东秦岭毛坪变质沉积岩系基本特征及其大地构造意义

物源分析、碎屑岩成分特征和区域构造综合对比表明毛坪变质沉积岩系的主体属古生代秦岭古岛弧弧前沉积。该岩系位处秦岭商丹带东部,是南、北秦岭结合时首先发生点接触/碰撞的部位。南、北秦岭的结合由石炭纪早期的点接触/局部碰撞到中三叠世末最终全面碰撞造山的完成,其间经历了晚海西期的长期板缘构造演化。毛坪地区变形序列和构造发展反映出这一独特的演化进程,为研究南、北秦岭以及华北与扬子板块的结合时代和过程提供了重要信息。     

大别-苏鲁榴辉岩和石榴辉石岩中矿物Ce异常: 对氧化环境下形成沉积物深俯冲作用的示踪

准分子激光ICP-MS矿物原位微区分析发现, 来自大别-苏鲁超高压变质带典型地区(双河、毛屋、碧溪岭及仰口)的榴辉岩和石榴辉石岩中石榴石Ce异常从正到负高度变化. 绿辉石或单斜辉石也表现出类似的Ce异常特征, 但变化幅度小于石榴石. 这种Ce异常高度变化的现象仅见于氧化条件下形成的强烈风化剖面中. 因此, 这一结果表明大别-苏鲁榴辉岩和石榴辉石岩中存在氧化条件下形成的风化沉积物, 这些陆壳物质的深俯冲对地幔的改造和物质再循环可能具有重要意义.     

早古生代古亚洲洋俯冲记录:来自东天山卡拉塔格高镁安山岩的年代学、地球化学证据

吐哈盆地南缘荒草坡群大柳沟组火山岩出露于大草滩断裂以北的彩霞山、土屋铜矿北和卡拉塔格地区。该组火山岩主要为基性、中酸性熔岩及火山碎屑岩组合。LA-ICP MS锆石U-Pb分析获得安山岩和英安岩的年龄分别为434.8±3.8Ma和438.4±4.9Ma,表明大柳沟组火山岩形成于早志留世。安山岩Si O2含量为54.35%~60.70%;Al2O3含量为11.8%~16.3%,Mg O含量为4.94%~8.27%,Ti O2含量为0.38%~0.52%,Na2O和K2O的含量分别为0.50%~3.83%和0.08%~1.26%,铝饱和指数(A/CNK)为0.77~1.37,低ΣREE(43×10-6~70×10-6),为具有亏损源区特征的高镁安山岩。英安岩较安山岩Si O2含量高(63.74%~75.35%),具有相似的Al2O3(12.3%~16.0%%)和Ti O2(0.32%~0.52%)含量;Na2O和K2O含量分别为2.01%~5.53%和0.16%~2.19%,ΣREE含量较安山岩略高(61×10-6~84×10-6),铝饱和指数(A/CNK)为0.77~5.74。安山岩和英安岩均轻重稀土分异明显,具有中等的Eu负异常;富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具有明显的Nb-Ta-Ti负异常。相似的岩石地球化学特征表明安山岩和英安岩可能为同源岩浆,英安岩是安山质岩浆经过角闪石等矿物结晶分异作用形成的,安山岩的母岩岩浆很可能来自亏损大洋岩石圈地幔。基于该组岩石组合、地球化学特征和区域地质资料,推测研究区高镁安山岩可能形成于洋内弧环境,这表明东天山吐哈盆地南缘卡拉塔格地区在早古生代已经存在古亚洲洋的俯冲。     

冀北滦平地区中生代火山岩地层锆石U-Pb测年及启示

在冀北—辽西地区, 冀北的滦平地区是中生代地层最为齐全, 也是唯一的晚中生代沉积作用基本连续的地区.许多研究者认为该地区的土城子组与张家口之间存在着J₃—K₁界线和中生代的构造转换界面.该地区分布的主要中生代地层自下而上依次为髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、大店子组和西瓜园组.通过LAICPMS方法的锆石UPb测年, 获得了该地区中生代火山岩地层的年代格架, 即髫髻山组的顶界年龄为(162.8±3.2)Ma, 土城子组形成的主体年代范围是(142.6±1.3)~(136.4±1.9)Ma, 张家口组形成的年代范围是(135.7±1.8)~(135.2±2.3)Ma, 大店子组顶部安山岩的年龄是(131.4±3.7)~(130.2±3.0)Ma.锆石的稀土元素分析表明: 土城子组中锆石的稀土元素特征与张家口组中锆石的特征一致, 而与髫髻山组中的锆石有较大的区别.综合以上分析数据及野外地质特征可以得出以下结论: (1)该地区的土城子组与髫髻山组之间不仅时间间隔较长, 而且二者中火山岩的源区也有较大的区别; 土城子组与张家口组之间不仅时间上基本连续, 而且二者中火山岩的源区也有明显的一致性.这就表明了滦平地区的土城子组与张家口组是同一地质背景下的产物, 即该地区二者之间应不存在J₃—K₁界面和构造转换界面.(2)滦平地区大店子组顶部火山岩在年代上与辽西北票—义县地区的义县组底部、辽西凌源地区的张家口组顶部基本相当.      

辽西四合屯早白垩世义县组高镁安山岩的地球化学: 对下地壳拆沉作用和Sr/Y变化的指示

对辽西四合屯地区义县组火山岩85件样品的分析表明, 它们主要由高镁安山岩组成(Mg#=38~69), 仅底部为玄武岩. 四合屯高镁安山岩具有埃达克岩的地球化学特征(SiO₂= 52.82%~59.31%, Al₂O₃=14.15%~16.35%, Sr=620~1323 μg/g, Yb=1.03~1.88 μg/g, Y=12~20 μg/g, LaN/YbN=10~25, Sr/Y=32~88), 初始Nd-Sr同位素组成为: ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd(130 Ma)=0.5118~0.5119, ε_Nd(130 Ma)= -11.6~ -13.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(130 Ma)=0.7058~0.7064, 与该区晚侏罗世兴隆沟组火山岩具有相似的地球化学特征, 但具有较低的Nd同位素比值. 它们代表了华北克拉通原岩为太古宙的岩石, 后经相变而成的榴辉岩下地壳与岩石圈地幔一同拆沉再循环进入软流圈, 随后榴辉岩部分熔融产生的熔体与地幔橄榄岩相互作用的结果. 但与兴隆沟组火山岩相比, 四合屯安山岩岩浆源区中含有更多Nd同位素组成演化的古老陆壳物质. 四合屯义县组的年龄为120~130 Ma, 表明拆沉作用一直延续至早白垩世. SiO₂＞56%的安山岩样品, Sr和Sr/Y比值与SiO₂呈负相关关系, 表明它们的Sr含量以及Sr/Y比值明显受岩浆结晶分异影响, 因此对于火山岩Sr/Y比值研究需要考虑结晶分异作用的影响.     

冀北-辽西地区土城子组的LA-ICP-MS测年

土城子组是冀北-辽西地区中生界的关键层位, 对土城子组年龄的确定直接关系到冀北-辽西地区以及中国东部侏罗纪与白垩系界限的确定, 同时关系到中国东部相关的重大地质问题的研究. 但是, 由于土城子组以粗碎屑岩为主, 其中化石的属、种较少, 而且化石的穿时性强, 所以古生物学家对土城子组的时代一直处在争论之中; 同时, 由于土城子组中的火山岩较少而使得同位素年代学的研究难度很大. 因此, 土城子组的年代一直未能定论. 以冀北-辽西地区土城子组中的凝灰岩夹层等为测年对象, 对冀北-辽西地区土城子组分布最广的承德盆地和金岭寺-羊山盆地进行了采样和测年, 结合已有的测年数据, 表明了冀北-辽西地区土城子组的年龄范围在147~136 Ma之间, 暗示了土城子组主体是早白垩世的产物.     

冀北红旗营子杂岩的锆石、独居石年代学及地质意义

较为详细的SHRIMP、LA-ICPMS锆石U-pb年代学和独居石电子探针Th-U-b化学法定年揭示，隆化-山地块的石英闪长质片麻岩和石榴黑云二长花岗质片麻岩分别形成于2484Ma和2180Ma，同时存在3164～2553Ma的锆石记录和约1854Ma的变质改造事件；细粒二长花岗岩形成于413Ma，独居石内核记录了约628Ma的继承年龄。凤山-宁地块的钾长花岗质糜棱片麻岩、角闪黑云石英闪长质片麻岩和黑云母二长花岗岩分别形成于1876Ma、1838Ma和1810Ma，其中存在2042-1904Ma的捕获锆石，遭受了1756Ma、1694Ma和313．5Ma的多期改造，其中晚古生代的构造-浆-质事件的改造尤为强烈。赤城-礼地块的角闪黑云花岗闪长质片麻岩分别形成于2535Ma和2529-2480Ma，石榴英云闪长质片麻岩和石榴黑云斜长变粒岩分别形成于1871Ma和1841Ma，发现有约2602Ma的继承锆石，并记录了从古元古代到晚古生代多阶段的改造事件，尤其清楚地记录了343-320Ma的地质事件。结合前人的年代学资料，综合分析上述地质年代学的特征，认为红旗营子杂岩从东到西可能由不同来源的微陆块组成，这些微陆块都经历了晚古生代的构造-岩浆-变质事件，可能在古生代晚期才与华北克拉通北缘拼贴。     

大兴安岭扎兰屯地区中生代双峰式火山岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及其地质意义

大兴安岭地区发育大量的玄武安山岩-流纹岩双峰式火山岩。本文通过扎兰屯地区辉绿岩和斑岩脉的研究发现,它们具有明显的岩浆混合作用特征,表明它们是基本同时形成的。锆石原位U-Pb定年结果显示,其中花岗斑岩的锆石有非常一致的早白垩世U-Pb年龄(130±1Ma),而辉绿岩中虽然含有一定的捕获锆石,但岩浆结晶锆石的年龄(124±2Ma)也为早白垩世,表明早白垩世是大兴安岭中生代火山岩形成的重要时期。花岗斑岩的锆石具有正的εHf值(10.3±0.5),其亏损地幔模式年龄为349～568Ma;而辉绿岩中岩浆结晶锆石的εHf值(11.0±1.4)以及亏损地幔Hf模式年龄(…     

太平洋富钴结壳高密度环境记录解读

生长缓慢、具有层带结构的海山富钴结壳蕴含着高信息密度的古海洋环境变化记录．具有微米级空间分辨率的现代微探针技术可解读结壳中的环境信息．采用具有微米级空间分辨率和ng／g级检出限的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱与电子探针相结合,测定了采自中、西太平洋海山区4个典型板状结壳样品剖面中包括全部稀土在内的40多个元素的微区分布,获得了结壳生长期这些元素的分布及其相互关系变化的特征曲线;采用^10Be法和经验公式法相结合,对结壳整个生长期进行了生长速率计算和定年．重点讨论了A1／（Fe＋Mn）及P和Y／Ho记录的古海洋环境和古气候意义,认为Al／（Fe＋Mn）记录可反映亚洲季风气候的演化历史;通过将P和Y／Ho记录与深海沉积物的碳同位素记录进行对比,认为它们是生物成因事件的指示剂．最后对结壳定年及现代微探针技术的方法学问题进行了讨论．     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。