扬子陆块下古生界页岩发育特征与沉积模式

为了深入探讨扬子陆块下古生界页岩发育与分布特征、建立沉积模式,系统收集与整理了扬子陆块下寒武统牛蹄塘组与上奥陶统-下志留统五峰-龙马溪组两套富有机质页岩大量数据,选取贵州省三都县渣拉沟及四川省筠连县昭104井两个典型剖面与井岩芯进行了系统观察与采样,对扬子陆块范围内两套富有机质页岩岩性与沉积相发育特征进行了系统分析.研究表明,早古生代以来,扬子陆块受被动大陆边缘扩张与陆缘造山挠曲坳陷两类成盆环境影响[1-2],牛蹄塘组页岩沉积于被动大陆边缘扩张环境,缘于上升洋流与缺氧事件复合沉积模式,富有机质页岩以扬子陆块东南缘深水陆棚-斜坡相区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高;五峰-龙马溪组页岩沉积于加里东期周缘前陆造山环境,缘于浅水陆棚-闭塞滞留海湾沉积模式,富有机质页岩以中上扬子陆块东南缘深水陆棚区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高.     

赞比亚东北部卡萨马群形成环境:碎屑锆石U-Pb年龄与Hf同位素的限定

赞比亚东北部班韦乌卢地块受到其东北部的古元古代乌本迪构造带、西北部的中元古代基巴拉构造带、东南部的中元古代伊鲁米德构造带及西南部泛非期卢弗里安构造带的影响。班韦乌卢地块主要由基底和沉积盖层两部分组成。其中,基底主要由片岩带、安山质-流纹质变质火山岩、花岗岩类岩基及其他侵入体组成。沉积盖层从老至新依次为姆波罗科索群、卡萨马群、加丹加超群及新生代的河流相和湖泊相沉积。本文对卡萨马地区的卡萨马群地质特征、碎屑锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学特征进行了系统研究,获得卡萨马群中紫红色粉砂岩的32颗碎屑锆石U-Pb年龄多集中在(1849±23)～(1993±21)Ma,卡萨马群的形成时代可能晚于(1434±14)Ma,属于中元古代,其中22颗锆石(176Hf/177Hf)i为0.281049～0.281618,εHf(t)为-12.8～-1.6,二阶段模式年龄变化范围为2406～3487 Ma。对卡萨马群的砂岩进行了稀土元素分析和微量元素分析,结果显示卡萨马群砂岩δEu负异常明显,投点主要落在沉积岩区;微量元素显示砂岩形成于被动大陆边缘环境。     

滇西保山地块早古生代碎屑锆石U-Pb-Hf同位素研究及其对冈瓦纳大陆重建的制约

滇西地区出露的古生界公养河群和孟定街群分别位于保山地块的西部和东部,其沉积时代、构造归属、碎屑物质来源及在早古生代冈瓦纳大陆重建中的古地理位置具有重要研究意义。本文对公养河群2个砂岩样品和孟定街群的4个变质砂岩样品的碎屑锆石进行U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析。其中,公养河群的碎屑锆石年龄谱范围是3862～533Ma,ε_(Hf)(t)值的范围是-37. 8～+11. 0,最小年龄峰期为549～533Ma,表明该群的最大沉积年龄为早寒武世早期,该群可能为寒武系地层。孟定街群的碎屑锆石年龄谱范围是3097～542Ma,ε_(Hf)(t)值的范围是-39. 5～+10. 5,其最小年龄峰期(576～458Ma)将该群的沉积下限时代限制在晚奥陶世。结合保山地块的其他古生代地层的碎屑锆石研究,我们认为保山地块在早古生代位于冈瓦纳大陆北缘,物源主要来自印度大陆,但～1. 17Ga年龄峰的出现说明其东部可能接受了一定比例来自西澳大利亚的沉积物质。这一结果表明保山地块在冈瓦纳大陆北缘重建中的位置应该靠近印度大陆,而其东缘接近澳大利亚大陆。     

Early Paleozoic paleogeography of the northern Gondwana margin: new evidence for Ordovician-Silurian glaciation

During the Early Paleozoic, transgressions and the distribution of sedimentary facies on the northern Gondwana margin were controlled by a regional NNW-SSE to almost north-south striking structural relief. In Early Silurian times, a eustatic highstand enabled the sea to reach its maximum southward extent.The counterclockwise rotation of Gondwana during the Cambrian and Early Ordovician caused the northern Gondwana margin to shift from intertropical to southern polar latitudes in Ordovician times. Glacial and periglacial deposits are reported from many localities in Morocco, Algeria, Niger, Libya, Chad, Sudan, Jordan and Saudi Arabia. The Late Ordovician glaciation phase was followed by a period of a major glacioeustatic sea-level rise in the Early Silurian due to the retreat of the ice-cap. As a consequence of the decreasing water circulation in the basin centers (Central Arabia, Murzuk- and Ghadames basins), highly bituminous euxinic shales were deposited. These shales are considered to be the main source rock of Paleozoic oil and gas deposits in parts of Saudi Arabia, Libya and Algeria.The following regression in the southern parts of the Early Silurian sea was probably caused by a second glacial advance, which was mainly restricted to areas in Chad, Sudan and Niger. Evidence for glacial activity and fluvioglacial sedimentation is available from rocks overlying the basal Silurian shale in north-east Chad and north-west Sudan. The Early Silurian ice advance is considered to be responsible for the termination of euxinic shale deposition in the basin centers.     

伊犁地块北缘早古生代构造热事件: 来自托克赛石榴角闪岩及其围岩的约束

伊犁地块是中亚造山带西南缘的重要组成部分, 其南北缘出露前寒武纪变质基底, 其中伊犁地块北缘温泉岩群中识别出奥陶纪岛弧型岩浆岩, 被认为是准噶尔洋向南俯冲于伊犁地块之下的物质记录, 但相应的变质作用记录很少有报道。近期, 从温泉县托克赛地区温泉岩群中识别出的石榴角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹, 可能记录了伊犁地块北缘早古生代俯冲、碰撞事件, 但其形成时代和构造属性尚不清楚。本研究在详细野外地质调查和岩相学研究的基础上, 对托克赛石榴角闪岩及其围岩开展详细的岩石地球化学和年代学研究。结果表明, 托克赛石榴角闪岩呈透镜状分布于温泉岩群中, 原岩为拉斑玄武岩, 岩石TiO₂(3.10%~3.89%)含量较高, K₂O+Na₂O(0.76%~2.01%)含量低, 富集大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 具有陆内裂谷拉斑玄武岩的特征(Th/Ta=1.70~2.76、Ta/Hf=0.23~0.37), 来源于具有OIB特征的幔源岩浆。岩石较低的MgO(4.82%~6.40%)、Cr(70.8×10^-6~224×10^-6)、Ni(9.68×10^-6~65.7×10^-6)含量及Mg^#值(34.0~41.3)、Nb/U值(14.3~36.3)、Nb/Ta值(9.70~16.2)和La/Sm值(2.01~3.28), 表明岩浆经历了较强的分离结晶作用和少量的地壳混染。锆石U-Pb测年结果显示石榴角闪岩原岩形成于新元古代中晚期, 峰期变质时代为晚奥陶世末期(450~440Ma), 围岩中的锆石和独居石均记录了同时期的构造热事件。综合研究认为, 石榴角闪岩原岩形成于板内裂谷环境, 是伊犁地块响应罗迪尼亚超大陆裂解事件的物质记录, 暗示伊犁地块是原塔里木地块的一部分; 石榴角闪岩及其围岩中识别出的奥陶纪末期高角闪岩相变质作用事件, 记录了阿克套-温泉微陆块向南与伊犁地块或哈萨克斯坦微陆块的拼贴-碰撞过程。

     

上扬子北缘震旦纪-早古生代沉积演化与储层分布特征

上扬子北缘地层沉积演化既受北部南秦岭构造、西部龙门山构造、同时也受北部汉南古陆的长期继承性隆起影响。震旦纪-早古生代,其北部为秦岭洋、西部为巴颜喀拉洋,沉积充填演化序列有别于扬子地台东南边缘。在铁船山组-西乡组火山-沉积岩系和南华系冰碛岩之上,主要经历了震旦纪初始碳酸盐台地、早中寒武世陆棚、晚末寒武世-早奥陶世碳酸盐台地及克拉通边缘隆升、中晚奥陶世台地淹没、晚奥陶-早志留世滞留陆棚沉积等阶段。沉积演化过程中,上扬子北缘地区形成了多套区域性烃源岩,也形成了多套有利的储层,主要包括灯影组藻礁-白云岩储层、仙女洞组鲕粒灰岩储层、沧浪铺组砂体储层、石龙洞组白云岩储层。储层分布广泛,尽管总体以低孔低渗为主,但部分地区白云岩、灰岩储层溶蚀作用发育,储集性较好,灯影组与石龙洞组是主要的储层与潜在勘探目的层,具有较好的油气勘探潜力。     

伊犁地块北缘早志留世辉绿岩脉岩石成因与构造启示: 年代学与地球化学制约

伊犁地块北缘发育新元古代、石炭纪等多期基性岩脉, 记录了区域构造体制转换过程的重要信息。本文报道了在伊犁地块北缘温泉县乌斯图一带出露的前寒武纪变质岩系中新识别出早志留世辉绿岩脉及其围岩锆石U-Pb年龄与Hf同位素、岩石地球化学及全岩Sr-Nd同位素组成, 并探讨了岩石成因及其构造意义。辉绿岩锆石U-Pb年龄为442±7Ma, 形成于早志留世; 围岩(淡色花岗岩)锆石U-Pb年龄为901±3Ma, 形成于新元古代早期。辉绿岩样品具有较高的Fe₂O₃^T(8.34%~9.81%)、全碱含量(K₂O+Na₂O=5.72%~6.86%)和较低的MgO (3.69%~4.38%)和TiO₂ (1.69%~2.00%)含量, 属于高钾钙碱性系列岩石。岩石富集大离子亲石元素(LILEs, 如Rb、Th、U、K), 亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb、Ta、Ti), 具有较低的Nb/Th比值(0.13~1.16)、Nb/La比值(0.42~0.45)及较高的Zr/Hf比值(39.6~42.2), 锆石ε_Hf(t)值介于+3.0~+9.1, 全岩ε_Nd(t)值介于+1.9~+3.6, 暗示其来源于受俯冲流体改造的岩石圈地幔, 源区岩石主要为尖晶石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩。同时, 岩石具有较低的Mg^#值(49.6~52.5)和Cr(39.8×10^-6)、Ni(17.1×10^-6)含量, 表明岩浆的演化过程中经历了镁铁质矿物的分离结晶, 受地壳混染作用不明显。岩石Zr(212×10^-6~242×10^-6)、Hf(5.16×10^-6~6.02×10^-6)、Nb(6.69×10^-6~9.24×10^-6)、Ta(0.60×10^-6~0.81×10^-6)元素含量及Zr/Y(5.21~6.82)、Hf/Th(0.69~0.91)比值等指示辉绿岩脉形成于伸展环境, 可能与奥陶纪末阿克陶-温泉微地块拼贴到伊犁地块后诱发的俯冲板片角度变化或构造体制转换而导致的伸展构造背景有关。

     

Early Mesozoic unroofing pattern of the Dabie Mountains (China): Constraints from the U-Pb detrital zircon geochronology and Si-in-white mica analysis of synorogenic sediments in the Jianghan Basin

This paper presents the results of an integrated U-Pb detrital zircon geochronology and Si-in-white mica analysis for synorogenic sediments in the Jianghan Basin to the south of the Dabie Orogen. The results provide an improved understanding of the provenance of these sediments and the unroofing pattern of the early Mesozoic Dabie Mountain. Si contents of detrital white micas range from 3.09 to 3.34 atoms pfu for the upper Triassic sandstones whereas 3.06 to 3.59 atoms pfu for the lower and middle Jurassic sandstones. The majority of detrital white micas in the lower Jurassic sandstones is phengitic and originated exclusively from the Dabie high- to ultrahigh- pressure rocks. The U-Pb dating results of the detrital zircons for seven samples suggest that these synorogenic sediments have a significant change of provenance from late Triassic to early and middle Jurassic. For the upper Triassic sandstone, the U-Pb age clusters of these zircons are characterized by ~ 420-450 Ma, ~ 750-820 Ma, ~ 1050-1200 Ma and ~ 2500 Ma with minor Luliangian (~ 1700–2000 Ma) components. In contrast, the zircon ages of the Jurassic sandstones are dominated by the Luliangian (~ 1700–2000 Ma) ages with only minor Caledonian (~ 420-450 Ma) and Greenville (~ 1050-1200 Ma) ages. In combination with other available geological data, it can be concluded that the Dabie HP-UHP rocks might initially be exposed to the surface at the beginning of early Jurassic (~ 190 Ma). The Jiangnan terrain (also named “Jiangnan old continental in Chinese) to the south of the Jianghan basin provided the predominant supply of upper Triassic sediments, whereas the Paleoproterozoic Yangtze crustal materials (overlying the present Dabie Complex at the time) were the important provenance of the Jurassic sediments in the Jianghan basin.     

喜马拉雅地体的泛非-早古生代造山事件年龄记录

喜马拉雅地体是55±10Ma以来印度陆块与欧亚大陆碰撞而形成的增生地体,位于其中的高喜马拉雅与特提斯-喜马拉雅构造单元的变质基底主要由角闪岩相的富铝变质沉积岩和花岗质片麻岩组成。对两类岩石中锆石的SHRIMPU-Pb测年结果表明,除了记录了20Ma以来的构造事件年龄外,主要保存了529-457Ma的变形和变质事件记录,另外还保存了更早期(>835Ma)的年龄信息。根据20Ma以来崛起的喜马拉雅挤出岩片中包含早期强烈褶皱和向南的斜向逆冲构造以及伴随的角闪岩相变质作用记录,结合岩石测年所获得的大量泛非-早古生代年龄和奥陶纪底砾岩的发现,说明曾位于南半球印度陆块北部的变质基底岩石经历过泛非-早古生代造山事件,同位素年代学数据表明:(1)原始喜马拉雅山是泛非-早古生代造山事件的产物;(2)印度陆块早-中元古代变质基底的再活化在原始喜马拉雅山形成中起重要的作用;(3)现在的喜马拉雅山是在泛非-早古生代造山事件基础上再造山的结果。     

滇西腾冲地块高黎贡山群早志留世变质花岗岩体的年代学、地球化学特征及意义

西南特提斯构造带广泛发育的早古生代岩浆岩是冈瓦纳大陆边缘原特提斯洋增生造山作用的产物,目前报导的岩浆岩侵位时代在536~448Ma。本文通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,在腾冲地块东缘高黎贡山群中首次发现了年轻至~437Ma的片麻状花岗质岩体,并结合其锆石Hf同位素和全岩主微量地球化学特征,进一步制约原特提斯洋构造演化过程。样品主量元素显示此片麻状花岗岩体具有高硅(SiO_2=72.78%~73.69%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.23%~8.70%)的过铝质(A/CNK=1.08~1.12)特征,微量元素显示此岩体相对富集轻稀土元素、大离子亲石元素(K、Rb)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr、Ti)以及Ba、Sr、Eu。综合岩石样品的矿物组合特征和地球化学特征,判断该岩体为S型花岗岩,源于以砂屑岩为主的沉积岩类的部分熔融,且源区有斜长石的残留。锆石εHf(t)值(-9.8~-6.2)和二阶段模式年龄tDM2(2.0~1.8Ga)也表明其源于古老地壳沉积物,且无幔源物质加入。根据全岩锆饱和温度计和锆石Ti温度计得出其岩浆从源区发生部分熔融到固结的过程中,温度从794℃左右下降到约754℃。熔浆温度较高,推测源区部分熔融过程中有地幔热的供给。综合前人研究成果,冈瓦纳大陆边缘在早古生代依次经历了原特提斯洋板片俯冲(ca.530~510Ma)、地块群增生与洋板片断离(ca.510~490Ma)、岩石圈挤压增厚(ca.490~475Ma)和岩石圈地幔拆沉(ca.470~460Ma)。岩石圈地幔拆沉将导致软流圈上涌及随后大陆岩石圈的持续伸展。腾冲地块侵位于~437Ma的花岗质岩体系该拆沉构造后的伸展环境中,以砂屑岩为主的古老地壳沉积岩在地幔热的供给下发生部分熔融的产物。     

五河杂岩凤阳群白云山组的源区特征及沉积时代:来自锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的证据

华北克拉通东部陆块内的胶-辽-吉带是一条古元古代构造活动带,其是否向南西穿越郯庐断裂带延伸至徐州-蚌埠一带还存在着争议。蚌埠地区早前寒武纪变质基底主要包括晚太古代早期的霍邱群、古元古代五河群、凤阳群以及少量的古元古代花岗(片麻)岩。其中低绿片岩相变质的凤阳群自下而上被分为白云山组、青石山组和宋集组,原始沉积物分别为石英砂岩-砂、粉砂泥质及富镁碳酸盐岩交替-粉砂泥质、泥质和少量泥灰质。本次研究对采自凤阳群底部白云山组的2个石英岩和1个长石石英岩样品的碎屑锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素研究表明,3个样品的碎屑锆石年龄图谱十分相似,最重要的年龄区间为2.57~2.46Ga,峰值年龄约为2.52Ga,εHf(t)值在-7.39到+7.37之间,其中有大约90%具有正值,来源于蚌埠地区的晚太古代末期的花岗质岩石。另一个重要的年龄区间是2.98~2.66Ga,峰值为2.94Ga和2.69Ga,εHf(t)值在-11.8到+7.24之间,其中超过90%为正值,来源于蚌埠地区的霍邱群以及晚太古代早期花岗质岩体。此外,还有少量具有负εHf(t)值的3.61~3.34Ga的古太古代碎屑锆石被发现。这些古太古代碎屑锆石的εHf(t)值(-6.34~-1.05)以及两阶段模式年龄(3.75~4.07Ga)与华北克拉通南缘邻近地区(登封、焦作、信阳以及胶东)发现的古太古代锆石特征相似,说明华北克拉通南缘可能存在过古太古代,甚至冥古宙古老陆壳。5颗最年轻的锆石可以将凤阳群白云山组的最大沉积年龄限定在2.37Ga左右,而前人报到的白云母K-Ar年龄1878Ma与蚌埠地区1.88~1.80Ga的主期变质时代为其形成时代的上限做出了限制。结合胶-辽-吉带老岭群和北辽河群大石桥组中具有相似碎屑锆石年龄图谱的变质沉积岩,我们认为在2.3~2.1Ga裂谷发育早期活动带内沉积了海相碳酸盐岩及新太古代陆壳来源的碎屑岩。     

库鲁克塔格地区新元古代沉积物源分析:来自碎屑锆石年代学的证据

库鲁克塔格位于南天山和塔里木盆地接合部,保留相对较完整的地层记录。新元古代贝义西组主要为一套火山-沉积组合序列,育肯沟组为浊流成因的砂岩和粉砂岩组合。对取自两个地层的沉积岩样品,分别进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,并分别获得了93组和71组U-Pb有效年龄。其中贝义西组锆石U-Pb年龄主峰值为821Ma、次峰值为861Ma的碎屑锆石(761~847Ma)具有显著优势,育肯沟组年龄值为768Ma(次峰值为800Ma和741Ma)的碎屑锆石比较集中,说明库鲁克塔格地区在741Ma、768Ma、800Ma、821Ma和861Ma有大规模的岩浆活动。10个太古代碎屑锆石年龄以及综合已有的研究成果,确认库鲁克塔格存在中-新太古代基底。贝义西组砂岩主要源自761~847Ma、851~972Ma和1808~2498Ma岩石。育肯沟组主要来自734~845Ma、858~963Ma和1708~2486Ma的岩石。     

扬子地块南缘晚古生代洋壳存在的Nd同位素证据

总结我国扬子地块南缘新元古代—早中生代沉积岩目前已发表的Ｎｄ同位素资料发现,这些沉积岩具有随时间变化而其Ｎｄ同位素组成发生漂移的现象。在绝大多数时间里,它们具有２０００Ｍａ左右的Ｎｄ模式年龄,但在１０００～７００Ｍａ的新元古代和＜４００Ｍａ的晚古生代—早中生代时间段中,Ｎｄ同位素模式年龄急剧降低,反映在此时间段内,新生地幔物质已经进入沉积物的物源区。１０００～７００Ｍａ期间的Ｎｄ同位素变化归因于晋宁期的碰撞造山作用而晚古生代－早中生代沉积岩的Ｎｄ同位素变异起因于海盆发育阶段洋壳的出现。即扬子地块南缘在晚古生代—早中生代期间曾经存在过洋壳,且该洋盆可能是古特提斯大洋分支的一部分。     

赣中早古生代贵溪淡色花岗岩成因：来自全岩地球化学的约束

本文对赣中贵溪花岗岩进行了锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析测试,探讨了其成因类型、源区性质、熔融机制和地球动力学背景。贵溪花岗岩岩性为白云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为438±5 Ma。全岩主微量元素测试结果显示,贵溪花岗岩表现为高硅、高钾、贫镁、贫钙和强过铝质的特征。贵溪花岗岩LREE/HREE为7.35~10.4,（La/Yb）_N为8.08~15.0,总体表现为轻稀土富集、重稀土亏损、轻重稀土分馏明显的特点,且相对富集Rb、Th、U和K,亏损Sr、Ba、Ta、Nb。相对较高的全岩Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和Eu/Eu^*值以及较低的TE_1,3值,说明贵溪花岗岩并非高分异花岗岩。较低的Zr+Nb+Ce+Y（＜200×10^-6）和Ga/Al值（＜2.5）、高的A/CNK值（＞1.2）以及富铝矿物白云母的出现和镁铁质暗色矿物的缺失说明贵溪花岗岩在岩石成因类型上应属于S型花岗岩。富集的全岩Nd同位素组成（ε_Nd（t）=-11）、高的Rb/Sr比值（＞2）、中等的轻稀土饱和温度和锆饱和温度（699℃~794℃）以及贫钛（＜0.2%）的特征,说明贵溪花岗岩的源区为古老变沉积岩,其形成于白云母脱水熔融作用。贵溪花岗岩形成于同碰撞环境而非俯冲环境,华南早古生代的构造属性应为陆内造山作用。

     

湘东新元古代沉积岩的地球化学和碎屑锆石年代学特征及其构造意义

本文对湘东湘乡-醴陵地区和湘东南桂阳地区的新元古代浅变质沉积岩进行了岩石地球化学研究和锆石U-Pb定年及锆石Lu-Hf同位素分析。研究显示两个地区的碎屑沉积岩具有相似的中等的成分成熟度,但大的K₂O/Na₂O变化指示不同沉积岩经历了不同程度的风化淋滤作用。两个地区多数样品的稀土分配模式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)的稀土分配模式相似,但总体具有更高的含量,尤其是重稀土。湘东地区板溪群沉积岩含有更高的相容元素(如Sc, Cr, Ni),说明源区具有更多的中基性组分,而湘东南震旦纪沉积岩主要由再循环物质组成。碎屑锆石U-Pb定年结果表明湘东新元古代沉积岩中含有大量850~800Ma的碎屑锆石,而缺少1000Ma左右的碎屑锆石,显示了与扬子地块的亲缘性。而湘东南新元古代沉积岩中含有丰富的Grenville期和一定数量的~2.5Ga的碎屑锆石,相似于华夏地块物质组成。表明扬子地块和华夏地块在西南地区的分界线很可能就从湘东的湘乡-醴陵地区和湘东南的桂阳地区之间通过。前人对华南早古生代沉积岩中碎屑锆石的年代学研究显示湘东和湘东南地区的早古生代沉积岩的物质组成均相似于华夏地块,指示它们的源区是东南的华夏地块。因此,从新元古代到早古生代,湘东地区的沉积物源区发生了重大改变,暗示在新元古代晚期(震旦纪)与早古生代(中寒武世)之间发生过一次构造运动,使华夏地块逐渐隆起或使湘东-湘西盆地进一步沉陷,从而使湘乡-醴陵地区从早古生代开始接受了来自华夏地块的碎屑物质。这期构造运动可能与泛非构造事件相关。     

柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山系统

柴达木盆地北缘在早古生代形成了一条碰撞造山带，该造山带结构保存较完整，可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、蛇绿杂岩带、岛弧深成岩带等组成单元。其中，俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成，在寒武纪末-奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部，发生了高压-超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成，成岩时代为晚寒武世-奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成，形成于弧后扩张脊构造背景，成岩时代为寒武纪-奥陶纪。岛弧深成岩成分变化较大，由闪长岩变化到花岗岩，成岩时代为奥陶纪。而造山带北侧的欧龙布鲁克微陆块则具有双层结构，由德令哈杂岩和达肯大坂岩群构成基底，盖层为全吉群。     

华北地块中部早白垩世富碱侵入岩的成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素制约

本文对华北地块中部早白垩世富碱侵入岩:山西的二峰山霓辉二长岩、塔儿山二长闪长斑岩、狐偃山石英二长岩、万荣石英二长闪长岩和河南的黄龙垴霓辉正长岩、水冶霓霞正长岩、东冶角闪闪长岩进行了岩石地球化学和Sr-Nd同位素分析以及4个侵入岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素的测试。结果表明,二峰山、狐偃山、万荣和黄龙垴侵入岩中锆石有两种,多数为自形-半自形晶、内部结构均匀、发育震荡环带和条纹状吸收以及具有相对高Th/U比值(0.13~4.40)的岩浆锆石,其206Pb/238U加权平均年龄分别为130±1Ma、130±3Ma、127±1Ma和127±2Ma,即富碱侵入岩形成于早白垩世;少量为继承锆石,发育核-边结构,核部呈浑圆状和弱的震荡环带,给出了三叠纪(207~226Ma)和古元古代-新太古代(1791Ma、1979Ma、2088Ma、2370Ma和2559Ma)的年龄;岩石的SiO 2=55.33%~65.00%、MgO=0.21%~7.66%、Mg#=19~62、(Na2O+K2O)=5.89%~14.38%,属于弱碱性-过碱性岩石;富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,具有明显的Pb正异常和弱的Eu异常;其87Sr/86Sr初始值多数介于0.7049~0.7062之间,εNd(t)值变化于-20.1~-13.3之间,岩浆锆石的Hf同位素组成为εHf(t)=-28.9~-17.4。上述结果结合符山高镁闪长岩及其中地幔橄榄岩包体的研究暗示,华北地块中部早白垩世富碱侵入岩起源于受拆沉陆壳物质熔融的熔体改造的富集岩石圈地幔物质的部分熔融,其形成于古太平洋板块西向俯冲动力学背景下的岩石圈伸展环境。     

祁连地块北缘前寒武基底早古生代再活化: 变基性岩相平衡模拟和锆石年代学证据

北祁连造山带是典型的早古生代增生型造山带,具有典型增生型造山带的"沟-弧-盆"体系。祁连地块位于北祁连造山带南部,由深变质的前寒武纪基底和新元古代到中生代的沉积盖层组成。在连祁地块北缘门源宝库河附近延伸数千米的变基性岩（主体为斜长角闪岩和角闪岩）中识别出了基性麻粒岩,峰期矿物组合为石榴子石+斜长石+钾长石+普通辉石+角闪石+钛铁矿+石英,相平衡模拟计算结果显示峰期温压条件为P=10.6kbar、T=800℃,峰期之后经历了近等温降压的P-T轨迹。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变基性岩的原岩结晶年龄分别为1110±18Ma和1140±30Ma,变质年龄分别为478.2±3.9Ma和469±4.6Ma,结合近等温降压的P-T轨迹,469~478Ma的变质年龄应近似代表了麻粒岩相变质作用时代。结合区域资料,我们认为早古生代北祁连洋存在南北双向俯冲极性,祁连洋南向俯冲使得祁连地块前寒武纪基底在早古生代再活化。变基性岩的原岩年龄与祁连地块南部欧龙布鲁克地块（全吉地块）中发现的变基性岩和花岗质片麻岩原岩年龄及副片麻岩的变质年龄一致,均为~1100Ma,表明祁连地块与欧龙布鲁克地块一起卷入了格林威尔造山事件。     

甘肃龙首山—合黎山晚志留世—早泥盆世花岗岩类的成因及其对阿拉善地块西南缘早古生代构造演化的约束

阿拉善地块西南缘在中志留世—早泥盆世究竟是处于古亚洲洋俯冲的构造环境,还是因受控于祁连造山带而处于后碰撞伸展环境?这是探讨该区早古生代构造演化不可回避的重要科学问题。阿拉善地块西南缘出露的早古生代岩浆岩是探讨该问题的重要研究对象,但前人的工作集中于北大山和龙首山的东段。本文在龙首山西段及更西部的合黎山地区选择三个花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和元素及同位素地球化学研究。结果表明,龙首山西段的大佛寺碱性长石花岗岩形成于晚志留世(426±2 Ma),主量元素具有高SiO₂(78.03%)、富碱(ALK=7.96%)、低CaO(0.60%)、贫MgO(0.13%)的特征,稀土分布呈明显的"V"型,大离子亲石元素(LILEs)高度富集而高场强元素(HFSEs)中等富集,Ba、Sr、Eu负异常显著,属于铝质A2型花岗岩。合黎山地区的五坝黑云母花岗岩和张家窑花岗闪长岩分别形成于晚志留世(421±2 Ma)和早泥盆世(406±4 Ma),都属于高钾钙碱性I型花岗岩,轻、重稀土分异((La/Yb)_N=10.69～13.79),Eu负异常显著...     

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限——来自卡拉麦里地区石炭纪碎屑锆石U-Pb年代学的约束

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限对中亚造山带古生代构造格局及演化研究具有重要意义。东准噶尔卡拉麦里断裂带南缘广泛出露石炭纪陆相粗碎屑岩系,沉积相分析表明其形成于扇三角洲沉积环境。依据区域地层对比、岩石组合特征及地层接触关系,将其重新厘定为山梁砾石组。选择西段滴水泉和东段双井子2个地区的山梁砾石组剖面进行地层对比,并在2个剖面底部采集粗砂岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得最年轻的碎屑锆石年龄分别为349±4Ma和355±3Ma,代表山梁砾石组沉积时代晚于349Ma,应为早石炭世早期。碎屑锆石年龄分布特征及砾石成分表明,其物源主要来自断裂带北侧的泥盆纪火山岩。在分析前人资料的基础上,认为山梁砾石组碎屑岩系是卡拉麦里造山带强烈隆升造山过程的沉积学响应,形成于前陆盆地,限定了准噶尔古生代洋盆闭合时限在早石炭世早期之前。