东昆仑东段巴隆花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑东段巴隆南侧古元古界白沙河岩组中可识别出一套花岗质片麻岩。采用LA-MC-ICP-MS方法进行锆石UPb年代学分析,获得加权平均年龄为870.6±7.7Ma(MSWD=2.6)和875.3±6.3Ma(MSWD=0.92),显示该岩体形成于新元古代早期,并经历了早古生代变质作用。地球化学特征显示,岩石具有高Si O2、Al2O3、K2O,低Ti O2、Na2O的特征,A/CNK平均为1.14,A/NK平均为1.47,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,显示S型过铝质花岗岩特征;球粒陨石标准化配分曲线显示轻稀土元素富集((La/Yb)N=6.22~25.37),有明显的铕负异常(δEu=0.16~0.44)。原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、Th,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素。综合分析,岩浆来源于陆壳部分熔融,可能为古元古界白沙河岩组长英质岩石发生脱水熔融的产物,形成于同碰撞环境,是东昆仑地区响应Rodinia超大陆汇聚事件的物质记录。     

南秦岭勉略构造带火神庙地区关家沟组变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带南缘的略阳火神庙地区发育一套灰绿色绢云绿泥石英千枚岩、灰白色绢云钠长石英千枚岩和灰色黑云石英千枚岩的岩石组合.该套变质沉积岩系被前人划归关家沟组,但其原岩成岩时代和形成的构造环境都存在争议.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对从略阳火神庙地区关家沟组变质沉积岩中获得的碎屑锆石进行了研究,结果表明碎屑锆石的年龄介于932~723 Ma,主要年龄谱分别为727~723 Ma、760~758 Ma、897~809 Ma和932 Ma,主要峰值年龄为848 Ma,次要峰值年龄为725 Ma、758 Ma和932 Ma,最年轻的一组年龄为723~727 Ma（平均年龄为725 Ma）,表明该地层的沉积时代应不早于南华纪.结合区域地质资料认为其碎屑物质的来源比较明确,主要来自勉略构造带和南侧碧口微地块内的岩浆岩,扬子板块北缘汉南地区出露的岩浆岩也为该地层提供了有限的物质.此次获得的碎屑锆石年龄较为集中,反映的皆为青白口纪到南华纪的年龄信息,结合前人对该区沉积地层的研究资料,认为其可能为一套裂谷环境的沉积地层.      

祁连造山带东端张家川地区长宁驿中元古代花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

在祁连造山带东端古元古界陇山岩群中新识别出中元古代长宁驿花岗质片麻岩。为了精确确定长宁驿花岗质片麻岩的形成时代,对其进行了激光等离子体质谱LA-ICP-MS单颗粒锆石微区U-Pb同位素测年,花岗质片麻岩中锆石Th/U比值介于0.50～2.09,阴极发光图像显示锆石内部发育典型的岩浆生长震荡环带结构,属于岩浆结晶的产物。测得花岗质片麻岩的原岩岩浆结晶年龄为1765Ma±57Ma,表明该花岗质片麻岩原岩的形成时代为中元古代早期,可能形成于华北板块经吕梁运动后的后造山环境中,同时还从捕获的继承性岩浆锆石中得到了时代为1.95Ga、2.20Ga左右的继承年龄。结合区域地质资料,综合分析研究后认为,在中元古代祁连地块仍为华北板块西南缘的一部分,两者之间具有相同的结晶基底和构造属性,它们共同经历了吕梁运动后的后造山和陆内伸展裂解阶段,很可能与Columbia超大陆的聚合和裂解相关。     

大巴山及川东北前陆盆地盆山物质耦合—来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学证据

利用阴极发光和LA-ICP-MS微区定年分析方法,对川东北前陆盆地中生界上三叠统须家河组和中侏罗统上沙溪庙组砂岩中碎屑锆石进行了U-Pb同位素分析,结果显示锆石具多成因类型,年龄具分组分段特征。上三叠统须家河组碎屑锆石年龄值有5组:213～283Ma、312～448Ma、694～710Ma、1430～1988Ma和2133～2708Ma;中侏罗统上沙溪庙组碎屑锆石年龄值有7组:163～194Ma、213～274Ma、404Ma、712Ma、1742～1972Ma、2116～2594Ma和3025～3140Ma。研究表明,川东北前陆盆地沉积物主要为源自秦岭造山带燕山期陆内造山岩浆活动产物(163～194Ma)、晚海西—印支期秦岭俯冲碰撞岩浆活动的产物(213～283Ma;213～274Ma)、北秦岭俯冲造山-构造岩浆作用的物质(312～448Ma;404Ma)、南秦岭南华纪与Rodinia超大陆裂解相关物质(694～710Ma;712Ma)、秦岭造山带褶皱基底(1430～1988Ma;1742～1972Ma)和秦岭造山带变质基底(2133～2708Ma;2116～2594Ma、3025～3140Ma)。结合已有古水流及区域资料综合分析,秦岭造山带与川东北前陆盆地具较好的盆山物质耦合关系。     

东秦岭商丹带北侧新元古代埃达克质花岗岩及其地质意义

东秦岭商丹构造带北侧的商南花岗岩体和吊庄花岗岩体属于钙碱性系列,具有岛弧花岗岩特征。这些岩石富Na2O(3.54％～5.52％)、贫K2O(0.75％～3.46％)、Na2O/K2O比值为1.09～6.16,SiO2含量＞56％(61.84％～74.57％),Al2O3含量变化于13.41％～19.01％,多数≥15％,MgO含量均小于3％(0.65％～2.41％),Mg#为43.87～66.12,低Y(＜18×10-6, 为1.90×10-6～18.4×10-6)和Yb(＜1.9×10-6为0.27×10-6～2.27×10-6),Sr含量高(350×10-6～830×10-6),多数大于400×10-6,Sr/Y比值在25.29～216.71之间,大于20～40;LREE富集,HREE亏损,多数La/Yb比值＞20(47.60～110.93),(La/Yb)N＞20(32.09～99.13),不显Eu异常或有弱的Eu正异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、Sr)相对富集,高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)相对亏损。同位素组成表明,花岗岩体具有相对低的143Nd/144Nd比值(0.512127～0.512134),与商南松树沟蛇绿岩的143Nd/144Nd比值(0.512651～0.512917)比较接近,εNd(t)为正值(+1.23～+2.51),暗示源岩以N-MORB为主。这些地球化学特征与洋壳俯冲MORB的部分熔融形成的埃达克质岩相似,表明这些晋宁期的花岗岩类可能属于埃达克质岩。研究表明,商丹地区埃达克质花岗岩类与新元古代沿商丹带-线曾发育有一个以松树沟蛇绿岩和黑河玄武岩为代表的古洋盆(古秦岭洋)向北发生俯冲消减作用有关,造成古洋壳俯冲板片MORB岩石部分熔融而形成。     

东昆仑东段晚古生代—中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应

地层不整合接触是研究地质发展历史和鉴定地壳运动特征的重要依据。通过大范围露头尺度和填图尺度不整合面的识别,结合不同时代地层沉积体系的特征及构造变形样式的对比研究,发现东昆仑造山带东段晚古生代—中生代地层由底到顶共发育有4个不同类型的不整合面,分别是上二叠统格曲组与上石炭统浩特洛哇组之间的角度不整合面、中三叠统希里可特组与闹仓坚沟组之间的微角度不整合面、上三叠统八宝山组与下伏不同时代地层之间的角度不整合面、下侏罗统羊曲组与上三叠统八宝山组之间的平行不整合面。这几个不同时代的不整合面分别代表了东昆仑东段晚古生代—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,格曲组与浩特洛哇组角度不整合关系代表东昆仑造山带南缘阿尼玛卿—布青山古特提斯洋晚二叠世开始向北俯冲的构造事件;希里可特组与闹仓坚沟组微角度不整合关系与陆(弧)陆局部差异性初始碰撞的洋陆转换构造事件密切相关;八宝山组与下伏不同时代地层角度不整合关系是东昆仑地区分布较广、意义重大的一个不整合面,代表中三叠世晚期—晚三叠世早期东昆仑地区陆(弧)陆全面碰撞的主造山构造事件,同时该期碰撞造山事件铸就了东昆仑及其周缘地区的基本构造格架。羊曲组与八宝山组之间平行不整合面则与晚三叠世晚期—早侏罗世早期陆内演化过程中地壳垂向抬升事件相关。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件对于合理建立东昆仑地区晚古生代—中生代构造演化过程具有重要意义。     

东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合作用：以和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例

东昆仑造山带晚华力西期-印支期花岗质岩石中广泛发育暗色微粒包体.本文以东昆仑东段和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例,对暗色微粒包体及其寄主岩进行了详细研究.包体的野外产出特征、形态、结构构造和矿物学特征表明,他们是基性岩浆进入中酸性岩浆快速冷凝结晶的产物,和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征,微量元素蛛网图也具有明显的相似性,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,反映了岩浆混合作用的特征;LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究显示,暗色微粒包体的形成年龄为(224.9±4.1)Ma,与寄主岩的同位素年龄值(225±5)Ma在误差范围内一致,表明了在晚三叠世期间东昆仑地区存在着后碰撞阶段壳-幔岩浆混合作用.     

扬子北缘镇巴—高川地区两类不同二叠系对比及区域构造意义

通过1∶50 000陕西镇巴—高川地区区域地质调查,发现镇巴地区和高川地区二叠系具有完全不同的岩石组合特征及生物化石,前者主要为一套稳定的碳酸盐岩相沉积,后者主要为一套较深水相黑色岩系沉积。经对典型地区实测剖面、古生物及岩石组合特征详细对比研究,发现二者虽然时代相同,但是不能横向对比,应为同期异相的产物。在综合区域地质资料基础上,探讨上述二叠系所表征的区域构造意义。两套二叠系岩相的差异性说明镇巴地区和高川地区当时曾分处在不同的沉积-构造环境:镇巴周缘以米仓山和星子山地层小区为代表的物质建造与扬子地块整体升降和海水的频繁进退密切相关,而高川周缘以褚河地层小区为代表的物质建造则更可能与早期地壳隆升、晚期地壳张裂成盆和海水贯入有关。综合区域地质资料研究认为,高川地区地层系统与勉略带地层系统相似,表明其早期与勉略带有着大致相同的构造演化史,也表明高川盆地曾经是晚古生代勉略裂谷—有限洋的一部分,只是被后期构造改造而残存于现今高川一隅。     

北秦岭商南花岗岩体地球化学特征及其形成的构造环境

商南花岗岩体位于北秦岭造山带商丹断裂北侧，属新元古代花岗岩侵入体。岩石学、岩石地球化学特征研究表明，岩体具Ｉ型或Ｓ型花岗岩的双重特征，属于Ｈ型花岗岩；在构造环境上，又具有火山弧型和同碰撞型花岗岩特点，成岩物质来源于壳幔混合源，形成于华北与扬子古陆块在晋宁期由活动陆缘向碰撞带构造环境转变过渡时期，岩石构造类型属碰撞前（火山弧型）－同碰撞型花岗岩。     

论丹凤岩群东段之建造

按照自然出露情况，丹凤岩群东段可以划分为商南─丹凤段和商镇─高桥段。研究证明，商南─丹凤段中侵入岩的出露面积大于变质地层。变质地层的变质级达角闪岩相；原岩主要是陆源碎屑岩和泥灰岩，有少量的灰岩和基性火山岩。而商镇—高桥段全部由侵入岩组成。这两段的侵入岩构成了完整的正序岩浆演化序列，包括了钙碱性系列中从基性端元到酸性端元的几乎全部岩石类型，明显地具有活动陆缘型岩石组合。商镇—高桥段的塑性变形明显地弱于商南—丹凤段。在后一段的郭家沟剖面，辉长质变晶超糜棱岩带宽度达几百米，变形强度达深层次的辉石相。