藏北羌塘冈玛错地区望果山组火山岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

羌塘中部冈玛错地区厘定出一套早石炭世火山岩,该火山岩为一套酸性—基性岩（流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩、玄武岩等）夹火山碎屑岩的岩石组合。2件定年样品（英安岩和安山岩）的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为358.2Ma±1.2Ma和350.5Ma±1.4Ma,时代为早石炭世,代表了该火山岩的形成年龄。岩石地球化学特征显示,该火山岩的铝饱和指数A/CNK值为0.62~1.08,平均值为0.81;里特曼指数δ为1.04~2.67,平均值为1.84;大离子亲石元素（LILE）Th、U、Pb明显富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti亏损,反应了偏铝质钙碱性岛弧火山岩的特征。由此说明,在早石炭世龙木错—双湖—澜沧江洋已经进入俯冲消减阶段。     

藏北羌塘中部日湾茶卡组物源--LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及稀土元素特征

在龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带中段的冈玛错-日湾茶卡地区,近东西向展布着一条富含暖水型生物化石的早石炭世地层日湾茶卡组（C1r）。对日湾茶卡组砂岩中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,分析结果显示存在325~400Ma、400~500Ma、500~600Ma、950~1100Ma、1400~1800Ma和大于1800Ma六个年龄区间;最年轻的碎屑锆石年龄为325 Ma,时代为早石炭世维宪期;碎屑锆石中362 Ma和454Ma的年龄峰值最明显,为龙木错-双湖-澜沧江洋岛弧消减事件和加里东运动的年龄记录,表明碎屑岩的物源区主要来自于扬子大陆周缘。结合古生物化石资料可知,日湾茶卡组属于欧亚大陆扬子型石炭纪沉积地层,为岛弧环境下的一套浅水台型沉积。     

藏北羌塘中部日湾茶卡组物源——LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及稀土元素特征

在龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带中段的冈玛错—日湾茶卡地区,近东西向展布着一条富含暖水型生物化石的早石炭世地层日湾茶卡组（C1r）。对日湾茶卡组砂岩中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,分析结果显示存在325~400Ma、400~500Ma、500~600Ma、950~1100Ma、1400~1800Ma和大于1800Ma六个年龄区间;最年轻的碎屑锆石年龄为325 Ma,时代为早石炭世维宪期;碎屑锆石中362 Ma和454Ma的年龄峰值最明显,为龙木错—双湖—澜沧江洋岛弧消减事件和加里东运动的年龄记录,表明碎屑岩的物源区主要来自于扬子大陆周缘。结合古生物化石资料可知,日湾茶卡组属于欧亚大陆扬子型石炭纪沉积地层,为岛弧环境下的一套浅水台型沉积。     

龙木错—双湖古特提斯洋俯冲记录——羌塘中部日湾茶卡早石炭世岛弧火山岩

尽管龙木错—双湖结合带经历早古生代—三叠纪的长期演化过程,但已有资料显示羌塘中部沿该带的岩浆活动主要与碰撞作用有关,仍缺乏与俯冲相关火成岩的报道。报道龙木错—双湖结合带西段日湾茶卡东的一套那底岗日组火山岩中安山岩的年龄、岩石及地球化学特征,利用LA-ICP-MS方法测得安山岩锆石U-Pb年龄为330.6±2.8Ma,表明火山活动的时间为早石炭世。该套岩石因遭受硅质流体交代,Si O2含量变化较大(54.84%~72.84%),在Nb/Y-Zr/Ti O2×0.00001图解中全部落入安山岩区,属于低—中钾钙碱性系列;微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具火山岛弧特征。日湾茶卡安山岩是在羌塘中部发现的早石炭世岛弧型火山岩,为龙木错—双湖古特提斯洋盆晚古生代俯冲作用提供直接的年代学和岩石学证据。     

龙木错—双湖古特提斯洋俯冲记录——羌塘中部日湾茶卡早石炭世岛弧火山岩

尽管龙木错—双湖结合带经历早古生代—三叠纪的长期演化过程,但已有资料显示羌塘中部沿该带的岩浆活动主要与碰撞作用有关,仍缺乏与俯冲相关火成岩的报道。报道龙木错—双湖结合带西段日湾茶卡东的一套那底岗日组火山岩中安山岩的年龄、岩石及地球化学特征,利用LA-ICP-MS方法测得安山岩锆石U-Pb年龄为330.6±2.8Ma,表明火山活动的时间为早石炭世。该套岩石因遭受硅质流体交代,SiO2含量变化较大（54.84%~72.84%）,在Nb/Y-Zr/TiO2×0.00001图解中全部落入安山岩区,属于低—中钾钙碱性系列;微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具火山岛弧特征。日湾茶卡安山岩是在羌塘中部发现的早石炭世岛弧型火山岩,为龙木错—双湖古特提斯洋盆晚古生代俯冲作用提供直接的年代学和岩石学证据。     

藏北羌塘中部日湾茶卡地区堆晶岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

在藏北羌塘中部日湾茶卡地区发现蛇绿混杂岩,岩石单元包括堆晶辉长岩、辉长岩岩墙、玄武岩等。通过对该蛇绿岩中堆晶辉长岩的地球化学研究发现,它们属于E-MORB型,与桃形湖和果干加年山地区的蛇绿岩比较相似。堆晶辉长岩(R12T11)中用于LA-ICP-MS定年的锆石具有明显的Ce正异常和Eu负异常,属于典型的岩浆成因锆石;12个测试点的年龄加权平均值为442.7Ma±3.4Ma,表明日湾茶卡蛇绿岩形成于早志留世。日湾茶卡蛇绿岩是龙木错—双湖—澜沧江缝合带内一处新的早古生代洋壳残片,将为进一步揭示龙木错—双湖—澜沧江洋的构造演化提供新依据。     

甘肃北山地区上石炭统—下二叠统干泉组的时代、分布及其构造意义

甘肃北山地区位于中亚造山带最南端,上古生界的沉积层序对探讨该区构造与盆地演化有重要意义。上石炭统—下二叠统干泉组的时代和分布尚不明确,限制了沉积层序和构造演化的研究。本研究通过对北山南部独山地区和柳园地区的地层学研究,获得干泉组上段火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄293.8±4.8 Ma和"石炭系未分"火山岩年龄293.9±2.7 Ma和291.7±2.3 Ma。同位素年龄和古生物数据证明干泉组时限为晚石炭世卡西莫夫期(Kasimovian)—早二叠世萨克马尔期(Sakmarian),在研究区广泛出露。北山南部下石炭统维宪阶—中二叠统卡匹敦阶为基本连续的沉积层序,代表了研究区由小型断陷海盆发育为大型裂谷盆地的演化过程:早石炭世维宪期—早二叠世阿瑟尔期,白山组、石板山组和干泉组下段为一系列分散的断陷海盆中的滨浅海相沉积物;早二叠世萨克马尔期(约294~292 Ma),干泉组上段的火山岩表明盆地演化进入火山活动强烈的裂陷期;早二叠世亚丁斯克期—中二叠世卡匹敦期(约286~265 Ma),双堡塘组和菊石滩组组成裂谷盆地沉降期的海侵充填序列。     

华北地块北缘上石炭统—中三叠统碎屑锆石研究 及其地质意义

利用碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素对平泉地区晚石炭世—中三叠世地层进行物源分析,重塑内蒙古隆起的隆升历史,进而探讨古亚洲洋的闭合过程。5个样品的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄由5个年龄峰组成:峰1中晚二叠世(270~250Ma)、峰2晚石炭世—早二叠世(325~290Ma)、峰3泥盆纪(400~360Ma)、峰4古元古代(1900~1700Ma)和峰5新太古代-古元古代早期(2600~2400Ma)。其中,本溪组碎屑锆石主要由峰3、峰4和峰5组成,山西组、孙家沟组和刘家沟组则主要由峰2和峰4组成,下石盒子组由峰1、峰4和峰5组成。5个样品具有相同的Hf同位素特征,显生宙锆石的εHf(T)在-3.2~-25.5之间,与内蒙古隆起的晚古生代侵入岩体完全相同。碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征显示物源主要来自内蒙古隆起,不同层位的物源变化表明内蒙古隆起曾存在2次重要的隆升事件:第一期发生在360~312Ma之间,第二期发生在276~258Ma期间。第一次隆升奠定了盆-山的基本构造格局,第二次隆升之后古隆起进入稳定剥蚀期,为盆地提供持续稳定的物源,盆地内部发育了一套粗碎屑沉积物,可以推断在276Ma左右古亚洲洋已经关闭。     

甘肃北山地区北部上石炭统火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

北山地区处于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交会带,其晚古生代洋陆转化备受关注,但久有争议。该区晚古生代地层学研究不足,制约了对构造演化的深入讨论。通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb测年获得北山北部黑鹰山地区原定为下石炭统白山组火山岩的年龄分别为308.6Ma±1.0Ma和299.1Ma±2.4Ma,时代为晚石炭世。研究区内白山组时代的修订可以为该区构造演化提供一定的依据。     

藏北羌塘中部日湾茶卡地区花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

报道了藏北羌塘中部日湾茶卡地区花岗闪长岩体锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征。该花岗闪长岩位于龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带西段。岩石样品中的锆石具有较好的晶形,可见典型的岩浆振荡环带结构,具有较高的Th/U值,为典型的岩浆成因锆石。样品锆石LA-ICP-MS技术测得的锆石年龄为211.0Ma±1.8Ma,表明其时代为晚三叠世。全岩地球化学分析表明,该花岗闪长岩具有高SiO2、Al2O3,富碱,低TFe2O3、TiO2的特征,A/CNK值为0.97~1.04,为准铝质—弱过铝质岩石。稀土元素配分模式显示,配分曲线右倾,伴随较弱的Eu负异常;微量元素蛛网图表现出Nb、Ta、Ti、P亏损和Rb、Th、U、K、Pb富集的特征;样品点在构造环境判别图解上均落入碰撞型花岗岩区。初步分析,其岩浆来源可能为幔源岩浆底侵使古老地壳发生熔融。此碰撞型花岗闪长岩对龙木错—双湖—澜沧江洋碰撞的时限提供了一定的岩石学约束,为龙木错—双湖—澜沧江洋的演化提供了基础地质资料。     

青藏高原羌塘中部中—上奥陶统达瓦山组的建立及意义

首次在藏北羌塘中部达瓦山地区识别出一套复理石沉积,厚度大于3000m,未见顶底,岩石组合以变质砂岩、杂砂岩和千枚岩为主,夹双峰式火山岩,火山岩岩性为流纹岩和玄武岩。用LA-ICP-MS同位素测定技术对流纹岩夹层中的锆石进行了U-Pb同位素测定,获得锆石的年龄为454.0±2.0Ma和458.3±1.8Ma,时代为中晚奥陶世达瑞威尔—桑比期,代表了达瓦山组的主体形成时代。在剖面测制和区域对比的基础上建立了中—上奥陶统达瓦山组,代表冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世裂谷型深水-半深水复理石沉积。中—上奥陶统达瓦山组的发现和建立完善了该区中晚奥陶世的地层系统,进一步确定该区中—晚奥陶世洋盆的存在,对冈瓦纳大陆北缘中—晚奥陶世岩相古地理研究具有重要意义。     

藏北羌塘中部果干加年山石炭纪蛇绿岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

在羌塘地区开展1∶5万戈木日区域地质调查的过程中,为研究龙木错—双湖板块缝合带的演化历史,探讨青藏高原羌塘中部地区的构造演化,对果干加年山地区的蛇绿岩进行了详细研究。石炭纪蛇绿岩变质堆晶辉长岩是填图过程中的新发现。全岩地球化学研究结果显示,岩石ΣREE较低,LREE弱富集,轻、重稀土元素分异程度不高;富集Rb、Bb等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Ti等元素,具有典型的SSZ型蛇绿岩特征,表明其形成于俯冲带之上。蛇绿岩中变质堆晶辉长岩的LAICP-MS锆石U-Pb年龄为354.8Ma±2.4Ma,属于早石炭世。最终研究表明,龙木错—双湖板块缝合带所代表的古大洋至少在早石炭世就已经存在俯冲。石炭纪变质堆晶辉长岩的发现对研究缝合带构造演化历史具有非常重要的意义,也为探讨羌塘地区的大地构造演化提供了基础资料。     

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义青藏高原羌塘中部果干加年山一带晚三叠世花岗岩的特征、锆石定年及其构造意义

藏北羌塘果干加年山的东部出露有一处花岗岩岩体,其主要岩性为黑云母二长花岗岩和花岗细晶岩岩脉,侵入晚三叠世望湖岭组和晚石炭世—早二叠世展金岩群之中。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定结果表明,该花岗岩的形成时代为晚三叠世(210.3Ma±2.6Ma),略晚于区域上高压变质带的变质峰期年龄和望湖岭组底部流纹岩的年龄。岩石地球化学数据显示,该花岗岩岩体属高钾钙碱性过铝质花岗岩,形成于后碰撞环境,是岩石圈碰撞加厚之后减压过程中岩浆活动的产物,说明在210Ma左右果干加年山地区的构造环境开始由碰撞阶段向板内阶段转化,进入了后碰撞阶段。     

青藏高原羌塘中部果干加年山一带晚三叠世花岗岩的特征、锆石定年及其构造意义

藏北羌塘果干加年山的东部出露有一处花岗岩岩体,其主要岩性为黑云母二长花岗岩和花岗细晶岩岩脉,侵入晚三叠世望湖岭组和晚石炭世—早二叠世展金岩群之中。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定结果表明,该花岗岩的形成时代为晚三叠世（210.3Ma±2.6Ma）,略晚于区域上高压变质带的变质峰期年龄和望湖岭组底部流纹岩的年龄。岩石地球化学数据显示,该花岗岩岩体属高钾钙碱性过铝质花岗岩,形成于后碰撞环境,是岩石圈碰撞加厚之后减压过程中岩浆活动的产物,说明在210Ma左右果干加年山地区的构造环境开始由碰撞阶段向板内阶段转化,进入了后碰撞阶段。     

藏北羌塘中西部红脊山地区早二叠世埃达克质岩石的发现及其地质意义

近期在羌塘中西部红脊山地区一套二叠纪蛇绿岩中首次发现了埃达克质岩石,呈脉状侵入到蛇绿岩中。对该套岩石进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年龄和地球化学研究,重点讨论岩石成因及地质意义。埃达克质岩石岩性为白云母花岗岩,岩石中锆石晶形较完整,具典型的岩浆生长环带,结合Th/U值（0.22~0.63）,表明其为典型的岩浆锆石。锆石LA-ICP-MS 定年结果为271.7Ma±2.3Ma,表明其形成时代为早二叠世。岩石具有较高的SiO2、Al2O3含量和较低的K2O/Na2O值,为弱过铝质岩石。稀土元素配分模式呈右倾的曲线,重稀土元素分馏中等,Eu异常变化较小;微量元素Y、Yb含量较低,Sr含量中等,在微量元素蛛网图上表现出Rb、U、K正异常和Nb、Ta、P、Ti负异常。这与俯冲洋壳熔融形成的埃达克质岩石特征相似。红脊山埃达克质岩石是俯冲的古特提斯洋在角闪岩相—榴辉岩相条件下部分熔融形成的,残留相主要为石榴子石+角闪石。较早产生的熔体与地幔橄榄岩充分发生交代作用,后产生的熔体与地幔橄榄岩交代作用较弱,向上运移过程中斜长石发生分离结晶。红脊山埃达克质岩石的发现,表明古特提斯洋在早二叠世开始俯冲消减,大洋进入消退阶段。     

额济纳旗大狐狸山地区干泉组火山岩锆石U-Pb测年及其意义

银额盆地干泉组火山岩段和碎屑岩段在大狐狸山地区出露较全,火山岩段由含晶屑玄武岩和中酸性火山岩构成双峰式火山岩组合。本次研究在含晶屑玄武岩中获得(305.2±3.9)Ma(MSWD=7.9)的LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄,表明干泉组火山岩时代为晚石炭世,结合地层间接触关系,将干泉组时代定为晚石炭世一早二叠世。这一资料对于分析银额盆地北部红石山-黑鹰山坳陷充填演化意义重大,晚石炭世盆地属于裂谷盆地,发生快速裂解沉积巨厚的碎屑岩-火山岩。