东昆仑东段纳赤台岩群变火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

纳赤台岩群主要为一套变质火山沉积岩系,是东昆仑东段早古生代构造演化的重要物质记录。变火山岩的锆石U Pb年代学研究结果显示,年龄具有较宽的年龄谱（459～2 729 Ma）,可划分为2 559 Ma、1 341～1 472 Ma、918～1 142 Ma、557～595 Ma、459～497 Ma 5个年龄段,前4组为继承锆石年龄,反映研究区早期构造岩浆事件,459～497 Ma年龄谱段的锆石具有较好的生长韵律环带,为典型的岩浆成因锆石,206Pb/238U加权平均年龄为（474±7.9） Ma （MSWD=0.59,n=11）,代表纳赤台岩群变火山岩形成时代,即形成于奥陶纪。地球化学研究表明,纳赤台岩群变火山岩原岩均为玄武岩,可以划分为两个岩石系列,斜长角闪片岩和角闪片岩为亚碱性拉斑玄武岩。Mg#介于43.09～46.44,反映岩浆经历了一定程度的结晶分异演化;绿帘绿泥钠长片岩属于碱性玄武岩;Mg#介于57.20～76.00,相对接近原始岩浆成分。微量元素特征显示前者具有岛弧火山岩特征,而后者具有E MORB和OIB特征,其岩浆源区更富集。锆石U Pb年代学和地球化学研究表明,纳赤台岩群火山岩形成于早古生代弧后盆地,是原特提斯洋洋壳向北俯冲导致东昆仑地区拉张成弧后小洋盆的物质记录。     

青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体中的石英闪长岩和花岗闪长岩以及花岗闪长岩中的暗色微粒包体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果表明,花岗闪长岩及暗色微粒包体的结晶年龄分别为244.4±1.1 Ma和243.0±1.2 Ma,表明岩体形成于中三叠世早期。石英闪长岩和花岗闪长岩为准铝质高钾钙碱性系列,暗色微粒包体为高钾钙碱性—钾玄岩系列,稀土元素配分曲线均具有轻重稀土明显分异的右倾特征,具弱负Eu异常(δEu=0.65~0.83),富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、K)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P、Ba负异常。岩相学和岩石地球化学特征指示黑马河花岗杂岩体具壳幔岩浆混合特征,形成于活动大陆边缘的俯冲环境,石英闪长岩为受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产生的基性岩浆演化的产物,花岗闪长岩则源自壳源岩浆与少量幔源岩浆的混合。黑马河花岗杂岩体是中三叠世早期宗务隆洋向南俯冲消减的岩浆记录。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体形成时代、成因及其地质意义

东昆仑东段香加南山花岗岩基中加鲁河中基性岩体主要岩石类型包括角闪辉长岩和石英闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示加鲁河中基性岩体的结晶年龄为220 Ma。岩体SiO_2含量较低,为47.91%~58.92%,Al_2O_3含量为15.54%~18.35%,Na2O为1.70%~3.34%,K_2O为0.58%~1.92%,Na_2O/K_2O比值为1.34~2.93,平均1.92,MgO含量为3.69%~8.24%,Mg~#为46~61,铝饱和指数A/CNK介于0.70~0.90之间,主体属于准铝质中钾钙碱性系列。岩体富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,具明显的Eu负异常(δEu=0.40~0.59);微量元素富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)。岩石学和地球化学研究显示岩体在地壳深部和浅部经历了两次岩浆混合作用。在深部,幔源岩浆底侵作用使下地壳部分熔融形成长英质岩浆,两种岩浆不同比例混合,经过化学扩散均一化,从而具有相似的同位素特征和岩石地球化学特征。在地壳浅部,经深部混合的岩浆注入花岗质岩浆,岩浆边部同花岗岩完全混合形成加鲁河岩体中石英闪长岩,不完全混合则形成暗色微粒包体。对加鲁河中基性岩体研究表明,东昆仑东段在晚三叠世处于古特提斯演化的后碰撞阶段,在这一时期存在岩浆底侵事件。     

东昆仑东段布青山地区上二叠统格曲组物源分析及其构造意义

对东昆仑东段布青山得力斯坦地区出露的上二叠统格曲组砾岩层进行砾石成分、砾度统计及系统的LA-ICP-MS锆石UPb年龄谱分析。结果表明,格曲组砾岩层砾石成分以石英岩和花岗岩为主,硅质岩和基性岩次之,砂岩和灰岩较少,砾石的分散系数为1.54~2.02,该套砾岩为近源快速堆积的产物。砾岩碎屑锆石U-Pb年龄可分为3组:1早奥陶世—晚志留世年龄组为499~409Ma,峰值年龄为426Ma,对应早古生代末期原特提斯洋向北俯冲碰撞产生的一系列构造岩浆事件;2新元古代年龄组为744~619Ma,峰值年龄为744Ma,对应于全球Rodinia超大陆裂解事件;3古元古代年龄组为2443Ma,对应东昆仑地区古元古代构造岩浆热事件。结合碎屑锆石年龄及沉积学特征综合分析,花岗质砾石来源于北侧东昆仑造山带加里东期岩浆弧,沉积岩砾石则可能来自造山带早期的沉积地层,石英岩及其他变质岩砾石则多来自东昆仑基底变质岩系。综合判别,格曲组为一套沉积于活动大陆边缘环境的滨浅海相磨拉石建造,代表南侧古特提斯洋向北俯冲开始的构造阶段,是初始俯冲的沉积构造响应。     

东昆仑东段纳赤台岩群变沉积岩地球化学特征及构造意义

东昆仑东段出露的下古生界纳赤台岩群为一套变沉积－火山岩系,是该地区早古生代构造演化的重要物质记录。岩石学及地球化学特征表明,纳赤台岩群变沉积岩主要岩石类型有绢云石英片岩、二云石英片岩、长石石英片岩和绿泥绢云片岩,局部夹有少量大理岩、片麻岩和石英岩,其原岩主要为砂岩、杂砂岩及少量泥质岩。岩石具较高的SiO₂(平均为69.82%)、Sr(平均为559.60×10^-6)、Ba(平均为194.68×10^-6)含量,微量元素含量与大陆上地壳丰度很相近,轻重稀土分异明显、轻稀土富集而重稀土亏损、有明显的负Eu异常,反映出源区的物质成分主要为长英质,来源于上地壳,很少有地幔物质的加入。化学蚀变指数为49.70~75.95、成分变异指数为1.32~2.01,表明物源区风化程度较低,处于寒冷、半干旱的气候区,是活动构造带的首次沉积。变沉积岩形成于活动大陆边缘－大陆岛弧环境,与共生的变火山岩地球化学特征所指示的构造环境一致,共同记录了早古生代原特提斯洋向北俯冲导致东昆仑地区拉张形成弧后小洋盆的地质过程,进一步证实东昆南构造带的早古生代板块体制应该属于活动大陆边缘。     

东昆仑南缘布青山地区哈尔郭勒玄武岩地球化学特征及其地质意义

哈尔郭勒玄武岩位于东昆仑南缘布青山地区。详细的地球化学研究表明哈尔郭勒玄武岩可以分为碱性玄武岩和亚碱性玄武岩,其中碱性玄武岩的∑LREE=63.8×10-6~175.36×10-6,∑HREE=14.46×10-6~28.56×10-6,∑LREE/∑HREE=4.41~6.14,(La/Yb)N=4.14~6.71,(Ce/Yb)N=3.31~5.12,δEu=1.03~1.17,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的稀土配分模式;亚碱性玄武岩的∑LREE=11.07×10-6~29.95×10-6,∑HREE=12.56×10-6~25.41×10-6,∑LREE/∑HREE=0.88~1.54,(La/Yb)N=0.29~0.74,(Ce/Yb)N=0.37~0.77,δEu=1.02~1.22,具有正常洋中脊玄武岩(N-MORB)的稀土元素地球化学特征。这表明哈尔郭勒玄武岩是OIB与N-MORB的共生组合。布青山地区哈尔郭勒玄武岩中的OIB形成于洋脊附近的海山或洋岛环境,岩浆源区可能为EMⅡ型富集地幔;N-MORB形成于洋脊环境,起源于亏损地幔。哈尔郭勒玄武岩为布青山地区晚古生代存在洋盆提供了更充分的证据。     

西秦岭北缘天水地区新元古代花岗质片麻岩地球化学特征及其形成环境

西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩位于天水地区分隔北秦岭造山带和北祁连构造带的新阳-元龙韧性剪切带中。花岗质片麻岩具高Si、高Al的特征,属高钾钙碱性系列,A/CNK在1.104～1.389之间,为硅、铝过饱和类型,属典型的强过铝质S型花岗质岩石。轻、重稀土元素分馏较强,具中等负Eu异常。岩石富集大离子亲石元素（Cs、Rb、Ba、Th、U、K、La等）,强烈亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti、Hf等）,明显的Ba、P、Sr负异常,相对富集Zr。该花岗质岩石是一种典型的壳源成因类型,主要为上地壳中以成熟度较低、含泥质成分较高的杂砂岩、岩屑杂砂岩为原岩的古元古界秦岭岩群中含水矿物相脱水部分熔融形成的,可能存在少量的分离结晶作用。该花岗质片麻岩具有同碰撞型花岗岩的特征,可能是北秦岭微地块与相邻地块在新元古代早期发生汇聚的产物,是Rodinia超大陆在西秦岭地区汇聚的响应。     

南秦岭勉略构造带横现河地区变质沉积岩形成时代及物源——来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的证据

朱家山岩组、乔子沟岩片位于南秦岭勉略构造带横现河以北,是勉略构造带中强烈韧性变形的沉积岩系,是勉略构造混杂岩带的基质岩系,研究其形成时代、沉积物源,对于深入了解勉略构造带的形成时代与构造演化具有重要意义。笔者以横现河以北地区朱家山岩组、乔子沟岩片中的变质沉积岩（绢英千枚岩）为研究对象,进行碎屑锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨其形成时代及沉积物源。所获得的碎屑锆石年龄可以分为3组：古生代年龄组（375~542 Ma）,可以划分为晚古生代早期-早古生代晚期年龄组（375~424 Ma）,主要峰值为390 Ma、394 Ma,早古生代早期年龄组（530~542 Ma）;新元古代年龄组（552~977 Ma）,可以划分为新元古代晚期年龄组（552~797 Ma）,主要峰值为758 Ma、787 Ma,新元古代早中期年龄组（800~977 Ma）,主要峰值为855 Ma、951 Ma;中元古代晚期年龄组（1 008~1 124 Ma）。朱家山岩组、乔子沟岩片碎屑锆石最小年龄组分别为375~385 Ma（平均年龄为380.3 Ma）、377~389 Ma（平均年龄为383 Ma）,说明朱家山岩组、乔子沟岩片浅变质沉积岩系的沉积时代不早于中-晚泥盆世。综合研究认为2件样品物源主要都来自勉略构造带、碧口微地块和扬子板块北缘地区的岩浆岩,沉积环境为裂陷盆地且由伸展裂陷过渡为稳定的台盆-台地沉积。     

扬子地块西北缘后龙门山南华纪—早古生代沉积地层特征及其形成环境

通过对扬子地块西北缘后龙门山构造带南华纪—早古生代沉积地层的分析研究,综合运用岩石学、沉积特征分析的手段,结合与前龙门山构造带、碧口地块、米仓山构造带和汉南地块的沉积特征对比,探讨后龙门山构造带南华纪—早古生代的沉积环境,查明其形成环境。结果表明:在南华纪—早古生代后龙门山构造带沉积环境可分为南华纪—震旦纪裂解-稳定沉积和早古生代伸展裂陷沉积两个阶段,其中在早古生代伸展裂陷阶段后龙门山构造带经历了裂解→抬升→局部裂解→抬升→裂解的反复过程,最终形成了志留系茂县群裂陷槽沉积,主要沉积了一套代表伸展裂陷环境的沉积岩系,并有少量的陆内火山岩系。研究结果进一步证实,龙门山构造带在南华纪—早古生代总体是一个陆内裂谷带,不发育与古缝合线相关的构造混杂岩和蛇绿混杂岩带,是在陆内裂谷的基础上于印支期—燕山期形成的陆内造山带。     

东昆仑古特提斯后碰撞阶段伸展作用:来自晚三叠世岩浆岩的证据

通过对东昆仑造山带晚三叠世岩浆岩的岩石类型、形成时代、岩石地球化学和同位素地球化学资料综合分析,对岩浆岩的岩石组合、分布特征和岩石成因进行研究,探讨东昆仑造山带晚三叠世构造演化的地球动力学背景。东昆仑造山带晚三叠世是古特提斯演化过程中重要的构造转换期,岩浆岩岩石类型多样,主要包括辉长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,并且广泛出露具埃达克质特征的岩浆岩和A型花岗岩。晚三叠世岩浆岩的出露规模与俯冲阶段相比,规模较小,一般以小岩体、岩株和岩脉侵入于早期岩体和地层中。东昆仑晚三叠世岩浆岩主体为准铝-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄岩系列,轻重稀土元素具有一定分异,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,岩石类型不同时分异程度、富集和亏损程度有一定差异。大部分晚三叠世花岗质岩浆岩的同位素特征与晚二叠世-三叠纪镁铁质岩浆岩近似,部分具有更高的εNd(t)和εHf(t)值。镁铁质岩浆岩、普通花岗岩、埃达克质岩浆岩在东昆仑各个构造带皆有分布,A型花岗岩主要分布在祁漫塔格构造带(东昆北)的阿牙克库木湖-香日德断裂附近。东昆仑晚三叠世镁铁质岩浆岩具有弧岩浆岩特征,为俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产物。普通花岗岩和埃达克质岩浆岩多为新生下地壳部分熔融产物,少量埃达克质岩浆岩由于与地幔的交代作用,具有幔源特征。A型花岗岩为残留下地壳部分熔融的产物。部分普通花岗岩、埃达克质岩浆岩和A型花岗岩由于岩浆混合作用,具幔源特征。构造环境研究表明,东昆仑在晚三叠世进入古特提斯演化的后碰撞阶段。巴颜喀拉地块同东昆仑地块的持续碰撞导致地壳加厚,密度增大,使岩石圈重力不稳定发生拆沉作用,引发岩石圈地幔减压熔融,产生大量的镁铁质岩浆岩;镁铁质岩浆底侵不同类型地壳熔融及拆沉地壳部分熔融而形成的岩浆交代地幔,以及岩浆混合和岩浆后期演化,形成了东昆仑造山带晚三叠世丰富多样的岩浆岩。