扬子陆块北缘构造演化新认识：来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层（本文所指花山群）两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca. 830 Ma至ca. 800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。     

青藏高原错那—沃卡裂谷中部电性结构及其动力学意义

藏南裂谷作为青藏高原最显著的伸展构造样式之一,是研究高原生长过程的重要窗口,但目前其深部成因机制仍存在较大争议。本文利用沿错那—沃卡裂谷中部的大地电磁数据,分析裂谷区域的大地电磁测深曲线特征和相位张量,并通过三维大地电磁反演获得邛多江地堑和沃卡地堑深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示,沃卡地堑和邛多江地堑深部存在一条连续的显著高导异常,并呈现“俯冲”形态,且上覆高阻结构体,而在邛多江地堑两侧浅部则分布低阻异常。结合早期的研究结果,本文支持错那—沃卡裂谷深部的高导异常为地壳部分熔融,可能与南向地壳流相关,并研究认为在南北向持续挤压作用下,裂谷下方的弱地壳层,通过解耦上地壳和下部地壳,促进了藏南裂谷系的发育。     

内蒙古北山地区芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性及与成矿关系: 来自阿民乌素地幔橄榄岩印证

阿民乌素地幔橄榄岩属芨芨台子-小黄山蛇绿岩带一部分,该构造带南北两侧地质体无明显差异,不具分界断裂的构造特征。本文对阿民乌素地幔橄榄岩与月牙山地幔橄榄岩进行岩石化学、地球化学对比分析,为芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性提供新依据,并对阿民乌素蛇绿岩成矿潜力进行分析研究。笔者所在团队在地幔橄榄岩上部的辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值为462.5±3.2 Ma,属中奥陶世。其上发育奥陶纪-志留纪公婆泉组岛弧拉斑玄武岩。该期地幔橄榄岩轻重稀土之比LR/HR＝1.63~3.68, (La/Sm)N＝1.70~6.92,(Gd/Yb)N＝0.36~0.52,表明岩石轻稀土略富集,稀土配分曲线呈不规则“U”型,估算其为原始地幔橄榄岩经过10%~20%部分熔融的残留物。原始地幔标准化蛛网图富集高场强元素U、Zr、Hf、Yb和大离子亲石元素Rb、Sr,亏损高场强元素Nb、Ti和大离子亲石元素Ba。与月牙山地幔橄榄岩标准化蛛网图对比,最大区别在于阿民乌素地幔橄榄岩明显亏损高场强元素Ti。初步研究认为阿民乌素地幔橄榄岩属SSZ型、高压型蛇绿岩,是岛弧裂谷的产物。该橄榄岩具有形成大型铬铁矿的成矿构造背景,是寻找蛇绿岩型铬铁矿的有利部位。     

大同盆地形成机制的构造研究

大同盆地为位于华北地块中部的新生代断陷盆地,自中新世晚期以来经历了持续的强烈伸展作用。基于边界断裂滑动的运动学及动力学分析,结合对本区新生界沉积地层与玄武岩资料的总结归纳以及对区域动力学背景的讨论,本文提出了大同盆地的形成机制:自10~8 Ma以来,鄂尔多斯地块东北缘形成NW向伸展的构造应力场,其中σ1垂直,σ2、σ3水平,σ2的方位角为60°,σ3方位角为150°,此构造应力场控制边界断裂的运动,形成NE向大同断陷盆地。盆地的形成对应岩石圈减薄深部过程,可能受到了印度——欧亚板块碰撞、太平洋——欧亚板块碰撞板缘动力作用的影响。本文将岩石圈浅部构造应力场与深部地幔活动结合起来综合分析大同盆地的形成机制,并提出了一些新的认识:控制大同盆地形成的正断型构造应力场不同于华北区域性走滑型构造应力场;首次测得了与地幔活动相关的大同火山群大峪口玄武岩K-Ar年龄为0.68±0.13Ma;大同盆地具有板内狭窄型裂谷的构造特征。本文为建立鄂尔多斯地块东缘山西地堑系的运动学和动力学模型提供新的依据。     

博格达造山带东段早石炭世火山岩地球化学特征及构造属性

博格达造山带东段克孜库都克地区七角井组玄武岩和中酸性火山碎屑岩及少量流纹岩在时空上构成双峰式火山岩组合。玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为331.0±3.0Ma,属于早石炭世晚期;Si O2含量为47.68%~48.82%,Ti O2含量(1.83%~2.17%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为15.56%~16.09%),富钠贫钾(Na2O/K2O=5.44~7.76),低Mg(Mg O含量为5.97%~7.17%,Mg#为43~47),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微负Eu异常(δEu=0.89~0.93),相对富集Rb、Ba、P,亏损Th、Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩岩石地球化学特征表明:研究区玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡的产物,且在其上升过程中受到较弱程度的地壳物质混染,形成于陆内裂谷环境,其地球动力学体制可能与古亚洲洋壳向先存的准噶尔-吐哈陆块斜向俯冲,产生的侧向撕裂力拉张陆块有关。克孜库都克地区早石炭世玄武岩构造属性的确立进一步证实了博格达造山带在石炭纪时期处于大陆裂谷演化过程的观点,为进一步深入理解博格达地区石炭纪构造岩浆演化过程提供了新的地质与年代学依据。     

藏南安岗地堑的史前大地震遗迹、年龄及其地质意义

地表调查发现, 沿近南北向亚东-谷露裂谷中段的安岗地堑存在地震大滑坡、多世代断层崖和断层崩积楔等多种类型的史前大地震遗迹.进一步的观测和年代分析表明: 该区的古地震滑坡体至少存在新、老两期, 其中规模最大的"尼续大滑坡体"应该是最新一次大地震所形成.该区T₁到T₆各阶地的形成时代从新到老分别为7.7~2.1 ka、11.0~10.5 ka、17.6~12.1 ka、25.7~22.9 ka、58.4~70.6 ka和130~150 ka, 它们沿主边界正断层的平均垂直断距依次为2.8 m、6.1~7.9 m、10.3~12.5 m、16.6~19.0 m、28.0 m和76.0 m.其中T₁和T₂阶地上的断崖剖面揭示, 最近两次大地震发生在距今约5.8±1.0 ka和2.4±0.2 ka.综合分析认为: 安岗地堑的大地震活动具有较明显的丛集性特征, 并且在距今约23~26 ka以来一直处于大地震活跃期, 期间的断层垂直活动速率为0.8~1.3 mm/a, 大地震的原地复发间隔大致为3.3~3.6 ka, 特征地震的矩震级为7.0~7.2, 推算整个尼木地堑群的大震复发间隔最短可能只有约1.0~1.2 ka.研究结果指示, 藏南裂谷的大地震活动性明显比藏北的近南北向正断层更显著.      

东准噶尔喀拉萨依高分异A型花岗岩岩石成因及其地质意义

喀拉萨依岩体位于东准噶尔卡拉麦里碱性花岗岩带西端,由钾长花岗岩和二长花岗岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为307.7±3.2Ma~309.6±2.0Ma,岩石高硅(Si O2平均含量为77.25%)、富碱(K2O+Na2O=7.50%~9.23%)、低铝(A/CNK=0.922~1.084),贫钙、镁;富集Rb、K、Th等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素和稀土元素,亏损Ba、Sr、Eu。10000Ga/Al值变化于7.00~10.35之间,总体上具碱性A型花岗岩的特征,是该岩带东侧老鸦泉—黄羊山A型花岗岩岩基经高程度分异演化的产物,并非前人认为的S型花岗岩。岩体具正εNd(t)值(3.5~6.0)和年轻的Nd模式年龄(TDM2=520~630Ma),Pb同位素投点位于造山带演化线附近,同位素数据显示岩浆来源于新生造山带下部的年轻地壳。从本次1∶5万区调成果看,卡拉麦里洋盆在晚泥盆世之前已经闭合,从晚泥盆世开始转入碰撞后的拉张环境,在晚石炭世早期进入板内裂谷发展阶段,因此喀拉萨依岩体应是该区板内裂谷阶段而非前人所说的后碰撞阶段的产物。     

湖南省大型矿床成矿大地构造背景——以湘西北、湘南为例

湘西北层控型Pb、Zn矿床产于被动陆缘Z—O陆架碳酸盐岩台地向浅滩过渡的藻礁灰岩中。同位素及成矿流体(硅化岩)组成特征与海底热水成矿类似。蒸发岩提供卤水在地幔热与深断裂组成的海底热对流系统中,被加热的卤水萃取壳源及幔源Pb,在还原条件下,似热泉沿海床裂隙上升,充填在多孔的藻礁灰岩中。湘南地幔热柱型矿床形成于J—K裂谷阶段,源于富集地幔的软流圈上拱出现的富HACONS、LILE及成矿元素的炽热地幔流体沿深断裂进入地壳,使其升温熔融形成富集上述元素的幔源、壳源及壳幔混源型岩浆,形成与火山有关的碱性、钙碱性为主的岩浆杂岩。定位于浅层冲断推覆构造空间,成矿岩体为侵入岩。     

早古生代秦、祁、昆古洋盆及两侧陆缘板块构造格局和演化

在分析了近年来秦、祁、昆造山带研究中部分成果资料的基础上，认为商、丹主缝合线以南的杨子古陆北缘区早古生代由于一系列“三叉”裂谷系的发育而曾沿布尔汉布达山─略阳─山阳─线打开一次洋盆，致使南秦岭─柴达木－带从扬子陆块北缘分离出来，一度成为一独立微古陆块向北漂移；古生代有其独特的演化历史。而当时主洋盆北侧的华北古陆南缘区则发育有完整的沟、弧、盆体系．面貌很象今天的太平洋西海岸。