南天山南缘下二叠统小提坎立克组英安岩的地球化学同位素地质年代学及其构造意义

南天山南缘发育一条东西向延伸近300km的下二叠统小提坎立克组基性、中性和酸性火山岩带。拜城县铁热克温泉西侧下二叠统小提坎立克组的英安岩具有钙碱性(里特曼指数δ=1.37～1.69)和准铝—过铝质特征(A/CNK=0.89～1.36)。轻稀土富集(La/Yb=10.45～12.77),具有中等铕负异常(δEu=0.57～0.62);微量元素富集Th、Hf、Zr、Tb、Gd、Rb、U,亏损P、Ti、Nb、Ta、Sr、Ba。εNd(288Ma)=-6.35,εSr(288Ma)=117.78,模式年龄(TDM)为1.47Ga。LA-ICPMS锆石U-Pb定年获得了206Pb/238U加权平均年龄288.4±3.0Ma(MSWD=2.7)。结合区域地质资料表明,该英安岩很可能源自天山造山带中—下地壳的部分熔融,形成于早二叠世南天山造山带碰撞后伸展背景。     

西南天山下二叠统小提坎立克组火山岩地球化学特征

小提坎里克组火山岩分布于西南天山南缘的塔里木微板块之塔里木北缘古生代活动陆缘,主要由中酸性陆相火山岩组成.地球化学特征显示:该岩石富碱、富钾,其中酸性火山岩稀土总量高,轻重稀土分异不明显,负Eu异常明显,稀土分布曲线呈显著"V"字形态,明显富集Rb,Th,K亏损Ba,相对富集Ce,Sm,而相对亏损Ta.地球化学特征表明该火山岩形成于板内伸展环境.通过锆石U-Pb测年获得(296.2±6.1)Ma的年龄数据,时代为早二叠世.综合南天山已有研究成果,小提坎里克组火山岩与分布于托什干河上游一带的早二叠世高钾钙碱性的巴雷公花岗岩属同源岩浆的产物,在早二叠世时,西南天山已演变为一个统一的区域伸展背景.由此可以推断,南天山晚古生代碰撞造山的峰期在早二叠世之前已结束,南天山古洋盆在早二叠世之前已经闭合.     

南天山南缘早二叠世酸性火山岩的地球化学、同位素年代学及其构造意义

南天山南缘小提坎里克组酸性火山岩高碱（Na2O＋K2O=6．03％～7．70％）且富钾（K2O／Na2O=2．35,5．03）,铝饱和指数A／CNK=0．89～1．59（平均1．24）,里特曼指数（σ）为1．48,属于过铝质高钾钙碱性火山岩系。轻稀土强烈富集,亏损Ba、Cs、Nb、Ta、Sr等大离子亲石元素,Hf、Zr等高场强元素基本无亏损,具有明显的负铕异常（δEu=0．44～0．66）,总体具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。岩石的Nd／Th（1．78—3．50）、Th／U（4．10～9．79）、La/Ta（17．69～35．77）和Nb／Ta（10．48～11．84）比值显示了壳源特征。对火山岩中锆石进行的激光探针等离子体质谱（LA-ICP—MS）U—Pb微区测定获得了289．4±5．5Ma的形成年龄。结合区域构造分析认为,早二叠世初南天山地区处于碰撞晚期冲断造山作用阶段,小提坎里克组火山岩是对南天山造山带南缘碰撞晚期冲断变形和前陆盆地发育的响应。     

新疆南天山南缘库车河流域早二叠世酸性火山岩的地球化学、锆石年代学及构造意义

库车河流域小提坎里克组火山岩主要为一套流纹岩建造,富碱（Na₂O+K₂O=6.89～8.46%）、高钾（K₂O/Na₂O=1.6～2.1）、铝含量12.83～14.78%（平均为14.18%）,低钙（1.06～2.51%,平均为1.50%）、低镁（MgO=0.27～0.44%,平均为0.37%）,Fe₂O₃^*=1.29%～2.68%（平均为2.17%）。其铝饱和指数A/CNK为0.98～1.15,为过铝质高钾钙碱性-钾玄质花岗岩类。流纹岩的轻稀土强烈富集,重稀土亏损,明显富集Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti等元素,具明显的铕负异常（δEu为0.46～0.54）。主微量元素特征显示其壳源成因,原岩为变质杂砂岩,源区有石榴石、角闪石、斜长石的残留。对两个流纹岩样品中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得288.3 Ma和290.3 Ma的形成年龄,与西部温宿和拜城地区的小提坎里克组火山岩为同期火山活动产物。该套火山岩具有同碰撞过铝质S型花岗岩特征,结合区域上广泛分布的二叠纪后造山花岗岩,认为西南天山洋至少在早二叠世已经闭合。     

新甘交界红柳河地区下二叠统玄武岩地球化学特征及其形成的构造背景

红柳河地区下二叠统拉斑玄武岩,主要表现为低Mg和全碱(Na2O+K2O)以及高Fe和Ti的特征,微量元素Rb,K,Sr和Ba等大离子亲石元素富集,轻稀土元素(LREE)相对富集。La／Yb=10．61—16．87,Th/Ta=1．03—1．99,Fe/Ti=5．30—6．39,Ti／P=5．61—7．30,Ti/Zr=38．83～46．30;Zr=(254～328)×10^-6,Zr／Y=5—10,Y／Nb=1．52—2．45。这些地球化学特征表明它们主要为板内玄武岩,其岩浆主要源于亏损地幔(DM)和富集地幔(EM)组分的混合,其中富集地幔(EM)为主要端元,且部分熔融程度低,受很低的地壳混染作用。     

内蒙古中部下二叠统火山岩特征及构造环境意义

内蒙古中部下二叠统火山岩的研究多年来存在争议,从岩石学,岩石地球化学等多方面对其进行研究分析,并探讨了形成环境及构造意义。     

新疆吾拉斯台一带下二叠统乌郎组火山岩地球化学特征

乌郎组火山岩分布于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）伊犁-伊塞克湖微板块（Ⅱ级）阿吾拉勒晚古生代裂谷系（Ⅲ级）中,为一套陆相的火山岩和碎屑岩组合.吾拉斯台一带火山活动较强,火山堆积厚度巨大,区内厚近4000 m,属乌郎组中上部层位.火山岩主要由偏碱性的基性和酸性岩组成,总体以双峰式火山岩为特征.岩石地球化学所反映的构造环境为板内玄武岩和大陆裂谷玄武岩,这与所处的大地构造位置相吻合.顶部层位的粗面玄武岩207Pb/206Pb同位素年龄为285±30 Ma,时代为早二叠世.由此推断,阿吾拉勒晚古生代裂谷系火山活动在早二叠世时即将结束,之后晚二叠世接受陆相磨拉石堆积,进入稳定陆内盆地发展阶段.     

新疆博乐地区下二叠统乌郎组火山岩特征与构造环境分析

乌郎组火山岩分布于哈萨克斯坦-准噶尔板块（Ⅰ级）伊犁微板块（Ⅱ级）阿拉套晚古生代陆缘盆地（Ⅲ级）与准噶尔微板块（Ⅱ级）接壤带附近.火山活动相对较弱,火山岩浆从基性-中性-酸性均有活动.区内碱玄岩为板内玄武岩,安山岩及流纹岩为陆内碰撞造山带环境形成.乌郎组碱玄岩的碱度为强碱性;安山岩、流纹岩、流纹斑岩的碱度为亚碱性.中性安山岩铷锶等时线同位素年龄为282.5±2.6 Ma,时代为早二叠世.由此推断,阿拉山口地区伊犁微板块与准噶尔微板块在早二叠世时就已经缝合,形成陆内断陷盆地,并发育陆相火山岩-碎屑岩建造.     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组泥岩地球化学特征及构造意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面以灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合为特征,是林西组典型剖面之一,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,结合碎屑锆石年龄,时代为晚二叠世晚期。本次所研究的林西组样品以暗色泥岩为主,主量元素平均含量SiO_2=62.90%,Al_2O_3=16.85%,MgO=1.78%,CaO=1.01%,Na_2O=1.64%,K_2O=4.0%,K_2O/Na_2O为1.10～5.66;A1_2O_3/(CaO+Na_2O)比值为3.57～12.69;稀土元素ΣREE介于139.85×10~(-6)～231.65×10~(-6)之间,平均值为190.74×10~(-6),δEu值介于0.49～0.87之间,平均值为0.61,表现为铕的负异常,Ce介于0.91×10~(-6)～0.96×10~(-6)之间,为负异常,LREE富集,HREE亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明林西组形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲过程。     

内蒙古东北部上二叠统林西组暗色泥岩有机地球化学特征及其意义

对内蒙古东北部地区进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析,确定上二叠统林西组为暗色泥岩发育的重要层位。应用有机岩石学与有机地球化学分析方法对林西组暗色泥岩进行研究显示,林西组暗色泥岩有机碳含量为0. 45% ～ 3. 55%,平均值为1. 09%; 有机质类型以Ⅱ1 － Ⅱ2 为主; 82%样品镜质体反射率介于2. 0% ～ 44. 0%,处于高--过成熟演化阶段。林西组暗色泥岩有机质丰度高、厚度大、分布范围广,是内蒙古东北部地区潜在烃源岩层位,具有较好的生气潜力。     

天山南缘石炭系-三叠系碎屑岩成分及其对物源区大地构造属性的指示

本文通过对天山南缘石炭系-三叠系碎屑岩岩石学特征和地球化学特征的分析,揭示了研究区石炭系-三叠系碎屑岩的物质组分特征及其物源区的大地构造背景.碎屑岩的岩石学、地球化学分析表明,天山南缘石炭系、三叠系砂岩成分成熟度和结构成熟度均不高,杂基含量较高,从石炭系至三叠系砂岩不稳定组分依次增加.石炭系、二叠系具有相似的稀土元素含量特征,三叠系稀土元素含量明显低于石炭系和二叠系,石炭系-三叠系轻、重稀土元素分馏程度依次减弱,La/Th、La/Y 比值依次增大,Th/U比值减小,来自再旋回的物质依次增多.综合碎屑组分、常量元素、稀土元素及微量元素特征的判别,天山南缘石炭系物源区构造背景为既有指示大陆岛孤、活动大陆边缘的证据,也有指示为被动大陆边缘,二叠系物源区示为大陆岛弧,三叠系物源区示为大陆岛弧和含有古老沉积岩的陆块.对比石炭系、二叠系及三叠系物源区的大地构造属性,石炭系物源区示有多种属性,而二叠系、三叠系则相对较为单一,这可能与中天山-伊犁地块和塔里木陆块的碰撞有关.     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。     

南天山花岗岩类的年代学,岩石学,地球化学及其构造环境

在南天山褶皱带,分布有大量的花岗岩类岩石。按照由老到新的侵位顺序,岩石类型依次为：闪长岩、似斑状花岗岩、二云母花岗岩和碱长花岗岩。精确的锆石Ｕ－Ｐｂ法研究证明,它们形成于石炭纪末期至早二叠世末期。闪长岩、似斑状花岗岩的岩相学和岩石化学具有Ｉ型花岗岩的特征,而二云母花岗岩充分表现了Ｓ型花岗岩的岩相学和岩石化学特征。与洋中脊花岗岩相比,它们不同程度地富集Ｋ２Ｏ、Ｒｂ、Ｔｈ而贫于Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ,显示了碰撞造山阶段花岗岩的地球化学特征。碱长花岗岩主要由钾长石、钠长石、石英和富羟铁云母组分的黑云母组成。它们普遍具有高的ＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ、Ｎｂ、Ｙ、ＲＥＥ（Ｅｕ除外）丰度和Ｆｅ／Ｍｇ比值,以及低的ＣａＯ、ＴｉＯ２、Ｓｒ、Ｂａ、Ｅｕ丰度。从而,系统地显示了Ａ２型花岗岩的普遍特征。证明它们形成于后造山垮塌阶段。各种岩石的εＳｒ（ｔ）界于＋３７．７５和＋２１００．７之间,而εＮｄ（ｔ）界于－４．４２和－６．５１之间,证明它们全部源自于陆壳物质的深熔作用。北天山古洋盆于晚石炭世的闭合导致了南天山碰撞造山作用。而在早二叠世末期,更大范围的大陆伸展作用与南天山的后造山垮塌作用同步。     

新疆西天山尼勒克二叠纪火山岩的地球化学特征及构造意义

尼勒克二叠纪火山岩位于伊犁盆地北缘阿吾拉勒山西段,该地区发育一套完整的陆相二叠纪地层。本文对该区二叠纪中下统哈米斯特组和乌郎组火山岩进行了系统的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。尼勒克火山岩岩石类型多样,有玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩等,地球化学特征复杂。上火山岩哈米斯特组火山岩具有典型的钾玄岩特征,高K₂O(2.81%~3.91%)、Sr(>1000×10^-6)、稀土(ΣREE>200×10^-6)和(La/Yb)_N比值(9.7~11.7),低Nb/La比值(大多<0.2)。下火山岩乌郞组可分为二组,一组具最低SiO₂,最高MgO,较低Sr(<500×10^-6)、稀土(50×10^-6<ΣREE<80×10^-6)和(La/Yb)_N比值(1.6~2.2),相对较高的Nb/La比值(>0.35),类似富集型洋中脊(E-MORB)特征,暗示其岩浆是浅部源区高程度部分熔融的产物;另一组火山岩有着相对较大的变化,总体特征介于哈米斯特组与第一组火山岩两者之间。尼勒克火山岩有高度亏损的Sr-Nd同位素组成,类似MORB,表明它们源自长期亏损的地幔源区。然而,火山岩高度亏损的Nb-Ta、分异且富集大离子亲石元素的特征暗示,地幔源区受到近期俯冲带流体的交代作用,并受部分熔融程度及结晶分异作用的控制,是不同批次岩浆作用在不同演化阶段的产物。尼勒克大规模玄武质火山岩的形成可能和塔里木二叠纪地幔柱活动有关。     

扬子地台西南缘康滇断隆带海孜双峰式侵入岩体年代学、地球化学及其地质意义

海孜辉绿岩-花岗斑岩双峰式侵入岩体位于扬子地台西南缘康滇断隆带中的武定-元江裂陷槽内,本文对海孜辉绿岩和花岗斑岩主要进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学研究。花岗斑岩的定年结果为1764±18Ma,辉绿岩的定年结果为1765±5.4Ma。岩相学及地球化学测定数据显示海孜地区辉绿岩具有细粒和粗粒两种结构,与花岗斑岩之间存在明显的组分间断,形成双峰态,其中花岗斑岩为钙碱性(Si O2=70.93%~73.04%,σ=1.28),辉绿岩属过碱性(Si O2=42.46%~48.26%,σ=15.3),Hf同位素特征表明两者可能均与幔源母岩浆相关。而海孜双峰式分布特征显示大陆裂谷拉张环境的构造背景,暗示海孜岩体是1.7Ga时昆阳裂谷裂解时期产物,与全球Columbia超大陆的裂解事件相呼应。作为扬子地台西南缘首次发现的1.7Ga双峰式侵入岩,海孜双峰式侵入岩的发现具有重要的地质意义。     

东天山自然铜矿化带玄武岩的起源、演化及成岩构造背景

新疆东天山地区与玄武岩有关的自然铜矿化带位于东天山觉罗塔格构造带内,自西向东有十里坡、黑龙峰、长城山、东尖峰等主要矿(化)点,自然铜矿化主要发育在玄武岩、杏仁状玄武岩及凝灰岩夹层中。本文基于玄武岩的地球化学特征,研究东天山自然铜矿化带玄武岩是否与地幔柱有关、岩浆源区性质、岩浆演化、成岩构造背景等问题。研究显示,东天山自然铜矿化带玄武岩与地幔柱岩浆活动无直接关系,整个天山地区是否存在石炭-二叠纪地幔柱岩浆活动也需要进一步的研究; 玄武岩起源于亏损岩石圈地幔,是演化岩浆的产物; 演化的玄武质岩浆形成后,在岩浆房中或上升至地表的过程中没有发生明显的分离结晶作用,也没有受到明显的地壳物质混染; 与玄武岩对应的地幔橄榄岩平衡原生岩浆演化的高镁岩浆的产物,可能为东天山地区与铜镍硫化物成矿有关的基性-超基性岩,指示这些铜镍硫化物矿床可能与地幔柱岩浆活动也没有关系; 玄武岩形成于新疆北部后碰撞构造阶段的伸展期,是在拉张应力体制下,由于软流圈上涌导致岩石圈地幔部分熔融而形成。     

塔里木盆地西北缘与南天山早-中二叠世盆山耦合特征

通过对塔里木盆地西北缘及相邻南天山造山带的早-中二叠世岩相古地理、构造和岩浆作用的分析表明,塔里木盆地西北缘在早-中二叠世由于地幔柱作用而导致玄武质岩浆活动,南天山造山带内部则发育几乎同时代的碰撞后花岗岩.盆山结合部位早-中二叠世的沉积中心处于不断沉降的状态,而且沉积中心逐渐向塔里木地块之上迁移.南天山在早-中二叠世碰撞后伸展背景下的隆升作用导致塔里木岩石圈向南天山之下发生陆内俯冲作用,在山前形成类似周缘前陆盆地的构造环境,山前沉积中心相当于周缘前陆盆地系统的前渊相带.塔里木盆地内部早二叠世的地幔柱活动与南天山的碰撞后伸展作用没有明显的相关关系,但是南天山在早-中二叠世的碰撞后伸展作用则与塔里木盆地西北缘的沉积-构造作用具有良好耦合关系.