五台地区雁门关早元古代镁铁-超镁铁岩体的岩石地球化学特征、成因及其大地构造意义

本文对五台地区侵入于原北金岗库组的雁门关镁铁-超镁铁岩体进行了详细的岩石学、矿物学和岩石地球化学分析研究.雁门关岩体在矿物成份上,特别是单斜辉石、尖晶石和角闪石,具有阿拉斯加型侵入岩体和俯冲带或弧相关的岩浆特征,其元素地球化学特征也可与阿拉斯加型侵入杂岩体类比,具有明显的Nd (Ta),Zr (Hf),Y和Ti负异常.从构造环境判别图来看,雁门关岩体主要为与俯冲相关的成因,具大陆边缘弧的性质.因此,雁门关岩体是侵入在大陆边缘弧环境的岩浆经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用的产物.它与恒山-五台-阜平地区广泛分布的同时代花岗岩和火山岩一起,构成了华北克拉通中部造山带内一期重要的古元古代大陆边缘岛弧岩浆活动.     

特提斯地球动力学

特提斯是地球显生宙期间位于北方劳亚大陆和南方冈瓦纳大陆之间的巨型海洋,它在新生代期间的闭合形成现今东西向展布的欧洲阿尔卑斯山、土耳其-伊朗高原、喜马拉雅山和青藏高原。根据演化历史,特提斯可划分为原特提斯、古特提斯和新特提斯三个阶段,分别代表早古生代、晚古生代和中生代期间的大洋。大约在500Ma左右,冈瓦纳大陆北缘发生张裂,裂解的块体向北漂移,并使其与塔里木-华北之间的原特提斯洋在420～440Ma左右关闭,产生原特提斯造山作用,与北美-西欧地区Avalonia地体与劳伦大陆之间的阿巴拉契亚-加里东造山作用基本相当。原特提斯造山带之南、早古生代即已存在的龙木错-双湖-昌宁-孟连古特提斯洋在380Ma向北俯冲,使早期闭合的康西瓦-阿尼玛卿洋重新张开,并由于弧后扩张形成金沙江-哀牢山洋。330～360Ma左右,特提斯西部大洋由于南侧非洲板块和北侧欧洲板块的碰撞而关闭,形成欧洲华力西造山带。而特提斯东段的上述三条古特提斯洋在250Ma左右基本同时关闭,华北、华南、印支等块体聚合形成华夏大陆。该大陆与冈瓦纳大陆、劳亚大陆和华力西造山带一起围限形成封闭的古特提斯残留洋,并一直到晚三叠世-早侏罗世海水才全部退出。此后,南侧冈瓦纳大陆在三叠纪晚期重新裂解形成新特提斯洋,该洋盆在新生代初期由于印度和亚洲的碰撞而关闭。原、古、新特提斯三次造山作用基本代表了中国大陆显生宙期间的地质演化历史,并在此过程中形成了特色的特提斯域金属成矿作用。广布的被动陆缘和赤道附近的古地理位置,以及后期的造山作用同时也成就了特提斯域内巨量油气资源的形成;塑就的地貌与海陆分布格局,也对当时的古气候与古环境产生了重要影响。特别是,与原、古、新特提斯洋消亡相关的三次弧岩浆活动与显生宙地球历史上三次温室地球向冰室地球的转变,在时间上高度吻合。上述演化历史同时还表明,特提斯地质演化以南侧冈瓦纳大陆不断裂解、块体向北漂移并与劳亚大陆持续聚合为特征,其动力机制主要来自俯冲板片的拖拽力,而地幔柱是否对大陆的裂解与漂移有所贡献,则有待进一步评价。     

北祁连乌鞘岭蛇绿混杂岩地球化学特征及其构造环境

乌鞘岭蛇绿混杂岩位于北祁连造山带东段,具有相对完整的蛇绿岩序列,包括：变质地幔橄榄岩单元（蛇纹岩＋辉橄岩）,镁铁质一超镁铁质堆晶岩单元（橄辉岩＋辉石岩）,镁铁质侵入岩单元（辉长岩）,及基性火山岩单元（玄武岩）。依照TiO,的含量,本文从乌鞘岭蛇绿混杂岩中分出两类玄武岩,即：低n玄武岩（Ti02=0．55％～0．76％）和高Ti玄武岩（Ti02=1．35％-1．99％）。低Ti玄武岩大离子亲石元素含量波动较大,具明显n负异常,LREE呈略富集的配分模式,整体上具有弧火山岩的特征;高Ti玄武岩大离子亲石元素含量在小范围内变化,未见Nb、Ti负异常,LPtEE呈略亏损的配分模式,具有典型N—MORB的性质。在构造环境判别图上,低n玄武岩和高Ti玄武岩分别落入陆缘弧和大洋中脊环境。高Ti玄武岩是鸟鞘岭蛇绿混杂岩的一部分,源于亏损地幔的部分熔融,与陆缘弧型低rri玄武岩构造混杂在一起。乌鞘岭蛇绿混杂岩大概于中一晚奥陶世形成于北祁连造山带老虎山一毛毛山弧后盆地。     

弓长岭铁矿蚀变岩及富矿成因

弓长岭铁矿床是鞍山本溪地区最典型的BIF型铁矿床之一,而且是该地区最大的富铁矿产区。从野外产出关系来看,弓长岭矿区的富铁矿与蚀变岩密切相关,蚀变岩与富铁矿基本上是形影相随。蚀变岩具有分带性,由富铁矿向外依次为镁铁闪石岩石榴石岩绿泥石岩弱蚀变斜长角闪岩斜长角闪岩。弱蚀变岩保留了蚀变原岩的岩貌特征,矿物的蚀变并不完全,可见残余的原生矿物。强蚀变岩的蚀变较彻底,基本无原生矿物残留。将蚀变岩与斜长角闪岩、磁铁石英岩的地球化学特征进行对比可以发现弱蚀变岩、石榴石岩、绿泥石岩与斜长角闪岩的痕量元素特征基本一致,而镁铁闪石岩的痕量元素特征更接近磁铁石英岩。再结合镜下特征、野外接触关系、主量元素特征等证据,认为除了镁铁闪石岩是由磁铁石英岩蚀变形成,其余蚀变岩都是由斜长角闪岩蚀变形成。根据各类蚀变岩中主要矿物的(Fe+Mg)/Si值以及蚀变岩的SiO2和Fe2OT3含量变化规律可以发现,在蚀变岩和富矿形成过程中发生了Mg、Fe以及Si的迁移。对本次取样的样品进行原岩恢复和构造环境判别投图,投图结果表明,绿泥石岩和弱蚀变岩的最初原岩都是形成于弧后盆地的玄武岩。     

扬子陆块北缘大洪山地区发现晋宁期造山带

对随南大洪山地区地质构造发展演化的认识,一直存在较大分歧。近期在该地区基础地质调查研究中取得了一些新进展:新厘定了扬子陆块北缘远安—京山地块、大洪山俯冲增生杂岩带和三里岗岩浆弧。在大洪山增生杂岩带内MORB型辉绿岩中取得820 Ma年龄资料、洋岛型玄武岩中取得817 Ma年龄资料;在三里岗岩浆弧内,于岛弧英安岩中取得841 Ma年龄资料、英云闪长岩中取得876.9 Ma年龄资料,首次在扬子陆块北缘(湖北境内)确立了晋宁期造山带的存在。     

云南中甸普朗斑岩铜矿成因探讨

普朗斑岩铜矿位于义敦岛弧带南段,产于印支-燕山早期普朗复式斑(玢)岩中.主要岩性由石英闪长玢岩、石英二长斑岩和花岗闪长斑岩组成,岩石化学和地球化学特征显示为碱性岩石系列Ⅰ型花岗岩.成矿流体具高盐度和成矿温度150～300℃变化.硫同位素834CDT丌为-2.23‰～3.75‰,采源于深源岩浆.矿床的构造作用、液压致裂作用和蚀变脉体形成等成矿机理经历了一个复杂过程.成岩和成矿作用的时间大致为235～206 Ma,具多阶段性,其中石英-辉钼成矿阶段为(213±3.8)Ma,成岩和成矿时代主体为印支期.矿床蚀变由中心向外依次为硅化钾化带-绢英岩化带-青磐岩(角岩)化带的面型蚀变特征.成因类型属岛孤斑岩型铜矿床.     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带晚三叠世构造演化——来自理塘地区勇杰岩体地球化学、年代学的制约

甘孜-理塘蛇绿混杂岩带是西南三江构造带的重要组成部分,经历了古特提斯构造体系的演化,形成完整的沟-弧-盆体系。义敦岛弧属甘孜-理塘弧盆系范畴,位于甘孜-理塘缝合带西侧。对义敦岛弧勇杰岩体开展详细的岩石学、地球化学、年代学研究,为甘孜-理塘洋盆晚三叠世构造演化研究提供新的证据。义敦勇杰岩体黑云母二长花岗岩和花岗质细晶岩的锆石UPb年龄分别为214.2±1.4Ma和206.2±1.8Ma,整体属高钾钙碱性弱过铝质花岗岩;稀土元素配分曲线具轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对平坦的特征,负Eu异常明显;微量元素表现为大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti亏损的特征,显示勇杰岩体黑云母二长花岗岩明显具俯冲型花岗岩的特征,而花岗质细晶岩具有碰撞型花岗岩的特征。总体反映晚三叠世甘孜-理塘洋盆从俯冲至碰撞的地球动力学背景,应属理塘蛇绿混杂岩带碰撞造山过程的产物。     

郯-庐断裂带陆内伸展构造:以沂沭断裂带的表现特征为例

郯-庐断裂带构造系统是中亚-特提斯构造域转向滨太平洋构造域过程中的重要组成部分,是太平洋板块与欧亚板块及扬子板块相互作用的结果,沂沭断裂带是郯-庐断裂带中段研究其地质构造演化最佳的观测场所,也是露头分布集中、地质现象多样的区段。沂沭断裂带在经历了大规模的左行平移、伸展、拉张及挤压作用后,形成了以堑垒构造、盆岭构造、羽状构造系统及大陆边缘花岗岩系为典型陆内伸展构造的特征表现形式。沂沭断裂带堑垒构造为马站—苏村地堑、汞丹山地垒和安丘—莒县地堑两堑夹一垒的构造格局,是由白垩纪以来陆内伸展造成的差异性升降运动所致,其运动学方式多样,构造变形特征性质复杂,形成围绕沂沭断裂带的羽状断裂系统,鲁西地区以NW向的断裂构造为主,鲁东地区则是NE走向的断裂构造。受侏罗纪以来沂沭断裂带强烈的左行平移作用,形成了广泛发育的裂陷盆地和伸展盆山耦合系统,可进一步归纳为泛裂陷型盆地系、狭窄型裂陷盆地系、菱形状裂陷盆地系和胶莱盆地系统四种类型,这些裂陷盆地与隆升山体共同构成了典型的盆岭构造体系。与盆岭构造相伴的岩浆事件形成了大陆弧花岗岩系统,胶北俯冲型大陆弧花岗岩主要有玲珑造山早期二长花岗岩组合、郭家岭造山中期花岗闪长岩组合、伟德山造山晚期闪长岩-花岗岩组合和崂山后造山晶洞过碱性碱长花岗岩-正长花岗岩组合;鲁西俯冲型陆内弧花岗岩包括铜石造山早期闪长(玢)岩-二长(斑)岩-正长斑岩组合、济南—莱芜造山中期辉长岩-闪长岩组合、沂南造山中期闪长岩-闪长玢岩-花岗岩组合等。大陆弧花岗岩与山东的金矿、多金属矿的形成有着十分密切的关系。     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的.奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积.志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期.除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主.志留系底部多见一套砾岩层.下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积.上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积.早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积.从空间分布上看,志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征.北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列.