西赛酸性杂岩体的岩石学和岩石化学特征及其时代讨论

摘要河北尚义西赛酸性杂岩体旱偏心同心圆状分布,由花子沟中粒花岗岩、西赛环斑花岗 岩、南沟细粒花岗岩组成本文通过对地质学、岩相学、地球化学的研究,认为西赛酸隆杂宕体 由同源岩浆分异演化而成。从早到晚.岩浆向富s},贫FP, m方向演化.属钙碱性岩石类型其 中西赛环斑花岗岩的特征与l中国及世界典型地区环斑花岗岩相近杂岩体稀土分配型式为轻稀 土富集型根据野外地质特征、区域对比和同位素年代学研究,将四赛杂岩休侵位时代厘定为中 元古代。     

覆盖区地质调查中的盆山构造地貌关系研究:以东天山-吐哈盆地为例

西北地区中-新生代以来发育系列断陷盆地,盆地内的覆盖层结构及其与周缘造山带之间的盆山构造地貌关系是研究大陆动力学的基础性问题.在覆盖区地质调查工作中,利用地质学、地球物理学、地球化学、钻探等多种方法手段,可以对覆盖区盆地的结构形态、盆地边界构造属性、沉积物分布特征、沉积过程的源汇体系进行系统的分析研究,帮助深入理解覆盖区的沉积过程、山脉隆升剥露过程以及构造地貌演化过程.基于新疆吐哈盆地覆盖区的地质调查工作,本研究提出并实践了在覆盖区开展盆山构造地貌关系研究的技术方法体系.通过野外地质调查和室内测试分析,结合重力、航磁、地震等地球物理勘探方法以及钻孔岩心分析,系统分析和探讨了哈密盆地中-新生代覆盖层三维结构、控盆控貌构造及源汇系统,建立了研究区与相邻造山带之间的盆山耦合关系及构造地貌演化过程,为覆盖区地质调查过程中开展盆山构造地貌过程的研究提供了示范.      

青藏北部贡帽日玛正长斑岩的锆石SHRIMP U-Pb定年及其岩石地球化学研究

贡帽日玛新生代正长斑岩位于青藏高原北部、可可西里东部,形成于古近纪渐新世时期(E3),锆石的SHRIMP U-Pb谐和年龄为26.51 Ma±0.79 Ma。正长斑岩的w(SiO2)为58.62%~61.86%,具富碱(ALK=7.71%~10.09%),高w(K2O)(5.72%~7.75%),高K2O/Na2O比值(2.1~5.3),高w(MgO)(3.09%~4.61%)和高Mg#值(0.59~0.69),以及钾玄岩系列的岩石地球化学特征。稀土总量高(ΣREE=262.88×10-6~371.65×10-6),轻稀土强烈富集(LREE=247.76×10-6~352.92×10-6),重稀土明显亏损(HREE=15.12×10-6~18.68×10-6),Y(17.43×10-6~21.53×10-6,平均18.71×10-6)和Yb(1.30×10-6~1.67×10-6,平均1.52×10-6)质量分数普遍偏低,稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,(La/Yb)N值为24.49~33.85,负铕异常不明显(Eu/Eu*=0.87~0.92)。微量元素Sr质量分数及Sr/Y比值高,分别为675×10-6~1 949×10-6和38.73~90.52,在微量元素比值蛛网图上正长斑岩强烈地表现出Nb,Ta,P,Ti,Y的负异常。贡帽日玛新生代正长斑岩属一高Mg高K的C型埃达克质岩,其源区物质组成相当于榴辉岩相的下地壳,形成于青藏高原隆升和板内地壳加厚背景之下,是青藏高原北部在古近纪渐新世时期(E3)因大陆地壳加厚引起下地壳部分熔融的岩浆产物。     

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)岩石地球化学特征及其构造背景

东昆仑万保沟群火山岩(Pt2w)为一套溢流相的基性火山岩夹少量的碳酸盐岩-硅质岩、泥质岩,形成时代为中元古代(Pt2),其玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为1343 Ma±30 Ma。火山岩的爆发指数Ep=0.18,岩石类型以变质玄武岩为主体,变质玄武质火山角砾岩和变质玄武质凝灰岩少量。万保沟群火山岩(Pt2w)在主量元素成分上表现为低SiO2(42.95%～52.68%,平均为47.52%)、低K2O(0.06%～1.62%,平均0.53%)和高Na2O(1.53%～4.23%,平均2.76%),火山岩中碱性系列与拉斑系列并存。稀土元素含量高(ΣREE=83.71×10-6～232.59×10-6),稀土元素配分模式呈轻稀土强烈富集的右倾斜型,其(La/Yb)N=1.92～10.72,无铈异常(Ce/Ce*=0.92～1.06),铕异常也不明显(Eu/Eu*=0.83～1.10)。普遍高U(0.42×10-6～4.2×10-6)、Th(0.93×10-6～7.0×10-6)、Nb(9.9×10-6～44×10-6)、Ta(0.83×10-6～2.7×10-6)、Zr(141×10-6～357×10-6)和Hf(4.6×10-6～9.6×10-6),微量元素比值蛛网图呈现为一个“大隆起”的分布型式。火山岩以典型的洋岛玄武岩为绝对主体,洋脊型玄武岩少量。Pt2w洋岛玄武岩与Pt2q碳酸盐岩共同构成了洋岛(或海山)的“双层型”结构,洋岛(或海山)的下部为Pt2w玄武岩,上部沉积的则为Pt2q的碳酸盐岩。火山岩的形成环境为东昆仑地区在中元古代时期的一有限洋盆。     

东昆仑造山带蛇绿岩矿物学特征及其岩石成因讨论

首次对东昆仑复合造山带不同时代蛇绿岩主要造岩矿物橄榄石、辉石、斜长石进行了系统的矿物化学研究 ,查明了不同蛇绿岩带在矿物成分上的差异 ,对清水泉蛇绿岩带和布青山蛇绿岩带单斜辉石、斜方辉石、斜长石进行了矿物稀土、微量元素的研究 ,阐明了矿物稀土、微量元素与全岩稀土、微量元素的关系 ,证明了在以辉石和橄榄石为主的橄辉岩中 ,单斜辉石的稀土元素基本上代表了全岩的稀土元素。根据地幔岩石中矿物成分特征 ,对不同蛇绿岩带地幔类型进行了讨论 ,并根据实测的辉石、斜长石分配系数 ,确定了清水泉蛇绿岩带玄武岩的部分熔融定量模拟     

西准噶尔别鲁阿嘎希花岗闪长岩年代学、地球化学特征及岩石成因

为更深入了解西准噶尔晚古生代岩浆活动和构造背景,对位于西准噶尔中部的别鲁阿嘎希岩体开展了年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究,讨论了岩石成因、源区性质和构造背景.别鲁阿嘎希花岗闪长岩为钙碱性系列岩石,岩浆锆石结晶年龄为318.7±3.3 Ma.其具相对高的MgO(Mg#=49~59)、Ni、Cr含量,富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr和Ba)、亏损高强场元素(如Nb、Ta、Ti),轻重稀土元素分异不明显.Sr-Nd同位素特征显示,其有较低的初始Sr比值(0.704 297~0.704 399),较高的ε_Nd(t)值(5.8~6.5).通过综合分析,认为在晚石炭世早期,达尔布特洋壳(板片)俯冲至地幔楔下部,俯冲洋壳板片脱水所产生的流体在上升过程中与地幔楔共同作用,底侵加热由亏损地幔形成不久的年轻地壳(由洋壳和岛弧组成),使其部分熔融形成了别鲁阿嘎希分异I型花岗岩.      

复杂造山带地区三维地质填图中深部地质结构的约束方法: 西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图实践

在地球物理资料稀少、钻孔数据匮乏的复杂造山带地区进行三维地质填图, 目前尚处于实践探索阶段.我们的填图工作思路是: 以精细地表地质调查为基础, 在地质-地球物理-钻孔等多源数据约束下, 充分利用野外走廊带解析剖面、实测自然剖面、地球物理解释剖面等资料, 进行人机交互式三维地质建模, 并根据使用资料的准确性、空间分辨的精细程度等对模型的可靠程度进行分块评价.浅表层以地表地质信息(包括产状、地层层序关系、地层厚度、褶皱形态、断层性质与位移、局部和区域概念地质模型等)约束为主, 深部地质结构则主要依据地球物理剖面资料, 少量钻孔资料不仅用以校验地球物理资料解释的可靠性, 并对模型施加强约束.以西准噶尔克拉玛依后山地区三维地质填图为例, 着重讨论了在三维建模中如何具体实现上述思路和约束方法.实践证明, 该填图思路和建模方法是行之有效的, 可操作性强.      

西准噶尔阿克巴斯陶岩体三维形态及其地质意义

西准噶尔地区广泛发育晚石炭世-二叠纪不同规模、形态各异的花岗岩体,阿克巴斯陶岩体是其中最具代表性岩体之一,但对于该岩体三维形态和侵位过程的研究尤显薄弱.基于详细的野外路线地质调查,通过对阿克巴斯陶岩体NE、NW、SE和SW侧接触边界产状、接触热变质带宽度、岩脉方位和发育程度、顶垂体和围岩捕虏体发育特征的研究,揭示出岩体NE、SE和SW侧与围岩呈低角度外倾接触,而岩体NW侧与围岩呈高角度接触.在此基础上,结合岩体出露区音频大地电磁反演结果,揭示出阿克巴斯陶岩体三维形态总体为不对称蘑菇状,岩体侵位时岩浆主要由NW向朝SE向斜向侵位,并建立了岩体的三维形态模型.阿克巴斯陶岩体三维形态的确定,揭示了西准噶尔地区晚石炭世晚期-早二叠世为后造山伸展环境.      

准噶尔西北缘石炭-二叠纪构造转换期变形分析及其地质意义

通过对扎伊尔山至哈拉阿拉特山一带详细的构造变形分析, 揭示出准噶尔西北缘主要发育以下3组构造组合: 近南北向、北东-南西向和近东西向.其变形序列为: 晚石炭世早期, 发育近南北向褶皱-冲断构造; 晚石炭世时期, 近南北向构造线受牵引拖拽呈北东-南西向, 达尔布特、克拉玛依蛇绿混杂岩以右旋走滑拉出或侧向楔冲形式构造就位于上覆石炭系中; 晚石炭世晚期至二叠纪, 发育以达尔布特断裂为代表的北东-南西向伸展断裂, 伴随广泛的中基性岩脉及花岗岩侵入; 二叠纪末至三叠纪初, 发育广泛的近东西向劈理、哈山一带逆冲推覆构造及达尔布特左旋走滑活动.石炭纪至二叠纪, 西准地区经历了从俯冲到碰撞再到碰撞后陆内变形的演化过程, 伴随着挤压和伸展多期构造叠加, 充分体现了该地区复杂构造转换变形的动力学过程.      

西准噶尔谢米斯台西段花岗岩年代学、地球化学、锆石Lu-Hf同位素特征及大地构造意义

西准噶尔谢米斯台花岗岩研究程度偏低, 运用锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、地球化学及锆石Lu-Hf同位素方法研究西准谢米斯台西段地区花岗岩, 结果表明: 谢米斯台岩体(427.6±2.3 Ma)和哈勒盖特希岩体(428.6±2.5 Ma)均形成于中志留世; 谢米斯台碱长花岗岩地球化学特征类似于Ⅰ型花岗岩, 哈勒盖特希碱长花岗岩地球化学特征类似于A型花岗岩; 锆石Hf同位素组成较均一, ε_Hf(t)=12.4~14.5, 二阶段模式年龄t_DM2变化范围在497~603 Ma之间, Ⅰ型花岗岩和A₂型花岗岩可能形成于后碰撞阶段的挤压-伸展转变期, 是中志留世额尔齐斯-斋桑洋壳向南俯冲至波谢库尔-成吉斯火山弧底部, 俯冲板片与岛弧底部岩石圈之间剪切带的物质发生变形、变质及部分熔融作用, 使得由亏损地幔形成不久的年轻地壳(由洋壳和岛弧组成)发生部分熔融形成的长英质岩浆经进一步分离结晶作用形成分异Ⅰ型花岗岩和高温、缺水A₂型花岗岩, A₂型花岗岩较Ⅰ型花岗岩分离结晶程度高.