扬子地台北缘白勉峡组和三湾组火山岩形成构造环境及岩石成因的地球化学约束

依据中基性火山岩主量和微量元素地球化学特征的差异,白勉峡组可分两部分,一部分火山岩TiO_2大于1%,变质程度较高,主要分布在下段;另一部分火山岩TiO_2小于1%,变质程度较浅,主要分布在上段.下段火山岩属拉斑玄武岩系列,上段主体属钙碱系列,稀土总量高(∑REE=83.4～180.8μg/g),轻重稀土分异较低(LREE/HREE=2.17～5.85),有弱的Eu负异常(δEu=0.79～1.01),微量元素原始地幔蛛网图显示有弱的Nb、Ta亏损,具有板内火山岩的地球化学特点,形成于板内裂谷环境.上段火山岩稀土总量低(∑REE=40.3～82.4μg/g),轻重稀土分异较高(LREE/HREE=2.3～7.6),无Eu负异常(δEu=0.90～1.11),微量元素原始地幔蛛网图发育明显的Nb-Ta槽和Zr-Hf槽,Ti、Sr发育较强的低谷,具有典型岛弧玄武岩的地球化学特点,形成于岛弧或大陆边缘弧环境.三湾组玄武岩和安山岩稀土元素分配型式呈LREE亏损的左倾型或呈近平坦型,类似于N-MORB,明显不同于白勉峡组,岩石组合和地球化学特点类似于弧后盆地火山岩.火山岩及相关侵入岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及元素及Sr-Nd同位素地球化学研究揭示,白勉峡组下段火山岩形成时代可能为1144Ma,其源区为与洋岛玄武岩类似的软流圈地幔源区,部分熔融发生在石榴子石二辉橄榄岩稳定区,岩浆在演化过程中经历了一定分离结晶作用(分离结晶矿物为斜长石+单斜辉石)和地壳混染作用.白勉峡组上段火山岩形成时代可能为437Ma,有可能跨到晚古生代,其源区为受俯冲作用改造的富集地幔区,部分熔融亦发生于石榴子石二辉橄榄岩稳定区.三湾组中基性火山岩源于N-MORB近似的亏损地幔源区.白勉峡组下段代表中元古代末板内拉张事件的地质记录,白勉峡组上段和三湾组目前的火山岩样品可能代表了古生代同一洋陆转化的地质记录.     

祁连山西段甘肃肃北地区北大河岩群片麻状斜长角闪岩的形成时代

对祁连造山带西段最古老变质岩系之一的北大河岩群的碎屑锆石SHRIMPU-Pb同位素年代学研究表明,其沉积作用发生于1400～863Ma之间,而不是前人所认为的古元古代。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年,在甘肃省肃北蒙古族自治县党河一带北大河岩群片麻状斜长角闪岩中获得(724.4±3.7)Ma的谐和年龄,为原岩(辉长岩)的形成时代,该年龄相当于Rodinia超大陆裂解的地质记录。此外,还获得1949～1184Ma之间的捕获锆石年龄信息。该项研究对确定祁连造山带存在Rodinia超大陆裂解事件具有重要意义,并可进一步限定北大河岩群的形成时代介于1400～724Ma之间。     

大陆裂谷环境中基性和酸性岩浆作用的关系：中国西北部天山石炭纪碰撞后裂谷酸性火山岩的岩石地球化学研究

本文报道了天山石炭纪裂谷酸性火山岩的岩石地球化学数据，目的在于探讨酸性岩浆的岩石成因。天山石炭纪裂谷火山岩的不相容元素对不相容元素图解显示稳定的正相关趋势；酸性熔岩同位素比值。^37Sr／^86Sr（t）=0．69988～0．70532；εNd（t）=4．76～8．00；^206Pb／^204Pb（t）=17．435～18．017；^207Pb／^204Pb（t）=15．438～15．509；^208Pb／^238Pb（t）=37．075～37．723的区间含盖了基性熔岩同位素比值的范围。这些数据表明流纹岩和玄武岩之间有一种成因联系，但还不能确定酸性岩和玄武岩间究竟是分离结晶还是部分熔融关系。     

西秦岭造山带礼县地区中川岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造环境

中川复式岩体位于西秦岭中带,与成矿关系密切,主体岩性为黑云母二长花岗岩,一般认为其形成于印支期。对中川岩体采集样品并进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析。结果表明,岩体钾钠含量较高,Na2O/K2O<1;里特曼指数δ值为1.70～2.17,主体属高钾钙碱性系列;轻稀土元素富集,具中等程度的负Eu异常;K、Th、Rb等大离子亲石元素富集,同时显示出低Sr、低Yb的地球化学特征,形成于地壳加厚的构造环境。锆石U-Pb定年指示了08-49号样品黑云母二长花岗岩的形成时代最早为264.4Ma±1.3Ma,即二叠纪末期,略早于前人研究的结果。结合其构造环境,认为西秦岭从二叠纪末就开始了陆陆俯冲和地壳加厚的造山活动,并一直持续到三叠纪。     

西昆仑新藏公路北段古-中生代多期次构造-热事件年龄确定

为了建立西昆仑地区构造-热事件序列, 利用40Ar/39Ar同位素分析法对西昆仑新藏公路康西瓦断裂带以北具有代表性的同构造新生变质矿物角闪石、黑云母、绢云母单矿物进行了年龄测定, 得到几个多次出现的年龄值.结合早期该区发育的各类岩脉的侵位年龄综合分析, 认为片麻岩中单矿物黑云母440Ma和(403±6) Ma40Ar/39Ar年龄, 可代表早古生代俯冲变质年龄以及增生过程所持续的时间; 片岩、片麻岩中黑云母, 斜长角闪片岩(基性岩脉) 中单矿物角闪石的40Ar/39Ar年龄为382Ma~84Ma, 代表着该区从早古生代晚期的挤压构造环境转化为引张环境及其所持续的时间; 晚期脆性断裂中云母类矿物178Ma~65Ma的40Ar/39Ar年龄, 代表着该区在挤压走滑构造背景中断裂构造的脉冲式活动及其持续时间.      

新疆西准噶尔萨吾尔地区早石炭世埃达克岩地球化学特征、岩石成因及其意义

新疆西准噶尔萨吾尔地区阿克塔木组(新建)为一套中性火山熔岩、火山碎屑岩夹少量酸性火山熔岩建造。流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为337.9±0.77Ma,属早石炭世。安山岩地球化学特征表现为高Si O2(53.42%～64.74%)、A12O3(16.05%～19.23%),富Na2O(4.05%～8.13%)贫K2O(0.36%～3.65%),富Sr(448.1×10-6～1507×10-6),低Yb(0.94×10-6～1.79×10-6)、Y(8.48×10-6～16.92×10-6),高Sr/Y比值(36.6～89.0),富集LREE,亏损HREE,弱Eu正异常,明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有典型的埃达克岩特征,为玄武质洋壳在石榴角闪岩相高度部分熔融的产物。阿克塔木组火山岩形成于与洋内俯冲有关的岛弧环境,为早石炭世额尔齐斯-斋桑洋南向俯冲的岩浆记录。俯冲板片边缘受到来自板片窗的高温软流圈物质加热,部分熔融形成的埃达克质熔体与地幔橄榄岩发生熔体-岩石反应,从而形成埃达克岩+富Nb玄武岩组合,同时发生与之相关的Cu-Au成矿作用。阿克塔木组早石炭世埃达克岩的发现,为西准噶尔地区晚古生代岩浆活动、构造演化和金属成矿等研究提供了可靠的依据。     

东天山七角井-巴里坤地区辉绿岩脉年代学及岩石成因

新疆东天山七角井-巴里坤一带石炭系中广泛发育辉绿岩脉, 具有相对较高的Al2O3和MgO, 低TiO2, 贫P2O5及K2O的地球化学特征;岩石轻稀土富集、重稀土相对亏损的右倾型稀土模式, Cs、K等大离子亲石元素富集而Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素明显亏损, 微量元素配分曲线, 均一的SiO2含量和大离子亲石元素丰度的不显著波动等地球化学特征以及接近于软流圈地幔与岩石圈地幔界面温度的岩浆形成温度, 暗示岩浆来源于受流体/熔体交代的富集岩石圈地幔;较高的Mg#(0.64～0.67), 较低的Ce/Y(1.55～1.79)和Dy/Yb(1.97～2.02)以及La/Sm-La图解等表明其原始岩浆可能为石榴子石橄榄岩较高程度部分熔融的产物, 分异演化程度较低;Zr、Hf、Y等稳定元素及判别图解指示岩石形成于板内环境;对辉绿岩中锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年, 获得(314.7±1.5)Ma的形成年龄, 表明从晚石炭世开始, 博格达造山带已转变为伸展环境。     

柴达木盆地北缘鱼卡地区构造混杂岩带解剖填图新进展

针对柴达木盆地北缘构造混杂岩带中不同成因类型镁铁质—超镁铁质和高压—超高压岩的组成、俯冲-碰撞-折返机制及形成演化过程等关键地质问题,在柴北缘鱼卡地区开展了解剖地质填图工作,取得了系列新认识:查明了深俯冲地质体与原地岩块的接触关系,表现为早期韧性—脆韧性剪切带接触,后期叠加逆冲推覆;查明了深俯冲地质体中榴辉岩主要呈透镜状、似层状产出,表明榴辉岩原岩在峰期变质之前就发生了分层剪切;查明了片麻状花岗岩体内部榴辉岩的产出特征,榴辉岩以鱼卡岩群残蚀体产出于片麻状花岗岩体中;厘定了深俯冲地质体内部变形序列,识别出4期构造变形组合,表现为挤压型变形,指示本区经历了多期挤压汇聚作用;明确了超基性岩体的就位环境,与深俯冲地质体为侵入接触关系.     

西秦岭西段花岗岩浆作用与成矿

对西秦岭北部花岗质岩体的岩石学、地球化学研究表明,花岗岩体的岩性主体为花岗闪长岩-二长花岗岩,属高钾钙碱系列,少数为钙碱系列;LA-ICPMS锆石U-Pb测年表明其形成时代介于216～264Ma,为中二叠世末至晚三叠世.江里沟、阿夷山和中川岩体属弱过铝质花岗岩(ACNK>1.05),温泉岩体和德乌鲁岩体属准铝和弱过铝质花岗岩(ACNK=0.95～1.05);花岗岩具有埃达克岩(Sr>400×10-6,Yb<2×10-6)或喜马拉雅型花岗岩(Sr<400×10-6,Yb>2×10-6)的地球化学特征,或两者兼而有之.其中,江里沟、德乌鲁和中川岩体具喜马拉雅型花岗岩的地球化学特点,阿夷山岩体具埃达克岩的地球化学特点,温泉岩体是两者兼而有之.花岗岩浆起源于下地壳的部分熔融,源岩最有可能是古老的玄武质岩石.西秦岭北部存在埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩,说明三叠纪时期存在陆-陆碰撞或陆-陆俯冲导致的地壳加厚,加厚的下地壳的部分熔融以及部分熔融发生深度的不同,形成本区具有埃达克或喜马拉雅型地球化学特点的花岗岩侵入体.埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩对寻找金铜矿产具有一定的指导意义.     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造环境

西天山乌孙山地区大哈拉军山组由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩组成,安山岩和流纹岩分布最广。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,火山活动喷发的安山岩与安山质晶屑凝灰熔岩分别形成于353.9Ma±6.5Ma和356.3Ma±4.4Ma,属于早石炭世早期。通过区域对比,西天山大哈拉军山组的火山岩浆作用显示从伊犁中天山板块南北缘向伊犁盆地内部逐渐变年轻的特点,且火山岩喷发时代差别不大(约40Ma)。岩石地球化学研究表明,火山岩属钙碱性系列,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。中性火山岩富集大离子亲石元素(如Cs、Rb、Th、U),而相对亏损高场强元素,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,显示出岛弧火山岩的特征;酸性火山岩相对富集Rb、Th、U、Ta等元素,具有明显的Ba、Sr、P、Eu、Ti等元素的负异常。综合伊犁-中天山板块南缘的构造演化特征,认为大哈拉军山组形成于活动大陆边缘环境,产在板块俯冲-碰撞的最后阶段。