元素(Rb、Th、U),相对亏损Nb、Ta、Ti,无明显的Zr和Hf异常,具有岛弧玄武岩的地球化学特征。该文认为松树南沟金矿区玄武安山岩形成于北祁连洋向南侧中祁连陆块俯冲的构造环境,其成因可能与洋壳俯冲环境下流体交代的岩石圈地幔部分熔融有关。     

晋北地区中元古代岩墙群的地球化学特征和大地构造背景

晋北地区发育大规模的中元古代北北西向岩墙群，未变形和未变质，是华北克拉通前寒武纪构造演化研究的最显著标志，根据本区岩墙群的岩石学和地球化学研究，这些岩墙群的岩石属于板内大陆裂谷玄武岩系列，形成于大陆裂谷拉张的构造环境，与东侧的燕辽－中条拗拉槽内的火山岩岩石化学对比分析，本区岩墙群的基性岩浆可能来自拗拉槽深部，这些基性岩浆从拗拉槽的深部向北西方向侵位于晋北地区先存的构造裂隙中形成了基性岩墙群。     

鄂尔多斯盆地西南缘早志留世酸性凝灰岩的确定及其构造意义

在鄂尔多斯盆地西南缘六盘山断裂带内的两处灰绿色“岩脉”实际上是流纹质岩屑晶屑凝灰岩,对其进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年给出了最年轻的主峰年龄443 Ma和加权平均年龄441 Ma,说明这套地层形成于早志留世,这是在鄂尔多斯盆地西南缘地区初次识别出的下志留统地层。流纹质岩屑晶屑凝灰岩具有弧后盆地岩浆岩的地球化学特征,应该形成于北祁连洋盆东段向北俯冲诱发的弧后环境,推断火山碎屑应该来自陇山构造带内同时代的酸性火山作用。综合区域地质资料分析认为,流纹质岩屑晶屑凝灰岩在当时沉积于近南北向延伸的深海槽之中,该深海槽东西两侧在晚奥陶世—早志留世呈现出来完全不同的构造活动性。海槽西侧陇山地区强烈伸展并发育大规模岩浆活动;东侧鄂尔多斯地块抬升剥蚀,基本缺失上奥陶统—志留系。西部陇山地区强烈的构造活动几乎没有影响到东部的鄂尔多斯地块,海槽两侧呈现出来几乎完全不同的沉积—构造格局。中—新生代六盘山断裂带的斜向走滑活动使该流纹质岩屑晶屑凝灰岩抬升并以脉状形态出露地表。

     

Geological characteristics and tectonic signifcance of unconformities in Mesoproterozoic successions in the northern margin of the North China Block

Several stratigraphic breaks and unconformities exist in the Mesoproterozoic successions in the northern margin of the North China Block.Geologic characters and spatial distributions of fve of these unconformities,which have resulted from different geological processes,have been studied.The unconformity beneath the Dahongyu Formation is interpreted as a breakup unconformity,representing the time of transition from continental rift to passive continental margin.The unconformities beneath the Gaoyuzhuang and the Yangzhuang formations are considered to be the consequence of regional eustatic fuctuations,leading to the exposure of highlands in passive margins during low sea-level stands and transgressive deposition on coastal regions during high sea-level stands.The unconformity atop the Tieling Formation might be caused by uplift due to contractional deformation in a back-arc setting,whereas the uplift after the deposition of the Xiamaling Formation might be attributed to a continental collision event.It is assumed that the occurrences of these unconformities in the Mesoproterozoic successions in the northern margin of the North China Block had a close bearing on the assemblage and breakup of the Columbia and Rodinia supercontinents.     

鄂尔多斯镇原地区下白垩统砂岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

本文通过对鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩进行主量元素、微量元素及稀土元素REE等地球化学分析, 就下白垩统砂岩的沉积再循坏特征、化学风化及其构造背景和物质来源等展开讨论。研究表明: ① 下白垩统洛河组、环河组和罗汉洞组的物源主体上具有相似性, 且在构造背景、物源区及物源特征上有良好的继承性。物源区总体具有富石英、富方解石胶结物、钾长石或富钾矿物较斜长石多的特点, 罗汉洞组较环河组和洛河组硅质更高、方解石胶结物更少、质更纯。稀土元素REE配分模式曲线一致, 轻重稀土分馏明显, 富集大离子亲石元素Ba、Pb、Sr和轻稀土元素, 亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Y等,自下而上随着地层变新, 沉积岩中总的稀土含量有变小的趋势, 重稀土元素分馏程度减小; ② 研究区下白垩统砂岩原始物质主要为长英质与基性岩混合岩 (如中酸性侵入岩、长英质变质岩)及部分沉积岩。研究区大部分沉积物是鄂尔多斯盆地西南缘逆冲推覆带母岩风化剥蚀的产物搬运至此沉积形成, 系首次沉积的物质, 少数沉积物 (即风成砂)为就地再次搬运堆积形成, 系再循环沉积物质; ③ 在构造背景上具有以被动大陆边缘构造环境占主要优势的特点。碎屑物主要来源于陆块源区, 其次来源于再旋回造山带和混合源区。     

鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义

鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩内部发育多条辉绿岩脉。辉绿岩富集高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等,具有板内拉斑玄武岩的地球化学特征,其地球化学数据显示原始岩浆经历过比较强烈的结晶分异演化。对辉绿岩的锆石进行U-Pb LA-ICP-MS测年获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为750~195 Ma。根据峰值年龄并结合区域地质资料,本文把辉绿岩的形成年龄确定为224 Ma(晚三叠世)。辉绿岩反映鄂尔多斯盆地西南部在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境,晚三叠世西邻陇山地区发生的强烈碰撞后伸展作用也可能有助于进一步强化鄂尔多斯盆地西南部的伸展构造环境。当时该地区岩石圈的稳定性相对较弱,为该地区后续的早侏罗世和早白垩世岩浆活动提供了物质基础。晚三叠世及后期的岩浆活动提高了鄂尔多斯盆地西南部的地温梯度并加快了该地区烃源岩的热演化进程,可能对该地区的油气成藏条件造成潜在影响。     

新疆西南天山哈布腾苏一带高压-超高压变质基性岩的地球化学特征及其构造意义

新疆西南天山哈布腾苏地区的高压-超高压变质基性岩(榴辉岩和蓝片岩)主要以形态各异的岩块或构造透镜体形式产于其围岩变质沉积岩石榴多硅白云母片岩中.本文对这些变质基性岩进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,并对其原岩性质及区域构造演化进行了讨论.地球化学分析结果显示其原岩成分主要为拉斑玄武岩和少量碱性玄武岩.榴辉岩原岩可进一步划分为N-MORB(正常洋中脊玄武岩)、E-MORB(富集洋中脊玄武岩)和OIB(洋岛玄武岩)三种类型,而蓝片岩为OIB型.第一种榴辉岩具低的TiO2(1.00％ ～ 1.08％)、P2O5 (0.09％ ～0.15％)和∑REE(35.98×10-6 ～ 43.51×10-6)含量以及低的LREE/HREE(1.35 ～ 1.43)和(La/Yb)N(0.63 ～0.71)比值等特征,具有N-MORB属性,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于大洋环境;第二种榴辉岩具有较高的Ti(TiO2=1.35％ ～2.25％)、P(P2O5 =0.05％ ～0.20％)和∑REE(60.10×10-6～ 77.35×10-6)含量和较高的LREE/HREE(1.25 ～2.43)、(La/Yb)N (0.52～1.52)比值,具有E-MORB特征;第三种榴辉岩TiO2含量为1.16％ ～2.86％,Zr/Y=5.32 ～ 7.78,∑REE=79.12×10-6 ～ 192.1×10-6,LREE/HREE =4.15 ～6.54,(La/Yb)N =3.77 ～9.44,其轻重稀土元素分异明显,显示OIB属性,暗示其原岩可能来源于富集地幔源区.而OIB型蓝片岩则富集TiO2(1.39％～2.86％)和∑REE(88.18×10-6～227.8×10-6)和具有相对高的(La/Yb)N(5.03～9.84)和Zr/Y(4.93 ～9.55)比值,这些特征与OIB型榴辉岩类似,暗示二者可能具有共同的岩浆源区.新疆西南天山哈布腾苏地区具MORB和OIB属性岩石组合的出现揭示该区早古生代曾发育有洋盆,其演化过程中可能受到结晶分异作用以及异源岩浆混合的影响,导致该区的变质基性岩元素地球化学特征具有MORB和OIB的亲缘性,暗示其原岩是在大洋中脊和临近洋岛共同作用背景下形成的.该区榴辉岩和蓝片岩的形成可能与先存洋壳残片经历高压-超高压变质作用及后期构造折返有关.