大兴安岭中南段二叠纪砂岩主量元素地球化学特征及物源区构造环境的判别

通过对研究区内广泛发育的二叠系哲斯组和林西组砂岩进行岩相学及主量元素地球化学研究,探讨其物源区及其古构造环境。岩相学研究结果表明:二叠系哲斯组和林西组砂岩成分成熟度较低,表现为源区相对不稳定、快速剥蚀、快速搬运的特征。A-CN-K三角图解显示砂岩母岩中斜长石含量要高于钾长石含量,指示两组砂岩物源区母岩应以具英云闪长岩和花岗闪长岩等岛弧性质的岩浆岩系列为主。主量元素判别图解揭示了物源区主要具活动大陆边缘和大陆岛弧型并含有少量被动大陆边缘物源区特点,且总体呈现出由活动大陆边缘向大陆岛弧型物源区过渡的趋势。结合前人的研究成果,推测二叠纪砂岩的物源区主要为区域内广泛分布的大石寨组火山岩及研究区北侧及北西侧的苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧物质并含有少量来自华北板块基底的物源供给。     

碎屑矿物年代对佳木斯隆起隆升时间的制约

对佳木斯隆起周缘的勃利盆地和鸡西盆地中的早白垩世穆棱组和滴道组砂岩样品进行了系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学和碎屑白云母40Ar/39Ar同位素年代学研究。结果表明,滴道组和穆棱组沉积时期,没有500Ma或大于500Ma的来自佳木斯地块基底的年龄纪录,暗示佳木斯隆起在早白垩世穆棱组沉积时期尚未隆起。黑龙江东部盆地群为统一的原型盆地,结合对该区白垩纪砂岩的矿物组成和砾石统计的研究成果,认为早白垩世末东山组沉积以后佳木斯隆起开始隆升,猴石沟组沉积时期佳木斯隆起已经隆升到一定高度并为其周缘盆地提供物源,同时随着佳木斯隆起的隆升,原来早白垩世的统一盆地遭到分割破坏,形成诸多相对独立的盆地。     

松辽盆地上古生界构造格局及演化探究

松辽盆地位于华北板块北部,兴安地块东缘,是北东向展布的宽广断陷盆地。综合最新区域地质资料、钻井资料和重磁资料,对松辽盆地上古生界分布特征进行了分析。通过重磁资料和地震-地质联合剖面解释,确定了盆地内12条骨架断裂位置和活动期次,并认为盆地上古生界具有"两坳夹一隆"的构造特征。结合东北地区构造演化规律,认为盆地构造运动主要为四个阶段。第一阶段:兴安地块与松嫩地块大致沿黑河—嫩江—扎兰屯一带在早石炭世末发生碰撞拼接,造成本区NWW—SEE方向的挤压变形作用,形成"两坳夹一隆"的总体构造格局。第二阶段:沿西拉木伦河断裂,佳—蒙地块和华北板块于二叠纪末碰撞拼接,由NS向挤压形成EW向宽缓褶皱。第三阶段:中生代(侏罗纪)由于西太平洋板块斜向俯冲,NE向压扭作用形成NE—NNE向褶皱和左行走滑断裂。第四阶段:中生代(110 Ma)形成NW向脆性断裂构造变形。     

舒兰韧性剪切带应变分析及石英动态重结晶颗粒分形特征与流变参数估算

舒兰北东向韧性剪切带位于佳木斯-伊通断裂带(佳-伊断裂带)中南段, 剪切带内糜棱岩具有明显左行走滑特征, 片麻理产状近NNE向.糜棱岩中长石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S型构造岩, 属拉长型应变.石英C轴EBSD组构分析表明, 石英组构以中低温菱面为主, 滑移系为{0001} < 110>.剪切带内糜棱岩的剪应变为0.44, 不同方法计算所得运动学涡度值均大于0.95, 指示剪切变形以简单剪切为主.综合矿物变形温度计、石英C轴EBSD组构、石英的粒度-频数图及Kruhl温度计综合估计该韧性剪切带变形机制以位错蠕变机制为主, 变质相为低绿片岩相, 发生韧性变形和糜棱岩化温度范围在400~500 ℃之间.糜棱岩内石英动态重结晶新晶粒边界普遍具有锯齿状或港湾状结构, 利用分形方法对其重结晶新晶边界研究表明, 这些晶粒边界具有自相似性, 表现出分形特征, 分形维数值为1.195~1.220.根据石英重结晶粒径估算差应力值为24.35~27.59 MPa, 代表了舒兰韧性剪切带糜棱岩化作用过程的差异应力下限.使用不同实验方法估算、比较和分析了该剪切带古应变速率, 认为该速率应为10-12.00~10-13.18 s-1, 与区域性应变速率10-13.00~10-15.00 s-1对比, 说明舒兰韧性剪切带的应变速率与世界上大多数韧性剪切带中的糜棱岩应变速率一致, 是缓慢变形的结果, 其形成可能与早白垩世伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲发生转向有关.      

辽北清原夏家堡中侏罗世侵入体岩石地球化学特征及构造意义

辽北清原地区位于华北板块北缘东段,是研究古太平洋构造域的典型地区之一.研究区中生代岩浆岩的成因及构造背景对认识古太平洋构造域的演化具有重要意义.本次研究对清原夏家堡地区辉长苏长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学分析.锆石U-Pb测年结果表明,辉长苏长岩形成于中侏罗世晚期（（163.8±2.4）Ma）,石英闪长岩形成于中侏罗世中期（（169.9±2.2）Ma）,花岗闪长岩形成于中侏罗世中期（169.9～167.3 Ma）.岩石地球化学特征上,辉长苏长岩和石英闪长岩属于钙碱性系列岩石,具有低硅、富铝、高镁及较高的Mg#,弱富集轻稀土元素（LREEs）,富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素（LILEs）,亏损Nb、Ta等高场强元素（HFSEs）,Eu呈微弱的正异常或无异常;花岗闪长岩具有较高的硅、铝和全碱含量,具有高钾钙碱性I型花岗岩地球化学特征,Sr/Yb值较高,Eu具弱的负异常,富集LREEs和LILEs(Rb、K、Ba等),亏损HFSEs(Nb、Ta等).上述地球化学特征表明辉长苏长岩和石英闪长岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片析出流体所交代的岩石圈地幔部...     

辽东鞍山齐大山韧性剪切带运动学解析及形成机制

关于太古宙早期地壳演化构造机制的争论已经持续了数十年,其焦点主要集中于水平构造还是垂向构造两大经典构造模式的探讨.对于早期地壳构造演化方面的研究,将会有助于我们更好地理解早前寒武纪的地球动力学机制.本文对华北克拉通东北部鞍山地区花岗-绿岩带内齐大山韧性剪切带的构造变形特征进行了详细的解析,揭示了该区新太古代垂向构造作用样式.研究结果表明,齐大山韧性剪切带内花岗质岩石长英质矿物塑性拉长特征明显,条带状构造发育,面理向NWW方向陡倾,不对称组构特征和矿物拉伸线理产状指示向NWW的陡倾正滑移剪切作用.变形岩石中的长英质矿物均发育中低温显微变形特征,石英C轴电子背散射衍射（EBSD）组构分析揭示石英以菱面＜a＞和底面＜a＞滑移系为主,岩石经历了中低温非共轴变形.根据矿物的变形行为以及石英的结晶优选方位推测变形温度约为400~500℃,岩石变形特征以位错蠕变为主.有限应变分析结果表明,靠近铁矿带方向,构造岩类型由L=S构造岩过渡为LS构造岩,岩石应变强度呈明显增强趋势.运动学涡度测量结果显示齐大山韧性剪切带内大多数岩石样品的W_k值大于0.75,岩石形成于以简单剪切作用为主的一般剪切作用.对比花岗-绿岩带西侧的白家坟韧性剪切带,显示二者均具有相向的陡倾正滑移运动学特征,表明新太古代时期鞍山地区地壳构造演化模式以垂向构造作用为主.      

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

改进权重的京津冀可达性时空变化对比分析

以2000年和2015年两个时间断面京津冀地区最省时的交通网络为基础数据,利用ArcGIS网络分析模块,分析节点城市可达性的时空变化规律。在研究方法上突出强调某一时间断面最省时的交通网络体系和通过节点中心度改进的加权平均旅行时间。结果显示：京津冀区域的可达性格局变化较大,可达性整体提升的同时,处于第一阶梯的区域大幅扩张;总体而言,区域内可达性从优到差排序依次为：中心城市、东部和南部城市、北部城市;交通方式的变革极大地改善了区域可达性,各城市的加权平均旅行时间普遍缩减50%以上,中部和南部城市的变化率要远远大于北部城市;张家口和承德两市受山地地形和交通基础设施的限制,可达性一直处于较低水平。     

黑龙江省东部佳木斯隆起多期隆升剥露历史的热年代学研究

黑龙江省东部佳木斯隆起是佳木斯地块重要组成部分,经历了多期板块碰撞闭合事件的影响,对其隆升剥露历史的热年代学研究有助于加深对东北各地块的碰撞拼贴历史以及古亚洲洋东端构造演化的认识。本文通过对黑龙江省东部佳木斯隆起老平岗花岗岩岩体中的锆石LA-ICP-MS、独居石Th-U-Pb化学法(CHIME)以及(钾长石、黑云母)~(40)Ar-~(39)Ar法同位素年龄的测定,恢复了佳木斯隆起多期隆升剥露的构造热演化历史。研究结果显示佳木斯隆起晚三叠世之前主要存在三个隆升阶段,分别为早古生代早期(511~494Ma)和晚二叠世-中三叠世早期(260~240Ma)的快速隆升阶段以及期间的相对慢速隆升阶段。511~494Ma快速隆升阶段,冷却速率为11.76℃/Myr,隆升速率为0.294mm/a,17Myr隆升总幅度达5.00km,代表了佳木斯地块与松嫩地块的碰撞拼贴事件;494~260Ma相对慢速隆升阶段,冷却速率为1.51℃/Myr,隆升速率为0.038mm/a,234Myr隆升总幅度仅有8.80km;260~240Ma快速隆升阶段,冷却速率平均为8.44℃/Myr,隆升速度平均为0.211mm/a,20Myr隆升幅度平均达4.22km,该事件应与佳木斯地块与华北板块在晚二叠世-中三叠世的碰撞拼接事件有关。