东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带组成特征及其形成演化过程

为了研究东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带的物质组成、构造属性及形成演化历史,在前人资料基础上从构造混杂岩带物质组成、形成时代、构造属性等方面对其进行综合研究.研究结果表明,布青山复合增生型构造混杂岩带是一条分隔东昆仑造山带与巴颜喀拉造山带的增生型构造边界,主要由元古代-古生代不同构造属性的大型构造混杂岩块与混杂基质组成.构造混杂岩块包括中元古代中深变质基底岩块（苦海岩群）、寒武纪蛇绿岩岩块、奥陶纪蛇绿岩岩块、石炭纪蛇绿岩岩块、石炭纪洋岛/海山玄武岩岩块、奥陶纪中酸性弧岩浆岩岩块、格曲组磨拉石沉积等.基质岩系主要为一套强烈构造变形的早中二叠世马尔争组浊积岩系.该混杂岩带记录了东昆仑南缘布青山地区东特提斯洋（布青山洋）自新元古代晚期开启以来,从晚寒武世-中三叠世长期持续向北的洋壳消减及俯冲增生过程,并于中三叠世晚期布青山洋消减完毕而使巴颜喀拉地块与东昆仑地块碰撞拼合.该次造山事件导致了不同类型、不同时代构造岩块与马尔争组浊积岩强烈混杂,最终形成了布青山复合增生型构造混杂岩的基本构造格架.      

东昆仑东段原特提斯洋俯冲的岩浆响应:来自晚震旦世锆石U-Pb年龄的证据

东昆仑造山带新元古代岩浆岩的研究对原特提斯洋的演化具有重要意义.选取东昆仑造山带东段可可沙地区晚震旦世敦德沙尔郭勒角闪二长岩为研究对象,运用锆石U-Pb年代学方法,结合已有的区域地质资料,为新元古代晚期-早古生代的"泛非造山运动"及东昆仑弧后盆地拉张裂解及原特提斯洋俯冲消减时限提供约束.敦德沙尔郭勒角闪二长岩岩石学和岩石地球化学特征显示其具有钾质碱性岩的特征,样品11029/8中所挑锆石均具有岩浆韵律环带,具有较高Th/U比值（0.21~0.41）,为岩浆成因锆石.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为544.8±7.8 Ma（MSWD=5.7）,属于震旦纪晚期或寒武纪早期.敦德沙尔郭勒角闪二长岩是原特提斯洋向北俯冲的产物.      

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。     

祁连造山带东段早古生代葫芦河群变质碎屑岩中碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄:源区特征和沉积时代的限定

祁连造山带东段葫芦河群的形成时代长期存在争议。选择葫芦河群变质碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨葫芦河群的形成时代和物源特征。结果表明,葫芦河群的2个样品碎屑锆石同位素年龄数据以及侵入其中的花岗岩同位素年龄表明,葫芦河群沉积时代限定为447～434Ma,其主体形成时代为早志留世。葫芦河群变质碎屑锆石年龄谱明显分为4组:(1)震旦纪—早古生代年龄组,426～595Ma,峰值为479Ma;(2)新元古代年龄组,738～981 Ma,峰值为887 Ma;(3)中元古代年龄组,1000～1 913Ma,峰值为1499Ma;(4)古元古代—新太古代年龄组,2053～2 872Ma,峰值为2448Ma。其中,早古生代年龄组可进一步细分为426～493 Ma和527～595 Ma两个年龄段,峰值分别为445 Ma和559Ma,前者年龄段指示其物源可能以邻近地区的北祁连造山带和西秦岭北缘构造带为主,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;后者年龄段则与北祁连造山带和西秦岭北缘构造带中泛非造山事件中的岩浆活动有关。新元古代年龄组可细分为738～799Ma、839～862Ma和902～981Ma 3个年龄段,峰值分别为768Ma、848Ma和948Ma,以902～981Ma年龄组为主;第一年龄段(738～799Ma)与北祁连造山带新元古代晚期岩浆事件的年龄大致相对应,与Rodi-nia超大陆的裂解事件相关;第二年龄段和第三年龄段(839～862 Ma、902～981 Ma)与中祁连地区和西秦岭北缘的新元古代早期构造岩浆事件年龄大致相对应,与Rodinia超大陆汇聚事件及岛弧型岩浆作用相关。中元古代年龄组可细分为1 000～1 197Ma和1 243～1 913Ma 2个年龄段,峰值分别为1 036Ma和1 593Ma,其物源可能来自祁连造山带和华北板块基底岩系。古元古代—新太古代年龄组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岩系。综合分析显示,葫芦河群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在祁连造山带、西秦岭北缘构造带和华北板块基底3个物源区,其中祁连造山带和西秦岭北缘构造带提供了大部分物源,而祁连造山带应为葫芦河群贡献最大的物源区。     

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。     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。     

东昆仑南缘布青山构造混杂带哥日卓托洋岛玄武岩地球化学特征及构造意义

东昆仑南缘布青山地区哥日卓托一带出露一套洋岛玄武岩,主要由枕状玄武岩与杏仁状玄武岩组成,空间上与厚层-块状碳酸盐岩及薄层状硅泥岩相伴产出。详细的地质、地球化学特征研究表明,哥日卓托玄武岩SiO2质量分数为44.51%~48.43%,MgO为4.67%~6.99%,Na2O为1.74%~3.72%,TiO2为1.29%~1.85%,与拉斑玄武岩平均值相似。主量元素特征表明其主体属于亚碱性系列拉斑玄武岩,与冰岛拉斑玄武岩或夏威夷群岛喷发早期的拉斑玄武岩特征相类似。哥日卓托玄武岩∑REE为(68.71~133.50)×10-6,LREE/HREE为3.55~5.17,(La/Yb)N为3.07~5.32,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线图呈现轻稀土元素富集右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图表现出向上大隆起的富集形态。玄武岩微量元素判别表明其形成于洋岛构造环境。岩石成因研究表明陆壳物质对其混染的可能性较小,岩石成分主要受熔融源区控制,并估算其为由地幔源区1%~3%的尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物。结合前人资料认为该套洋岛玄武岩形成于早石炭世,进一步证明布青山古特提斯洋石炭纪时很可能是一个北缘发育复杂被动大陆边缘而布青山地区发育深水洋盆、洋岛/海山遍布的有限洋盆系统。     

东昆仑都兰可可沙地区镁铁-超镁铁质杂岩的发现及其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

东昆仑地区是在经历晋宁、加里东、海西、印支等多期构造旋回之后形成的一个复合大陆造山带,其中包括多条重要的构造缝合带。近来,在东昆仑地区东段清水泉以西约15km的可可沙及其以南地区进行1∶5万区域地质调查的过程中,发现了一套镁铁-超镁铁质杂岩。对该镁铁-超镁铁质杂岩中的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得(509.4±6.8)Ma(MSWD=1.4)的同位素年龄。该年龄与东昆中断裂附近的清水泉蛇绿岩的时代可以很好地对应起来,这为清水泉蛇绿岩带向西的延伸方向及东昆仑地区东段早古生代的构造演化提供了新的年代学证据。     

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。