祁连山哈拉湖地区奥陶纪岛弧火山岩及其构造意义

通过1∶5万区域地质调查,对祁连山哈拉湖地区火山岩进行了野外地质、岩石学、锆石U-Pb同位素年龄、地球化学等研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示,该火山岩年龄为466.3±2.4Ma(n=9,MSWD=1.4),形成于中奥陶世。岩石地球化学研究表明,哈拉湖地区火山岩为低钾拉斑玄武系列,绝大多数样品的亲石元素Rb、Th、U、Ce、Zr、Nd和稀土元素La、Sm富集明显;高场强元素(Sr、P、Ti)强烈亏损,Zr、Hf微弱富集,Ba明显亏损。总的特征显示,少数火山岩具有过渡型洋脊玄武岩的特征,大多数火山岩样品显示岛弧火山岩的特征。此外,哈拉湖地区的岛弧火山岩与晚奥陶世的岛弧花岗岩伴生在一起。这些特征表明,与俯冲有关的奥陶纪岛弧岩石可能与拉脊山地区古大洋的闭合有关。     

北祁连石灰沟奥陶纪中堡群滑塌堆积特征及其古地理环境意义

北祁连永登县石灰沟作为奥陶纪中堡群命名地,历来是研究北祁连奥陶纪构造演化的理想场所。依据实测地层剖面,石灰沟奥陶纪中堡群可以划分为上、下两段:下段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主;上段以出现大量碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩,夹中基性火山碎屑岩为特征。野外调查过程中发现,中堡群上段发育多层硅质岩,其层内发育强烈的构造变形。经岩石组合、地层序列、沉积相、火山喷发相、变形特征及空间组合关系研究,认为该套特殊的沉积层系为典型的滑塌堆积。根据滑塌堆积的内部结构特征及火山-沉积相序等分析,初步判断其形成于靠近岛弧的深水盆地环境,具多岛洋构造背景。这将为恢复和建立北祁连造山带奥陶纪沉积环境和古地理演化提供可靠依据,也为进一步研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系空间格局提供了重要沉积学佐证。     

北祁连玉石沟地区奥陶纪硅质岩特征及大地构造意义

北祁连玉石沟地区位于青藏高原北缘北祁连构造带内,处于阿拉善地块与柴达木地块之间,是古洋盆研究的热点地区。北祁连加里东期的构造背景和构造演化,一直存在裂陷盆地和大洋盆地的不同认识,许多学者对北祁连奥陶纪早期是否形成了成熟的大洋和沟-孤-盆体系,还是继续裂谷的演化历史具有不同看法。本文以北祁连玉石沟地区采集到的硅质岩样品为研究对象,用X射线荧光光谱仪测试主量元素,用X Serise2电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试微量及稀土元素。研究结果表明,玉石沟两处共11件硅质岩样品Al/(Al+Fe+Mn)平均比值分别为0.56、0.60,Al/(Al+Fe)平均比值分别为0.57、0.61,(La/Yb)SN平均值分别为0.89、1.2,δCeSN平均值分别为0.88、0.93,δEuSN平均值分别为1.15、1.08,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现为明显右倾的LREEs相对富集配分模式。这些比值特征反映了与玉石沟俯冲杂岩共生的硅质岩成因的构造背景是部分靠近、部分远离陆源的大陆边缘或者其周围的深海盆地,为多岛洋的构造背景。     

北祁连中段俄博沟奥陶纪阴沟群火山岩地球化学特征及构造演化

北祁连中段俄博沟火山岩形成于早奥陶纪(单颗粒锆石U-Pb LA-ICP-MS加权平均年龄(453.6±5.8)Ma),火山岩以中基性火山岩为主,中酸性火山岩次之,岩相以爆发相、喷溢相为主。岩石组合、地球化学特征以及年代学对比表明这套岩石形成于洋壳俯冲背景之下的陆缘弧环境。中基性岩石形成于俯冲板片脱水导致上覆地幔楔的部分熔融,且岩浆经历了一定程度的分异结晶作用;而酸性岩石形成于基性下地壳的部分熔融。自北向南,火山岩的岩性变化、源区改变,说明了随着俯冲作用的发生,岩浆弧不断变成熟,陆壳组分不断增加,印证了北祁连洋向南俯冲的观点。     

北祁连金佛寺岩体地球化学特征及构造意义

金佛寺岩体为北祁连华力西早期形成的一个较大的复式深成岩基,主要岩石类型为二长花岗岩、黑云二长花岗岩和正长花岗岩,为高钾钙碱性岩系,具高钾、高铝和低钛的特点;REE分布模式为弱Eu异常;在Peace的Rb-Y-Nb图解中位于后碰撞花岗岩类区。岩体的同位素锆石U-Pb年龄为345.0±75.0Ma,代表其形成时代为晚泥盆世...     

北祁连肃南一带奥陶纪硅质岩沉积地球化学特征及其多岛洋构造意义

北祁连造山带位于华北板块西南缘, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带.北祁连肃南百泉门—边马沟位于北祁连西段, 跨奥陶纪弧后盆地、岛弧、海沟俯冲杂岩等构造带和百泉门—九个泉、大岔大坂、边马沟3个蛇绿岩带.北祁连肃南一带奥陶系主要分布阴沟组地层, 主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩(板岩或片岩) 及砂岩.硅质岩的沉积地球化学研究表明, 边马沟与大洋俯冲蛇绿杂岩共生的硅质岩、大岔大坂与岛弧蛇绿岩共生的硅质岩及九个泉、百泉门与弧后蛇绿岩共生的硅质岩均形成于大陆边缘盆地的构造背景, 但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显, 为远离陆源的深水盆地沉积.推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景, 北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆.      

北祁连永登石灰沟奥陶纪硅质岩地球化学特征及大地构造意义

北祁连造山带位于华北板块西南缘,是中一南祁连微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带。永登石灰沟位于北祁连东段,跨奥陶纪岛弧构造带。永登石灰沟一带奥陶系主要分布中堡群,其主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、板岩及变质砂岩。硅质岩的沉积地球化学研究表明,与岛弧火山岩共生的硅质岩为生物成因,形成于大陆边缘盆地的构造背景。但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显,为远离陆源的深水盆地沉积。推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景,北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆。     

中祁连苏里地区奥陶纪石英闪长岩地球化学特征及年代学意义

苏里地区奥陶纪石英闪长岩具贫铝、高钾（K2O >NaO）特征,属于钙碱性系列,具偏铝质钾玄岩系列岩石的特点,明显具I型花岗岩的特征。岩石稀土及微量元素特征均显示物质来源有地幔物质参与,构造环境判别显示为形成于板块碰撞前的岛弧花岗岩。利用LA-ICP-MS法进行锆石U-Pb同位素年龄测定,样品的锆石206Pb/238U加权平均年龄为（474±2.9）Ma（MSWD=0.12）,限定该石英闪长岩的形成时代为早奥陶世,表明在北祁连大洋发生双向扩张俯冲阶段,南部中祁连陆块遭受俯冲挤压导致地幔物质上涌,同时陆壳部分熔融,岩体为两者混合而形成的产物,该岩体年龄的确定为北祁连洋的俯冲时代提供了新的证据。     

北祁连构造带冷龙岭地区火山岩地球化学特征及年代学

门源冷龙岭地区位于北祁连造山带的东段,该区火山岩以中基性为主,有少量酸性火山岩;对安山岩进行单颗粒锆石微区U-P bLA-ICP-MS同位素测定,获得(460.17±0.92)Ma加权平均年龄,代表岩石的形成年龄。主量元素中w(SiO2)=48.94%~60.97%,w(K2O)/w(Na2O)1,w(TFeO)-w(K2O+Na2O)-w(MgO)图解显示样品全部属于拉斑玄武岩系列,低钛、高铝铁等显示具岛弧火山岩的特点。岩石富集LILE元素(Rb、Ba、Th、K等),亏损HFSE元素(Ta、Nb、Ti等);稀土元素总量较低[w(∑REE)为9.88×10-6~42.21×10-6),轻重稀土元素分馏不明显[w(∑LREE)/w(∑HREE)为0.81~5.70],稀土元素分配模式为轻稀土平坦型,具弱Eu负异常[δ(Eu)=0.59~1.10]。w(Zr)/w(Y)-w(Zr)、w(Ti)-w(Zr)、w(Y)/15-w(La)/10-w(Nb)/8和w(Hf)/3-w(Th)-w(Ta)等火山岩构造环境判别图解均显示该套火山岩形成于岛弧环境,形成时代为中奥陶世。     

北祁连榴辉岩相变沉积岩的特征及其构造意义

在北祁连造山带中,出露典型的高压/低温变质岩石,前人对其中的低温榴辉岩已做过较多的研究,但对其中的变沉积岩研究涉及很少.本文展示了榴辉岩相变质沉积岩的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素方面的一些新的研究结果.变沉积岩含有榴辉岩相的矿物组合,峰期温压条件为t= 450～520℃,p=1.9～2.3 GPa,与相邻榴辉岩的温压条件一致.地球化学显示这些岩石的原岩为不成熟的沉积岩,可能形成于大陆边缘或大陆岛弧环境.变沉积岩中的碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在1800 Ma左右和540～600 Ma之间,结合锆石Hf同位素特征,表明其原岩的碎屑来源既有周缘陆块的前寒武纪变质基底物质,又有新元古代-早古生代新生洋壳或增生物质.同时,这些数据也表明北祁连早古生代洋壳俯冲过程中发生了活动大陆边缘的构造剥蚀作用,即形成于上盘的沉积物(弧前盆地或增生楔)被构造作用运移到俯冲带中,并俯冲到60～70km深处,遭受榴辉岩相变质作用,然后折返到地表.     

闽东北晚侏罗世南园组火山岩地球化学特征及构造意义

通过福建1∶5万漳湾镇、溪南镇幅区域地质调查,对闽东北福安和霞浦晚侏罗世南园组火山岩组合、地球化学特征、岩浆起源及构造环境进行了分析.结果 表明,研究区南园组火山岩共分为中性-中酸性、酸性及中性-中酸性3个岩性段,分别对应南园组第一段、第二段和第三段.南园组中性火山岩具有高铝、低镁铁特征,酸性火山岩具有高硅、高铝、低镁...     

南祁连奥陶纪花岗岩锆石U-Pb年龄及地质意义

加里东运动是祁连山早古生代以来较为重要的构造变形期, 其中以发生在晚志留世与早泥盆世之间的构造活动最为强烈。在加里东早期开始有花岗岩类侵入体涌现, 到加里东晚期时, 南祁连出现较发育的中-酸性侵入岩, 并尤以南祁连西段较为集中, 这些岩体见于哈拉湖周围以及阳康、织合玛等地。应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)方法, 对南祁连扫迪南部侵位于志留系巴龙贡葛尔组(Sb)中的花岗岩体进行了精确的锆石U-Pb定年研究, 结果表明, 花岗岩中锆石206Pb/238U年龄平均值为461.5±1.6 Ma, 指示扫迪南花岗岩体的地质时代属中奥陶世晚期, 故巴龙贡葛尔组(Sb)时代应该早于中奥陶世。      

北祁连冷龙岭新元古代火山岩的发现及地质地球化学特征和大地构造意义

冷龙岭火山岩带位于北祁连中段,在开展1：5万区域矿产调查中发现该火山岩带为由中元古代火山岩、蛇绿岩、新元古代火山岩和奥陶纪火山岩的残块构造拼贴而成,其中新元古代火山岩为由细碧岩和石英角斑岩为主组成的细碧角斑岩系,岩石化学特征具双峰式火山岩的特征,微量元素网图具双隆起分配型式,稀土曲线与北祁连石英角斑岩球粒陨石标准化曲线一致,获得Sm—Nd等时线年龄826±34Ma,表明形成时代为新元古代,地球化学特征显示该套火山岩形成于大陆裂谷环境,这与北祁连东段白银厂含矿火山岩一致,经过对比研究,初步认为冷龙岭火山岩为寻找白银式铜多金属矿的有利地区。     

北祁连山寒武─奥陶纪硅质岩岩石化学特征及形成环境

通过对北祁连地区寒武－奥陶纪硅质岩岩石化学特征研究，揭示硅质岩在成分上具有明显差异，这种差异是由于其生成构造环境不同而形成的。一般形成于大洋中脊的硅质岩在岩石化学成分上富于Ｆｅ＿２Ｏ＿３和ＭｎＯ，而Ａｌ＿２Ｏ＿３含量最低。形成于近弧环境的硅质岩在成分上相对富含ＦｅＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ，而Ａｌ＿２Ｏ＿３较洋脊的稍高．但不及形成于深海盆地的硅质岩。富含Ａｌ＿２Ｏ＿３而贫Ｆｅ＿２Ｏ＿３、ＭｎＯ、ＦｅＯ、ＭｇＯ和ＣａＯ的硅质岩形成于近陆的深海或半深海盆地或初始洋盆的盆缘地带。由此可见，硅质岩岩石化学成分具有明显的指相意义。然而，研究表明，硅质岩中ＳｉＯ＿２含量的高低并不具有指相意义。     

北祁连石灰沟奥陶纪碳酸盐岩—硅质岩形成的构造环境

北祁连造山带石灰沟奥陶纪硅质岩与碱性玄武岩、熔结凝灰岩、火山碎屑岩、泥岩、杂砂岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩及生物礁共同构成了一个相对完整的海山组合序列。其中硅质岩中含有早—中奥陶世牙行刺化石,泥岩和砂岩中含有中—晚奥陶世三叶虫和笔石化石。硅质岩地球化学特征研究表明其源区为其形成提供了丰富的碎屑物质来源,从而表现为LREE富集,Eu^*_CN负异常特征; 这些硅质岩形成于陆缘环境,并非深海或洋中脊环境。     

北祁连东段红土堡基性火山岩和陈家河中酸性火山岩地球化学特征及构造环境

北祁连东段天水-宝鸡地区早古生代火山岩包括红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩。地球化学分析结果表明,红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩中所夹基性火山岩的特征相似,属于拉斑玄武岩,两者TiO2含量较高(1.50%～2.73%),∑REE分别为65.97×10-6～133.46×10-6和78.04×10-6～175.55×10-6,LREE轻度富集[(La/Yb)N分别为2.00～4.40和2.71～4.40],Eu异常不明显或略具Eu负异常(δEu分别为0.85～1.10和0.85～0.99);两者LILE明显富集,HFSE(尤其是Ta、Nb)强烈亏损,Nb/La较低(0.28～0.43),显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性;同时,基性熔岩的εNd(t)均为正值( 2.22～ 4.08),暗示其源区类似亏损地幔源区,Zr/Nb=17.21～36.33,Ce/Nb=5.73～8.17,又具有N-MORB的地球化学特征;两者的Sr、Nd、Pb同位素组成十分相似,显示出基性熔岩主要来自亏损地幔(DM)和富集地幔端员(EMⅠ或EMⅡ)混合源区,可能有少量地壳物质混染。陈家河中酸性火山岩属于钙碱性系列,∑REE=127.51×10-6～276.01×10-6,LREE显著富集[(La/Yb)N=4.79～13.51],多数具有弱负Eu异常(δEu=0.53～1.20);微量元素分配型式类似于岛弧花岗岩,具明显的Nb、Ta、Zr、Hf低谷。综合研究表明,北祁连最东段陈家河中酸性火山岩形成于岛弧环境,而其南部的红土堡玄武岩形成于弧间裂谷环境(或初始弧后盆地),是早古生代晚期北祁连东段岛弧带扩张向弧后盆地演化的早期产物。这些研究成果为秦祁结合部位沟弧盆体系的存在提供了佐证。     

北山北带北亚带西缘奥陶纪火山岩地球化学特征

分布于甘肃北山北亚带的奥陶纪火山岩是一套由浅变质的富碱玄武安山岩、粗面英安岩以及少量钾玄岩岩石组合。岩石稀土总量偏低,属轻稀土富集型,稀土分布模式为右倾曲线;微量元素的球粒陨石标准化配分模式显示岩石富集K、Rb、Th等元素,而亏损Nb、Ti,表明火山岩形成与板块俯冲作用有关。综合分析火山岩的岩石学、岩石地球化学特征,并结合区域构造背景,认为该套火山岩产于活动大陆边缘岛弧带环境,为俯冲造山带的构造背景。     

鄂尔多斯盆地祁连海域奥陶纪岩相古地理特征及演化

根据鄂尔多斯盆地西部及南部奥陶纪露头勘察结果,尤其是中奥陶统平凉组页岩在盆地的西部及南部普遍存在,结合地表露头及盆内钻孔资料,系统分析研究了鄂尔多斯盆地祁连海域早古生代奥陶纪不同时期沉积环境特点,分析了各沉积期的岩相古地理特征。受中央古隆起形成和祁连海向东逐渐海侵影响,马家沟组一期到五期,地形坡度较缓,鄂尔多斯盆地古地理格局由祁连海向盆地内部分别发育开阔海台地、局限海台地到蒸发台地相沉积。马家沟组六期和平凉期以及其上的上奥陶统沉积时期,主要为开阔海台地、斜坡相和深水盆地相沉积,在台地向斜坡的转换部位发育一些生物碎屑灰岩及由珊瑚组成的生物礁滩相沉积,斜坡部位发育平凉组笔石页岩斜坡相沉积,构成了华北盆地边缘中—上奥陶统一套特殊的局部天然气勘探组合。鄂尔多斯祁连海域奥陶纪岩相古地理研究具有重要的地质意义和实际生产意义。     

祁连造山带东段中寒武世深沟组中-基性火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

拉脊山构造带南东端磨沟地区出露一套变安山岩夹片理化变玄武岩组合,其原岩分别为亚碱性拉斑系列安山岩和玄武岩。研究表明,变安山岩锆石U-Pb年龄为503.1±6.6Ma,形成于中寒武世。玄武岩稀土元素总量为93.40×10~(-6)～135.39×10~(-6),(La/Yb)_N值为2.76～3.64,δEu为0.87～1.00,微量元素蛛网图具有不相容元素富集特征,没有明显的Nb、Ta负异常,与板内火山岩特征相似。安山岩稀土元素总量低于玄武岩,而微量元素蛛网图具有富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石成因研究表明,玄武岩没有经历显著的地壳混染,为软流圈地幔石榴子石+尖晶石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,而安山岩为地壳部分熔融的产物。构造环境判别表明,深沟组火山岩形成于大陆裂谷环境,表明祁连地块中部的拉脊山构造带南东端可能没有发育成熟的洋盆系统,随后在南祁连洋早古生代俯冲消减过程中以裂谷型岩石圈碎片的方式构造侵位于中祁连地块南缘。