南秦岭东部新元古代埃达克质岩的发现及其地质意义

秦岭造山带是一条复合型大陆碰撞造山带,存在若干新元古代构造岩浆事件的遗迹,它们对深化认识南北秦岭汇聚-碰撞过程和Rodinia超大陆聚合具有重要意义。本文对南秦岭东部豆腐尖岩体英云闪长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素地球化学研究。代表性样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为860.7±6.0Ma,表明其形成时代为新元古代。岩石地球化学特征表现为高SiO₂(62.41%～68.89%)、高Al₂O₃(15.33%～17.33%),富Na₂O(4.23%～5.80%)和高Na₂O/K₂O比值(1.11～2.41),富Sr(>400×10^-6),低MgO(0.55%～2.08%),低Y(7.40×10^-6～18.20×10^-6)、Yb(0.63×10^-6～1.62×10^-6),...     

西大别造山带新元古代中期双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制（是俯冲- 增生造山、还是后造山- 裂谷）是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆- 构造演化过程和动力学机制提供了新的制约信息。SIMS和LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750~740 Ma。基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd(t)值（0. 05~+5. 96）。这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染。酸性火山岩中,徐门寨样品富硅（SiO2≥75%）和碱（K2O+Na2O≥7%）,富集REE和HFSE（如Zr、Hf、Nb、Y）,其Zr+Ce+Y+Nb≥600×10-6,10000Ga/Al≥2. 6,与分异Ａ型花岗岩类相似。它们同时具有富集的Hf- Nd同位素组成,其锆石εHf(t)值主要集中在12. 32~1. 88,而全岩εNd(t)值为13. 29~9. 60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物。综合本文和前人的资料表明,南秦岭- 桐柏- 大别- 苏鲁造山带在新元古代中期（780~635 Ma）的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温- 低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因。     

秦岭勉略构造混杂带康县-勉县段蛇绿岩块-铁镁质岩块的SHRIMP年代及其意义

本文对秦岭勉略（勉县—略阳）构造混杂带康县—勉县段的铁镁质岩块或蛇绿岩块进行了系统的锆石SHRIMP UPb年代学研究。测年结果表明,勉略构造混杂带康县—勉县段铁镁质岩块的形成时代为841±16~812±11Ma,蛇绿混杂岩中的辉长岩和辉绿岩块的形成时代为827±14~808±10Ma。从西向东,勉略构造混杂带不同地段蛇绿岩块或铁镁质岩块的锆石UPb同位素年龄在误差范围内相同,表明勉略混杂岩带中的蛇绿岩块所代表的是新元古代古洋壳残片。中部三岔子斜长花岗岩的形成年龄（923Ma±13）大于其他铁镁质岩块和蛇绿岩。     

扬子地块与南秦岭造山带的盆山系统与构造耦合

本文重新厘定了扬子地块西北缘晚古生代至早中生代沉积盆地的原型,在综合分析南秦岭造山带和勉略缝合带形成规律的基础上,对于南秦岭造山带与扬子地块北缘的拼合演化历史以及盆山耦合关系进行了研究。指出在晚二叠世晚期(长兴组沉积上段)和早三叠世早期(飞仙关组沉积下段)发生点式碰撞,在两个不同的大地构造单元之间形成了与碰撞相关的裂谷盆地群(包括开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和东部的当阳裂谷等),碰撞裂谷群的持续演化时间为5~6Ma,这一阶段典型的沉积标志为水下早期阶段形成的海相磨拉石层序。至早三叠世的嘉陵江二段沉积时期,两个不同地块的持续拼合导致大巴山和米苍山地区与周缘前陆盆地相关的古冲断带的形成,该阶段在缝合带接触部位发育角度不整合和河流相沉积,扬子地块其余大部仍然是保持连续的海相碳酸盐岩沉积。晚三叠世南秦岭造山带与扬子北缘之间的残余大洋消失,为整体闭合的碰撞后期阶段,沉积了须家河组开始的陆相碎屑岩系,大巴山和米苍山地区进入到了以陆相磨拉石为主的前陆盆地阶段,在扬子北缘形成了神农架-黄陵隆起和米苍山隆起。晚三叠世以后大巴山和米苍山地区进入了比较复杂的后期改造阶段,产生了多期的收缩性构造活动,包括以形成区域性的假整合和小角度不整合为特征的晚侏罗世-早白垩世早期(J₃-K₁)的低幅度活动期;以大巴山和米苍山冲断带的强烈改造为主,形成薄皮冲断构造系统的早白垩世晚期变形和以形成大巴山弧形冲断带和米苍山基底卷入的冲断带为特征的新生代晚期变形。     

西秦岭党川地区花岗岩的成因及其构造意义

对西秦岭造山带党川地区的党川花岗岩和石门花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究.结果表明, 党川花岗岩和石门花岗岩的岩浆结晶年龄分别为438±3Ma和220±2Ma.在岩石地球化学特征上, 党川花岗岩类似于C-型埃达克质岩石, 岩浆产生于增厚地壳物质的部分熔融, 而石门花岗岩类似于普通的地壳深熔型花岗岩.党川花岗岩的I_Sr=0.70660~0.70929, ε_Nd (t) =-2.24~-4.48;石门花岗岩的I_Sr=0.70581~0.70804, ε_Nd (t) =-3.73~-4.72.Sr-Nd同位素组成进一步指示它们的岩浆派生于地壳物质.然而, 在Pb同位素组成上, 党川花岗岩和石门花岗岩存在着明显的差异.党川花岗岩以相对富放射成因Pb同位素组成为特征, 初始Pb同位素比值为: 206Pb/204Pb=18.288~18.484, 207Pb/204Pb=15.677~15.693, 208Pb/204Pb=38.182~38.283;而石门花岗岩以相对低的放射成因Pb同位素组成为特征, 初始Pb同位素比值为: 206Pb/204Pb=17.989~18.189, 207Pb/204Pb=15.560~15.567, 208Pb/204Pb=37.982~38.000.这表明党川花岗岩和石门花岗岩的岩浆来自于不同地壳物质的部分熔融.区域分析表明, 西秦岭党川地区中古生代和早中生代的岩浆事件、岩石成因机制及岩浆源区均可与东秦岭地区北秦岭构造单元相对比, 由此说明西秦岭党川地区是东秦岭地区北秦岭构造单元的西延, 并且东秦岭地区早中生代南秦岭块体向北秦岭块体的大陆俯冲作用向西一直延至到西秦岭地区.      

北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的年代学及其构造意义

北秦岭造山带西段宝鸡地区首次识别出中元古代早期的花岗岩体——陕西太白岩基巩坚沟变形侵入体和宝鸡岩基胡店变形侵入体,原岩均为中细粒二长花岗岩。依据锆石CL影像特征,结合锆石成因分析,进行锆石微区U-Pb同位素LA-ICPMS（激光剥蚀等离子体质谱）测定,分别获得1741Ma±12Ma和1770 Ma±13Ma的岩浆结晶年龄。岩石地球化学资料均显示变形侵入体形成于板块边缘的俯冲-碰撞构造环境,岩浆源于部分熔融的地壳物质,应代表北秦岭造山带西段中元古代早期一次强烈的构造岩浆事件。太白巩坚沟和宝鸡胡店变形侵入体的测年结果和陕西凤县红花铺英云闪长岩中捕获锆石的年龄信息（1765 Ma±8Ma）,为较精确地限定北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的时限提供了依据。在分析北秦岭造山带西段早期构造属性的基础上,提出近1.8Ga的构造岩浆事件可能是Columbia 超大陆汇聚在北秦岭造山带西段的响应。     

秦岭造山带西段三叠纪透辉石岩-二长岩杂岩体的成因研究及其构造意义北大核心CSCD

镁铁质-长英质杂岩体的成因研究对探讨秦岭造山带在三叠纪时期的地球动力学背景具有重要的意义。对位于秦岭造山带西段的安王山透辉石岩-二长岩杂岩体进行了系统的锆石U-Pb定年和原位Hf同位素分析、全岩主元素和微量元素分析及全岩Sr-Nd同位素分析。透辉石岩-二长岩杂岩体主要由透辉石岩、辉长岩和二长岩组成。锆石U-Pb定年显示二长岩形成于(233±1)Ma。该杂岩体具有非常高的Ba(1395~5500μg/g)和Sr(652~2560μg/g)含量、平行且分馏的稀土元素分布模式、弱的Eu异常及相似且富集的Sr((^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.70587)和Nd(εNd(t)=−1.85~−3.89)同位素组成。来自杂岩体的二长岩具有中度解耦的Hf-Nd同位素系统和负的ΔεHf(t)(−2.41~−4.90)值,这说明透辉石岩-二长岩杂岩体起源于被大陆碎屑沉积物熔体交代的富集地幔,并且在上升、侵位至地壳过程中经历了分离结晶作用。透辉石岩-二长岩杂岩体的成因研究表明,剪刀式大陆碰撞过程中出现的南东向板片撕裂导致了秦岭造山带内三叠纪镁铁质-长英质岩浆作用的形成。     

东南极晚新元古—早古生代构造热事件及其在冈瓦纳超大陆重建中的意义

在东南极大陆内部及边缘发育3条晚新元古代—早古生代造山带,即东非造山带（南延部分）、普里兹造山带和罗斯造山带。东非造山带的南延部分主要出露于吕措—霍尔姆湾—毛德王后地—沙克尔顿岭地区,其内发育蛇绿岩、榴辉岩相超镁铁岩及逆冲—推覆构造,因而被解释为东、西冈瓦纳陆块拼合的缝合线。罗斯造山带主要出露于横贯南极山脉地区,其内保存有大陆裂解、洋壳俯冲和地体增生的地质纪录,代表冈瓦纳超大陆的活动大陆边缘。普里兹造山带主要出露于普里兹湾和登曼冰川,因其位于从前假设的统一东冈瓦纳陆块的内部,加之缺少蛇绿混杂岩、岛弧增生杂岩和高压变质岩（如蓝片岩或榴辉岩）等与大洋板块俯冲作用密切相关的岩石,所以当前存在着碰撞造山成因和板内改造成因两种不同的认识。普里兹造山带构造性质的确定不仅决定了冈瓦纳超大陆的汇聚过程和方式,也制约了罗迪尼亚超大陆的形成和演化过程。因此,开展普里兹造山带的研究对于揭示新元古代—早古生代的全球构造演化具有重要的科学意义。     

东昆仑造山带东段南缘和勒冈希里克特花岗岩体时代、成因及其构造意义

内容提要：东昆仑造山带东段出露有较多的晚华力西期－印支期岩浆岩,其岩石成因和源区性质一直是地质学家研究的热点。本文对该区的和勒冈希里克特花岗岩体开展了详细的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学及岩石地球化学研究。结果显示,岩体具有高Sr/Y、La/Yb比值和Na2O、Sr含量,轻重稀土元素分馏明显,轻微的Eu负异和正异常,Yb和Y的含量很低,说明岩体具有埃达克质岩石特征;岩体为准铝质到弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类,富集大离子亲石元素（LILE）和亏损高场强元素（HFSE）,高的Mg#值和Cr、Ni含量,近似于大陆地壳的Nb/Ta比值,并大量发育暗色微粒包体,表明其是以暗色微粒包体为代表的基性岩浆底侵下地壳的产物。岩体的锆石同位素年龄为（225±5）Ma,代表岩体的形成年龄,结合其地球化学特征表明在这一时期东昆仑造山带东段处于碰撞到后碰撞的转换阶段。     

北秦岭宽坪岩群的解体及新元古代N-MORB

本文通过LA-ICPMS单颗粒锆石微区U-Pb测年方法研究,确定宽坪岩群中的变基性火山岩形成年龄为943Ma,宽坪岩群中的变质沉积岩原岩形成于小于600Ma。因此,本文提出宽坪岩群从地层学意义上应予废除或解体。即宽坪岩群中变沉积岩与变基性火山岩不属于一个延续的沉积层序,是晚期构造运动将这些形成于不同时代、不同构造环境的岩石单元混杂叠置在一起。宽坪岩群中绿片岩类具有典型N-MORB的特征,属于新元古代一套蛇绿岩残片,代表格林威尔造山期的地质记录。     

武当地区新元古代岩浆岩地球化学特征及其对南秦岭晋宁期区域构造性质的指示

对南秦岭武当地区武当群火山岩、基性侵入岩墙群和耀岭河群火山岩系统的元素和Nd同位素地球研究化学研究表明,武当群火山岩为形成于约1．0－0．9Ga的新元古代陆缘岛弧火山岩,而耀岭河群火山岩与武当地区基性侵入岩墙群为0．82－0．78Ga形成的大陆裂谷型同源岩浆岩;分别可与扬子克拉通北缘西乡群和南秦岭陕西境内的镇安磨沟峡火山岩、扬子克拉通北缘的火地垭群铁船山组碱性火山岩和望江山基性侵入岩群相对比,揭示出南秦岭与扬子克拉通北缘于晋宁期属统一的陆块。扬子克拉北缘和南秦岭大量的新元古代岩浆岩所具有的1．2－0．9GaNd同位素模式年龄和较高的εNd正值特征表明,晋宁期是扬子克拉通地壳增生和大陆岩石圈演化的重要时期之一。     

东秦岭中段宽坪群秦岭群地层厘定

东秦岭中段商州地区下元古界宽坪群，秦岭群经１：５００００区调研究，宽坪自下而上建立了竹林沟组，四岔口组，广东坪组，麻街组，谢湾组等五个有序地层组和层位不确切的五峰山岩组。秦岭群属无序岩群，可分为变基性火山岩夹黑云变粒岩组合，黑云变粒岩夹条带状斜长角闪岩组合与浅粒岩夹大理岩组合，推断三种岩石组合可依次由老至新。     

Geochemistry of the Caledonian basic volcanic rocks at the south margin of the Qinling orogenic belt, and its tectonic implications

The geochemistry of the basic volcanic rocks at the south margin of the Qinling orogenic belt(SMQOB) suggests that they were formed in an intraplate tectonic setting.The REE distribution patterns show these rocks are strongly enriched in LREE with high ∑REE, and their trace elements geochemistry is similar to that of contimental flood basalt.All the above evidence suggests that the Caledonian basic volcanic rocks in the SMQOB were tholeiitic basalts formed in an intraplate spreading-initial rift tectonic setting.The characteristics of regional geology and geochemistry indicate that there was an intraplate spreading-rift tectonic setting between the South Qingling block and the Yangtze block in the Caledonian epoch.The dynamic spreading in this district began in the Early Caledonian and then the intraplate spreadinginitial rifts were formed in the Late Caledonian.As a result of spreading of the Tethys and geodynamic processes in deep mantle ,the Mianlue-Huashan oceanic basin was formed between the Qinling block and the Yangtze block in Devonian,and the Qinling microplate was separated from the northern part of the Yangtze plate.     

秦岭勉县—略阳地区的构造混杂岩及其意义

秦岭造山带勉县长坝和略阳横现河地区发现的混杂岩均由不同性质的构造岩块和基质组成，混杂岩基质为受到不同变质作用的泥质岩或砂岩，属泥沙质混杂岩；构造岩块包括原地岩块和外来岩块两种基本类型，岩块大小不一，成分和形态复杂，在混杂岩中分布无序，两地区混杂岩普遍受到不同程度的褶皱变形和剪切作用，并且与两侧岩层以剪切带接触，综合研究表明长坝，横现河混杂岩明显区别于沉积成因的滑塌堆积，具典型构造混杂岩的性质特点，是勉略板块缝合带的重要标志。     

北秦岭饭铺闪长岩的岩石成因及其构造意义

饭铺闪长岩的岩石成因模型可为深入认识北秦岭古生代中性岩浆作用的活动规律及深部过程提供进一步的限定。饭铺岩体两件样品的锆石U-Pb同位素年龄值分别为422.1±5.5 Ma和424.2±5.2 Ma,表明其形成于晚志留世。其锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值介于0.282 560~0.282 676,ε_Hf（t）值介于-8.48~14.45,T_DM2为1 938~488 Ma。地球化学分析结果显示,饭铺岩体属钙碱性系列,均具有富硅、碱、钙和镁,Mg^#值介于41.7~57.4。在微量元素蛛网图中,饭铺岩体具有Nb、Ta、Ti异常。饭铺岩体的稀土总量为117×10^-6~171×10^-6,（La/Yb）_N比值范围是6.71~18.1,δEu值介于0.82~0.95,表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的配分特征,未显示明显的负Eu异常。饭铺岩体形成于岛弧构造环境,岩浆起源于下地壳,可能受到少量幔源物质的混合,推测是商丹洋向北深俯冲作用的产物。

     

Emplacement age of the Songshugou ultramafic massif in the Qinling orogenic belt,and geologic implications

The Songshugou ultramafic massif is located to the north of the Shang‐Dan fault, the Palaeozoic suture between the North and South China blocks. It is the largest Apline‐type ultramafic body in the Qinling orogenic belt of central China, consisting mainly of dunite with a small amount of harzburgite and minor pyroxenite. We present new LA‐ICP‐MS U?Pb dating and trace element results for zircon from two garnet amphibolite samples in the contact metamorphic zone surrounding the massif. One was sampled ～1 m from the massif, the other ～5 m away. The studied zircon grains are small, anhedral, and display typical metamorphic characteristics of low Th/U values (<0.1). The U and Th concentrations of zircon range from several hundred ppm to less than 10 ppm. Cathodoluminescence images show two apparent generations of zircon, with lighter cores and darker rims. Core and rim ages however, are identical within error. These two samples yield identical concordant ages of 506±7 and 510±7 Ma, suggesting that the Songshugou ultramafic massif was emplaced at ～510 Ma. Low HREE concentrations and the absence of Eu anomalies in most analysed zircons suggest that the studied grains most likely formed during garnet amphibolite metamorphism induced by emplacement of the ultramafic massif.

To better understand the cooling history of the massif, ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages of amphibole from three garnet amphibolite specimens in the contact metamorphic zone and one amphobolite sample about 20 m away from the massif were determined. The ⁴⁰Ar/³⁹Ar ages increase from 372±15 Ma (JSM‐01) near the massif to disturbed, unreliable ‘plateau’ ages of 474±8 Ma (JSM‐03) and 781±146 Ma (JSM‐04) with increasing distance from the ultramafic massif, showing limited heating during exhumation of the massif, followed by slow cooling. Therefore, the Songshugou ultramafic massif does not reflect the Jining orogeny at ～1 Ga. Instead, it was emplaced into the Proterozoic, Qinling Group during the Palaeozoic, probably due to the subduction along the Shang‐Dan fault.     

豫西地区秦岭造山带武当群Nd-Hf同位素组成及其物源特征

武当群变质沉积-火山岩组合是南秦岭地体中重要的基底岩石,其形成时代和地球化学特征可以为理解秦岭造山带的构造演化提供重要的证据.本文报道豫西地区武当群上部沉积岩和下部中-酸性火山岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素组成,探讨火山岩成因和沉积岩物源的同位素特征.上部沉积岩的碎屑锆石初始ε_(Hf)值变化在-30～+10之间,对应的模式年龄值t_(DM2)在1.0Ga至3.2Ga之间,初始ε_(Nd)值在-4.0至-6.0之间.沉积物源表现为主要与扬子陆块有亲缘关系的地壳物质和近源的下部火山岩混合的特征.火山岩的锆石初始εHf值变化在-35～+15之间,对应的模式年龄值t_(DM2)在0.8Ga至3.5Ga之间,集中于1.5～1.8Ga和2.2～2.4Ga两个峰值.2个变质石英角斑岩样品初始ε_(Nd)值分别为-9.2和-10.7,而报道的湖北武当群的玄武-安山质熔岩的初始ε_(Nd)值以正值为主.因此,武当群不同类型的火山岩可能存在着成因差异.具有低初始ε_(Nd)值和ε_(Hf)值特征的火山岩可能由地壳物质的重熔而形成的;有些火山岩具有初始ε_(Hf)值变化范围较大(-35～+15)或正初始ε_(Nd)值的特点,可能是壳、幔物质混合成因,有显著的幔源或新生地壳物质的贡献.武当群Nd-Hf同位素组成和碎屑锆石年龄分布特征表明,与扬子陆块有亲缘关系的南秦岭地体在元古代期间可能经历多期地壳增生和再造作用.     

阿尔泰造山带喀纳斯群变质碎屑岩地球化学特征及年代学研究

喀纳斯群为一套巨厚的中低压型浅变质碎屑岩系,主要由片岩、片麻岩、变质砂岩等组成,其形成时代未有统一的认识,致使阿尔泰构造带的构造演化过程争议较大。对喀纳斯群变质岩进行原岩恢复,认为该套变质岩为副变质岩,考虑到变质碎屑岩的成岩物质继承母岩特征和变质程度的影响,利用碎屑岩研究方法对元素地球化学特征进行探讨,显示出喀纳斯群变质碎屑岩原岩形成环境以大陆岛弧为主,兼有活动大陆边缘的特征,CIA、ICV指数反应出原岩经历了相对温暖、湿润的风化作用,成熟度较低。锆石U-Pb定年结果表明,最年轻的锆石年龄集中在(500±3.0)Ma,代表喀纳斯群的上限年龄,认为该套地层形成于晚寒武世晚期之前,为一套形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的复理石建造。新元古代青白口纪初期基底裂解事件,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底。     

秦岭造山带北缘的斜向碰撞与汇聚因子

秦岭北缘洛南—栾川断裂带是华北板块南缘与秦岭造山带汇聚-拼合带,具有SW→NE向俯冲兼左旋走滑的性质,并构成叠瓦状构造和双重构造的组合样式。秦岭北缘不同性质的构造组成有规律的图案,其展布方位和运动学方式与板块汇聚的动力学特征极为吻合。变形分析结果表明,区内变形岩石主要是中上地壳的产物,岩石有限应变的三轴比为:X∶Y∶Z=8.86∶4.32∶1,应变椭球体为扁椭球状。汇聚因子是:在洛南地区板块汇聚方向为22°,汇聚方向与板块边界的夹角为73°;在栾川地区板块汇聚方向为31°,汇聚方向与板块边界的夹角为82°,显示出秦岭造山带与华北板块南缘的碰撞和拼合具有典型的斜向汇聚特征。