北祁连永登石灰沟奥陶纪硅质岩地球化学特征及大地构造意义

北祁连造山带位于华北板块西南缘,是中一南祁连微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带。永登石灰沟位于北祁连东段,跨奥陶纪岛弧构造带。永登石灰沟一带奥陶系主要分布中堡群,其主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、板岩及变质砂岩。硅质岩的沉积地球化学研究表明,与岛弧火山岩共生的硅质岩为生物成因,形成于大陆边缘盆地的构造背景。但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显,为远离陆源的深水盆地沉积。推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景,北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆。     

北祁连肃南一带奥陶纪硅质岩沉积地球化学特征及其多岛洋构造意义

北祁连造山带位于华北板块西南缘, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带.北祁连肃南百泉门—边马沟位于北祁连西段, 跨奥陶纪弧后盆地、岛弧、海沟俯冲杂岩等构造带和百泉门—九个泉、大岔大坂、边马沟3个蛇绿岩带.北祁连肃南一带奥陶系主要分布阴沟组地层, 主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩(板岩或片岩) 及砂岩.硅质岩的沉积地球化学研究表明, 边马沟与大洋俯冲蛇绿杂岩共生的硅质岩、大岔大坂与岛弧蛇绿岩共生的硅质岩及九个泉、百泉门与弧后蛇绿岩共生的硅质岩均形成于大陆边缘盆地的构造背景, 但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显, 为远离陆源的深水盆地沉积.推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景, 北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆.      

北祁连造山带志留纪岩相古地理研究

奥陶纪—泥盆纪时期,受加里东构造活动的影响,北祁连洋盆经历了俯冲消亡至造山的复杂转换。其中,志留纪是记录了盆山转换的重要大地构造过渡阶段,然而北祁连造山带在该时期的盆地性质一直存在争议。本文对北祁连地区志留系沉积地层开展了详细的野外地质调查及室内测试分析,通过岩性、沉积构造和古生物化石组合等方面的研究,共识别出潮坪相、浅海陆棚相及半深海相三种沉积相类型。此外,基于前人的研究成果和本研究的新资料,编制了全新的北祁连地区志留纪沉积构造格架、沉积盆地类型及空间配置关系图。在此基础上,通过区域地层对比,以及岩相古地理编图研究,重建了北祁连造山带志留纪沉积盆地充填序列,并采用造山带岩相古地理编图方法编制了全新的研究区志留纪岩相古地理图。     

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。     

吉黑造山带二叠纪生物古地理区划及特征

吉黑造山带其实质是天山－兴安造山带的东延部分,夹持于华北板块与西伯利亚板块之间,北部为以佳木斯地块为中心的地块群,南部为古生代陆缘褶皱带,东北部为中生代走滑拼贴的那丹哈达－比金地体。该造山带是由于晚古生代末期华北板块与北部中间地块间的陆－陆碰撞对接和中生代太平洋板块的斜向俯冲挤压形成的。二叠纪是吉黑造山带古地理、古气候和古构造变化最为显著的时期,反映在生物古地理方面的生物混生和交融也非常明显。详细研究该时期生物古地理格局与演化是解决造山带二叠纪古构造格局的关键。     

祁连造山带中部拉脊山古地幔特征及其归属: 来自基性火山岩的地球化学证据

拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部, 通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究, 揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属.研究表明, 拉脊山基性火山岩可以分为两类: Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩, 其稀土元素组成模式为轻稀土富集型, 并具有明显的Nb、Ta负异常, 而Zr、Hf无明显的负异常; Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩, 具有洋岛玄武岩(OIB) 特征.稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型, 但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱, 无Nb、Ta、Zr和Hf负异常.基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示, 基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔(DM) 和第二类富集地幔(EMⅡ) 混合的特点, 而第二类富集地幔端元(EMⅡ) 占主导地位, 亏损地幔(DM) 物质混入的程度较低; 并具有Dupal异常的同位素特征.通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比, 表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似.进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔, 而非华北型贫放射性成因铅地幔      

北祁连造山带西段车路沟岩体U-Pb年代学、地球化学特征及岩石成因

车路沟岩体位于北祁连造山带最西端,岩石类型以英云闪长玢岩和闪长玢岩为主。本次对英云闪长玢岩进行U-Pb年代学研究,获得加权平均年龄为(462.1±3.8)Ma,表明岩体形成于中奥陶世。岩石地球化学分析结果显示,英云闪长玢岩中SiO_2含量60.37%～66.73%,Al_2O_3含量15.65%～16.45%,Na_2O/K_2O值7.47～9.96,A/CNK为0.90～1.00,属中酸性岩系列,显示相对富钠、低钾的特征, A/CNK=0.90～1.00,属于准铝质低钾钙碱性系列;稀土总量较低(33.40×10~(-6)～39.27×10~(-6)),LREE/HREE值为3.95～6.51,在稀土元素配分图解上呈现出右倾特征;δEu值1.23～1.49之间,呈现Eu呈正异常特征;在微量元素原始地幔标准化图解上,显示富集Ba、Sr,亏损Nb、Ti、Yb高场强元素的特征。对车路沟岩体地质、地球化学特征与产出背景的全面分析,认为其为奥陶纪祁连洋持续向华北板块俯冲,诱使俯冲洋壳部分熔融形成的埃达克岩。     

北大巴山硅质岩的地球化学特征及其成因

北大巴山地区早古生代产有两类硅质岩,一类为层状硅质岩,富Ｃｕ,Ｚｎ,Ｂａ,Ｕ,Ｐ,Ｎｉ而贫Ｍｎ,ω值很高,ω（ＬＲＥＥ）／ω（ＨＲＥＥ）值低（０．３３０－０．９９０）,负Ｃｅ异常明显,稀土分布曲线呈Ｖ字形,其成因与火山活动有关,形成于深海环境,另一类为硅质结核,贫Ｃｕ,Ｚｎ,Ｂｅ,Ｕ,Ｐ,Ｎｉ而富Ｍｎ,ω（ΣＲＥＥ）值 ,ω（ＬＲＥＥ）／ω（ＨＲＥＥ）值高（３．３９０－３．９２０）,无负Ｃｅ异常,     

北祁连造山带西段的外来移置体

北祁连造山带西段发育有许多外来移置体,本文论述了其物质组成,构造样式、运动学及动力地征。揭示了研究外来移置体对正确重造山带构造演化的重要意义。     

北祁连石灰沟奥陶纪碳酸盐岩—硅质岩形成的构造环境

北祁连造山带石灰沟奥陶纪硅质岩与碱性玄武岩、熔结凝灰岩、火山碎屑岩、泥岩、杂砂岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩及生物礁共同构成了一个相对完整的海山组合序列。其中硅质岩中含有早—中奥陶世牙行刺化石,泥岩和砂岩中含有中—晚奥陶世三叶虫和笔石化石。硅质岩地球化学特征研究表明其源区为其形成提供了丰富的碎屑物质来源,从而表现为LREE富集,Eu^*_CN负异常特征; 这些硅质岩形成于陆缘环境,并非深海或洋中脊环境。     

北祁连石灰沟奥陶纪中堡群滑塌堆积特征及其古地理环境意义

北祁连永登县石灰沟作为奥陶纪中堡群命名地,历来是研究北祁连奥陶纪构造演化的理想场所。依据实测地层剖面,石灰沟奥陶纪中堡群可以划分为上、下两段:下段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主;上段以出现大量碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩,夹中基性火山碎屑岩为特征。野外调查过程中发现,中堡群上段发育多层硅质岩,其层内发育强烈的构造变形。经岩石组合、地层序列、沉积相、火山喷发相、变形特征及空间组合关系研究,认为该套特殊的沉积层系为典型的滑塌堆积。根据滑塌堆积的内部结构特征及火山-沉积相序等分析,初步判断其形成于靠近岛弧的深水盆地环境,具多岛洋构造背景。这将为恢复和建立北祁连造山带奥陶纪沉积环境和古地理演化提供可靠依据,也为进一步研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系空间格局提供了重要沉积学佐证。     

Sedimentary geochemistry of chert from the Middle-Upper Ordovician in Shihuigou area, North Qilian orogenic belt and its tectonic implication

The North Qilian orogenic belt is an elongate tectonic unit that lies between the North China plate to the north and the Middle Qilian microplate to the south, and is formed by a collision of the two plates in the Caledonian. The Shihuigou Section from Yongdeng County, Gansu Province, is in the eastern sector of the North Qilian Mountains, spanning the Ordovician island-arc zones. The Zhongpu Group is distributed in the Shihuigou area and composed of medium-basic volcanic rocks and volcanic clastic rocks interspersed with cherts, limestones, slates, and metamorphic sandstones. The geochemistry of chert from the Zhongpu Group reveals that all cherts coexisting with island-arc volcanic rocks formed in a continental margin basin environment. Research results of the rare earth elements reveal that these cherts formed in a relatively deep-water basin with no significant terrestrial interference. Therefore, it is inferred that the North Qilian orogenic belt was previously an archipelagic ocean in the Ordovician. Translated from Geological Review, 2006, 52(2): 184–189 [译自: 地质论评]     

北祁连造山带石包城地区花岗岩年代学及成因

北祁连造山带内发育大量早古生代花岗质岩石,对其进行研究有助于加深对造山带构造演化的理解。本文以带内西段石包城地区的花岗岩为研究对象,对其进行锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及地球化学方面的研究。结果表明:(1)该花岗岩形成时代为465~463Ma,地球化学数据表明其属于钙碱性系列,并具强过铝质特征;(2)该花岗岩T_(Zr)和T_(REE)平均温度分别为760℃和732℃,ε_(Hf)(t)变化于+7.6~+13.5,二阶段模式年龄变化于581~957Ma;(3)可能属I-S过渡型花岗岩,是新生基性地壳低温条件下由于角闪石脱水分解而发生部分熔融而成,并混入了少量中-新元古代沉积组分,岩浆未发生明显的分离结晶作用,残留相为石榴石、角闪石和斜长石为主的麻粒岩;(4)该花岗岩形成于北祁连洋北向俯冲的活动大陆边缘背景之下,并在侵位上升过程中加入了部分沉积物质。     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

北祁连车路沟斑岩型金矿床含矿岩体年代学、地球化学与岩石成因

车路沟金矿是北祁连山发现的首例与斑岩有关的金矿床, 矿体产于加里东晚期侵入的中酸性斑岩体及其与围岩接触带内。为了查明含矿斑岩体侵位时代、岩石成因和源区性质, 本文以车路沟一带含矿斑岩体作为研究对象, 对其开展了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年和Hf同位素特征研究。该岩体主要由花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩、英云闪长斑岩组成, 对花岗闪长斑岩、英云闪长斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年, 分别获得锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为438.6±3.8Ma和433.0±3.8Ma, 指示岩浆侵位时代为早志留世晚期。岩石SiO₂含量为61.4%~68.6%, Al₂O₃含量为15.0%~16.7%, MgO含量为0.36%~2.95%, σ值介于1.20~2.03之间, A/CNK值为1.0~1.1之间, 属钙碱性系列准铝质花岗岩类; 具有弱负铕异常-正铕异常(δEu=0.90~1.18), 高Sr(319×10^-6~549×10^-6)含量和Sr/Y(36.6~77.5)比值, 低Y(7.09×10^-6~10.2×10^-6)和Yb(0.69×10^-6~0.89×10^-6)含量, 具有埃达克岩地球化学特征。该岩体的锆石ε_Hf(t)值均为正值, 变化于+12.7~+15.0之间, 两阶段模式年龄t_DM2(Hf)=461~563Ma, 推测岩浆源区可能主要来自新元古代晚期至寒武纪新生洋壳物质。研究认为车路沟斑岩体形成于陆陆碰撞后期, 地壳持续加厚, 诱发中新元古代晚期至寒武纪新生洋壳发生部分熔融, 形成埃达克质岩浆, 在其不断上侵和演化过程中, 形成车路沟斑岩体与其相伴产出的金矿体。

     

北祁连玉石沟地区奥陶纪硅质岩特征及大地构造意义

北祁连玉石沟地区位于青藏高原北缘北祁连构造带内,处于阿拉善地块与柴达木地块之间,是古洋盆研究的热点地区。北祁连加里东期的构造背景和构造演化,一直存在裂陷盆地和大洋盆地的不同认识,许多学者对北祁连奥陶纪早期是否形成了成熟的大洋和沟-孤-盆体系,还是继续裂谷的演化历史具有不同看法。本文以北祁连玉石沟地区采集到的硅质岩样品为研究对象,用X射线荧光光谱仪测试主量元素,用X Serise2电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试微量及稀土元素。研究结果表明,玉石沟两处共11件硅质岩样品Al/(Al+Fe+Mn)平均比值分别为0.56、0.60,Al/(Al+Fe)平均比值分别为0.57、0.61,(La/Yb)SN平均值分别为0.89、1.2,δCeSN平均值分别为0.88、0.93,δEuSN平均值分别为1.15、1.08,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现为明显右倾的LREEs相对富集配分模式。这些比值特征反映了与玉石沟俯冲杂岩共生的硅质岩成因的构造背景是部分靠近、部分远离陆源的大陆边缘或者其周围的深海盆地,为多岛洋的构造背景。     

北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区早志留世碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

以北祁连造山带嘉峪关北大草滩地区原划为中—下奥陶统的阴沟群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS UPb测年,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。结果表明,碎屑岩沉积时代早于432.5Ma,为早志留世,该套沉积地层并不属于早—中奥陶世阴沟群。碎屑锆石U-Pb同位素年龄可明显分为4组:早古生代年龄组,434～521Ma,峰值为447Ma;新元古代年龄组,791～992Ma,峰值年龄966Ma;中古元古代年龄组,1017～1755Ma,并出现1120Ma、1278Ma、1427Ma和1648Ma多个峰值;古元古代早期—新太古代晚期年龄组,1879～2663Ma,并出现2089Ma、2428Ma和2543Ma多个峰值。综合分析显示,碎屑岩沉积物质来源于祁连造山带和阿拉善地块,祁连造山带早古生代岛弧型岩浆岩和新元古代岩浆岩,以及造山带结晶基底岩系为该套碎屑岩沉积提供了更重要的物源。