东昆仑东段巴隆地区变复成分砾岩层锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑东段巴隆地区哈图沟出露一套变质—变形的沉积地层,其北部为变复成分砾岩段、南部为变细碎屑岩段。根据变复成分砾岩段砾石成分统计、砾石的分选系数(1.24~1.42)及砾石的砾度等粒性特征得出该套变复成分砾岩地层为近源快速堆积的产物。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb微区测年技术,对变复成分砾岩段绢云钠长石英片岩的碎屑锆石进行U-Pb同位素测年,测试结果表明,碎屑锆石年龄谱可明显划分为6组:1南华纪—震旦纪年龄组,751~602Ma,峰值为674Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带新元古代中—晚期岩浆事件的年龄相对应,并且与Rodinia超大陆裂解事件相关,该组锆石中最小的年龄为602Ma,表明沉积地层形成时代应晚于602Ma;2中元古代晚期—新元古代中期年龄组,1146~783Ma,出现三个峰值,分别为788Ma、947Ma和1115Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带中元古代晚期—新元古代中期岩浆事件大致相对应,代表东昆仑地区响应了全球尺度的Rodinia超大陆的汇聚事件,且证实了柴达木—祁连—东昆仑等地(陆)块前寒武纪的演化特点与塔里木及扬子克拉通非常相似;3中元古代晚期年龄组,1399~1180Ma,峰值为1318Ma,该组锆石年龄可能与东昆仑构造带中元古代晚期岩浆事件相关;4中元古代早期年龄组,1712~1553Ma,峰值为1556Ma,该年龄谱段代表了源区在中元古代早期存在着一期热事件;5新太古代晚期—古元古代早期年龄组,2530~2347Ma,峰值为2518Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带内新太古代晚期—古元古代早期岩浆事件年龄大致相对应,表明东昆仑造山带新太古代晚期—古元古代早期岩浆物质也为哈图沟变质地层提供了物源;6太古宙年龄组,3230~2763Ma,表明变复成分砾岩的物源区可能存在古太古代陆核。通过对变质岩系的碎屑锆石年龄和物源特征的分析研究,认为这套变质的沉积地层并非前人所划归的泥盆系牦牛山组,其形成时代应归属于晚震旦世。砾石成分统计和年代学测试结果表明,巴隆地区哈图沟变复成分砾岩层物质主要来源于东昆仑造山带的前寒武纪白沙河岩组、小庙岩组、万宝沟岩群等变质地层和中、新元古代深变质的花岗质片麻岩等。     

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma(MSWD=0.56)。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大(52.47%～66.95%),低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14～2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65～1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113～253,Th/Yb=0.23～2.85,Th/Nb=0.09～1.00,Hf/Th=0.41～2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与"泛非造山运动"有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

北秦岭商南花岗岩体地质特征及其成因类型

商南花岗岩体位于北秦岭造山带商丹断裂北侧，主体侵位于古元古代秦岭岩群变质杂岩中，属于新元古代花岗岩类，已获单颗粒锆石蒸发Ｐｈ－Ｐｈ年龄８８９±２２Ｍａ．岩石类型包括：英云间长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二长花岗岩，以花岗间长岩为主体．岩石学、岩石地球化学特征研究表明，商南岩体的主要岩石类型存在着明显的岩石成分演化关系，并具有Ｉ型和Ｓ型花岗岩的双重特征，以Ｉ型为主，属于Ｃａｓｔｒｏ等的Ｈ型花岗岩，成岩物质来源于壳幔混合源．     

西秦岭南缘勉略构造带主要地质特征

西秦岭勉略构造带现今呈近东西-北西西向展布,是以自北而南多层次叠瓦状逆冲推覆构造为骨架的向南突出的巨型复合断裂弧形构造带.该带原为西秦岭微板块与扬子板块之间的古缝合带,发育有俯冲和碰撞两期变形构造,以主造山碰撞晚期的自北向南的逆冲推覆构造为显著特征.初步确定发育OIB以及N-MORB和E-MORB型玄武岩,代表了洋盆发育的物质记录.根据已有的年代学和古生物化石研究结果,认为于泥盆纪晚期-早石炭世(D3-C1)沿勉略带发育有以蛇绿岩、洋岛玄武岩为代表的有限洋盆.在勉略带扩张打开形成有限洋盆与消减俯冲过程中,南侧发育有被动陆缘盆地沉积体系,北侧发育有深水裂陷盆地和活动陆缘盆地沉积体系.进而确定勉略带是一条重要的东古特提斯北侧分支洋盆俯冲消减碰撞缝合带和中国大陆印支期完成其主体拼合的主要结合带之一.     

西秦岭天水地区太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

秦岭造山带南缘勉略构造带北侧发育有近东西向展布的印支期花岗岩带,位于甘肃徽县地区的太白岩体是该花岗岩类的一部分。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄表明,太白岩体的形成时代为221.8Ma±1.5Ma,属于印支期晚期。主要岩石类型为灰白色—肉红色中细粒二长花岗岩和花岗闪长岩。地球化学特征表明,太白岩体属于准铝质—弱过铝质的高钾钙碱性系列;稀土元素总量ΣREE为79.0×10-6~194×10-6,稀土元素配分模式呈轻稀土元素强烈富集、重稀土元素相对亏损的右倾型,Eu负异常明显;高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti、Y、Yb和大离子亲石元素Ba、Sr强烈亏损。太白岩体是以中基性岩石为主的壳源物质部分熔融形成的岩浆上升侵位形成的,且处于同碰撞(挤压环境)向后碰撞(伸展环境)转化阶段,为后造山期花岗岩,是扬子板块和华北板块全面碰撞导致增厚下地壳物质部分熔融的产物。     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

东昆仑南缘布青山构造混杂带亿可哈拉尔花岗闪长岩年代学、地球化学特征及构造意义研究

亿可哈拉尔花岗闪长岩体呈构造混杂块体出露于东昆仑南缘布青山构造混杂带,主要岩性为灰白色片麻状、似斑状粗粒花岗闪长岩和细粒花岗闪长岩。该岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为(436.9±5.7)Ma,形成于早志留世。岩石地球化学特征显示,岩体具有高硅(66.08%~72.22%)、富钠(4.61%~5.01%)、弱过铝(A/CNK介于1.04~1.11)钙碱性花岗岩特征,微量元素显示出典型的埃达克质花岗岩特征,即高Sr(280×10–6~493×10–6)、低Y(3.76×10–6~11.7×10–6)、Yb(0.28×10–6~0.86×10–6)、高Sr/Y(23.93~125.0)、轻重稀土元素分馏强烈、稀土元素配分曲线为向右倾斜型及铕异常不明显特征。岩石成因研究表明,亿可哈拉尔花岗闪长岩与俯冲洋壳板片熔融密切相关,为由俯冲洋壳变质形成的约含10%~20%的石榴石角闪岩部分熔融形成,源区熔融残留物主要为石榴石与角闪石。区域构造研究表明原特提斯构造域东昆仑古洋盆于寒武纪开始发生俯冲,俯冲作用可能持续至早志留世(437 Ma),并发生洋壳熔融事件。     

东昆仑洪水川地区科科鄂阿龙岩体锆石U Pb年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑地区出露大量呈带状分布的中生代花岗岩,是我国一条巨型花岗质岩浆岩带,它的发育与该地区岩石圈动力学演化有着密切联系.对东昆仑造山带东段南缘洪水川地区的科科鄂阿龙石英闪长岩体的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,岩石具有3组谐和锆石年龄:第一组年龄大于402Ma,为捕获围岩的锆石年龄;第二组年龄为243.9±3.0Ma(MSWD=0.94),代表该区玄武质岩浆底侵事件;第三组年龄为218.3±1.4Ma(MSWD=0.52),代表岩体的结晶年龄.地球化学分析表明该岩体具有高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比值,轻重稀土分异明显,Eu异常不明显,其微量元素显示出埃达克质岩石特征.其较低的Nb、Ta和较高的Mg=、Cr、Ni含量,高Nb/Ta比值,说明了在金红石稳定域内部分熔融形成的熔体交代了岩石圈地幔.岩体的年代学及地球化学特征表明,东昆仑地区在218Ma的晚三叠世时期发生了岩石圈地壳拆沉作用,它是早期俯冲形成的玄武质岩浆底侵而形成的加厚下地壳,在高压缺水的条件下相变为榴辉岩相并拆沉进入软流圈,部分熔融的熔体在上升过程中先与岩石圈地幔反应,然后与地壳围岩发生同化混染作用,最终形成了科科鄂阿龙石英闪长岩.     

西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了探讨西秦岭舒家坝地区太阳寺岩组的物源特征及形成时代,本文选取该套地层中碎屑锆石作为研究对象,采用LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素年代学方法,界定舒家坝地区太阳寺岩组的形成时代,并探讨其物质来源。结果表明,太阳寺岩组的沉积下限为(437±4)Ma,结合前人对周边地质体研究情况,其主体形成时代为志留纪。舒家坝地区太阳寺岩组碎屑锆石年龄谱明显分为4个年龄组段:(1)437~526Ma,峰值为458Ma,年龄较为集中,呈现最为强烈峰值特征,指示其物源可能来自于西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;(2)601~978 Ma,可细分为601~651Ma、738~978Ma2个亚组,峰值分别为650Ma、814Ma,年龄也相对比较集中,这一时期受新元古代Rodinia超大陆汇聚和裂解的影响,在秦岭造山带和祁连造山带产生了一系列的构造岩浆活动,为研究区提供物源奠定了可能性;(3)1032~1245Ma,峰值为1092Ma,这组年龄反映其物源主要来自于北祁连造山带;(4)1668~2546Ma,该组可细分为1668~2019Ma、2304~2546Ma2个亚组,其峰值分别为1920Ma、2418Ma,反映了西秦岭北缘构造带和北祁连造山带二者的结晶基底以及华北板块结晶基底都存在为研究区提供物源的可能性。综合分析显示太阳寺岩组碎屑沉积物质来源比较复杂,具有明显的多元性,有西秦岭北缘构造带、北祁连造山带和华北板块基底3个物源区,其中西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主要物源区,二者相比,北祁连造山带应为最主要物源区。     

秦祁结合部位天水地区磨石沟变基性火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义

秦祁结合部位天水地区新阳镇磨石沟新发现一套绿片岩相基性火山岩系,原岩为玄武岩,伴随有少量碳硅质岩和辉绿岩脉产出。磨石沟变基性火山岩SiO2含量为47.32%～50.18%,MgO含量为4.71%～7.33%,Al2O3含量(12.33%～14.97%)较低,TiO2含量为0.98%～1.98%(平均为1.44%),与洋脊玄武岩的Al2O3、TiO2含量相近,类似于E-MORB。∑REE为46.52×10-6～113.21×10-6,LREE/HREE为2.00～4.01,δEu为0.86～1.09(平均为0.98),(La/Yb)N为1.18～3.59。磨石沟变基性火山岩属于拉斑玄武岩系列,高场强元素及相关比值表明具有E-MORB特征,其岩浆源区为弱富集—富集地幔,岩石成分主要受岩浆熔融区控制,玄武质岩浆上升过程中遭受到不同程度的地壳物质或俯冲组分的混入,但地壳和俯冲带物质对岩浆源区和成岩过程的贡献较少。结合其地球化学性状与构造环境判别图解判断,磨石沟变基性火山形成于弧后盆地后期演化阶段。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明其形成时代为中志留世Wenlock期(432.6±3.8Ma)。磨石沟变基性火山岩代表的弧后盆地的形成与中志留世"天水-武山"古洋盆向北的俯冲作用密切相关,说明秦祁结合部位早古生代构造格局是由一个较完整的洋-弧-盆体系组成。