北秦岭造山带榴辉岩及相关岩石的地球化学特征

本文介绍了新近在北秦岭造山带中发现的高压－－超高压变质带和松树沟高压变质带代表性变质岩的化学成分，微量元素和稀土元素特征。这些高压、超高压变质岩的原岩多为基性火成岩。产在北秦岭造山带中的高压－超高压变质岩的地球化学特征与东部产在南秦岭造山带的同类岩石有许多相似之处，推测秦岭－－大别造山带从南到北是在同一个岩石圈上演化来的，不是不同地块拼接成的。     

东秦岭松树沟超镁铁质岩中辉石巨晶的成因和^40Ar—^39Ar定年及其地质意义

对东秦岭松树沟蛇绿岩残片中超镁铁质岩中的辉石巨晶化学成分的系统研究 ,表明其具有高压变质成因的特点 ;采用 4 0 Ar/ 39Ar快中子活化法得其高温坪年龄为 833.8± 4 Ma,等时线年龄为 84 8.2± 4 Ma。考虑到辉石对 Ar的封闭温度(6 2 0℃ )明显低于该岩片早期塑性变形变质温度 (≥ 80 0℃ ) ,因此该年龄不代表形成辉石巨晶的峰期高压变质时代 ,而代表了该岩体变质后初始抬升的冷却事件。这一年龄值与区内蛇绿岩中的镁铁质变质岩获得的变质年龄 (983± 14 0 Ma)在误差范围内大体一致 ,暗示松树沟蛇绿岩片可能整体经历了俯冲至下地壳深度遭受高压变质后再抬升的地质演化过程     

秦岭晋宁期的两条蛇绿岩带及其对秦岭——大别构造演化的制约

本文在总结前人对秦岭造山带中蛇绿岩研究成果的基础上,结合我们的工作实践,对秦岭南北两条蛇绿岩形成时代、构造背景以及它们对秦岭－大别山构造演化的制约提出以下认识：①北秦岭构造带不存在显生宙的蛇绿岩套。分布于北秦岭商丹构造带的松树沟蛇绿岩是秦岭造山带中保存最完整的蛇绿岩,形成时代不晚于１０００Ｍａ,就位于９８０Ｍａ。分布于二郎坪群、丹凤群中的超镁铁岩及镁铁质岩可能不属于典型的蛇绿岩,形成时代不晚于８０     

东秦岭松树沟蛇绿岩区逆冲推覆构造及其地质意义

松树沟蛇绿岩是东秦岭构造带内出露规模最大的超镁铁—镁铁质杂岩体。地质填图证实，该区存在结构十分复杂的大型逆冲推覆构造系统，其中北区松树沟超镁铁质主岩体内发育的高角度逆冲断层系向北拆离；而包括富水杂岩在内的南区镁铁质及超镁铁质岩块均向南大规模逆掩；剖面上总体构成不对称（向南滑脱为主）的“背冲型”样式。松树沟逆冲推覆构造研究对恢复蛇绿岩组合层序及其古构造环境具有重要的地质意义。     

秦岭杂岩的组成、构造格局及演化

秦岭杂岩主要由变质地层、正片麻岩系、性质不明片麻岩系、归属不明大理岩块体及蛇绿岩片组成。变质地层可解体为秦岭岩群、峡河岩群。杂岩的构造格局以３个透镜状块体ＮＷ向斜列叠置为特征。杂岩变质体形成于新元古代北秦岭俯冲碰撞构造背景，构造线可能为ＮＮＷ；古生代遭受韧性抬升改造和花岗热穹叠加，构造线ＮＮＷ；中、新生代整体抬升至表层次，局部受脆韧性剪切变形叠加，构造线近ＥＷ。这种构造演化可能揭示了区域大地构造不同阶段构造体制及块体运动方向特征。     

北秦岭晋宁期主要地质事件及其构造背景探讨

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭杂岩、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树沟蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位等。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造－岩浆－变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的地质事件可能并不代表扬子地块和华北地块之间的直接碰撞拼合,而是具扬子地块基底特征的“中秦岭微地块 与北秦岭微地块或华北地块之间的俯冲碰撞拼台 震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙的构造演化阶段。新元古代晋宁期(1000-800Ma)发生的主要地质事件和有限的俯冲－碰撞拼台及震旦纪之后又逐渐开始发生裂解与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成和700～570 Ma期间Rodinia超大陆的裂解不谋而台     

秦岭杂岩中侵入体的地球化学及年代学特征

正秦岭造山带由华北板块和扬子板块及其间的微板块经过多期次不同构造运动叠加复合形成,是我国中央造山带的重要组成部分,其形成和演化过程记录了华北板块和扬子板块元古代俯冲消减、古生代弧-陆碰撞和早中生代的陆内造山运动的重要信息(Meng Qingren et al., 2000)。秦岭杂岩(原秦岭岩群)作为秦岭造山带最古老的前寒武纪结晶基底,是研究秦岭造山带构造演化的重要窗口。前人对侵入其中的小型岩体、岩脉研究较少。本次研究     

北秦岭造山带的地质特征及其构造演化

作者通过对商丹地区的１：５万区域地质填图，对北秦岭造山带的组成、变质变形作用、构造岩浆活动等方面进行了研究，在此基础上探讨了北秦岭造山带多期多样式裂解与造山过程，对深入研究整个秦岭造山带的地壳组成、结构及其构造演化具有重要意义。     

北秦岭松树沟榴辉岩的确定及其地质意义

松树沟石榴石角闪岩(榴闪岩)呈透镜状产于松树沟超镁铁岩旁侧的斜长角闪岩中,一直以来被认为是形成于接触交代变质或麻粒岩相变质过程。详细岩相学及矿物元素分析,在榴闪岩的基质矿物、石榴石幔部及锆石包体中发现残留的绿辉石,而且石榴石也保存了明显的进变质主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针PT演化过程。锆石定年结果得到榴辉岩的变质年龄为500±8Ma,原岩结晶时代为796±16Ma,与秦岭岩群北侧官坡超高压榴辉岩的变质年龄和原岩年龄完全一致,也与北秦岭区域高压-超高压变质时代和原岩的结晶时代一致。表明松树沟榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果,而松树沟超镁铁岩可能是俯冲的大陆板片在折返过程中携带的俯冲隧道中的交代地幔岩。     

秦岭区前寒武纪构造格局与演化问题探讨

秦岭造山带中夹持大量前寒武纪岩层、地块,筛除后期改造与变位,昨原,它们复杂而多样,不仅是秦岭造山带研究的基础,也是研究早期中国大陆壳形成演化的关键地带。现有的地质、地球化学研究,揭示秦岭区早前寒武纪具非统一多块分离拼合特征,晚期已成为早期化南块的边缘带。中新元古代相应于Ｇｒｅｎｖｉｌｌｉａｎ造山事件和Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆全球性构造时期,秦岭区从扩张裂谷系与小洋盆兼杂并存的垂向加积增生构造体制向侧向     

东秦岭峡河岩群及有关问题讨论

峡河岩群是从原秦岭岩群中部新解体出的中元古代地层单位,分布于豫陕交界处,呈北西向展布。在晋宁期,峡河岩群原岩下冲深埋,形成变质地体;加里东—海西期韧性抬升改造并遭受花岗热穹叠加。这些过程伴随有榴辉岩的构造侵位及高压变质。     

秦岭造山带东段秦岭岩群的年代学和地球化学研究

对东秦岭地区的陕西省洛南县、宁陕县、长安县和河南省淅川县出露的四个秦岭岩群变质岩进行的岩石学和地球化学研究表明,样品主要由变质火山岩和变质沉积岩组成.详细的锆石U-Pb定年结果显示三个正变质岩均形成于新元古代早期(971～843Ma),而副变质岩中富集大量新元古代碎屑锆石,根据最年轻的谐和年龄(859Ma)和早古生代的变质年龄,推测其沉积时代为新元古代中晚期.因此,北秦岭南部的秦岭岩群的变质岩主要由新元古代早期的火成岩和新元古代中晚期的沉积岩组成.变质作用主要发生在加里东期,局部有燕山期的变质作用叠加.指示北秦岭的造山作用主要发生在早古生代.岩石地球化学研究还显示秦岭岩群的新元古代火山岩均形成于火山弧构造环境,沉积岩沉积于大陆弧-活动大陆边缘环境,指示秦岭造山带在新元古代早期是一个火山弧.秦岭岩群的火山岩和沉积岩在形成时代和构造环境方面与扬子克拉通西缘的特征非常相似,表明位于北秦岭造山带的秦岭岩群应归属于扬子克拉通陆块,是扬子北缘的一个大陆边缘弧.     

北秦岭二郎坪杂岩变沉积岩碎屑锆石年代学及其构造地质意义

碎屑锆石为沉积岩中最稳定的矿物,其年龄谱系不仅可限定沉积物的最大沉积年龄与物源性质,而且能够为探讨其形成构造环境提供关键约束。作为北秦岭构造带主要构造岩石地层单元之一,二郎坪杂岩由北、中、南三个构造岩片——北部碎屑岩片、中部蛇绿岩片和南部变碎屑岩片组成。本文对二郎坪杂岩南部变碎屑岩片中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试研究,获得样品锆石谐和年龄值分布在500±7Ma~3894±5Ma之间,1个年龄高频集中区为0.9~1.0Ga,6个次要年龄集中区分别为500~600Ma、750~850Ma、1.35~1.48Ga、1.6~1.75Ga、2.6~2.7Ga和3.0~3.4Ga。研究结果表明:1)最小峰值年龄限定二郎坪杂岩南部碎屑岩片原岩的最大沉积时代为500Ma,结合西庄河花岗闪长岩侵入南部岩片的地质事实,南部岩片的形成时代应为早古生代寒武-奥陶纪(500~475Ma),明显早于中部蛇绿岩片中的火山岩的形成时代(463~475Ma);2)通过与邻区地质事件年龄谱峰及其锆石阴极发光图像特征的对比,二郎坪杂岩变碎屑岩原岩的物源分别主要来自南部秦岭杂岩中的早新元古代花岗岩和北部华北南缘熊耳群中元古代火山岩,其物源具有双源性,暗示其形成于与伸展作用相关的裂谷或弧后盆地构造背景,而二郎坪蛇绿岩片所代表的古洋盆可能正是在此基础上发育产生的;3)结合区域地质背景资料分析,二郎坪杂岩中的沉积碎屑岩片可能形成于商丹洋向北俯冲期间所产生的弧后伸展盆地构造环境;4)通过与宽坪岩群沉积岩中的碎屑锆石年龄数据的对比,揭示二者碎屑锆石具有相似的年龄谱峰,结合宽坪群变沉积岩中发现大量疑源类、几丁虫和虫颚等早-中奥陶世化石组合以及二郎坪杂岩蛇绿岩片中的火山岩夹层硅质岩中发现早-中奥陶世牙形石和放射虫的研究,分析认为二者沉积物的沉积时代相近,沉积物源几乎完全一致,暗示它们形成的构造环境可能具有一致性;5)二郎坪蛇绿岩片中的典型的与洋壳俯冲有成因联系的弧火山岩的形成时代(463~475Ma)明显迟后于区内高压-超高压岩石的峰期变质时代(514~484Ma)约20~30Myr,清楚地表明二郎坪洋壳拖曳秦岭杂岩发生陆壳俯冲-深俯冲作用的可能性不大;6)二郎坪杂岩南部碎屑岩片和宽坪岩群碎屑沉积物中碎屑锆石中最主要的年龄集中区(0.9~1.0Ga)的物源来自秦岭杂岩中的早新元古代花岗质岩石,而缺少秦岭杂岩中的早古生代岩浆岩和HP/UHP变质岩石锆石的年龄信息,明确指示二郎坪与宽坪盆地沉积时,秦岭杂岩重要组成的早新元古代花岗质岩石已出露于地表接受剥蚀,而秦岭杂岩中出露的HP/UHP岩石和早古生代岩浆岩未抬升出露地表,即秦岭杂岩现今出露的前早古生代陆壳物质不是整体而是部分经历了陆壳俯冲-深俯冲作用。     

北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义

在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。     

北秦岭前寒武纪地壳组成及其构造演化

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭岩群、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树为蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位以及晋宁期强烈的构造岩浆活动。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造-岩浆-变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的强烈地质事件可能代表了华北地块、北秦岭微地块、中秦岭地块与扬子地块之间的俯冲碰撞拼合。震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙构造演化阶段。新元古代晋宁期（1000～800Ma）发生的主要地质事件和俯冲-碰撞拼合与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成不谋而合。     

北秦岭商南-丹凤段蛇绿岩带航磁和航空γ能谱特征及地质意义

通过最新获取的1：50000高精度航空磁测和航空γ能谱资料对北秦岭商南-丹凤一带（商丹段）航空地球物理场空间分布进行分析,划分了商丹段主要磁性构造单元和放射性构造单元。根据商南松树沟蛇绿岩的航磁、航空γ能谱场特征,建立了北秦岭构造带的标准蛇绿岩地球物理响应模式,利用该模式对丹凤资峪-郭家沟一带蛇绿岩范围进行了厘定,给出了丹凤蛇绿岩的地球物理学证据。同时推断了分水岭蛇绿岩和鮸鱼嘴-清油河一带基性超基性岩,认为鮸鱼嘴-清油河一带可能残存有蛇绿岩。     

The Grenvillian Songshugou ophiolite in the Qinling Mountains, Central China: Implications for the tectonic evolution of the Qinling orogenic belt

The Qinling Mountains in Central China mark a gigantic composite orogenic belt with a complex tectonic evolution involving multiple phases of rifting and convergence. This belt separates the North China and South China Blocks and consists of the South and North Qinling terranes separated by the Shangdan suture. The suture is marked by the Grenvillian Songshugou ophiolite along the southern margin of the North Qinling terrane, which is key to understanding the Proterozoic tectonic evolution of the belt. The ophiolite consists of highly metamorphosed ultramafic and mafic rocks. Three groups of meta-basalts are present: group 1 rocks are LREE depleted and have a MORB compositional affinity. Their low Ta/Yb ratios (<0.1) are consistent with high degrees of partial melting of a depleted asthenospheric mantle. Rocks of group 2 have higher TiO₂ (1.63–2.08 wt%) and Ta/Yb ratios (>0.12), and display slight enrichment of LREE, suggesting that the original magmas were derived from a depleted mantle source mixed with some enriched material. Samples from group 3 are enriched in LREE and other incompatible elements (Ti, Zr, Ta, Nb), suggesting derivation from an enriched mantle source, possibly a plume. All the basalts have high εNd(t) (+4.2 to +6.9), variable εSr(t) and high ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb ratios for given ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb ratios. These characteristics are compatible with formation at a mid-ocean ridge system above an anomalous Dupal mantle region. The mafic rocks have a Sm–Nd whole-rock isochron age of 1030 ± 46 Ma.The Songshugou ophiolite was emplaced onto the southern margin of the North Qinling terrane, an active continental margin from the Meso-Proterozoic to Neo-Proterozoic.