南天山南缘下二叠统玄武质岩浆的地球化学特征及其构造意义

南天山造山带南缘发育大量的下二叠统火山岩。地球化学指标显示南天山南缘西段拜城县宿相厄肯沟出露的下二叠统小提坎立克组玄武岩为拉斑玄武岩(里特曼指数δ=2.93)。 该套岩石低FeO^T、MgO和全碱(Na₂O+K₂O),高CaO和Al₂O₃,相对高钠,低钾; Rb、K、U和Ba 等大离子亲石元素富集; 稀土配分曲线整体协调一致,为向右缓倾的曲线,轻稀土元素(LREE)相对富集; 微量元素配分型式呈"驼峰状"; 玄武岩的母岩浆经历了以单斜辉石为主的分离结晶作用和强烈的陆壳混染作用。同位素组成 ¹⁴³ Nd/¹⁴⁴ Nd =0.512 849±0.000 005, ⁸⁷ Sr/⁸⁶ Sr =0.706 845±0.000 014; -10<ε_Nd(t)<0,且ε_Sr(t)>0,模式年龄T_DM 为1.463 279 765 Ga。 结合区域地质资料表明,小提坎立克组玄武岩形成于板内伸展环境,具有主动裂谷作用性质,说明南天山造山带南缘当时处于碰撞后伸展背景。     

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&#177;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。     

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩地球化学、年代学、锆石Lu-Hf同位素特征及其地质意义

拉萨地块南缘日多地区叶巴组火山岩以中酸性熔岩及火山碎屑岩占绝对优势为特征。以墨竹工卡县以东日多地区叶巴组火山岩代表性岩石组合为对象进行了地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,叶巴组火山岩具有轻稀土元素富集,富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti(P、Hf)的地球化学特征。其中,基性火山岩具低钾、低钛和富钠、富铝的特征,Nb、Zr含量和Th/Y、Th/Yb、Ta/Yb值较高,而La/Nb值较低,呈现出大陆地壳组分增加的趋势。中酸性火山岩属中钾-高钾钙碱性系列,具有低钛、低镁和高铝的特征,微量元素含量及比值与大陆岛弧安山岩接近。叶巴组火山岩总体地球化学特征与陆缘弧火山岩相似。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得英安岩和流纹质晶屑凝灰岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为176.9±2.3Ma和162.2±3.3Ma,表明研究区叶巴组酸性火山岩形成于中侏罗世。锆石Hf同位素测试结果显示,εHf(t)值为2.43~11.42,二阶段模式年龄(t_(DM)~C)为482~1065Ma,暗示叶巴组酸性火山岩源区除新生地壳物质的部分熔融外,还明显受到古老结晶基底的影响。结合前人研究成果,认为叶巴组形成于早中侏罗世雅鲁藏布江洋北向俯冲于拉萨地块南缘之下的陆缘弧环境。     

四川盆地西缘上二叠统宣威组顶部泥岩、砂岩的地球化学特征及其地质意义

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。     

佳木斯地块东北缘早二叠世六连岩体的岩浆混合成因：岩相学、年代学和地球化学证据

本文报道了佳木斯地块东北缘六连岩体中主岩花岗闪长岩和暗色微粒包体的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学以及锆石Hf同位素资料,以确定该岩体的形成时代、岩石成因及其构造属性。主岩花岗闪长岩和暗色微粒包体中角闪辉长岩分别获得了284Ma 和278Ma 的成岩年龄,表明六连岩体形成于早二叠世而非前人认为的晚印支期。包体具有岩浆结构,部分包体存在塑性流变特征,包体中可见淬冷边、反向脉和针状磷灰石,包体和主岩中均发育矿物异常共生或不平衡结构,结合主岩和包体的年代学和地球化学特征可以判定六连岩体为早二叠世岩浆混合作用的产物。全岩地球化学和锆石Hf同位素特征揭示出,六连岩体中主岩和包体的原始岩浆分别起源于新元古代增生的深部陆壳基性火成岩和受俯冲流体交代的亏损地幔楔的部分熔融。结合同时代火成岩组合的空间变异特征以及区域构造演化历史,认为佳木斯地块东北缘早二叠世六连岩体形成于活动大陆边缘环境,其地球动力学机制与佳木斯地块东侧古洋板块的西向俯冲作用有关。     

阿拉善北部杭乌拉地区早二叠世火山岩地球化学、Nd-Hf同位素特征及其构造意义

位于阿拉善恩格尔乌苏蛇绿岩带北侧的珠斯楞-杭乌拉构造带,分布较完整的早二叠世方山口组火山岩,对解析阿拉善地块晚古生代晚期的构造演化具有重要意义。方山口组以灰绿色安山岩、安山质角砾熔岩为主,局部含集块。安山岩SiO2含量为54.23%~60.81%,Al2O3为13.67%~15.96%,MgO为4.26%~5.76%,Mg#值为42~50;Na2O含量（2.21%~3.48%）与K2O（2.51%~3.49%）相当,具较高的TFe2O3（7.98%~11.24%）,低的CaO（2.52%~3.36%）和TiO2（0.75%~1.32%）,为过铝质钙碱性安山岩;安山岩在稀土元素球粒陨石标准化配分图上,轻稀土元素略富集,（La/Yb）N=3.73~9.86,具负Eu异常（δEu=0.52~0.75）;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,富集Rb、K,亏损Nb、Ta、Ti等;变化范围非常大的εNd（t）（-4.3~-14.2）、εHf（t）（-19.8~+1.4）。上述特征表明,安山岩属于壳幔物质混合的产物,形成于板内裂谷环境。结合区域地质背景研究资料,进一步指出,恩格尔乌苏蛇绿岩带所代表的大洋在晚石炭世之前已经闭合;晚石炭世-早二叠世北山-阿拉善-内蒙古中部地区已进入板内构造岩浆-沉积阶段。     

内蒙古西乌旗罕乌拉地区下二叠统寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

中亚造山带南缘二叠纪的构造背景一直存在争议。以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的寿山沟组为研究对象,开展了野外地质、岩石学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究。2个样品锆石阴极发光图像和Th/U值指示,锆石为岩浆成因锆石。103颗碎屑锆石年龄测试结果显示,年龄信息可划分为5组:285~328Ma,峰期年龄302Ma;338~361Ma;455~490Ma;757Ma;1278Ma、2380Ma。最年轻的年龄为285Ma,结合侵入其中的花岗岩同位素年龄,指示西乌旗罕乌拉地区寿山沟组沉积时限介于285~280Ma之间,主体沉积时代应为早二叠世Sakmarian期—Artinskian期。寿山沟组碎屑锆石反映出近源、快速沉积的特点,沉积物源中含有较多的火山碎屑物,可能代表弧后盆地沉积,为早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的沉积响应。结合区域资料,寿山沟组碎屑锆石的年龄对应于东北地区的变质基底及其后的构造岩浆事件,物源区物质主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世末—晚石炭世岩浆弧及贺根山—东乌旗一带,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于寿山沟组发育地区的南部,即索伦缝合带,拼合时代最可能为晚二叠世—早三叠世。     

滇东南麻栗坡中—下二叠统硅质岩地球化学特征及地质意义

滇东南麻栗坡位于右江盆地西南缘,该处蛇绿岩被认为是古特提斯洋壳的遗迹,对蛇绿岩所代表八布洋的研究是全面了解右江盆地与华南西南缘古特提斯构造演化的重要环节。研究区广泛发育一套夹有硅质岩的深水相沉积,对麻栗坡八布和西牛堡中—下二叠统他披组硅质岩的地球化学特征研究表明:硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值为0.43~0.70,Al₂O₃/TiO₂值为25.5~44.8,Eu/Eu*值为0.81~1.02,为非热液成因硅质岩。硅质岩Ce/Ce*值分别为0.67~1.29和0.77~1.18,Y/Ho值分别为28.84~31.23和26.41~28.91,形成于大陆边缘环境。结合其他地区硅质岩地球化学特征,认为早—中二叠世八布洋盆的西南缘可能为活动大陆边缘,其洋壳的俯冲方向为南西向。     

北山造山带南缘一条山北闪长岩地球化学、年代学特征及其构造意义

一条山北闪长岩地处北山造山带与敦煌地块的接触部位,对其研究可以更深入地了解北山造山带南缘古生代的构造演化及其地球动力学意义。笔者对一条山北闪长岩系统开展了锆石U-Pb同位素和全岩主量、微量元素分析。LA-ICP-MS 锆石U-Pb分析显示,一条山北闪长岩侵位时代为早二叠世(274.6±1.6)Ma。全岩地球化学分析显示,其为准铝质钙碱性系列岩石,富集大离子亲石元素Rb、Pb、Th、U等元素,尤其是强不相容元素Rb、Th、K富集程度较高,强烈亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,富集Zr、Hf。岩石成因分析表明,一条山北早二叠世闪长岩岩浆源区为岩石圈地幔岩浆作用导致下地壳岩石部分熔融,并与少量幔源玄武质岩浆混合。根据相关判别图解并结合区域地质资料分析,一条山北早二叠世闪长岩形成于后碰撞伸展拉张环境,指示北山南带在早二叠世进入了后碰撞演化阶段或者局部进入后碰撞演化阶段。     

西天山塔尔得套地区乌郎组地球化学特征和构造环境

新疆尼勒克县塔尔得套地区二叠纪火山岩产于伊犁微板块中,为陆相火山岩,主要岩性为玄武岩和流纹岩,具双峰式火山岩系组合特征。基性火山岩属高钾钙碱系列,轻微富集LREE,HREE分馏较明显((Gd/Yb)N=1.52~2.68),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。流纹岩的Eu负异常明显(δEu=0.33),在微量元素蛛网图上,流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外,Sr,P,Ti等元素的强烈亏损。稀土元素和微量元素特征表明火山岩形成于大陆拉张环境,处于裂谷演化的早期阶段。     

天山北部上石炭统前峡组火山岩地球化学特征及构造意义

上石炭统前峡组火山岩位于早石炭世巴音沟蛇绿岩北侧,为一套以火山碎屑岩为主夹熔岩和陆源碎屑岩建造.岩石及地球化学特征显示,该组火山岩是以安山岩为主的玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩组合,里特曼指数介于1.20～3.43,属钙碱性系列.稀土总量(ΣREE)为69.53×10-6～111.32×10-6,(Ce/Y)N=1.12～2.25,(La/Yb)N=1.86～5.39,δEu=0.79～1.21,为轻稀土略富集、Eu亏损不明显的火山岩类型.岩石显著富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti、Y,其中Nb含量绝大多数介于1.89×10-6～2.65×10-6,与大洋地壳Nb含量平均值2.2×10-6接近.锶初始比值为0.70425～0.70428,与岛弧区玄武岩的0.70437接近,这些特征均与俯冲带大陆岛弧火山岩一致.与之伴生的滨浅海-半深海相沉积地层和南部早石炭世巴音沟蛇绿岩的存在,表明前峡组火山岩是巴音沟蛇绿岩所代表的早石炭世洋壳在晚石炭世时期向北俯冲消减的产物.     

东天山觉罗塔格带黄山地区角闪辉长岩岩体的年代学、地球化学特征及岩石成因

为了确定东天山觉罗塔格带黄山地区单一的角闪辉长岩岩体的形成时代、源区性质及其构造属性,本文对东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩岩体进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年与地球化学分析。结果表明：2个岩体中的锆石在CL图像上主要呈条痕状吸收,Th/U值较高（0.23~0.58）,指示其岩浆成因,成岩年龄为早二叠世（281.1~282.3 Ma）。这些岩体均由单一的角闪辉长岩构成,w（SiO₂）为46.45%~52.76%,w（MgO）为5.15%~8.42%,w（Al₂O₃）为14.52%~16.84%,Mg^#主要为0.55~0.63;稀土元素配分模式呈右倾型,LREE/HREE=3.36~5.11,（La/Yb）_N=2.64~4.41,δEu值多为1.06~1.98;在微量元素蛛网图上,Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素相对富集,高场强元素Nb、Ta及Zr、P、Hf相对亏损;ε_Nd（t）=10.66~12.54（t=282 Ma）,平均为11.60。综上所述,东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔。结合同时代火成岩的组合特征、沉积作用以及区域构造演化历史,认为东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩体形成于吐哈地块与中天山地块碰撞后的伸展背景。     

皖南逍遥岩体的年代学、地球化学特征及其成因分析

皖南绩溪县逍遥岩体侵位于新元古界南华系、震旦系和下古生界海相沉积盖层中,岩性为花岗闪长岩。测得该岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素加权平均值年龄为(149.3±2.3)和(148.6±1.9)Ma,表明:岩体侵位于晚侏罗世。逍遥花岗闪长岩体的电子探针分析显示其黑云母为镁质黑云母。岩石地球化学研究表明:其为高钾钙碱性系列,准铝质—过铝质,属于I型花岗岩;微量元素特征显示其富集轻稀土而亏损重稀土元素,富集Ba、Sr等大离子亲石元素。综合地质、年代学、电子探针和岩石主微量元素分析,逍遥岩体形成于晚侏罗世,其岩浆来源于有幔源物质加入的下地壳,在形成过程中经历了较强的部分熔融作用,该岩体具有火山弧花岗岩特点。     

南天山英买来花岗岩的地质、地球化学特征及其地质意义

新疆英买来岩体位于南天山中段, 其主体由黑云母钾长花岗岩组成, 局部有二云母钾长花岗岩, 形成于晚二叠世.岩体中有两种少量椭球状的包体, 一是暗色细粒包体, 二是浅色包体.花岗岩和包体的地球化学特征基本相似, 它们在主量元素特征上以高Si、富K、富碱, 贫Mg、Ca为特征, 微量元素特征上表现为富Rb、Ba、Th以及轻重稀土的高度分馏和Nb、Ta、Zr、Hf等的负异常.花岗岩和包体的Harker图解显示出一致的变化趋势, 表明它们是同源岩浆演化的产物.其A/CNK值为0.99~1.08, 显示出准铝-过铝的特点, 而稀土元素配分曲线则显示出强烈富集轻稀土和明显的负Eu异常.结合其高的(87Sr/86Sr)_t值(0.71036~0.71585)和负的ε_Nd(t)值(-1.67~-6.45), 推测岩浆起源于壳源含斜长石的角闪石质岩石脱水条件下的部分熔融(深度＜50km), 其母岩浆在就位前发生了以黑云母和斜长石为主伴随有磁铁矿等副矿物的分离结晶作用.英买来花岗岩体的岩石类型以及地球化学特征表明其是介于A型和S型之间的一种过渡类型花岗岩类, 其形成时的构造环境为碰撞晚期或接近碰撞结束向后碰撞过渡阶段.      

东天山觉罗塔格带东段早志留世中酸性侵入岩的年代学、地球化学及构造意义

为了确定东天山觉罗塔格带东段玉海地区中酸性侵入岩的形成时代、源区性质及其构造属性,本文对该区中酸性侵入岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学以及Sr-Nd同位素分析。2个样品中的锆石在CL图像上具明显振荡环带,Th/U值为0.28～0.59,指示其岩浆成因。对岩浆锆石定年结果表明,它们主要形成于早志留世(433.2～431.2Ma),代表了寄主岩石的形成时代。样品w(SiO_2)=57.88%～69.01%,w(Na_2O)=3.46%～5.07%,w(K_2O)=0.50%～1.65%,Na_2O/K_2O=4.26～6.79,Mg#=45.1～52.3,A/CNK=0.89～1.00;稀土配分模式呈右倾型,LREE/HREE=5.55～11.47,(La/Yb)N=4.18～13.54,δEu=0.82～1.25;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Ba、U、K、Sr等)相对富集和高场强元素(Th、Ti、Nb、Ta)相对亏损;全岩εNd(t)值介于6.1～7.0之间。研究表明,早志留世中酸性侵入岩的岩浆源区主要为年轻地壳物质,结合火成岩的组合特征、岩浆作用性质以及区域构造演化历史,认为早志留世中酸性侵入岩形成于康古尔洋板片向北(吐—哈地块)俯冲的活动大陆边缘环境,从而将康古尔大洋板片北向俯冲的时限追溯至早志留世。