北祁连构造带冷龙岭地区火山岩地球化学特征及年代学

门源冷龙岭地区位于北祁连造山带的东段,该区火山岩以中基性为主,有少量酸性火山岩;对安山岩进行单颗粒锆石微区U-P bLA-ICP-MS同位素测定,获得(460.17±0.92)Ma加权平均年龄,代表岩石的形成年龄。主量元素中w(SiO2)=48.94%~60.97%,w(K2O)/w(Na2O)1,w(TFeO)-w(K2O+Na2O)-w(MgO)图解显示样品全部属于拉斑玄武岩系列,低钛、高铝铁等显示具岛弧火山岩的特点。岩石富集LILE元素(Rb、Ba、Th、K等),亏损HFSE元素(Ta、Nb、Ti等);稀土元素总量较低[w(∑REE)为9.88×10-6~42.21×10-6),轻重稀土元素分馏不明显[w(∑LREE)/w(∑HREE)为0.81~5.70],稀土元素分配模式为轻稀土平坦型,具弱Eu负异常[δ(Eu)=0.59~1.10]。w(Zr)/w(Y)-w(Zr)、w(Ti)-w(Zr)、w(Y)/15-w(La)/10-w(Nb)/8和w(Hf)/3-w(Th)-w(Ta)等火山岩构造环境判别图解均显示该套火山岩形成于岛弧环境,形成时代为中奥陶世。     

天山中西段古生代花岗岩TIMS法锆石U-Pb同位素定年及岩石地球化学特征研究

通过对天山中西段古生代花岗岩的锆石TIMS法U-Pb同位素定年,表明中天山托克逊南—库米什北侵入于奥陶纪可可乃克群中的碱长花岗岩形成时代为395.1±0.9Ma,花岗闪长岩体形成于393.5±2.7Ma,石英闪长岩体形成于327.3±0.9Ma,斜长花岗岩体形成时代为424.1±1.1Ma,并揭示出中天山中段库米什地区的3期构造岩浆事件,分别相当于早志留世、中泥盆世和早石炭世。中天山哈希勒根大坂黑云母花岗岩形成于286.8±0.8Ma。对伊犁石炭—二叠纪裂谷带中花岗侵入岩类的锆石TIMS法U-Pb同位素定年,表明霍城果子沟角闪花岗岩形成于351.9±1.6Ma,昭苏煤矿花岗闪长岩体形成时代为348.4±0.8Ma,新源则克台角闪辉长岩体形成于308.2±1.2Ma。南天山巴音布鲁克地区侵入于巴音布鲁克群中的石英闪长岩体形成时代为446.8±1.2Ma,独—库公路南段库尔干道班14.6km和15.2km处的角闪斜长花岗岩体与黑云母花岗岩体分别形成于426.3±1.9Ma和425.1±1.8Ma。对花岗岩的岩石地球化学研究表明,中天山托克逊南—库米什北志留纪—早泥盆世花岗岩为钙碱系列,轻稀土富集,微量元素洋脊花岗岩标准化具有Rb、Th、Ba富集,Ta、Nb亏损的分配型式,形成于火山弧环境;石炭—二叠纪花岗岩为钙碱系列,准铝—过铝质花岗岩,轻稀土富集程度较前者低,微量元素洋脊花岗岩标准化具有Rb、Th富集,Ba略亏损和高场强元素亏损的特点,形成于后碰撞(post-collision)构造环境。伊犁石炭—二叠纪裂谷带中石炭—二叠纪花岗岩为过铝质花岗岩,轻稀土富集,微量元素洋脊花岗岩标准化分配型式同样具有Rb、Th富集,Ba明显亏损和高场强元素亏损的特点,亦形成于后碰撞(post-collision)构造环境。南天山库尔干花岗岩为Al2O3含量高的钙碱性系列、过铝质花岗岩,稀土元素含量中等(157.89×10-6~81.81×10-6),轻稀土富集,Eu负异常明显,微量元素洋脊花岗岩标准化呈现出K、Rb、Th、Ba富集和Nb、Ta、Zr、Hf高场强元素亏损的特点,其形成时代与天山古生代洋盆俯冲时限相当,为岛弧构造环境。依据Sr-Nd-Pb同位素回时计算结果,本次研究所取的花岗岩初始锶同位素比值高,介于0.70435~0.70982,εNd(t)值多小于零或为很低的正值,T2DM或TDM均远大于岩体形成年龄,δ18O‰多大于10,个别为6.7,显示出古老壳源物质在花岗岩浆的形成过程中起了重要作用。同时,鉴于花岗岩的εNd(t)均在0左右变动,同样说明,新生地壳在花岗岩浆的形成过程中同样起着重要作用。花岗岩的εNd(t)值与前寒武纪岩石的εNd(t)对比研究表明,中天山库米什北志留纪斜长花岗岩体可能是中新元古界斜长角闪岩部分熔融的产物,而石炭—二叠纪花岗岩既有中新元古界片麻岩或片岩部分熔融生成,亦有新生地壳部分熔融受到古老地壳混染后岩浆结晶产物。伊犁石炭—二叠纪花岗岩和南天山库尔干志留纪花岗岩均显示出新生地壳部分熔融,并受古老地壳混染的Nd同位素信息。     

西南天山托云地区白垩纪-早第三纪玄武岩地球化学及其成因机制

托云玄武岩主要分布于托云盆地东侧，按形成时代可分为白垩纪玄武岩和早第三纪玄武岩。白垩纪玄武岩包括早白垩世玄武岩和晚白垩世玄武岩，以碱玄岩和碱性橄榄玄武岩为主，碱性程度高；早第三纪玄武岩包括早第三纪玄武岩及脉岩，以碱性橄榄玄武岩、碱性橄榄辉绿岩为主，碱性程度低。所有岩石稀土元素(REE)、微量元素分布模式相似，REE均为向右陡倾型，富集不相容元素。白垩纪玄武岩的∑REE、Rb、Ba、Th、K、Sr、Nb和Ta等元素富集程度均高于早第三纪玄武岩，相容元素富集程度大体较低。微量元素和同位素特征显示，玄武岩起源于与洋岛玄武岩源区相似的富集地幔源。玄武岩中赋存有交代地幔捕虏体，这表明玄武岩浆可能是交代地幔经不同程度部分熔融的产物。微量元素的特征同时显示，早白垩世玄武岩部分熔融程度较低，早第三纪玄武岩部分熔融程度较高，且在不断的部分熔融过程中，形成的岩浆又有结晶分异作用发生。托云玄武岩形成于大陆板内拉伸环境，在形成过程中经历了较弱的壳幔相互作用。     

蛇绿岩年代学研究方法及应注意的问题

蛇绿岩年代学在研究造山带构造演化、古洋一陆及板块构造格局恢复中至关重要。同位素测年及化石年代学法是蛇绿岩年代学研究的基本方法。高精度同位素测年首选锆石U-Pb法(包括单颗粒锆石U-Pb法、离子探针SHRIMP U-Pb法)及^40Ar-^39Ar法。同时可辅以Sm-Nd及Rb-Sr等时线法测年；各种测年方法所获结果与化石年代之间应相互比对；与蛇绿岩形成、演化相关的各地质事件发生的时间可以对蛇绿岩的形成时代进行约束。测年时必须对所测对象的特征及性质进行详细的研究。同时，对各种测年方法的适用性和应注意的问题有所了解。唯此才能对测年结果的含义及准确性做出科学、合理的解释。     

西南天山成矿规律及其与境外对比研究

文章依据成矿地质构造背景、含矿岩石建造、成矿时代和主要矿种，在简要论述中国西南天山成矿带中金属矿床地质成矿特征和时空分布规律的基础上，与境外南天山成矿带进行了详细对比研究，进而明确了境内外成矿的差异性，指出该区的主攻矿种及其主攻矿床类型，提出了下一步地质找矿工作的重点部署地区。     

西准噶尔谢米斯台地区双峰式火山岩的发现及其地质意义

西准噶尔谢米斯台地区是研究准噶尔洋盆构造演化的关键地区,新发现的双峰式火山岩为开展研究提供了直接的载体,对其物质组成特征、岩石地球化学特征和锆石U Pb年代学等进行研究,判别成因机制和大地构造环境,对恢复造山带大地构造格局有着重要的意义。本次研究获得如下认识：该套双峰式火山岩为碱性玄武岩-钙碱性流纹岩组合,流纹岩LA ICP MS锆石U Pb年龄(4318±23) Ma;玄武岩来源于俯冲流体交代的地幔部分熔融,流纹岩来源于地壳物质的部分熔融;双峰式火山岩形成于早志留世弧后盆地初始演化阶段;结合前人的研究成果,认为西准噶尔谢米斯台地区在早古生代存在完整的沟-弧-盆体系。     

下石炭统马鞍桥组在天山构造演化中的地位

分布于石炭纪断陷盆地中的下石炭统马鞍桥组沉积火山岩系，底部为巨砾岩、砾岩、砂砾岩和砂岩，往上逐渐变为砂岩－粉砂岩－页岩互层夹灰岩、基性火山熔岩和少量流纹岩，具有由陆相变为海相，由浅变深、由粗变细的完整拉伸环境沉积充填序列，是碰撞造山阶段中－晚期后陆拉伸的地质记录，标志着早石炭世天山古生代洋盆闭合后，天山造山带已处于陆内构造体制。     

西秦岭造山带三叠纪大规模成矿作用背景: 来自恰冬铜矿高镁安山岩的证据

西秦岭造山带广泛发育与三叠纪岩浆活动密切相关的金、铜、钼等多金属矿床, 表明该地区存在一期三叠纪大规模成矿事件, 但其成矿地球动力学背景一直存在争议。恰冬铜矿是西秦岭造山带内与早三叠世高镁安山岩有关的铜矿床。本文对高镁安山岩开展了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析, 对其岩石成因及构造环境进行了探讨, 以进一步约束西秦岭造山带三叠纪大规模成矿作用的地球动力学背景。安山岩的锆石U-Pb年龄为246.1±1.6Ma, 形成于早三叠世。岩石属于高钾钙碱性-钙碱性系列, SiO₂含量为54.60% ~56.21%, 具有较高的MgO含量(3.78%~4.57%)和Mg^#(49.7~62.1), 与日本Setouchi火山岩带中典型赞岐岩相类似。安山岩富集轻稀土元素(LREE)和Cs、Rb、U、Sr等大离子亲石元素(LILEs), 显著亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSEs), 其初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值、ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值分别为0.7073~0.7090、-9.72~-11.03和-2.1~-18.6, 是俯冲沉积物熔融产生的熔体与地幔楔发生交代反应的产物, 并经历了一定程度的结晶分异。以上研究表明, 恰冬铜矿高镁安山岩形成于早三叠世古特提斯洋俯冲背景下的活动大陆边缘环境。结合区域成矿资料分析, 西秦岭造山带在早-中三叠世处于洋壳俯冲环境, 发育岩浆-热液成矿系统。

     

天山地区下石炭统与下伏地层角度不整合接触的地质意义

新疆天山地区下石炭统出露广泛且与下伏地层多呈角度不整合接触,如西部北天山的大哈拉军山组,中部中天山的马鞍桥组及东部南天山的甘草湖组均与下伏地层呈角度不整合接触。显然,这是一个区域性角度不整合。两套地层间的角度不整合是鉴别造山运动的直接标志之一,此不整合可能暗示了古天山洋在早石炭世前已经闭合碰撞造山并进入陆内伸展演化阶段。     

南秦岭中段西乡群火山岩岩石成因

南秦岭中段新元古代中期(730～845Ma)西乡群(自下而上包括孙家河组、大石沟组和白勉峡组)火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。它们极有可能与导致Rodinia超大陆裂谷化裂解的地幔柱活动有关。根据岩石地球化学数据,南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(LT,Ti/Y<500)岩浆类型。LT熔岩又可进一步划分为LT1和LT2等2个亚类。LT1熔岩以高Nb/La(0.87～0.98)、低ThN/NbN(≈1)、缺乏Nb-Ta和Ti的亏损、具有"大隆起"式微量元素原始地幔标准化分配型式、(87Sr/86Sr)(t)=0.703869、εNd(t)=4.83为特征,属于拉斑玄武质岩浆系列;LT2熔岩以低Nb/La(<0.75)、高ThN/NbN(>1.4)、Nb-Ta和Ti亏损明显和Sr-Nd同位素比值变化较大为特征。元素和同位素数据表明,西乡群裂谷火山岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生。孙家河组、大石沟组和白勉峡组中TiO2含量大于1.09%的火山岩的母岩浆经受了辉长岩质结晶分离作用,而白勉峡组中TiO2含量小于0.69%的基性熔岩的化学演化则是受控于单斜辉石(cpx)±橄榄石(ol)结晶分离作用。西乡群火山岩系中,基性、中性和酸性熔岩间为分异结晶关系。南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷火山岩系极有可能是源于共同的地幔柱,该地幔柱组分的成分为:εNd(t)≈+5,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7。南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩存在空间上的地球化学变化:LT1熔岩的母岩浆,没有受到明显的大陆岩石圈混染,保存了鲜明的地幔柱信号;而大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于LT2熔岩的形成则有着重要贡献。研究揭示,南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩的母岩浆总体上产生于上涌地幔柱上部层位(地幔柱头)3GPa石榴子石稳定区(深度≈100km)。三湾岩组可能不应当归属于西乡群。三湾组火山岩的岩石地球化学特点与亏损型洋脊玄武岩(N-MORB)非常相似。由三湾组构成的地质体很有可能是一块古老洋壳的残片。