北祁连的形成与演化历史：来自河流沉积物地球化学及其碎屑锆石U Pb年龄、Hf同位素组成的证据

通过对发源于北祁连造山带北段、中段、南段河流沉积物地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的系统研究,确定河流沙、泥沙质微量元素平均组成与大陆上地壳平均值基本一致。一般沙质成分由于石英的稀释作用使其微量元素含量稍低于大陆上地壳平均值,泥沙质成分的微量元素含量一般稍高于大陆上地壳均值。北祁连造山带河流碎屑沉积物As、Sb、Cu、Zn等元素的平均含量明显高于大陆上地壳的平均含量,可能指示北祁连硫化物矿床成矿具有良好的前景。河流碎屑沉积物Sm-Nd同位素组成得到的Nd亏损地幔模式年龄为1.89~1.12Ga,平均为1.68Ga;北段、中段河流沙质部分的Nd同位素亏损地幔模式年龄比相对较细的泥沙质部分的老,说明河流近源古老地壳基底组分更多;而南段的部分河流则相反,说明近源有更多的新生地壳组分。锆石U-Pb年龄结果表明,北祁连造山带最强的岩浆作用发生于新元古代—晚古生代早期(650~400Ma),此期间形成的锆石占全部锆石的31%,它们主要记录了北祁连洋壳的俯冲消减、陆-陆碰撞及碰撞后的壳内岩浆作用过程。太古宙古老基底组分在北祁连造山带存在,但所占比例极低,它们可能以碎屑组分存在于古元古代的北大河岩群等变质基底中。新太古代到古元古代(2700~1700Ma)期间形成的锆石占全部锆石的~34%,此期间是北祁连基底的主要形成阶段。古元古代末到新元古代(1700~650Ma)期间形成的锆石占全部锆石的17%,它们可能代表着古祁连洋盆的主要形成阶段。锆石Hf同位素组成确定的北祁连由亏损地幔增生物质到地壳主要发生于3.2~2.0Ga、2.0~1.0Ga这两个时间段,650Ma以后基本没有增生地壳组分的加入。不同地段河流碎屑锆石U-Pb年龄有些差别,北段的北大河中最老基底组分所占比例最高,而南段河流中的古老基底组分比例相对较低,印证了古祁连洋是从东南向西北拉开的过程,西北段在俯冲消减及碰撞过程中有较多古老地壳基底组分的参与。晚古生代晚期—三叠纪期间北祁连仍存在较弱的岩浆作用。由Nd同位素比值与Nd含量、Na_2O/K_2O比值之间的关系进一步证明北祁连河流沉积物是最古老的基底长英质组分、较老的基底镁铁质组分或其熔融产物、古祁连洋壳镁铁质组分或其熔融产物三者混合的产物。     

北武夷王坞矿区花斑岩与钼矿的关系:来自锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os定年的证据

王坞钼铜矿床是北武夷地区近年来发现并正在勘查的具大型规模以上潜力的矿床。在矿床地质特征研究的基础上,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb法测年,获得矿区中与钼矿体在空间上关系密切的花斑岩脉的加权平均年龄为(127.5±1.8)Ma(MSWD=1.4),说明其形成于早白垩世;通过辉钼矿Re-Os法测年,获得辉钼矿Re-Os等时线年龄为(153.7±3.2)Ma(MSWD=3.9),说明钼矿形成于晚侏罗世。因此,花斑岩脉的成岩时代远远晚于钼矿成矿时代,表明两者无成因联系。通过对比邻区矿床成矿特征并结合现有资料分析,推断王坞矿区成钼岩体为酸性花岗斑岩或黑云母花岗岩,位于南东方向深部,深部找矿前景较好。北武夷地区中生代主要成钼时期为晚侏罗世早期(155 Ma±)和早白垩世早期(135 Ma±),该时期钼铜矿的形成与古太平洋板块俯冲形成的弧岩浆活动有关。     

湘西北烂泥田锰矿区地质特征与成矿地质条件及成因

湘西北锰矿资源丰富,主要为赋存于南华系大唐坡组下段黑色页岩中。通过对烂泥田锰矿床研究表明,成矿物质来源为深源富锰热液及古陆等多种来源,锰以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,菱锰矿的生成与藻类活动密切相关,属于化学-生物化学沉积成因矿床。湘西北地区南华系内自下而上构成钼钒矿→磷矿→锰矿→铅锌矿组成的矿床组合成矿系列,可进行综合找矿、综合评价、扩大矿床经济效益。     

北大巴山闹阳坪锌萤石矿区断裂特征与找矿预测

闹阳坪锌萤石矿床位于北大巴山逆冲推覆褶皱带平利隆起东侧,为该区首次发现的受构造裂隙控制的气水–热液型锌萤石矿床。本文从矿区断裂入手,通过对该区矿床地质、断裂特征、矿体特征的研究,总结了该区断裂的演化序列及其对成矿的控制机制与规律。认为NW-SE向断裂组是矿区的主要控矿构造,矿区断裂变形发育演化序列为晚印支–早燕山期形成近EW向断裂F1,早燕山期形成NW-SE向断裂F7和NE-SW向断裂F4,随后的右行走滑作用叠加有张扭性应力,形成有利于成矿热液运移充填成矿的张扭性右行走滑断裂。并明确了成矿期应变椭球体,恢复了成矿期主压应力方向为NNW向(340°~350°)。在此基础上,预测平面上闹阳坪矿区F7与F8断裂之间为下一步找矿重点地段,剖面上K3萤石矿体下伏北东方向可能存在隐伏矿体。     

东昆北成矿带冰沟南铜镍矿辉长岩地球化学特征

通过对东昆北成矿带冰沟南铜镍矿辉长岩的全岩地球化学进行分析,以确定该岩体的岩石成因及其形成的构造环境。冰沟南辉长岩SiO_2的含量为49.72%~51.58%,岩石系列为钙碱性。稀土元素球粒陨石分配模式为轻稀土略富集型,δEu为1.26~1.54,轻微正Eu异常。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K,相对亏损P。岩体中的La/Sm、Th/La和Nb/U比值显示在就位过程中经历了一定程度的地壳混染。研究认为,岩体的岩浆源区为亏损地幔。结合区域演化,认为岩体形成于碰撞后伸展的背景。     

北喜马拉雅佩枯花岗岩年代学、成因机制及其构造意义

北喜马拉雅花岗岩位于特提斯喜马拉雅的中部,对其研究不仅有助于认识和理解碰撞造山过程中地壳物质的熔融行为和机制, 而且对探讨部分熔融作用与相关构造的关系也具有重要意义.通过对北喜马拉雅佩枯花岗岩开展系统的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学和地球化学研究,结果表明佩枯花岗岩的结晶时间较长,从23.9 Ma持续到16.5 Ma,并记录了22.3±0.6 Ma和17.3±0.3 Ma两期深熔作用.全岩地球化学分析结果显示,佩枯花岗岩具有高含量的SiO₂(71.87%~75.56%)、Al₂O₃(13.57%~15.49%)和K₂O(3.34%~4.59 %),以及高的K₂O/Na₂O比值(1.02~1.39) 和A/CNK值(1.21~1.23),属于高钾钙碱性过铝质花岗岩.岩石强烈富集大离子亲石元素Rb和放射性生热元素Th、U,亏损Ba、Nb、Sr、Zr等元素;轻重稀土元素分馏较强((La/Yb)_N=10.76~16.60),几乎无或弱的负Eu异常(δEu=0.76~0.97).样品的(87Sr/86Sr)_i值和ε_Nd(t)值变化范围分别为0.736 184~0.741 258和-14.6~-14.3,与大喜马拉雅变质沉积岩的Sr-Nd同位素组成一致,表明其源岩可能为大喜马拉雅变质沉积岩.样品(87Sr/86Sr)_i值较低而Sr浓度较高,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr比值基本不变,与水致白云母部分熔融的特征和趋势一致,表明佩枯花岗岩是水致白云母部分熔融的产物,部分熔融作用可能与藏南拆离系的活动密切相关.      

北祁连石灰沟奥陶纪中堡群滑塌堆积特征及其古地理环境意义

北祁连永登县石灰沟作为奥陶纪中堡群命名地,历来是研究北祁连奥陶纪构造演化的理想场所。依据实测地层剖面,石灰沟奥陶纪中堡群可以划分为上、下两段:下段以中基性火山岩、火山碎屑岩为主;上段以出现大量碳酸盐岩、硅质岩、粉砂岩,夹中基性火山碎屑岩为特征。野外调查过程中发现,中堡群上段发育多层硅质岩,其层内发育强烈的构造变形。经岩石组合、地层序列、沉积相、火山喷发相、变形特征及空间组合关系研究,认为该套特殊的沉积层系为典型的滑塌堆积。根据滑塌堆积的内部结构特征及火山-沉积相序等分析,初步判断其形成于靠近岛弧的深水盆地环境,具多岛洋构造背景。这将为恢复和建立北祁连造山带奥陶纪沉积环境和古地理演化提供可靠依据,也为进一步研究北祁连奥陶纪沟-弧-盆体系空间格局提供了重要沉积学佐证。     

湘南—桂东北地区寒武—奥陶纪沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

本文利用LA-ICP-MS分析技术,对湘南—桂东北地区寒武纪和奥陶纪沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学研究。获得有效年龄数据239组,年龄值变化范围较大(3146~474 Ma),主要集中分布于2633~2473 Ma(峰值2500Ma),1880~1521 Ma(峰值1650 Ma),1146~911 Ma(峰值970 Ma),896~720 Ma(峰值800 Ma)和682~474 Ma(峰值520 Ma)5个时间段。4件样品均记录了古太古代—中太古代年龄信息,同时以1146~911 Ma和896~720 Ma两个时间段年龄最集中,反映全球Grenville造山事件和全球Rodinia超大陆裂解事件对研究区影响显著。此外,本次还获得大量泛非期(520 Ma左右)锆石年龄,认为全球泛非事件对华夏地块及其邻区影响显著,反映华夏地块与冈瓦纳大陆可能有一定亲缘性。结合前人资料,认为研究区位于华夏地块和扬子地块西南段碰撞拼合带,研究区地层同时接受两地块物质沉积,物源主要来自华夏地块。     

藏南特提斯喜马拉雅带内江孜-康马地区白垩纪多期基性岩浆作用

在特提斯喜马拉雅带东部江孜-康马一带发育大量近东西向展布的辉绿岩体/墙,研究表明这些基性岩至少可分为三期:(1)形成于~140Ma的辉绿岩具有OIB型地球化学特征,部分样品Sr-Nd同位素组成与其东部~132Ma错美-班布里大火成岩省中基性岩相当,部分高镁样品具有Nb-Ta负异常和Pb正异常,εNd(t)值小于0;(2)形成于~120Ma的辉绿岩显示N-MORB型地球化学特征;(3)形成于~90Ma的辉绿岩显示E-MORB型地球化学特征。后两期基性岩的Sr-Nd同位素组成均显示与印度洋MORB相关。结合同时期的Kerguelen地幔柱活动轨迹及东冈瓦纳大陆裂解事件,本文认为江孜-康马地区~140Ma基性岩代表Kerguelen地幔柱及其与上覆东冈瓦纳大陆岩石圈地幔相互作用产物,是Kerguelen地幔柱长期潜伏于东冈瓦纳大陆下的证据,在前人研究基础上将该地幔柱影响的范围从错美向西拓展了约200km;之后随着东冈瓦纳大陆裂解和印度洋的开启及扩张,印度板块逐渐北移并远离Kerguelen地幔柱,江孜-康马地区~120Ma和~90Ma两期基性岩代表新生印度洋软流圈部分熔融的产物,与Kerguelen地幔柱无关。该区识别出的三期基性岩浆活动表明:特提斯喜马拉雅带的东部在白垩纪经历了与东冈瓦纳大陆裂解、印度洋的开启和扩张相关的多期基性岩浆活动。这些基性岩为深入了解和限定特提斯喜马拉雅带自140Ma以来的古地理位置和构造演化过程提供了新的岩石记录和时间坐标。     

北祁连地区中寒武世岩相古地理研究

现今地处造山带的北祁连地区在中寒武世时期拉张的构造背景下海域进一步拓宽。通过对北祁连地区中寒武统地层野外调查及室内分析研究,在"构造控盆、盆控相"的思路控制下,以沉积岩性、结构-构造、古生物组合等为基础,在优势相原则的指导下,共划分出浅海陆棚相、半深海相、深海盆地相3种沉积相类型。结合前人的研究资料,编制北祁连地区中寒武世的沉积构造格架及沉积盆地类型图,分析其空间配置关系。在此基础上,采用造山带岩相古地理编图方法,恢复与重建研究区的古地理面貌,编制相应的古地理图。