东秦岭陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析

东秦岭造山带北缘的陶湾岩群中分布着一套碳酸盐质糜棱岩,具明显的塑性变形,其展布和变质变形特征严格受洛南—栾川断裂带控制,是陶湾岩群碳酸盐岩在洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动过程中形成的。因此,对这套碳酸盐质糜棱岩的变质—变形特征及形成环境分析,可揭示洛南—栾川断裂带在这一时期构造活动的运动学、动力学及流变学特征。本文通过野外详细的观察和测量,结合室内显微构造分析和温压条件的计算,确定其变质相属低绿片岩相,变形机制是以方解石动态重结晶和细粒化作用为主的塑性变形。变形温度为350~420℃,差异应力为50~110 MPa。石英应变椭球体形态显示陶湾岩群遭受了强烈挤压变形。所以,陶湾岩群碳酸盐质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果 。     

西昆仑山库地变质橄榄岩的显微构造特征

西昆仑山库地变质橄榄岩块是肢解了的震旦纪一早古生代蛇绿岩碎片。变质橄榄岩以残斑结构为主,呈现粗粗结构向残班结构的过渡和残斑结构向板状等粒结构的过渡。此岩石有明显的变形结构,橄榄石变形时的滑移系为{0kl}[100].橄揽石发育有代表高温(800℃以上)的位错构造,也有代表低温的位错构造。表明此变质橄榄岩经受了上地幔环境下发生的高温塑性流变和侵位过程中及侵位后所经受的低温高应变速率条件下的变形。上地幔环境下变形时的差异应力约为80MPa,应变速率约为1.96×10^-12s^-1-7.03×10^-10s^-1.此变质橄榄岩代表由大陆裂谷发展起来的洋盆下的地幔,产出的构造环境为洋脊-裂谷带。     

郯庐断裂安徽段桴槎山韧性剪切带的形成时限初探

测算全新世之前地质事件过程时间(需要精度万年级),没有现行可以采用的定年方法(误差精度百万年级),因此有必要探索构造地质自组织的时限定年方法(万年级)。本文以滨西太平洋构造系郯庐断裂带为实例,通过石英位错密度法测得差异应力σ分别为:糜棱岩化岩石为141.17MPa,糜棱岩为191.88MPa,超糜棱岩为223.31MPa;相应的应变速率分别为3.760×10^-13s^-1、7.705×10^-13s^-1和1.087×10^-12s^-1;体积因子f_v相应依次为0.7923、0.6340和0.5886;所得构造形成时限t依次为2.08×10⁴a、1.83×10⁴a和1.44×10⁴a。为检查精度,对同一剪切带不同应变强度样品进行系统内的比较分析,剪切带边缘样品的t值明显大于剪切带中心部位,在目前尚无地球化学方法可供借用检验的条件下,本文首次提出的自检验方法是一种提高精度的有效尝试。文中有关时限定年的系统讨论,是对以往时限定年的校正和总结,这有助于构造地质学定量化的发展,也是对构造年代学的一项补充。     

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),高Sr/Y比值(31.49-78.22),轻稀土元素显著富集[(La/Yb)_N>20],弱Eu正异常,具埃达克质岩特征。较高的K₂O含量(2.00%-4.31%)和低MgO以及显著的高La/Yb比值等特征指示,其具有典型高钾钙碱性埃达克质岩特征,很可能源于加厚下地壳的部分熔融,推测该岩体形成时南秦岭地壳厚度可能达到65 km。结合区域地质资料,认为豆腐尖岩体形成于陆-陆碰撞环境,是新元古代松树沟洋盆闭合后北秦岭和南秦岭碰撞造山的产物,是Rodinia超大陆聚合事件在该地区的岩浆响应。新元古代早期商南豆腐尖高钾钙碱性埃达克质岩的首次识别为限定南-北秦岭碰撞事件提供了有力约束。     

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。     

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     

东秦岭-大别山及邻区挠曲类盆地演化与碰撞造山过程

东秦岭-大别造山带是3 个板块沿两条缝合带俯冲碰撞而形成的近东西向不对称的反向多层次构造叠置的复合型造山带。在泥盆纪至三叠纪板块构造阶段中不同陆块间由于俯冲碰撞作用形成了多种挠曲类盆地。盆地时空演化充分体现了商丹古洋盆俯冲消减过程、北秦岭弧后区弧陆碰撞过程以及勉略古洋(海)盆斜向的、由东向西的碰撞造山过程。     

南秦岭构造带中段晚中生代陆内变形特征与侧向挤出构造

南秦岭构造带位于秦岭造山带南部,在中生代时期经历了复杂的陆内变形过程。在晚中生代阶段,南秦岭构造带内发育一系列平行造山带的走滑断裂带。目前对于这些走滑断裂带不同构造位置的变形特征、变形叠加关系以及动力学机制等方面的认识并不充分。构造研究显示,南秦岭构造带内的宁陕断裂和安康断裂均发育大量平行于断裂带的A型褶皱群和近水平的拉伸线理,表明南秦岭构造带经历了以走滑剪切变形为主的构造阶段。运动学特征表明,宁陕断裂以左行剪切变形为主,而安康断裂则以右行变形为特征。选择典型岩石样品进行同位素测年来限定断裂活动的时代,其中:宁陕断裂带内同构造花岗岩脉的锆石SHRIMP U-Pb定年结果为（186.0±4.0） Ma;安康断裂带内云母矿物的⁴⁰Ar-³⁹Ar定年结果为161.2~173.5 Ma。虽然宁陕断裂和安康断裂的运动方向不同,但是同位素年代学研究限定了两条断裂发生走滑变形的时间都是早-中侏罗世,从而共同构成了南秦岭构造带中间块体整体向东挤出的构造特征。同时也表明,相互碰撞的大陆在碰撞之后将很快转变为以平行造山带侧向挤出和走滑位移为主的陆内变形演化阶段。     

河南小秦岭金矿稀土元素地球化学特征及地质意义

小秦岭金矿产于新太古界太华群变质岩中,其中的次级拆离断裂为赋矿构造。为了探究矿床的地球化学特征和矿床成因,从矿区主要地质体采集了100件来自太华群地层、文峪岩浆岩和矿石的样品进行测试,其稀土元素的主要特征为：太华岩群的ΣREE值为30.81×10^-6~188.66×10^-6;δEu值为0.62~1.24;花岗岩和脉岩类ΣREE值为58.22×10^-6~365.98×10^-6;δEu为0.90~1.10;矿石的ΣREE值多集中于76.74×10^-6~358.22×10^-6,δEu值多集中于0.74~1.14。结果表明：各地质体稀土总量接近,没有Eu异常或有微弱的正、负铕异常;矿石的稀土元素含量特征与太华群接近,而与文峪等花岗岩相差较远。分析认为,成矿物质主要来源于太华群地层而不是花岗岩。     

天水东岔地区宽坪岩群碎屑岩和花岗岩中的锆石U-Pb定年及其地质意义

利用LA ICP MS锆石原位定年技术和阴极发光图像(CL)分析,对北秦岭西段天水东岔地区宽坪岩群黑云母斜长片麻岩及其中的片麻状花岗岩进行了系统的锆石U Pb年代学研究。其中,黑云母斜长片麻岩中的锆石多呈浑圆形态,且具有岩浆锆石的振荡环带结构,部分颗粒中可看到原岩锆石残核。定年结果获得667 Ma和1 055 Ma两组明显的年龄峰值,其中以1 055 Ma的峰值最明显和集中。同时获得最小的岩浆锆石年龄为(530±4) Ma,对应Th/U比值为0.38,代表本区宽坪岩群的形成年龄上限。该年龄与中、东部宽坪岩群目前得到的最新年龄(577±6) Ma一致,共同表明宽坪岩群整体应形成在新元古代末期或古生代早期。片麻状花岗岩锆石多为自形柱状形态并具有明显的振荡环带结构,具有高的Th、U含量(分别为(12~658)×10-6和(17~703)×10-6)和Th/U比值(变化于0.42~1.21),以及轻稀土亏损,重稀土明显富集的左倾稀土配分曲线型式,为典型的岩浆成因锆石。定年结果207Pb/206Pb集中变化于(1 746±51)~(1 844±33) Ma,平均为(1 806±18) Ma(MSWD=2.3,1σ),为花岗岩的结晶年龄。该年龄明显老于宽坪岩群的形成年龄,而与华北板块西、南缘分布的17~18亿年的岩浆事件一致,因而,该片麻状花岗岩与宽坪岩群碎屑岩应是构造关系,花岗岩可能是卷入到秦岭造山带中的华北西南缘的基底物质。西秦岭宽坪岩群碎屑岩定年最明显的特征是年龄谱主峰集中于667~1 055 Ma,没有出现指示华北板块物源区的18亿年和23~25亿年的年龄峰值,而与北秦岭微板块和华南板块年龄谱系具有一定的相似性,也与扬子板块北缘广泛发育的新元古代构造岩浆事件一致,表明北秦岭微板块和华南板块、特别是扬子板块北缘可能是宽坪岩群的主要物源区。     

秦岭造山带的差异隆升特征--花岗岩40Ar/39Ar年代学研究的证据

分别出露于东、西秦岭的曹坪和沙河湾岩体、老君山和秦岭梁岩体 ,是秦岭全面碰撞后于三叠纪末 (T3 )侵入的花岗岩体 ,其冷却历史记录了秦岭陆内造山阶段的初期隆升过程。通过对角闪石、黑云母和钾长石的40 Ar/ 3 9Ar年龄测定 ,以及对钾长石40 Ar/ 3 9Ar年龄谱进行的多重扩散域模拟计算 ,发现东、西秦岭经历了完全不同的冷却历史 :从晚三叠世末至早侏罗世 ,东、西秦岭同时由 5 0 0℃开始快速冷却 ,之后东秦岭经过一个短暂的稳定期 (约 2 0Ma)后又持续快速冷却 ,至中侏罗世末即已通过 15 0℃等温线 (约地表下 3～ 5km) ;而西秦岭在早侏罗世至晚白垩世初的近 10 0Ma中一直处于稳定平缓的状态 ,至晚白垩世中期才快速冷却至 15 0℃。这种不同的冷却历史可能反映了东、西秦岭的差异隆升过程。     

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     

西昆仑早古生代岩浆作用过程:布隆花岗岩地球化学和锆石U-Pb-Hf同位素组成研究

西昆仑布隆二长花岗岩出露于西昆仑库地蛇绿混杂岩两侧。地球化学特征显示,布隆二长花岗岩主要为高钾钙碱-钾玄岩系列、过铝质花岗岩(A/CNK=1.1)。岩石具有低的Rb/Sr(0.67～0.88)、Sr/Y比值(13.2～16.6),弱的负Eu异常(Eu/Eu^*=0.68～0.84)和中等Sr(214×10^-6～247×10^-6)、Rb含量(165×10^-6～191×10^-6),指示布隆二长花岗岩主要为黑云母和角闪石脱水熔融源区,其原岩可能来自于杂砂岩或壳源中性岩类。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该花岗岩的结晶年龄为441±2 Ma(MSWD=0.33)。锆石的ε_Hf(t)值(平均值为-3.0)和Hf两阶段模式年龄值(1 493～1 116 Ma)反映该花岗岩来自于中新元古代地壳的熔融。新获得的资料显示,西昆仑早古生代花岗岩均发育于库地蛇绿混杂岩两侧,且具有多个期次: 507～500 Ma、471～468 Ma、447～430 Ma和408～404 Ma,推测西昆仑早古生代花岗岩为古特提斯洋在该地区长期俯冲的背景下形成的产物。     

西秦岭陆内弧形造山带构造新认识

西秦岭地区弧形构造尤为醒目，通过论述西秦岭造山带弧形构造系统的结构、变形特征和变形机制，认为弧形构造系统构成了该区陆内弧形造山带的主体构造格局。     

洛南-栾川断裂带（栾川段）变形特征及形成环境研究

洛南-栾川断裂带是秦岭造山带中一条著名的断裂带,是华北板块与秦岭造山带的地质分界线,其走向近东西,断裂带发育有宽坪岩群和陶湾岩群等岩石,洛南-栾川断裂带的构造作用过程及其演化对这些岩石的变形起了重要作用。因此,分析断裂带岩石的变形特征及其形成条件对于探讨洛南-栾川断裂带的构造环境以及分析古板块汇聚边界变形有重要意义。本文以洛南-栾川断裂带栾川段为主要研究对象,通过室内外变形研究及多种测试分析,认为洛南-栾川断裂带基本走向为290°,倾角为58°～89°,糜棱面理、矿物生长线理和褶皱普遍发育,具有由南向北的俯冲兼有左行平移的运动学特征。断裂带内岩石变形强烈,变形矿物主要为石英、方解石、黑云母和白云母。变形机制：石英以膨凸式和亚颗粒旋转动态重结晶为主,方解石以机械双晶和亚颗粒旋转变形为主,云母变形以应变滑劈理为主。在宽坪岩群北侧和陶湾岩群南侧主要为塑性变形,在陶湾岩群北侧主要为脆性变形。分别对应于洛南-栾川断裂带第2期由南向北的俯冲走滑构造活动和第4期由北向南的脆性逆冲推覆构造活动。通过方解石机械双晶、多硅白云母压力计、黑白云母Ti温度计、斜长角闪温度计等方法分别对洛南-栾川断裂带（栾川段）的形成环境进行了分析,得到矿物变形温度为440℃～509℃, 压力为0.4～1.4 GPa, 差异应力为0.27～0.426 GPa, 即韧性剪切带的形成环境属中温、中压条件。因此,本文认为洛南-栾川断裂带（栾川段）变形环境为中温、中压,相当于地壳浅层的构造变形环境。     

北秦岭四方台基性-超基性杂岩锆石 LA-ICP-MS年代学研究

四方台杂岩体是北秦岭沿商-丹带出露的基性-超基性杂岩体中最大的一个,出露面积约40 km2,由超基性-基性-中性岩石组成,侵入到丹凤群中。对四方台杂岩体中辉长岩锆石进行LA-ICP-MS微区定年研究,获得岩体的成岩时代为460±29 Ma。获得的32个测点可明显地分为400~500 Ma、700~900 Ma、1 800~2 600 Ma和2 700~2 918 Ma这4个时段,可能分别代表了北秦岭造山带不同地质时期的构造-岩浆事件的时代信息。其中400~500Ma与北秦岭地区表现强烈的加里东运动时限一致,而700~900 Ma则可能与830~740 Ma中国中西部地区响应积极的、造成Rodinia超大陆裂解的地幔柱活动有关。     

西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：源区特征与形成时代

以西秦岭舒家坝地区泥盆纪舒家坝群碎屑岩为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究,探讨其形成时代、物源组成和构造背景。所测样品最小锆石年龄组的年龄加权平均值为413Ma,代表了舒家坝群的沉积下限,结合前人研究的古生物资料将其形成时代限定为中泥盆世。所获碎屑锆石年龄可划分为4个谱段：震旦纪—古生代年龄谱段619～409Ma,峰值为445Ma;新元古代年龄谱段930～735Ma,峰值为849Ma;中元古代年龄谱段1760～1033Ma;新太古代—古元古代年龄谱段3095～2478Ma。综合研究认为,舒家坝群的物源具多元性,包括西秦岭北缘构造带、北祁连造山带东段和华北板块基底,其中北祁连造山带东段和西秦岭北缘构造带是舒家坝群沉积的主要物源区,且后者占主导地位。结合区域地质资料,根据其物源组成特征判断,舒家坝群形成于陆—陆或弧—陆碰撞后由挤压转换为伸展环境的局部裂陷盆地。     

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理、地层层序及构造演化

晚加里东到早海西期,西秦岭北带存在一较大规模的造山带,泥盆纪的古地形呈北高南低的特下。持续的海侵由南向北侵进。中泥盆世由于北秦岭造山带的向南爷冲,形成同造山的前陆拗陷盆地。南秦岭裂陷槽是早古生代小洋盆的残余海槽。     

河北省安妥岭钼矿床地质特征及辉钼矿Re-Os同位素年龄

河北省安妥岭钼矿床位于太行山北段,是燕辽钼矿带内著名的钼矿床之一。辉钼矿化呈脉状、薄膜状、浸染状分布于斑岩体及其外接触带中,围岩蚀变为硅化、黄铁矿化、绢云母化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等,具有斑岩型钼矿床的基本特征。对矿床中5件辉钼矿样品进行了Re-Os同位素分析,获得模式年龄为(145.7±2.4)～(148.8±2.6) Ma,平均模式年龄为(146.9±1.0) Ma,等时线年龄为(147.3±3.7) Ma,MSWD值为1.5, ¹⁸⁷Os初始值为(-0.4±2.6) ng/g,表明钼成矿时代为晚侏罗世,属燕山中晚期构造-岩浆-流体活动的产物。样品Re含量为50.42×10^-6～104.9×10^-6,黄铁矿单矿物δ³⁴S的变化范围为0.7‰～2.8‰,结合已有的Pb同位素结果,推断成矿物质为壳幔混源,矿床形成于中国北方中生代第二期大规模成矿作用期,处于中国东部构造体制转折阶段。