柴达木盆地南缘金水口群的早古生代构造热事件:锆石U-Pb SHRIMP年龄证据

通过柴达木盆地南缘(东昆仑北缘)原定为金水口群麻粒岩相片麻岩和花岗质岩石中锆石的SHRIMP测定,确定其麻粒岩相变质时代为460Ma±8Ma,而具有深熔成因特征的花岗质岩石深熔作用时间为402Ma±6Ma。这些年龄数据表明,金水口群经历了早古生代与麻粒岩相变质和深熔作用有关的构造热事件,原认为是柴达木地块的前寒武纪变质基底明显在早古生代造山过程中发生了活化作用。花岗质岩石的继承锆石给出了少量太古宙和大量1600～1800Ma之间的年龄,代表了其锆石的主要源区物质年龄,这与祁连—柴达木地区以及扬子地块的地壳形成年龄基本一致,反映柴南缘(东昆仑北缘)的变质基底与扬子克拉通具有明显的亲缘性。     

中央碰撞造山带中两期超高压变质作用：来自含柯石英锆石的定年证据

沿中央造山带存在一条巨大的超高压变质带,其西起阿尔金-祁连,往东经秦岭,延至大别苏鲁,全长超过4000 km.柴北缘片麻岩中含柯石英锆石的SIMS离子探针原位微区U-Pb定年获得超高压变质年龄452±1 3.8 Ma,锆石的退变质年龄419±6.7 Ma.SHRIMP U-Pb定年获得秦岭含金刚石片麻岩中锆石的下交点年龄502±45 Ma,上交点年龄1545±100Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者为原岩岩浆锆石年龄;获得榴辉岩锆石的上交点年龄1381±82 Ma和下交点493±170 Ma,认为上交点代表榴辉岩原岩年龄,下交点代表超高压变质年龄;获得江苏东海县青龙山榴辉岩含柯石英等超高压矿物锆石的年龄为441±9 Ma,449±9 Ma,和442±9Ma,平均444±9 Ma,核部含斜长石+磷灰石锆石年龄为761±13 Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者代表榴辉岩原岩结晶年龄.认为中国中部沿中央造山带中存在两期超高压变质作用,第一期为加里东期,第二期为印支期,两期超高压变质事件在时空分布方面是不同的,加里东期超高压变质事件由西部阿尔金-柴北缘延至东部大别-苏鲁,印支期超高压变质事件没有在大别以西发现.认为中央造山带应是一个多期活动的造山带,较早形成罗德尼亚大陆的格林威尔造山运动可能留下了10亿年左右的构造岩浆事件记录,如中央造山带中大量10亿年左右的花岗岩及基性超基性岩类;罗德尼亚大陆之后第一次裂解作用可能发生在8亿年左右;其后早古生代加里东期的洋盆裂开,蛇绿岩和超高压变质岩石的大量出现是一次十分强烈的板块构造事件,从东到西,沿中央造山带均有分布;加里东期造山事件之后印支期沿该造山带又有一次大的板块裂解和俯冲碰撞作用,表现在勉略蛇绿岩洋壳及大别-苏鲁印支期超高压变质带的存在.中央造山带保留和记录了多期裂解、会聚事件,通过对其解剖,不仅可以认识中国大地构造格局和演化,并由此理解全球的大陆漂移、一系列大裂解和大会聚等重大地质事件.     

秦岭松树沟岩体--一个遭受角闪岩相变质作用的超镁铁堆晶岩的实例

研究表明,松树沟岩体为一受到角闪岩相变质作用改造再结晶的层状超镁铁岩体,并保留着某些原岩面貌痕迹。其变质作用不仅导致微观上矿物变形和宏观上岩体的构造变形,而且也引起岩体内部矿物重新组合和再造,形成以含角闪石(直闪石和透闪石)为特征的Anth- Ol- En和Tre- Ol- Di两个变质矿物共生组合。其形成温度大约为70 0～75 0℃,压力为0 .6～0 .7GPa以下。岩相构造分析表明,该岩体并不是一个简单的透镜体。实际是由三个呈对称分布的岩相带组成的层状杂岩体,遭受同构造变形形成具有紧密褶曲特征的同斜向斜岩体。该岩体为一蛇绿岩构造岩块,其原岩来自大洋岩石圈板块壳层下部单元——由纯橄榄岩-透辉橄榄岩-透辉岩组成的层状超镁铁堆晶岩。它在遭受角闪岩相变质作用之前,曾经历过低变质蛇纹石化阶段(形成蛇纹岩)。恢复其原岩的原始层序具有垂直分异和多旋回岩浆演化的特点。故松树沟岩体不具有阿尔卑斯型橄榄岩,或地幔橄榄岩的成因属性。     

西藏罗布莎铬铁矿中发现的七种金属互化物新矿物

2005~2010年期间在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中发现了罗布莎矿、曲松矿、雅鲁矿、藏布矿、林芝矿、那曲矿和自然钛7种新矿物。它们分别属于过渡族元素(铁、铬和镍)、钨及钛的硅化物及碳化物和自然元素。这七种新矿物的矿物学数据已在国内外学术刊物发表。本文是对该区发现的金属互化物新矿物进行的摘要和综述。     

青藏高原拉萨地块中的大洋俯冲型榴辉岩：古特提斯洋盆的残留？

在西藏拉萨地块中新发现的榴辉岩为厚层状、块状,岩石新鲜,带宽500～600m,呈构造岩片产在含石榴子石云母石英片岩中。榴辉岩岩石类型简单,榴辉岩相矿物为石榴子石 绿辉石 金红石 多硅白云母 (石英)。Grt-Omp-Phe矿物温压计估算出榴辉岩的形成温压条件为T=730℃,p=2.7GPa,接近于柯石英和石英的转变线。岩石地球化学和Sr-Nd同位素表明其原岩为典型的MORB玄武岩,来自亏损地幔。榴辉岩锆石的SHRIMPU-Pb年龄介于(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma之间,15个测点的平均值为261.7Ma±5.3Ma,结合矿物包裹体的研究,认为代表榴辉岩的变质年龄,与Sm-Nd同位素等时线年龄(305Ma)可以对比。结合区域地质资料,推测榴辉岩的原岩时代为石炭纪—二叠纪。二叠纪MORB榴辉岩和区域上同时代岛弧火山岩的产出,表明拉萨地块中可能存在一条石炭纪—二叠纪的古缝合带,其中榴辉岩代表古特提斯洋壳的残留。     

新疆东天山石炭纪火山岩及其构造意义

东天山石炭纪火山岩北至吐哈盆地南缘,向南受控于阿奇克库都克断裂,对恢复古生代期间古亚洲洋的构造演化具有重要的意义。通过岩石学、同位素年代学及地球化学研究发现:(1)东天山石炭纪火山岩是一套钙碱质玄武岩-安山岩-流纹岩建造,玄武岩包括N-MORB和IAT型两种类型,指示东天山地区在石炭纪存在一个弧间盆地,其北部边界可能为东准噶尔的卡拉麦里蛇绿岩带;(2)东天山吐哈盆地南缘底坎儿组中流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb 年龄为320 ±1.2Ma(MSWD=1.3),代表了底坎儿组火山岩主体岩浆结晶时代;(3)对比东天山及邻区石炭纪火山岩地球化学,发现在SiO₂含量相近的情况下,由北向南东天山石炭纪火山岩中玄武岩的K₂O、K₂O+Na₂O、K₂O/Na₂O、LILE(Rb、Ba、Sr等)和HFSE(Nb、Ta、Th、Zr等)呈规律性增加,具有明显的成分分带,与环太平洋中-新生代岛弧和活动大陆边缘产出的火山岩的成分极性变化一致。认为东天山石炭纪火山岩成分分带可能是古亚洲洋在石炭纪向东南准噶尔-吐鲁番-哈密陆块下斜向俯冲的结果。     

西藏蛇绿岩中不寻常的地幔矿物群

在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩的铬铁矿中，首次发现由100余种（亚种）矿物组成的地幔矿物群，其中包括：自然元素，合金，氧化物，硫（砷）化物和硅酸盐。根据实验资料，其中一部分是超高压成因矿物。可能来自地球核-幔边界，是地球外核与下地幔底部硅酸盐之间化学反应的产物，另一部分矿物可能来自下地幔，过渡带和上地幔。西藏地幔矿物群，无论在矿物学和地球动力学上均有重要意义。     

东昆仑造山带早古生代的大陆碰撞:来自榴辉岩原岩性质的证据

东昆仑东段温泉榴辉岩呈透镜状分布在片麻岩中,榴辉岩的SiO_2含量为47%~59%,Mg#指数为0.45~0.51,表明其原岩为分异程度较高的中-基性岩石,稀土元素显示为轻稀土富集型((La/Sm)N比值为1.42~1.72)和轻稀土亏损型((La/Sm)N比值为0.82~0.88),Eu轻微负异常(δEu=0.85~0.95),榴辉岩的εNd(t)值为+0.51~+6.17(原岩年龄t=934Ma)。榴辉岩原岩锆石与陆壳辉长岩锆石的U-Yb-Hf值类似,且具有正的εHf(t)值(+8~+10),这些特征类似于大陆拉斑玄武质岩,岩浆来自亏损地幔,遭受了地壳物质的混染及较高程度的结晶分异,表明榴辉岩原岩形成于大陆边缘环境。因此,该榴辉岩代表了俯冲的陆壳,进一步证明了东昆仑早古生代发生过陆-陆碰撞造山作用。     

西藏松多榴辉岩的矿物原位微量元素地球化学研究

对松多榴辉岩中单矿物进行的LA-ICP-MS原位微区微量元素分析研究结果表明,石榴石主要富集中、重稀土元素和Y,同时具有高丰度的Sc、V、Cr和Co等元素;绿辉石中的微量元素以中稀土元素、Sr、Sc、V、Cr、Co、Ni和Ti为主,含有一定量的Zr、Hf等。石榴石、绿辉石、角闪石和绿帘石中均显示轻稀土元素亏损的特点,表明在退变质过程中没有发生明显的富轻稀土元素的外来流体交代作用,因而其微量元素矿物地球化学的某些特点不同于苏鲁地区的榴辉岩。石榴石变斑晶中某些元素(如Ti、Zr)的分带性暗示了榴辉岩在紧随峰期变质之后的折返过程中发生了降压增温过程。榴辉岩主要变质矿物中微量元素的分配显然受到矿物主量元素的分配所控制,如MgO在石榴石和绿辉石之间的分配对Ni、Co、Ti分配的控制以及CaO的分配对Sr、Y、REE分配的控制等。退变质过程中矿物的形成或分解以及物理化学条件的改变都可以引起矿物间微量元素的重新分配。由绿辉石退变质而形成的角闪石,较之原先的绿辉石,其微量元素配分曲线总体特征会发生变化,但元素总体丰度相近,某些元素特点相似,又反映了绿辉石和角闪石之间的成生联系。金红石是Ti、Nb、Ta、Zr、Hf的主要赋存矿物,而与之共生的绿帘石所表现出来的高场强元素的亏损特征表明了金红石的存在所带来的影响。