西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了探讨西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组的物源特征及形成时代,本文选取该套地层中碎屑锆石作为研究对象,采用LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素年代学方法,界定舒家坝地区太阳寺岩组的形成时代,并探讨其物质来源。结果表明,太阳寺岩组的沉积下限为(437±4)Ma,结合前人对周边地质体研究情况,其主体形成时代为志留纪。舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石年龄谱明显分为4个年龄组段:(1)437~526Ma,峰值为458Ma,年龄较为集中,呈现最为强烈峰值特征,指示其物源可能来自于西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;(2)601~978 Ma,可细分为601~651Ma、738~978Ma2个亚组,峰值分别为650Ma、814Ma,年龄也相对比较集中,这一时期受新元古代Rodinia超大陆汇聚和裂解的影响,在秦岭造山带和祁连造山带产生了一系列的构造岩浆活动,为研究区提供物源奠定了可能性;(3)1032~1245Ma,峰值为1092Ma,这组年龄反映其物源主要来自于北祁连造山带;(4)1668~2546Ma,该组可细分为1668~2019Ma、2304~2546Ma2个亚组,其峰值分别为1920Ma、2418Ma,反映了西秦岭北缘构造带和北祁连造山带二者的结晶基底以及华北板块结晶基底都存在为研究区提供物源的可能性。综合分析显示太阳寺岩组碎屑沉积物质来源比较复杂,具有明显的多元性,有西秦岭北缘构造带、北祁连造山带和华北板块基底3个物源区,其中西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主要物源区,二者相比,北祁连造山带应为最主要物源区。     

秦祁结合部位天水地区磨石沟变基性火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义

秦祁结合部位天水地区新阳镇磨石沟新发现一套绿片岩相基性火山岩系,原岩为玄武岩,伴随有少量碳硅质岩和辉绿岩脉产出。磨石沟变基性火山岩SiO2含量为47.32%～50.18%,MgO含量为4.71%～7.33%,Al2O3含量(12.33%～14.97%)较低,TiO2含量为0.98%～1.98%(平均为1.44%),与洋脊玄武岩的Al2O3、TiO2含量相近,类似于E-MORB。∑REE为46.52×10-6～113.21×10-6,LREE/HREE为2.00～4.01,δEu为0.86～1.09(平均为0.98),(La/Yb)N为1.18～3.59。磨石沟变基性火山岩属于拉斑玄武岩系列,高场强元素及相关比值表明具有E-MORB特征,其岩浆源区为弱富集—富集地幔,岩石成分主要受岩浆熔融区控制,玄武质岩浆上升过程中遭受到不同程度的地壳物质或俯冲组分的混入,但地壳和俯冲带物质对岩浆源区和成岩过程的贡献较少。结合其地球化学性状与构造环境判别图解判断,磨石沟变基性火山形成于弧后盆地后期演化阶段。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明其形成时代为中志留世Wenlock期(432.6±3.8Ma)。磨石沟变基性火山岩代表的弧后盆地的形成与中志留世"天水-武山"古洋盆向北的俯冲作用密切相关,说明秦祁结合部位早古生代构造格局是由一个较完整的洋-弧-盆体系组成。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基的岩浆混合成因:来自镁铁质微粒包体的证据

东昆仑造山带出露大量花岗质岩浆岩,岩石中广泛发育暗色微粒包体,是研究岩浆混合作用的天然场所。本文以东昆仑东段香加南山花岗岩基为研究对象,对暗色微粒包体的野外地质特征进行研究,探讨岩浆混合作用和岩浆动力过程。暗色微粒包体具细粒-中粗粒结构,含有斜长石、角闪石、石英、暗色环边石英和钾长石等斑晶,偶见斑晶横跨寄主岩和包体,常发育反向脉,包体与寄主岩接触关系呈截然型或过渡型,这些特征说明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物,混合过程存在着物质交换。包体从细粒-粗粒-弥散状-完全混合岩浆说明岩浆混合的比例越来越大,温差越来越小,两种岩浆温度差对包体的形成具有很大影响。对包体的形态研究显示,包体不同拉伸程度是岩浆黏度、温度、流动速度等因素共同作用的结果,拉伸程度越大塑性变形程度越大。包体的长轴方向主要分为两类:一类与包体的整体方向近似,代表岩浆的流动方向;另一类要么没有固定方向,要么同一露头有几种不同方向,为岩浆局部搅动、对流的结果。包体进入寄主岩自身的旋转、流动和岩浆的局部搅动,使少量包体边部矿物和寄主岩矿物具有定向性。暗色微粒包体相互包裹和同一露头不同类型的暗色微粒包体说明岩浆混合具有多期次性。香加南山花岗岩基暗色微粒包体的野外地质特征为岩浆混合作用以及岩浆动力学过程提供了重要佐证。     

东昆仑造山带东段元古界小庙岩组的锆石U-Pb年龄

通过对东昆仑造山带东段香日德南部可可沙地区前寒武纪变质基底小庙岩组的野外地质调查,运用岩石学研究和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,探讨小庙岩组的形成时代。结果表明:小庙岩组主要为一套石英质变质岩系,可归纳为4种岩性组合,即黑云石英片岩-石英岩组合、片麻岩-片岩组合、角闪片岩-黑云石英片岩组合和石英岩-大理岩组合。原岩组合可能为一套火山-沉积建造,属于浅海陆缘沉积,变质条件为中压低角闪岩相。锆石U-Pb年代学表明,小庙岩组物源区存在1 600~2 729 M a的构造-热事件,其主体形成于1 683~1 554 M a,时代归属中元古代。     

北秦岭商南花岗岩体地质特征及其成因类型

商南花岗岩体位于北秦岭造山带商丹断裂北侧，主体侵位于古元古代秦岭岩群变质杂岩中，属于新元古代花岗岩类，已获单颗粒锆石蒸发Ｐｈ－Ｐｈ年龄８８９±２２Ｍａ．岩石类型包括：英云间长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，以花岗间长岩为主体．岩石学、岩石地球化学特征研究表明，商南岩体的主要岩石类型存在着明显的岩石成分演化关系，并具有Ｉ型和Ｓ型花岗岩的双重特征，以Ｉ型为主，属于Ｃａｓｔｒｏ等的Ｈ型花岗岩，成岩物质来源于壳幔混合源．     

东昆仑东段巴隆地区变复成分砾岩层锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑东段巴隆地区哈图沟出露一套变质—变形的沉积地层,其北部为变复成分砾岩段、南部为变细碎屑岩段。根据变复成分砾岩段砾石成分统计、砾石的分选系数(1.24~1.42)及砾石的砾度等粒性特征得出该套变复成分砾岩地层为近源快速堆积的产物。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb微区测年技术,对变复成分砾岩段绢云钠长石英片岩的碎屑锆石进行U-Pb同位素测年,测试结果表明,碎屑锆石年龄谱可明显划分为6组:1南华纪—震旦纪年龄组,751~602Ma,峰值为674Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带新元古代中—晚期岩浆事件的年龄相对应,并且与Rodinia超大陆裂解事件相关,该组锆石中最小的年龄为602Ma,表明沉积地层形成时代应晚于602Ma;2中元古代晚期—新元古代中期年龄组,1146~783Ma,出现三个峰值,分别为788Ma、947Ma和1115Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带中元古代晚期—新元古代中期岩浆事件大致相对应,代表东昆仑地区响应了全球尺度的Rodinia超大陆的汇聚事件,且证实了柴达木—祁连—东昆仑等地(陆)块前寒武纪的演化特点与塔里木及扬子克拉通非常相似;3中元古代晚期年龄组,1399~1180Ma,峰值为1318Ma,该组锆石年龄可能与东昆仑构造带中元古代晚期岩浆事件相关;4中元古代早期年龄组,1712~1553Ma,峰值为1556Ma,该年龄谱段代表了源区在中元古代早期存在着一期热事件;5新太古代晚期—古元古代早期年龄组,2530~2347Ma,峰值为2518Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带内新太古代晚期—古元古代早期岩浆事件年龄大致相对应,表明东昆仑造山带新太古代晚期—古元古代早期岩浆物质也为哈图沟变质地层提供了物源;6太古宙年龄组,3230~2763Ma,表明变复成分砾岩的物源区可能存在古太古代陆核。通过对变质岩系的碎屑锆石年龄和物源特征的分析研究,认为这套变质的沉积地层并非前人所划归的泥盆系牦牛山组,其形成时代应归属于晚震旦世。砾石成分统计和年代学测试结果表明,巴隆地区哈图沟变复成分砾岩层物质主要来源于东昆仑造山带的前寒武纪白沙河岩组、小庙岩组、万宝沟岩群等变质地层和中、新元古代深变质的花岗质片麻岩等。     

西秦岭天水地区太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

秦岭造山带南缘勉略构造带北侧发育有近东西向展布的印支期花岗岩带,位于甘肃徽县地区的太白岩体是该花岗岩类的一部分。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄表明,太白岩体的形成时代为221.8Ma±1.5Ma,属于印支期晚期。主要岩石类型为灰白色—肉红色中细粒二长花岗岩和花岗闪长岩。地球化学特征表明,太白岩体属于准铝质—弱过铝质的高钾钙碱性系列;稀土元素总量ΣREE为79.0×10-6~194×10-6,稀土元素配分模式呈轻稀土元素强烈富集、重稀土元素相对亏损的右倾型,Eu负异常明显;高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti、Y、Yb和大离子亲石元素Ba、Sr强烈亏损。太白岩体是以中基性岩石为主的壳源物质部分熔融形成的岩浆上升侵位形成的,且处于同碰撞(挤压环境)向后碰撞(伸展环境)转化阶段,为后造山期花岗岩,是扬子板块和华北板块全面碰撞导致增厚下地壳物质部分熔融的产物。     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西-北西西向展布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带.该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征.初步确定发育OIB以及N-MORB和E-MORB型玄武岩,代表了洋盆发育的物质记录.根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期-早石炭世(D3-C1)沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆.在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系.进而确定勉略带是一条重要的东古特提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一.     

南秦岭白龙江群中花岗岩脉群年代学、地球化学特征及地质意义

秦岭造山带南缘勉略缝合带北侧发育近东西向展布的印支期花岗岩带,出露于南秦岭志留系白龙江群中花岗岩脉群,属于该花岗岩带的一部分,其宽度多为1~8m不等,呈北西西-南东东向延伸,主要岩性为花岗闪长斑岩-石英闪长斑岩组合。笔者对南秦岭志留系白龙江群中密集出露的花岗岩脉体进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,结果表明,白龙江群中花岗闪长斑岩脉结晶年龄为（210.44±0.47）Ma,属晚三叠世。地球化学特征显示这些脉体相对高K2O、Sr含量及Zr/Y值,富集LREE和LILE,亏损HFSE,里特曼指数（σ）为1.41~2.73,具高钾钙碱性I型花岗岩特征。此外,它们明显亏损Nb、Ta及Ti,低Y、Yb,具有较高的（La/Yb）N值,表明它们可能为地壳增厚背景下,下地壳拆沉作用导致减薄地壳中以基性岩为主的源岩部分熔融的产物,可能存在幔源岩浆的贡献。综合区域地质资料研究认为,出露于南秦岭白龙江群中的花岗岩脉群形成于后碰撞构造环境,是华北板块与扬子板块碰撞造山之后挤压体制向伸展体制转换阶段的产物。     

川西北平武地区南一里花岗岩体地球化学特征及其构造环境

对出露于碧口地块西南部的南一里岩体进行了系统的地球化学研究,重点讨论了南一里岩体的岩石成因、成岩物质来源及其构造环境.该岩体的SiO2和Al2O3的含量均很高,SiO2含量变化为71.29%～73.05%,A/12NK在1.07～1.11之间;FeO/(FeO+MgO)比值较低,为硅和铝过饱和类型,属典型的强过铝质花岗岩.稀土元素总量(∑REE)为56.80×10-6～89.12×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱的负铕异常.Ta、Nb、P、Ti 等高场强元素具有明显的负异常,而Rb和Sr等大离子亲石元素具有明显的正异常.岩浆源区可能是以杂砂岩成分为主的沉积岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位形成的,是一种典型的壳源成因类型.南一里岩体具有后碰撞岩浆活动的特征,是印支期华北地块和扬子地块碰撞导致地壳加厚环境下下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类.