西秦岭柴家庄和酒刺梁花岗岩地球化学及与矿产的关系

柴家庄和酒刺梁花岗岩是西秦岭地区两个典型的岩体。岩石均为二长花岗岩,岩石化学表现为富硅、偏碱和铝过饱和的特征,均属钙碱性系列花岗岩;斜长石矿物电子探针分析显示斜长石An为6．68～12,主要为钠长石和更长石,岩浆演化不明显。稀土元素配分型式均为几乎不具负铕异常的轻稀土富集型。两个岩体岩石地球化学特征相近,但由于其时代相差很远,并非同源岩浆结晶演化的产物。柴家庄岩体虽然可为柴家庄金矿提供部分成矿物源,但不可能提供热能;酒剌梁岩体既不能为柴家庄金矿提供热能,也不可能提供物源。     

中祁连东段兴隆山群基性火山岩锆石U-Pb定年及岩石成因研究

兴隆山群主体为一套浅变质、变形较强的碎屑岩与基性火山岩建造组合,可分为下、中、上三个组.岩石学、主量元素和微量元素地球化学研究揭示:下组基性熔岩为玄武岩或玄武安山岩,SiO2含量高(50.97%～54.70%),TiO2含量小于1%(0.74%～0.75%),MgO含量较低(3.76%～4.20%);稀土总量高,轻稀土富集,重稀土亏损;微量元素原始地幔标准化分配型式显示出岛弧火山岩或受地壳混染的大陆玄武岩特有的Nb-Ta和Ti负异常.中、上组基性火山熔岩为细碧玢岩或细碧岩,SiO2含量较低(45.71%～49.58%),TiO2含量多大于1%,MgO含量较高(5.75%～9.88%);轻稀土亏损,重稀土富集;微量元素原始地幔标准化分配型式为平坦型.兴隆山群基性火山岩均为亚碱性拉斑系列火山岩,源岩浆在演化过程中经历了plag cpx[±ol]的分离结晶作用.下组基性熔岩形成于大陆板内拉伸环境,岩浆上升过程中经历了较强的地壳混染作用;中、上组基性熔岩形成于拉张较为强烈的构造环境,具N-MORB型地球化学特征,代表洋壳的出现.上组基性熔岩LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果显示最新的岩浆锆石年龄为713±53Ma,结合区域地质特征,推断兴隆山群形成年龄极有可能为新元古代.具明显岩浆结晶特征的锆石年龄构成1.0～1.2Ga的最大峰值,可能是与Rodinia超大陆形成有关的岩浆事件在该地区的响应.兴隆山群提供了Rodinia超大陆形成后一段不完整的由大陆伸展至洋壳发育阶段的地质历史记录.     

北秦岭西段唐藏石英闪长岩岩体的形成时代及其地质意义

在对陕西宝鸡一带进行地质大调查时,发现北秦岭造山带西段的唐藏石英闪长岩体具有埃达克岩的特征。利用阴极发光、LA-ICPMS方法对唐藏石英闪长岩的单颗粒锆石进行了U-Pb测年,所选锆石晶体均呈长柱状,振荡环带发育,Th/U=0.33～1.10,为典型的岩浆成因锆石。测试的29个样品的206Pb/238U加权平均年龄为(454.0±1.7)Ma,各测点206Pb/238U表面年龄与加权平均年龄在误差范围内近于一致,因此,这一数值代表岩浆生成年龄。结合北秦岭造山带西段代表洋壳残片的关子镇、岩湾蛇绿(混杂)岩形成时代,说明早古生代古秦岭丹凤洋沿商丹带一线向北发生俯冲消减作用,(454.0±1.7)Ma可能代表俯冲消减的初始时期。研究结果为北秦岭早古生代造山作用过程、壳幔相互作用及大陆动力学的研究提供了重要的依据。     

扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9 Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17 Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.     

秦岭造山带宽坪群中的变铁镁质岩的成因、时代及其构造意义

地球化学分析结果显示,宽坪群变基性火山岩和斜长角闪岩SiO2含量均小于53%,TiO2的含量分别是0.87%~2.03%和0.92%~2.12%,MgO含量较低（Mg#=29~49）,原岩类型为亚碱性TH系列玄武质岩石。宽坪群变基性火山岩和斜长角闪岩的轻稀土、重稀土元素无明显分异,LREE呈现亏损—略富集,稀土元素配分模式呈平坦型,与E-MORB的配分模式相似。相对于N-MORB,宽坪群变基性火山岩和斜长角闪岩的大离子亲石元素（LILE, 如Sr、K、Rb和Ba）轻度富集,高场强元素（HFSE,如Ta、Nb、Zr、Hf、Ti等）既不富集也不亏损, 显示与E-MORB相类似的地球化学特征。宽坪群变基性火山岩和斜长角闪岩的初始锶比值比较分散,但其初始钕比值(143Nd/144Nd)(t)比较集中和均一,分别为0.511962~0.512192和0.512028~0.512157,??Nd(t)值均为正值,分别是+5.7~+10.2和+7.0~+9.5,表明2类岩石来自轻稀土和大离子亲石元素略呈亏损的源区。SHRIMP锆石U-Pb年代分析揭示,宽坪群变基性火山岩形成于晚新元古代Ediacaran期（611Ma±13Ma）,较老的残余晶核锆石可能是岩浆活动过程中捕获古老地壳成分的记录。黑云母40Ar/39Ar热年代学分析表明,宽坪群原岩变质时代为石炭纪Serpukhovian期（319.1Ma±3.6Ma）。认为宽坪群中的变铁镁岩块/片形成于晚新元古代被动陆缘裂谷洋盆,是华北陆块南缘大陆裂解作用的产物。     

北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的年代学及其构造意义

北秦岭造山带西段宝鸡地区首次识别出中元古代早期的花岗岩体——陕西太白岩基巩坚沟变形侵入体和宝鸡岩基胡店变形侵入体,原岩均为中细粒二长花岗岩。依据锆石CL影像特征,结合锆石成因分析,进行锆石微区U-Pb同位素LA-ICPMS（激光剥蚀等离子体质谱）测定,分别获得1741Ma±12Ma和1770 Ma±13Ma的岩浆结晶年龄。岩石地球化学资料均显示变形侵入体形成于板块边缘的俯冲-碰撞构造环境,岩浆源于部分熔融的地壳物质,应代表北秦岭造山带西段中元古代早期一次强烈的构造岩浆事件。太白巩坚沟和宝鸡胡店变形侵入体的测年结果和陕西凤县红花铺英云闪长岩中捕获锆石的年龄信息（1765 Ma±8Ma）,为较精确地限定北秦岭西段吕梁期构造岩浆事件的时限提供了依据。在分析北秦岭造山带西段早期构造属性的基础上,提出近1.8Ga的构造岩浆事件可能是Columbia 超大陆汇聚在北秦岭造山带西段的响应。     

北疆区域地质调查阶段性成果与新认识

在介绍北疆沿国境线1∶25万区调修测项目阶段性成果基础上,据1∶25万区域地质调查新获得的地质事实与进展,结合区域性路线地质考查资料,对新疆北部准噶尔盆地东部阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带和准西部玛依勒山蛇绿岩带成因和构造背景提出新认识,初步认为阿尔曼太(扎河坝)蛇绿构造混杂带是华力西—印支期由南向北高角度逆冲推覆断裂铲起了早古生代(额尔其斯-卡拉麦里断裂间)增生杂岩楔(蛇绿岩块)推覆构造带;玛依勒山蛇绿岩带是具准洋壳特征的超基性岩、玄武岩及火山碎屑岩、硅质岩组合地层体,弱变形面状的分布,不具板块构造界线属性,表明其可能为哈萨克板块东南部陆缘裂谷中产物.     

秦岭造山带早古生代蛇绿岩的多阶段演化: 从岛弧到弧间盆地

秦岭商-丹缝合带是分隔北秦岭早古生代造山带和南秦岭晚古生代造山带的地质界线,其中的丹凤蛇绿岩被认为代表了秦岭地区早古生代的洋壳残片。迄今,前人已经提出多种模式来解释丹凤蛇绿岩成因和构造背景(如:岛弧、洋岛和成熟的大洋等)。然而,这些单一的构造演化模式却很难解释两个基本事实:(1)不同类型镁铁质岩(如N-MORB、E-MORB和IAT等)的穿时性分布;(2)几乎所有的早古生代镁铁质岩都显示出多种构造环境的叠加。对陕西太白鹦鸽嘴地区一条具有较完整层序的蛇绿岩剖面研究发现,剖面中存在HTI型(TiO2:1.21%～1.56%)和LTI(TiO2:0.09%～0.35%)两种类型的镁铁质岩(包括玄武岩和辉长岩),HTI型镁铁质岩具有LREE亏损,没有Nb、Ta负异常等的E-MORB特征;LTI具有LREE富集,Nb、Ta负异常的IAT特征。地球化学显示二者的源区均为北秦岭岩石圈地幔楔。本文获得鹦哥嘴蛇绿岩两个LTI型辉长岩锆石U-Pb年龄分别为523.8±1.3Ma和474.3±1.4Ma。认为秦岭早古生代蛇绿岩应是SSZ环境下多阶段演化的结果:第一阶段:约524Ma,秦岭洋盆向北俯冲开始。俯冲板片的脱水作用使熔融温度降低,形成的流体交代地幔楔,在北秦岭南缘产生了一个不成熟的岛弧;第二阶段:先存岛弧裂开阶段,约524～474Ma。秦岭洋壳的持续俯冲,在先形成的岛弧上拉张出了弧间盆地,形成了主要由轻稀土亏损、高Ti拉斑玄武岩和辉长岩组成的E-MORB型岩石组合;第三阶段:弧前盆地闭合阶段,474Ma之后。在这个阶段新生的弧间盆地闭合,俯冲洋壳携带的深海沉积物与北秦岭岩石圈地幔楔相互作用形成了北秦岭李子园的玻安岩。秦岭早古生代蛇绿岩的多阶段成因是典型特提斯构造域演化特征在秦岭地区的重现。     

青藏高原冈底斯北缘嘉玉桥群形成时代的确定

嘉玉桥群是冈底斯北缘的变质岩系之一,其形成时代存在较大分歧。通过高精度LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得西藏八宿县巴兼村一带嘉玉桥群上部大理岩中所夹含石榴子石绿片岩(原岩为玄武岩)的上交点年龄为(566±27)Ma,将八宿县巴兼村一带嘉玉桥群的原岩形成时代限定为晚震旦世。结合相关研究成果,初步认为冈底斯北缘自晚震旦世到寒武纪可能存在较大规模的陆缘裂谷。     

西天山那拉提地区古生代花岗岩的年代学和锆石Hf同位素研究

西天山那拉提地区发育强烈的古生代花岗岩浆活动,依据野外地质特征和形成时代,将该区花岗岩分为早古生代—晚泥盆世花岗岩和石炭纪花岗岩两类。前者变形较强,发育弱的片麻理构造,岩石类型主体为闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩,LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示其形成时代为366～485Ma,εHf(t)和t2DM的研究揭示花岗岩主要有3种来源:一是t2DM介于1.2～1.6Ga的中元古代地壳源区;二是t2DM介于0.7～1.6Ga的中新元古代地壳混合源区;三是t2DM与岩石形成年龄接近或略大的以亏损地幔新生地壳为主的地壳源区。后者变形很弱,LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示其形成时代为320～352Ma。晚泥盆世—石炭纪花岗岩主要源区亦有3种:一是t2DM介于1.0～1.7Ga的中新元古代混合源区;二是t2DM约为0.4Ga左右的早古生代新生地壳源区;三是早石炭世早期与岩浆形成年龄一致的亏损地幔和古老地壳混合源区。那拉提早石炭世花岗闪长岩当εHf(t)为最高的正值时(14.21),其t2DM与岩石形成年龄一致,表明在349Ma时存在一次地幔物质的加入。综合西天山地区区域地质演化和花岗岩的野外地质特征、时代格架、锆石Hf同位素揭示的源区特征,认为那拉提地区现划分的古元古代地层中存在0.7～0.8Ga、1.6～1.8Ga中新元古代增生地壳。石炭纪花岗岩为碰撞后大陆伸展作用的产物,早石炭世大规模地幔物质的加入代表了大陆伸展作用的强烈发育期。