东昆仑东段巴隆地区变复成分砾岩层锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑东段巴隆地区哈图沟出露一套变质—变形的沉积地层,其北部为变复成分砾岩段、南部为变细碎屑岩段。根据变复成分砾岩段砾石成分统计、砾石的分选系数(1.24~1.42)及砾石的砾度等粒性特征得出该套变复成分砾岩地层为近源快速堆积的产物。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb微区测年技术,对变复成分砾岩段绢云钠长石英片岩的碎屑锆石进行U-Pb同位素测年,测试结果表明,碎屑锆石年龄谱可明显划分为6组:1南华纪—震旦纪年龄组,751~602Ma,峰值为674Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带新元古代中—晚期岩浆事件的年龄相对应,并且与Rodinia超大陆裂解事件相关,该组锆石中最小的年龄为602Ma,表明沉积地层形成时代应晚于602Ma;2中元古代晚期—新元古代中期年龄组,1146~783Ma,出现三个峰值,分别为788Ma、947Ma和1115Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带中元古代晚期—新元古代中期岩浆事件大致相对应,代表东昆仑地区响应了全球尺度的Rodinia超大陆的汇聚事件,且证实了柴达木—祁连—东昆仑等地(陆)块前寒武纪的演化特点与塔里木及扬子克拉通非常相似;3中元古代晚期年龄组,1399~1180Ma,峰值为1318Ma,该组锆石年龄可能与东昆仑构造带中元古代晚期岩浆事件相关;4中元古代早期年龄组,1712~1553Ma,峰值为1556Ma,该年龄谱段代表了源区在中元古代早期存在着一期热事件;5新太古代晚期—古元古代早期年龄组,2530~2347Ma,峰值为2518Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带内新太古代晚期—古元古代早期岩浆事件年龄大致相对应,表明东昆仑造山带新太古代晚期—古元古代早期岩浆物质也为哈图沟变质地层提供了物源;6太古宙年龄组,3230~2763Ma,表明变复成分砾岩的物源区可能存在古太古代陆核。通过对变质岩系的碎屑锆石年龄和物源特征的分析研究,认为这套变质的沉积地层并非前人所划归的泥盆系牦牛山组,其形成时代应归属于晚震旦世。砾石成分统计和年代学测试结果表明,巴隆地区哈图沟变复成分砾岩层物质主要来源于东昆仑造山带的前寒武纪白沙河岩组、小庙岩组、万宝沟岩群等变质地层和中、新元古代深变质的花岗质片麻岩等。     

东昆仑东段原特提斯洋俯冲的岩浆响应:来自晚震旦世锆石U-Pb年龄的证据

东昆仑造山带新元古代岩浆岩的研究对原特提斯洋的演化具有重要意义.选取东昆仑造山带东段可可沙地区晚震旦世敦德沙尔郭勒角闪二长岩为研究对象,运用锆石U-Pb年代学方法,结合已有的区域地质资料,为新元古代晚期-早古生代的"泛非造山运动"及东昆仑弧后盆地拉张裂解及原特提斯洋俯冲消减时限提供约束.敦德沙尔郭勒角闪二长岩岩石学和岩石地球化学特征显示其具有钾质碱性岩的特征,样品11029/8中所挑锆石均具有岩浆韵律环带,具有较高Th/U比值（0.21~0.41）,为岩浆成因锆石.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为544.8±7.8 Ma（MSWD=5.7）,属于震旦纪晚期或寒武纪早期.敦德沙尔郭勒角闪二长岩是原特提斯洋向北俯冲的产物.      

东昆仑造山带东段元古界小庙岩组的锆石U-Pb年龄

通过对东昆仑造山带东段香日德南部可可沙地区前寒武纪变质基底小庙岩组的野外地质调查,运用岩石学研究和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,探讨小庙岩组的形成时代。结果表明:小庙岩组主要为一套石英质变质岩系,可归纳为4种岩性组合,即黑云石英片岩-石英岩组合、片麻岩-片岩组合、角闪片岩-黑云石英片岩组合和石英岩-大理岩组合。原岩组合可能为一套火山-沉积建造,属于浅海陆缘沉积,变质条件为中压低角闪岩相。锆石U-Pb年代学表明,小庙岩组物源区存在1 600~2 729 M a的构造-热事件,其主体形成于1 683~1 554 M a,时代归属中元古代。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论:东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论：东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗岩成因、锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗质岩体,主要分布在豹子沟一带,呈岩基状产出.岩石地球化学研究显示,其具有钙碱性、弱过铝质（A/CNK=0.99~1.04）特征;稀土元素球粒陨石标准化表现为轻稀土富集,重稀土亏损的特征,具弱负Eu异常,δEu为0.73~0.97;微量元素显示高场强元素Nb、Ta、Ti等亏损的特征,认为其形成于陆缘弧环境,属于I型花岗岩.运用LA-ICP-MS技术对该花岗质岩体进行锆石U-Pb测年,获得二长花岗岩年龄为281.5±4.0 Ma,表明其形成于早二叠世晚期.结合区域构造演化,表明特提斯洋于早二叠世晚期就已经开始向塔里木板块俯冲,该数据代表了目前已知最早的一期晚古生代-早中生代花岗岩浆活动时间,而此时的古特提斯洋处于伸展结束-俯冲开始转变时期.      

东昆仑南缘布青山地区得力斯坦花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

布青山构造混杂岩带地处青藏高原东北缘,是东昆仑南缘一条重要的构造单元边界,带内构造岩浆活动强烈,早古生代—晚古生代中酸性侵入岩较发育。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年技术,对研究区内得力斯坦花岗闪长岩进行高精度的年代学测试,获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为414.3±1.8Ma,表明其侵位时间为晚志留世—早泥盆世。结合前人研究成果,认为得力斯坦花岗闪长岩是洋壳俯冲板块部分熔融的产物,暗示布青山地区原特提斯洋向北俯冲可能持续到晚志留世—早泥盆世,进而为研究东昆仑地区的地质构造演化提供新的约束。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体形成时代、成因及其地质意义

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体主要岩石类型包括角闪辉长岩和石英闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示加鲁河中基性岩体的结晶年龄为220 Ma。岩体SiO_2含量较低,为47.91%~58.92%,Al_2O_3含量为15.54%~18.35%,Na2O为1.70%~3.34%,K_2O为0.58%~1.92%,Na_2O/K_2O比值为1.34~2.93,平均1.92,MgO含量为3.69%~8.24%,Mg~#为46~61,铝饱和指数A/CNK介于0.70~0.90之间,主体属于准铝质中钾钙碱性系列。岩体富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具明显的Eu负异常(δEu=0.40~0.59);微量元素富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)。岩石学和地球化学研究显示岩体在地壳深部和浅部经历了两次岩浆混合作用。在深部,幔源岩浆底侵作用使下地壳部分熔融形成长英质岩浆,两种岩浆不同比例混合,经过化学扩散均一化,从而具有相似的同位素特征和岩石地球化学特征。在地壳浅部,经深部混合的岩浆注入花岗质岩浆,岩浆边部同花岗岩完全混合形成加鲁河岩体中石英闪长岩,不完全混合则形成暗色微粒包体。对加鲁河中基性岩体研究表明,东昆仑东段在晚三叠世处于古特提斯演化的后碰撞阶段,在这一时期存在岩浆底侵事件。     

东昆仑造山带纳赤台群流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

纳赤台群是东昆仑早古生代造山带中岩石组成复杂的重要岩石地层单位,长期以来对其形成时代存在较大分歧。采用SHRIMP锆石U-Pb定年方法,对格尔木南水泥厂地区出露的纳赤台群石灰厂组流纹岩进行了高精度年代测定,结果表明,流纹岩中13个岩浆岩锆石206Pb/238U年龄平均值为450.4 ± 4.3 Ma,它被解释为火山作用年龄,由此限定纳赤台群石灰厂组火山岩段形成时代为晚奥陶世。      

东昆仑东段益克郭勒侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

东昆仑东段益克郭勒侵入体主要由闪长岩、石英碱长正长岩、英云闪长斑岩及花岗闪长岩组成.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,闪长岩、石英碱长正长岩和英云闪长斑岩的年龄分别为(223.4±1.1)Ma、(222.9±1.3)Ma和(230.9±1.1)Ma,表明益克郭勒侵入体形成于中三叠世.益克郭勒中三叠世侵入岩属...     

东昆仑东段下三叠统洪水川组沉积序列与盆地构造原型恢复

下三叠统洪水川组沉积地层研究结果表明,洪水川组由底到顶可划分为6个岩性段,一段主要为灰绿-肝红色粗碎屑岩及紫红色细碎屑岩组合;二段主要为灰绿色含砾粗砂岩、粗砂岩夹砾岩组合;三段以深灰色-灰黑色薄层-中薄层灰岩为主,四段主要为浅灰色-灰色中-薄层粉砂岩夹灰色薄层灰岩组合,五段主要为鲍马序列中某几段有规律的浊积岩组合,六段主要为灰色中薄层细砾岩、含细砾粗砂岩、细砂岩夹薄层钙质粉砂岩及灰岩组合。岩石组合及沉积结构构造特征表明,洪水川组一段和二段属于扇三角洲沉积体系,三段和四段属于浅海混积陆棚沉积体系,五段属于半深海-深海浊流沉积体系,六段属于滨浅海沉积体系。洪水川组沉积序列与弧前盆地沉积序列相似,记录了一个弧前盆地初始沉积、正常沉积、晚期沉积等连续的沉积-构造演化过程,认为洪水川组是一套形成于阿尼玛卿-布青山古特提斯洋向北俯冲过程中的弧前盆地的产物,客观记录了东昆仑三叠纪弧前盆地形成及古洋壳俯冲过程。     

东昆仑南缘早三叠世洪水川组的源区特征:来自碎屑组成、重矿物和岩石地球化学的证据

分布于东昆仑南缘的早三叠世洪水川组系一套由砾岩、砂岩、页岩和鲕粒灰岩等浅海相和河流相沉积物构成的弧前盆地沉积组合.砂岩碎屑组成、重矿物组合、岩石地球化学和古水流综合研究结果表明,洪水川组砂岩物源主要来自于北侧的岛弧带,同时南侧的阿尼玛卿蛇绿混杂带也为其形成提供了部分物源;源区主要出露长英质岩石、变质岩和硅质岩.     

青海东昆仑东段塔妥地区小庙岩组变质岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑地区小庙岩组的形成时代长期存在争议,且缺少精确的年代学证据。以东昆仑东段塔妥地区小庙岩组变质碎屑岩为研究对象,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨其形成时代。结果显示,锆石具有较宽的年龄谱(1551~2624Ma),可划分为2624~2603Ma、2501~2290Ma、2196~2036Ma和1921~1551Ma年龄组,最后一组可进一步划分为1921~1690Ma和1641~1551Ma两个亚组。其中1921~1690Ma代表了物源区强烈的变质岩浆热事件,具有最强峰值特征(峰值年龄为1783Ma),而2501~2290Ma代表了源区一次变质事件,并有少量2196~2036Ma年龄记录,个别2600Ma的碎屑锆石暗示东昆仑地区存在新太古代的陆核。1641~1551Ma(加权平均年龄为1597Ma)代表了小庙岩组发生变质的时间,而物源区最晚变质年龄为1690Ma,从而确定小庙岩组形成于1690~1597Ma,属中元古代。对比碎屑锆石年龄频谱和东昆仑地区较老变质基底记录的构造-热事件信息,小庙岩组主要沉积物源可能来自于古元古界白沙河岩组,而东昆仑与华北在古元古代末—中元古代早期构造事件的对比揭示,在这一时期二者具有相似的构造演化特征。     

豫西地区下三叠统刘家沟组砾岩成因

豫西地区刘家沟组中下部发育多层砾岩,其中扁平砾石与球形砾石共生,扁平砾多顺层排列,球形砾常具圈层结构。因该砾岩层发育普遍,特征明显,成为刘家沟组的区域划分对比标志之一。但迄今为止,其成因众说纷纭、未有定论。通过砾岩发育层段的野外观察,结合刘家沟组的沉积环境分析,认为宜阳地区刘家沟组砾岩层的砾石不是单纯的物理成因,其形成可能与微生物繁盛的席底底质有关。微生物席的存在使沉积物表面具有一定的粘性和韧性,在动荡水流的作用下,部分破坏作用形成的微生物席碎片卷曲、滚动,形成具有圈层结构的"砂球",在湖泊重力流作用下,扁平的微生物席碎片与"砂球"被搬运至较深水区域,形成特征明显的扁平砾石砾岩层。     

东昆仑小圆山铁多金属矿区斜长花岗斑岩锆石U-Pb测年、岩石地球化学及找矿意义

东昆仑祁漫塔格地区是青海省重要的矽卡岩型铁多金属成矿带,小圆山矽卡岩型铁多金属矿位于青海祁漫塔格东段,其成矿作用与斜长花岗斑岩关系密切,矿体产于斜长花岗斑岩的外接触带。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,获得斜长花岗斑岩加权平均年龄为(216.9±1.9)Ma(n=16,MSWD=2.9),厘定其形成时代为晚三叠世。岩石地球化学研究表明,斜长花岗斑岩为过铝质高钾钙碱性系列岩石。岩石明显富集大离子亲石元素(Rb、K)、LREE和活泼的不相容元素(如U、Th),相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti),显示了轻稀土元素强烈富集的右倾式稀土配分型式,呈明显负Eu异常。综合青海祁漫塔格地区已有年代学资料和区域地质构造演化特征,认为小圆山斜长花岗斑岩可能形成于后碰撞构造阶段,为区域东昆仑造山带晚古生代—早中生代构造旋回的产物。     

东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组砂岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及其构造意义

东昆仑南缘上二叠统（乐平统）格曲组为一套由砾岩、砂岩、钙质泥岩构成的扇三角洲-浅海碳酸盐台地相沉积组合,在区域地质演化分析上具有重要的意义。经测定,格曲组砂岩的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的范围为412~2448Ma,包括1869~1602Ma、1396Ma~1270Ma、1197~877Ma和572~412Ma四个年龄区间,指示物源区先后经历了古元古代早期的构造-岩浆事件、古元古代晚期的汇聚事件、中元古代的裂解事件、中元古代晚期—新元古代早期的构造-岩浆-变质事件和新元古代晚期—早古生代的裂解-扩张-汇聚事件。其中,与新元古代—早古生代洋陆转化相关的产物是格曲组的主要物源。格曲组砂岩碎屑锆石年龄组成表明沉积盆地具有前陆盆地“冷盆地”的特征。相对于格曲组,下中二叠统存在大量大于2000Ma的年龄信息,而下三叠统开始出现了大量海西末期-印支期的年龄信息。碎屑锆石年龄组成出现两次明显的变化,分别为格曲组和洪水川组底部不整合所代表的构造运动的沉积响应,表现出较好的构造-沉积耦合关系。     

东昆仑牦牛山组流纹岩锆石U-Pb年龄及构造意义

东昆仑水泥厂地区造山后火山-沉积盆地内形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系地层之上,其形成时代的研究对限定东昆仑早古生代洋盆关闭的时间具有重要意义。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LAMC-ICPMS)方法,对火山-沉积盆地内牦牛山组不同层位的流纹岩夹层进行了精确的锆石U-Pb定年研究。结果表明,盆地北缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B743-2)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为423.2±1.8Ma,盆地西缘牦牛山组底砾岩之上的流纹岩(B820-1)中岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值为408.2±2.4Ma,盆地西缘和南缘牦牛山组中上部碎屑岩中流纹岩夹层(B705-1和B656-1)的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄平均值分别为404.9±4.8Ma和399.6±2.8Ma。它们代表了牦牛山组不同层位火山岩的形成年龄,由此可以限定水泥厂地区牦牛山组形成时间为400～423Ma。上述年代学结果较为精确地限定了东昆仑早古生代洋盆关闭的构造年代。流纹岩中2486～920Ma元古代继承锆石的发现,说明东昆仑南的变质基底和扬子板块变质基底类似,是晋宁期0.9～1.0Ga罗迪尼亚超大陆形成时发育起来的。     

东昆仑香日德地区晚三叠世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石成因和构造意义

东昆仑地区广泛分布了大量花岗岩.已有的研究工作表明,东昆仑地区的花岗岩主要形成于晚二叠世-中三叠世和晚三叠世两个时期.本文提供了香日德地区二长花岗岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb定年数据和全岩化学,稀土微量元素及Sr、Nd同位素地球化学研究资料,结合前人对该区不同时期花岗岩的研究成果,对香日德晚三叠世花岗岩的成因及其形成的动力学背景进行了讨论.研究表明东昆仑东段香日德地区的二长花岗岩和花岗闪长岩分别形成于223.2±1.7Ma和220.6±1.5Ma,属晚三叠世花岗岩浆作用的产物.根据该花岗岩的主量元素(特别是A/CNK比值),岩石富集大离子亲石元素(LILE:Rb、Th和K)和轻稀土(LREE),明显亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Ti和P),以及岩石具有相对高的I_sr值(0.70820~0.71148)和相对低的ε_Nd(t)值为-6.4~-3.6和较古老的模式年龄t_2DM(1.5~1.7Ga)等地球化学特征,论证了该花岗岩的成因,指出香日德花岗闪长岩-二长花岗岩的起源和成因与碰撞后的背景下岩石圈的拆沉诱发的古老地壳物质的部分熔融作用有关,晚三叠世花岗岩岩浆作用是对自晚海西期以来幔源玄武质岩浆长期的底侵作用及地壳不断加厚的一种响应.它进一步证明在东昆仑地区,阿尼玛卿古特提斯洋的俯冲作用一直持续到早三叠纪,至晚三叠世才全面转入陆内碰撞造山阶段.晚三叠世花岗岩与晚二叠世-中三叠世花岗岩在暗色包体含量、岩浆混合作用的特征等方面的差异,可以用幔源物质贡献量的差异以及花岗质岩浆作用所经历的MASH过程的不同来解释.     

西昆仑造山带东段上其汗组火山岩地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

通过对西昆仑北带东段上其汗组玄武安山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为473.1±2.2Ma,代表玄武安山岩的结晶年龄。研究区上其汗组火山岩富集大离子亲石元素Sr、Ba、U、Th等,亏损高场强元素Nb、Zr、Ta、Ti等,为消减带火山岩的标志性特征。不相容元素Th/Ta值为9.5～20.89,与上地壳的Th/Ta值(10)较接近。岩石具有较高的La/Nb值(2.73～4.89),明显高于大陆地壳这一比值(2.2),表明有地壳物质混染。同时,岩石中Nb含量较高,为8.14×10~(-6)～12.3×10~(-6),Nb/Ta值为15.2～17.38,表明岩浆源区受到来自消减残留板片流体或熔体的交代作用。对岩石主量、微量元素特征、岩石学特征及大地构造背景综合分析认为,上其汗组火山岩形成于岛弧环境,其为库地-其曼于特洋在早古生代向北俯冲的产物。