北秦岭—北祁连(天水—宝鸡)间早生古代火山岩系及其构造连接关系的研究

依据新发现的生物化石和同位素数据,将分布在陕、甘边界一带的原“牛头河群”哑岩系分解为元古代陇山群、秦岭群和早古生代葫芦河群与丹凤群(西延部分)。葫芦河群为北祁连加里东褶皱带的东廷部分,除局部为晚期宝鸡花岗岩侵位间隔外,基本上可与北秦岭地区的古生代斜峪关群相连接,在研究区内与北秦岭地区的奥陶纪草滩沟群,呈以寒武系为核心、两翼为奥陶系火山岩的复式背斜构造。解体后秦岭群呈断续相连的古老岩块,向西可与祁连中间隆起相衔接,丹风群向西延展可伸入祁连造山带的陇西一带,初步认为陇山群与走廊过渡带内的古老隆起相当。据早古生代葫芦河群及其火山岩系的研究,笔者发现从秦安至宝鸡,有近100km的基性枕状熔岩带,并依其相伴产出的超镁铁质-镁铁质(似)堆晶岩、辉绿岩墙及硅质岩等岩石组合单元,认为属与北祁连和北秦岭北带相当的蛇绿岩带。西延的丹凤群亦主要为火山岩(包括枕状熔岩)与超镁铁岩等岩石单元组成的蛇绿岩带。据此提出,北秦岭与北祁连不但是相互连接的,而且具有中间为古老隆起(秦岭群)岩块、两侧为早古生代火山岩(蛇绿岩)带的相同构造格架组合型式,同为我国华北与扬子板块间的碰撞拼合带产物。早古生代火山岩岩石学研究表明,各岩群皆以拉斑质(TH)+钙碱质(CA)岩石系列组合为主,部分岩群的钙碱系列呈双峰岩套特征,显示为岛弧或岛弧初期与裂谷末期阶段活动构造背景。依区内已知超镁铁岩体多呈断裂构造及其旁支系统产生情况,提出为岛弧根部或上地幔物质,受南、北板块碰撞挤压,沿断裂上升就位机制所形成。此外,对区内已知与火山岩有关的块状硫化物型矿床的矿床类型、特征和成矿规律等进行了研讨,提出它们的岩控和时控特征和一些发现新矿床可能性的远景地段。     

北秦岭-南祁连早古生代裂谷造山带火山岩与小洋盆蛇绿岩套特征及纬向对比

北秦岭—南祁连位于我国著名巨型纬向造山带的中段,是以寒武—奥陶纪时期为主形成的裂谷造山带。它经历了板内大陆裂谷→陆间裂谷→火山弧→造山带的开合过程。寒武纪拉张形成碱性、拉斑玄武岩系列及小洋盆蛇绿岩套,奥陶纪闭合形成钙碱性与钾玄岩系列中酸性火山岩及火山弧岩套,并见高镁安山岩。南祁连为单裂谷,北秦岭为双裂谷。北秦岭裂谷从东到西,拉张速度和距离变小,闭合速度变大,火山爆发强度及火山岩的酸度、钾量、壳源组分也顺序增大。其拉张距离与红海型相似,而闭合速度近似安第斯型。古地幔以多种类型叠加为特征,曾有过先强烈亏损,后又富集的过程。从大别山→北秦岭→南祁连→柴北缘纬向对比可知：本区的基性与酸性火山岩浆,分别为地幔与地壳部分熔融形成;中性岩主要为基性岩浆ＡＦＣ作用产物。从东到西,裂谷依次张开,火山喷发时代逐渐变新,拉张速度和距离变大,闭合速度也变大,从而火山岩的碱度变小,蛇绿岩套从无到有。古地幔由ＤＭＭ与ＥＭⅠ混源为主,变为ＤＭＭ与ＥＭⅡ混源为主。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

北祁连东段新元古代火山岩的发现及其特征和形成环境

1/ 5万石门川幅、老龙湾幅区域地质调研结果表明 ,北祁连东段上吊吊坡地区存在新元古代火山岩 ,Sm- Nd同位素测试结果为 72 3.1± 2 5.0 Ma。地球化学特征揭示该套火山岩为拉斑玄武岩系列 ,稀土、微量元素特征及 Nd同位素特征证明其形成于岛弧环境 ,它是中国大陆在元古代晚期固结过程的产物 ,与当时华北陆块所处的大地构造背景相一致     

早古生代北秦岭—北祁连结合部构造格局的地层及构造岩浆事件约束

通过对位于华北、北秦岭、北祁连交界部位的武威-贺兰山-礼泉地区奥陶纪地层格架进行对比分析,初步认为奥陶纪时,北祁连洋、北秦岭洋和华北西南海盆相通.早-中奥陶世,自鄂尔多斯碳酸盐台地-鄂尔多斯西南缘-北祁连走廊台地边缘-北祁连火山沉积盆地,存在一个基本连续,由陆缘相至盆地相的沉积格架.对构造岩浆事件的对比研究表明,北秦岭西段的关子镇蛇绿岩中的火山岩具N-MORB特点,武山高家河蛇绿岩中火山岩具E-MORB特征,它们均形成于洋中脊环境,是早古生代商丹洋盆西延的证据.对北祁连东端的早古生代地质体初步确认有:具有N-MORB特征的赤沙火山岩系;形成于弧后环境的红土堡基性火山岩系和形成于岛弧环境的陈家河酸性火山岩系,显示了北祁连东端保存有早古生代洋盆及俯冲构造演化的地质记录.岩石学、地球化学及同位素年代学数据揭示北秦岭西端和北祁连东端均发育450～391Ma俯冲碰撞型花岗质岩浆侵入事件及408～415Ma碰撞变质事件,表明北秦岭和北祁连经历了相似的洋陆转化过程.因此,北秦岭和北祁连造山带在新元古代末-早古生代可能为同一洋盆演化的产物,经历了大体相当的构造-热事件的改造,两者可能在统一的构造动力学机制下经历了相似的构造演化,形成了大体相当的古构造格局.对比研究认为,东秦岭商丹断裂带向西可能与武山-唐藏断裂带相对应;北秦岭的二郎坪群向西可能与北祁连的葫芦河群相对应;北秦岭的秦岭群可能与北祁连的陇山群相对应.     

北祁连西段香毛山一带早—中寒武世基性火山岩基本特征及其成因

香毛山一带早-中寒武世基性火岩以碱性玄武岩系列为主,具富钠,低钾、镁特点;稀土总量较低,属轻稀土富集型,分布模式为右倾平滑曲线,略具正铕异常;微量元素含量接近洋中脊过渡性玄武岩与板内拉斑玄武岩的丰度,岩浆来自富集的地幔源区;该火山岩系形成于强烈拉张产生的有限微洋盆构造环境,当时洋盆的扩张速率为1～2cm/a,属初始发育阶段.     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇武山蛇绿岩带、晚寒武世—早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲碰撞型花岗岩体等组成。关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于NMORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于EMORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪。李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境。关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世（471～440Ma）古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型（450～456Ma）花岗岩类和碰撞型（438～400Ma）花岗岩类岩浆活动。西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成洋壳俯冲消减直至陆陆碰撞造山的板块构造演化过程。总体构造演化可划分为四个阶段：①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆陆或陆弧碰撞造山阶段。     

祁连与北秦岭结合部位陇山岩群与秦岭岩群对比讨论

发育于陇山地区 (祁连山 )的变质基底岩系—陇山岩群 ,其岩石组合、原岩建造、岩石化学、地球化学、变质作用及构造环境与北秦岭造山带秦岭岩群非常相似 ,属同一大地构造带 ;被后期构造改造位错形成现在状态     

北秦岭—南祁连早古生代裂谷造山带火山岩与小洋盆蛇绿岩套特及纬向对比

北秦岭－南祁连位于我国著名巨型纬向造山带的中段,是以寒武－奥陶纪时期为主形成的裂谷造山带,它经历了板内大陆裂谷→陆间裂谷→火山弧→造山带的开合过程。寒武纪拉张形成碱性,拉斑玄武岩系列及小洋盆蛇绿岩套,奥陶纪闭合形成钙碱性与钾玄岩系列中酸性火山岩及火山弧岩套,并见高镁安山岩。南祁连为单裂谷,北秦岭为双裂谷,北秦岭裂谷从东到西,拉张速度和距离变小,闭合速度变大,火山爆发强度及火山岩的酸度,钾量,壳源组分也顺序增大。其拉张距离与红海型相似,而闭合速度近似安第斯型。古地幔以多种类型叠加为特征,曾有过先强烈亏损,后又富集的过程。从大别山－北秦岭－南祁连－柴北缘纬向对比可知．本区的基性与酸性火山岩浆,分别为地幔与地壳部分熔融形成;中性岩主要为基性岩浆AFC作用产物。从东到西,裂谷依次张开,火山喷发时代逐渐变新,拉张速度和距离变大,闭合速度也变大。从而火山岩的碱度变小．蛇绿岩套从无到有。古地幔由DMM 与EMI混源为主,变为DMM与EMⅡ混源为主。     

秦岭早古生代沉积作用与构造演化

根据对秦岭及其两侧地台区沉积体系与旋回沉积的分析，认为该区在早古生代总体上处于板块的扩张阶段，其中巨厚的台地碳酸盐岩的广布的远洋沉积是其典型岩相。早奥陶世阿伦尼克中期华北地台南的一度隆升与剥蚀，标志着俯冲作用开始，但未发现加里东期碰撞造山作用的证据。该区晚奥陶世一志留纪大规模的海退主要是全球海平面下降的结果，与碰撞造山人关系不大。     

北祁连东段石炭纪古地理与构造关系初探

本区地质演化受北西西向深断裂组及贺兰—六盘山深断裂组制约,对泥盆系、石炭系的沉积、古地理景观,海侵方向及矿产的形成均起明显的控制作用。     

华北地台与秦岭地槽构造关系初探

边界问题或构造关系问题,一直是地质学家最为关心的问题之一。华北地台与秦岭地槽构造关系的实质是洋壳与陆壳的矛盾统一和相互转化。中晚元古代时,秦岭地槽为洋壳演化区,华北地台为陆壳区,幸岭洋壳板块俯冲至华北陆壳板块之下:黑沟—铁炉子断裂相当俯冲带,其北洛南—栾川断隆是陆壳被改造而具陆缘弧性质;陆缘弧发展晚期在其南缘发育有弧前坳陷;陆缘弧之北的熊耳断坳则为弧后裂陷盆地;陆缘弧与弧后裂陷盆地之间的马超营—石门断裂为前陆断裂带。因此,秦岭地槽与华北地台的具体界线应以中晚元古代时大洋与大陆的分界线——黑沟—铁炉子断裂为准,而马超营—石门断裂仅为陆壳改造区内次级单位的分界.     

华北地台早古生代沉积建造及台地演化

本文根据大量的野外实际资料和实验室的研究工作,运用沉积建造学的基本理论和方法,对华北早古生代的沉积建造类型和沉积特征进行了阐述。根据岩石的共生组合关系划分出八种沉积建造类型,二大类沉积建造系列;在台地的内部和边缘可以识别出二种不同类型的地层格架和几何形态;华北早古生代的演化历史可划分出4个发展阶段,它不仅概括了研究区的沉积历史和构造历史,而且在理论上指导了有关的研究工作。     

北祁连西段古元古代大陆裂谷火山岩性质的确定

北祁连西段古元古代火山岩是大陆裂谷火山作用的产物,具典型的“双峰式”特征。岩石地球化学研究表明,斜长角闪岩和石英阳起石岩派生于上地幔,属大陆拉斑玄武岩—安山岩,而石英黑云母岩则来源于地壳。其源岩浆在上升过程中受到了陆壳成分的混染,有较多的陆壳成分的卷入,它们的形成是地幔热柱和陆壳共同作用的结果。     

拉脊山早古生代火山岩盆地开合演化岩石地球化学标志

作者从地球化学的角度，包括对常量元素、微量元素、稀土元素的分析和计算，确定了拉脊山早古生代火山岩盆地演化经历了３个开合阶段，并以慢速开裂和快速闭合为特征，最大开裂规模为２００ｋｍ，认为拉脊山早古生代只发育为小洋盆。