阿尔金清水泉斜长角闪岩同位素定年及其地球化学特征

阿尔金南缘清水泉地区与超基性岩及斜长花岗岩伴生的斜长角闪岩岩石地球化学组成显示:SiO_2和Al_2O_3含量较高,分别为47.63%~55.26%和16.42%~18.97%,Na_2O+K_2O含量低为4.91%~5.60%,MgO和Mg~#值较低为4.41%~5.72%和44.9~57.9,具有负Eu异常,其Mg#与Ti O2、Fe OT及Cr与Rb呈明显的相关性,表明岩石为地幔岩浆经分异演化形成。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr及Sm和Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Yb、Y、Lu及Ti,且Th/Ta为2.61~18.121,Nb/La为0.21~0.661,指示岩石在演化过程中受到了陆壳的混染,推断岩石形成于裂谷环境。利用LA-ICP-MS微区原位定年获得斜长角闪岩中锆石206Pb/238U加权平均年龄为461±4 Ma,指示阿尔金南缘在中奥陶世早期处于伸展的构造动力学背景之下,为研究阿尔金构造带的形成及演化提供了新的证据。     

阿尔金奇克山斜长角闪岩同位素年龄及其地球化学特征

阿尔金奇克山地区侵入于地层中的斜长角闪岩原岩为辉长岩,岩石地球化学组成显示斜长角闪岩的SiO_2和Al_2O_3含量较高为49.29%~51.03%和12.27%~14.49%,Na_2O+K_2O含量低为2.35%~4.37%,MgO和Mg~#值为6.48%~10.12%和48.7~59.6,具Eu负异常,样品的MgO对SiO_2、Al_2O_3、TiO_2及Cr-Rb和Rb/Nb-Rb/Zr关系图显示明显相关性,表明其为地幔岩浆经分异演化形成。岩石富集Rb、Th和U,亏损Nb、Sr和P,且Th/Ta为1.05~2.771,Nb/La为0.88~1.02,多小于1,显示岩石在演化过程中受到了地壳轻微混染,推断岩石形成于板内伸展环境。利用LA-ICP-MS微区原位定年获得斜长角闪岩~(206)Pb/~(238)U-~(207)Pb/~(235)U谐和年龄503±5 Ma和~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为479±6 Ma,该年龄段为阿尔金峰期变质阶段,指示岩石形成于479 Ma以前。     

北阿尔金野马泉二长花岗岩成因及其构造意义

野马泉二长花岗岩为北阿尔金地区出露面积最大的花岗岩体,为探讨其成因、形成环境及其与北阿尔金区域构造演化的关系,对其进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究.研究结果表明,野马泉岩体为中-粗粒等粒或似斑状二长花岗岩,岩体侵位时代为450~453 Ma.岩石具较高的Na₂O/K₂O比值为1.72~2.29,铝饱和指数A/CNK为0.99~1.10,P₂O₅与SiO₂含量呈负相关,具Ⅰ型花岗岩特征.轻稀土富集而重稀土亏损,较弱的负Eu异常,微量元素特征显示富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素.锆石ε_Hf（t）值为5.52~10.75,二阶段模式年龄t_DM2为0.75~1.09 Ga,其源岩可能主要是0.75~1.09 Ga的新生地壳（基性岩）.结合区域构造背景,野马泉二长花岗岩体可能形成于同碰撞-后碰撞环境,为造山带根部基性岩石部分熔融形成.      

阿尔金环形山花岗片麻岩同位素年龄及成因研究

阿尔金中段环形山二长花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为928±9Ma。岩石Si O2含量为72.26%~74.34%,全碱(Na2O+K2O)为7.22%~8.32%,Al2O3含量为12.40%~13.51%,含量较高;Mg O为0.43%~1.07%,Fe OT为2.09%~2.43%,Ca O为1.02%~2.03%,Ti O2为0.19%~0.32%,含量较低。岩石Fe OT/Mg O比值为2.28~4.87和Al2O3/Ti O2比值为40.4~69.0(均小于100)、Ca O/Na2O比值为0.46~1.06(大于0.30)、K2O/Na2O比值为2.10~3.43(大于1),富集大离子亲石元素Rb、Th、K及La等,亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P、Ti,Th/U比值为5.17~14.7、Zr/Hf比值为30.3~34.3,ΣREE总量平均为193×10-6,(La/Yb)N为3.89~5.00(小于10),δEu0.5,这些均显示S型花岗岩地球化学特征。低Sr/Ba比值(0.12~0.2)和低的Mg#值(平均值36.2),具有负Eu异常,显示其源岩区与泥质岩、基性岩的关系不大;0.4C/FM值(0.46~64)0.8和1.8A/FM值(2.09~3.22)4的地球化学特征,表明源岩为杂砂岩。锆石饱和温度计和锆石Ti温度计演算结果显示锆石的结晶温度分别为781~801℃(平均789℃)和752~985℃(平均803℃)。估算二长花岗片麻岩源区的压力为0.8~1.6GPa。岩石地球化学特征及其同位素研究表明,新元古代早期的青白口纪阿尔金地区处于同碰撞汇聚作用构造地质背景之下,导致地壳杂砂岩部分熔融形成岩浆,之后上侵结晶形成环形山岩体。     

北阿尔金喀孜萨依二长花岗岩成因及其构造意义

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等矿物组成,岩体侵位时代为425～423 Ma,铝饱和指数A/CNK为0.97～1.07,属弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石,P2O5与SiO2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,Eu异常不明显,岩石富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为+2.65～+6.23,二阶段模式年龄tDM2为1015～1243Ma,其源岩主要来自新生地壳。结合区域构造背景,喀孜萨依二长花岗岩体可能形成于碰撞后伸展环境。     

金沙江蛇绿岩中斜长岩和斜长花岗岩的U-Pb年龄及地质意义

对滇西和川西金沙江蛇绿岩斜长岩和斜长花岗岩进行了锆石Ｕ－Ｐｂ 年代学研究．滇西书松斜长岩和川西雪堆斜长花岗岩成岩年龄分别为３４０±３Ｍａ 和２９４±４Ｍａ,它们可能代表金沙江洋盆张开不同阶段的时代．这一研究表明金沙江蛇绿岩主要形成于石炭纪时期, 与南部的哀牢山蛇绿岩时代可以对比．     

塔里木西部奥依塔克斜长花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

作者对塔里木西部奥依塔克斜长花岗岩中的锆石进行了配套的原位微区U-Pb年龄和Hf同位素分析。两个样品的锆石U-Pb平均年龄分别为：337.5±6.5Ma和339.2±6.5Ma（Th/U 比值在0.3~1.0之间）,与前人所获得的SHRIMP年龄基本一致。所有锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值均分布在0.2829~0.2831之间,并具有极高的正ε_Hf值（12~17）,其平均Lu-Hf亏损地幔模式年龄为359.1Ma,与其U-Pb年龄十分接近。上述Hf同位素特点反映出其源区可能为新生的玄武质下地壳。此外,所有锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值和ε_Hf值基本位于亏损地幔演化线上,指示该新生的玄武质下地壳来源于亏损地幔。结合前人对该岩体以及区域地质的研究,推测奥依塔克岩体应与巴楚—喀什一带石炭纪似层状杂岩体相关,其形成可能受石炭纪时导致天山裂谷发育的地幔柱活动的影响。     

南阿尔金花岗岩锆石Lu-Hf同位素特征及岩石成因

在以往工作的基础上,结合本文的岩石地球化学研究,将南阿尔金花岗岩划分为5期,第1期花岗岩组合为石英闪长岩+花岗闪长岩+二长花岗岩,具有I型花岗岩的属性,时代460 Ma;第2期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,也具有I型花岗岩的特征,时代为435~450 Ma;第3期花岗岩组合为二长花岗岩+正长花岗岩+碱长花岗岩,具有A型花岗岩的属性,时代为385~411 Ma;第4期花岗岩组合为花岗闪长岩+二长花岗岩,时代为343~352 Ma,具有S型花岗岩的地球化学属性;第5期花岗岩组合为石英闪长岩+二长花岗岩+正长花岗岩,具有I型花岗岩的地球化学特征,时代为265 Ma。各期花岗岩锆石Lu–Hf同位素分析表明,ε_(Hf)(t)值大多数为正值,少数继承性锆石为负值,反映了它们的源岩以新生地壳为主,同时,也混有少量的古大陆壳的成分。根据年代学和岩石地球化学研究结果,结合区域地质特征,我们认为第1期(465~469 Ma)花岗岩浆活动可能与洋壳的俯冲作用有关;第2期(435~450 Ma)岩浆活动可能是碰撞后环境;第3期(404~411 Ma)岩浆活动可能与板块碰撞后造山带块体均衡调整、伸展有关,第4期(343~352 Ma)、第5期(265 Ma)岩浆活动可能与造山带深部块体的拆沉作用有关。     

山西中条山地区北峪奥长花岗岩的同位素年龄和同位素地球化学特征

追索北峪奥长花岗岩与围岩接触关系，发现北峪奥长花岗岩已侵入于围地层中，表明其为早元古代岩浆型侵入体。使用全岩Ｒｂ－Ｓｒ等时线方法测定北峪奥长花岗岩时代，获得的年龄为２１０７±５９Ｍａ（２σ），由此推断北峪岩体成岩时代为２１００Ｍａ，代表了本区绛县运动岩浆成事件年龄。     

赣东北蛇绿混杂岩带中大洋斜长花岗岩的地球化学和岩石成因

赣东北蛇绿混杂岩带中的西湾斜长花岗岩富Ａｌ２Ｏ３和Ｎａ２Ｏ,贫Ｋ２Ｏ;Ｓｒ、Ｂａ和Ｔｈ含量高,而Ｒｂ和高场强元素含量很低;ＬＲＥＥ富集、无Ｅｕ异常;δＮｄ（ｔ）值高,为５．３９。（＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ）ｉ低,为０．７０２７。这些特征表明西湾斜长花岗岩是大洋斜长花岗岩。在Ｌａ／Ｓｍ－Ｌａ图中,该斜长花岗岩与超基性岩和基性岩的分离结晶趋势不一致,所以它不是岩浆分离结晶的产物,而可能是基性岩石小比例部     

阿尔金南缘塔特勒克布拉克复式花岗质岩体东段片麻状花岗岩的地球化学特征、锆石U-Pb定年及其地质意义

出露于阿尔金构造带南缘北部塔特勒克布拉克复式花岗质岩体东段的片麻状花岗岩, SiO₂为71.88%~73.92%, Al₂O₃为13.39%~14.14%, K₂O+Na₂O为8.18%~8.85%, K₂O/Na₂O=1.54~2.33, A/CNK介于1.02~1.09之间, 属高钾钙碱性系列的弱过铝质岩石。该岩石富集大离子亲石元素(LILE), 亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素(HFSE); ∑REE较高且变化范围大(∑REE=98.57×10^-6~579.1×10^-6, 平均338.8×10^-6), 具有明显的负Eu异常(δEu=0.22~0.71, 平均0.34), LREE相对富集, 轻重稀土分馏明显。Nb/Ta=11.78~15.83、Zr/Hf=34.94~36.82及Th/U=8.4~12.7, 结合源岩判别图解, 推断其源区物质主要来源于上地壳的变泥砂质沉积岩类。微量元素及稀土元素特征暗示原岩部分熔融残留相的矿物组合可能为石榴石+斜长石+金红石, 全岩Zr饱和温度计计算结果显示部分熔融温度>800℃, 推断该岩石形成于麻粒岩相条件下云母和角闪石脱水诱发的部分熔融。该岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年结果为: 761±54Ma(上交点年龄), 451±1.7Ma(核部)和411.3±1.8Ma(边部), 锆石核部Th/U平均为0.64, 边部Th/U平均为0.05。结合区内超高压榴辉岩的原岩形成时代、峰期变质与退变质时代分别为约750Ma、500Ma与450Ma的研究资料(Liu et al., 2012)综合分析, 塔特勒克布拉克片麻状花岗岩的原岩时代为782.3±6.9Ma, 可能与罗迪尼亚超大陆裂解事件有关; 花岗岩结晶年龄为451±1.7Ma, 形成于俯冲碰撞造山后抬升阶段, 对应于区内深俯冲陆壳的折返时代, 此时超高压变质岩石发生了麻粒岩相的退变质作用, 随后411.3±1.8Ma又受到另一期地质事件的改造。     

南阿尔金巴什瓦克石榴橄榄岩的变质演化

南阿尔金巴什瓦克地区石榴橄榄岩在空间上呈透镜体状与高压基性麻粒岩和含石榴子石长英质片麻岩伴生.基于矿物共生组合关系和变质反应结构特征,并结合矿物化学详细分析以及温压条件的估算,我们将该区石榴橄榄岩的变质演化划分为3个阶段:峰期变质阶段(Ml)、峰后早期退变质阶段(M2)和晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M3).M1阶段的矿物组合为石榴子石(Grt)+橄榄石(O1)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx),所估算的温压条件为:T=891～ 1054℃、P=17.2 ～24.7kbar; M2阶段以石榴子石周围出现斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+尖晶石(Spl)的次生边为特征,在P=10kbar时,估算的温度条件为:T=711 ～ 796℃;M3阶段以形成角闪石(Amp)+蛇纹石(Srp)+金云母(Phl)+绿泥石(Chl)+磁铁矿(Mag)±滑石(Tlc)为特征.石榴橄榄岩具有与相邻的长英质麻粒岩和基性麻粒岩类似的P-T演化历史.结合成因矿物学和初步的地球化学特征,我们认为石榴橄榄岩的原岩可能为侵位于大陆地壳的镁铁质-超镁铁质杂岩,并在早古生代与长英质地壳物质一起俯冲,经历高压(超高压?)/高温变质作用以及随后的变质和地球动力学演化.     

北阿尔金蛇绿混杂岩带中斜长花岗岩的成因及其地质意义

北阿尔金蛇绿混杂岩带恰什坎萨依剖面南端的斜长花岗岩,呈不规则脉状和透镜状产出于蚀变辉绿岩之中。该斜长花岗岩具有高的SiO2含量(70.42%~78.29%),Al2O3含量低(9.51%~11.75%),高Na2O低K2O,K2O/Na2O=0.02~0.09,属于低钾准铝质岩石;其∑REE偏低(80.15×10-6~104.1×10-6),具中等Eu异常(δEu=0.68~0.73)以及轻稀土轻微富集的特点,微量元素显示相对富集Th、U而亏损Nb、Ta、Ti的特征。以上特征与产于蛇绿岩中的斜长花岗岩的基本特征相符合。蚀变辉绿岩主量元素显示低SiO2、Al2O3、K2O、TiO2,高CaO、Na2O以及富集Th、U、La、Ce,相对亏损Nb、P、Ti的特征,部分蚀变辉绿岩样品SiO2、Na2O含量的升高应与岩石遭受海水蚀变有关。稀土元素显示弱的Eu异常(δEu=0.86~0.94)以及轻稀土轻微富集的特点。蚀变辉绿岩Mg#=51.3~54.8,Ti/V=11~22,La/Nb=1.67~2.07,Zr/Nb=10.3~27.1的特点与区内蛇绿岩地球化学特征一致,应为区内蛇绿岩的组成部分。斜长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为518.5±4.1Ma,Hf同位素εHf(t)=4.25~9.90。在La-SiO2及TiO2-SiO2图解上,斜长花岗岩均显示部分熔融成因,结合岩石非常低Sr高Yb的特点,认为其应形成于洋壳在运移过程中发生的部分熔融。全岩Sr、Nd、Pb同位素显示蛇绿岩源区具有EMII型富集地幔特征,与前人对区内洋中脊型玄武岩的同位素研究具有一致性,而洋壳源区富集地幔特征暗示此时的洋壳形成于洋盆裂解的早期。结合以上资料分析,本次研究的斜长花岗岩和蚀变辉绿岩可能形成于北阿尔金有限洋盆裂解的早期,形成时代为518.5±4.1Ma。     

阿尔金奇克山东斜长角闪岩地球化学、年代学及其成因意义

阿尔金奇克山东斜长角闪岩岩石地球化学分析显示:岩石SiO_2和Al_2O_3含量较高,分别为46.99%~51.01%和13.85%~15.82%,MgO和FeO~T值为7.00%~7.71%和12.4%~13.5%,属拉斑系列岩石;主量元素MgO对SiO_2、Al_2O_3、CaO、FeO~T关系图及微量元素Cr-Rb和Rb/Nb-Rb/Zr关系图,显示岩石演化过程中曾发生部分熔融和分离结晶作用;轻稀土元素微富集指示岩浆可能经历了10%~20%部分熔融和低程度分离结晶的演化。锆石Lu-Hf同位素特征表明原岩是由较球粒陨石稍分异的地幔岩浆形成,岩浆的液相线温度为1175~1251℃。微区定年揭示其岩石原岩年龄为718±22Ma,变质年龄为502±14Ma。综合分析认为岩石非新太古代产物,而是形成于新元古代Rodinia超大陆汇聚作用之后的伸展期,早古生代经历了阿尔金南缘峰期变质作用,表明此时阿尔金原古特提斯洋已经闭合。     

阿尔金索尔库里地区元古代流纹岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

阿尔金索尔库里北山彩虹沟塔什达坂群卓阿布拉克组流纹岩锆石SHRIMP U-Pb 年龄为920±20Ma (MSWD=1.50),代表流纹岩的喷出时间。岩石的SiO₂介于68.33%~70.60%,K₂O>Na₂O,K₂O/Na₂O平均值6.42,属弱过铝质(ACNK平均为1.25)钙碱性系列(σ平均为2.76),为一套典型的壳源流纹岩岩石系列。稀土元素含量高(平均为211.3×10^-6),轻稀土富集(L/H平均为6.57),Eu亏损中等(δEu平均为0.30)。微量元素以富集Rb、Th、K、Zr,而相对亏损Ba、Sr、Eu、Ti、Nb、Ta为特征。岩石微量及稀土元素具有典型的板内火山岩特征,而岩石显著的低Sr特征(25.0×10^-6~65.3×10^-6,平均值为36.8×10^-6))表明其并非源自加厚的地壳,而是起源于斜长石稳定的正常地壳。阿尔金流纹岩是由进入上地壳高位岩浆房的拉斑玄武岩浆的底侵作用直接使上地壳部分熔融,形成酸性火山岩的原始岩浆。该岩浆体系沿区域断裂构造体系上升,并经历了较强的结晶分异和演化,最终形成阿尔金索尔库里北山流纹岩系列。     

阿尔金断裂与周缘新生代盆地关系

通过野外填图工作,在阿尔金断裂附近填绘出一系列的新生代地层,对这些地层目前的展布与阿尔金活动断裂的关系分析认为,始新世以来阿尔金断裂对沉积盆地表现出明显的控制作用,表现为明显的左行走滑,并兼具向北西方向掀斜的逆冲活动。乌尊硝尔盆地(索尔库里盆地西部)中的主体沉积是第四系。盆地的东南边界是阿尔金南缘主断裂;盆地西南缘,第四系沉积受东西向北倾正断层控制;盆地北缘为近东西向北倾右行逆冲脆性断裂。盆地的西部边缘超覆在基岩之上,不受断裂控制。