西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma(MSWD=0.56)。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大(52.47%～66.95%),低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14～2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65～1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113～253,Th/Yb=0.23～2.85,Th/Nb=0.09～1.00,Hf/Th=0.41～2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与"泛非造山运动"有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

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.     

青海南山构造带印支早期基性杂岩体年代学、地球化学特征及地质意义

青海南山构造带是衔接宗务隆构造带、南祁连构造带和西秦岭造山带的重要结合带.该地区印支早期岩浆作用强烈,虽然该期基性岩分布少而分散,但其成因研究对探讨青海南山构造带印支期演化过程具有重要意义.本文对构造带中段由辉长岩和辉石岩组成的拉日基性杂岩体开展了详细的岩石学、矿物学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,辉长岩和辉石岩的结晶年龄分别为247.7±2.8 Ma和247.9±2.5 Ma,说明岩体侵位于早三叠世晚期.岩石具有低Si、富Na、低K和高Mg、Fe的特征;其中,辉长岩属拉斑玄武岩系列,同时,高Al₂O₃/TiO₂比值和低TiO₂含量与玻安岩和玻玄岩相似.岩石的地球化学特征与洋脊和板内玄武岩差异明显,其富集LREE和大离子亲石元素LILEs（Cs、Rb、K、Sr）,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P等高场强元素,显示与岛弧岩浆岩相似的地球化学特征.矿物电子探针分析表明,斜长石为类似于岛弧或活动大陆边缘辉长岩中的高钙斜长石.辉长岩和辉石岩均为尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物.综合分析表明,研究区可能存在晚古生代?早中生代有限小洋盆,拉日基性杂岩体形成于洋盆俯冲早期阶段.      

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组:422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

古特提斯蛇绿岩的综合对比及其动力学意义

获得的德尔尼蛇绿岩变基性火山岩的Nd-Pb同位素特征表明地幔源区由混合了第2类富集地幔(EMII)的亏损地幔(DMM)组成, 同位素组成与印度洋和南太平洋MORB类似, 具备DUPAL异常. 在此基础上进行的综合对比显示德尔尼蛇绿岩在物质组成、形成时代和源区特征方面均与三江地区的古特提斯蛇绿岩一致, 阿尼玛卿古特提斯洋盆的演化也与三江和秦岭地区的多个古特提斯洋盆在裂解、扩张、萎缩和碰撞的时代上基本保持同步. 结合前人工作及区域资料, 这为东古特提斯域洋盆的演化受控于下地幔组分积极参与的深部过程提供了进一步证据, 这一过程影响了中生代的东亚大地构造格局.     

北秦岭富水基性杂岩体岩石谱系单位划分及演化

北秦岭富水基性杂岩体位于商丹断裂带北侧,为新元古代深成杂岩体。通过１∶５万地质填图将该杂岩体划分为５个岩石谱系单位：金盆中细粒变辉石岩单元、黑潭沟细粒暗色变辉长岩单元、马槽沟中粒变辉长岩单元、丁家沟中粒变辉长闪长岩单元和八里湾变角闪石黑云母二长岩、正长岩单元,合并为一个序列———富水序列。依据接触关系、包体特征确定了其侵入序次,构成了比较完整的岩浆演化序列,在岩石矿物组成、岩石化学成分、微量元素及稀土元素组成上具有明显的同源岩浆演化特征,形成于北秦岭新元古代活动大陆边缘的岛弧构造环境。     

北天山西段晚石炭世—早二叠世花岗岩成因及其构造意义

北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物，对其中的地质体进行详细研究是揭示北天山洋演化过程的关键。北天山增生杂岩带内存在一些花岗质侵入体，然而目前为止，对这些岩体的形成时代及成因研究十分有限。本文对北天山西段的萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体进行了锆石U- Pb年代学、地球化学和锆石Lu- Hf同位素分析，并探讨其成因及大地构造意义。萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体主要岩石类型均为二长花岗岩，锆石U- Pb年龄分别为303 Ma和298 Ma，为晚石炭世—早二叠世侵入体。两个岩体的锆石均具有非常高的εHf(t)值，分别为9. 7~12. 1（平均为11. 2）和12. 1~15. 0（平均为13. 2），相应的两阶段模式年龄为696~547 Ma和541~357 Ma，表明其源区为新生的地壳物质。两个岩体的样品均具有高硅、富碱、富钾特征，为弱过铝质高钾钙碱性花岗岩，其较高的CaO/Na2O比值（>0. 3）和Al2O3/(MgO+FeOT)mol值暗示其可能源于变质杂砂岩的部分熔融，北天山增生楔中的复理石砂岩为可能的源区岩石。结合区域资料，本文认为萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体形成于同碰撞向后碰撞转换阶段，限定了北天山洋在晚石炭世末闭合。     

东昆仑洪水川地区科科鄂阿龙岩体锆石U Pb年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑地区出露大量呈带状分布的中生代花岗岩,是我国一条巨型花岗质岩浆岩带,它的发育与该地区岩石圈动力学演化有着密切联系.对东昆仑造山带东段南缘洪水川地区的科科鄂阿龙石英闪长岩体的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,岩石具有3组谐和锆石年龄:第一组年龄大于402Ma,为捕获围岩的锆石年龄;第二组年龄为243.9±3.0Ma(MSWD=0.94),代表该区玄武质岩浆底侵事件;第三组年龄为218.3±1.4Ma(MSWD=0.52),代表岩体的结晶年龄.地球化学分析表明该岩体具有高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比值,轻重稀土分异明显,Eu异常不明显,其微量元素显示出埃达克质岩石特征.其较低的Nb、Ta和较高的Mg=、Cr、Ni含量,高Nb/Ta比值,说明了在金红石稳定域内部分熔融形成的熔体交代了岩石圈地幔.岩体的年代学及地球化学特征表明,东昆仑地区在218Ma的晚三叠世时期发生了岩石圈地壳拆沉作用,它是早期俯冲形成的玄武质岩浆底侵而形成的加厚下地壳,在高压缺水的条件下相变为榴辉岩相并拆沉进入软流圈,部分熔融的熔体在上升过程中先与岩石圈地幔反应,然后与地壳围岩发生同化混染作用,最终形成了科科鄂阿龙石英闪长岩.