南海东北陆缘的地壳速度结构及其构造意义: 来自广角地震剖面的约束

南海东北部深部地壳结构蕴含着南海陆缘伸展张裂过程的重要信息。在南海东北陆缘布设的一条广角地震测线(DP13)沿NW-SE方向依次穿过东沙隆起和台西南盆地。本文利用射线追踪和正演走时拟合软件RayInvr构建地壳纵波速度结构,模型表明：沉积层速度1.6～4.6 km/s,厚度0.5～3.8 km,横向分布不均匀,沉积基底起伏剧烈;莫霍面埋藏深度由陆架区的25.5 km急剧减小到陆坡下方的13 km,随后向下陆坡远端增深至16 km;陆架处东沙隆起下方地壳厚度从～25 km减薄到～21 km,下陆坡远端地壳厚约10～13 km,地壳拉张因子分别为1.3～1.5和2.6～3.1,表现为轻微和中等减薄;陆坡区台西南盆地内地壳厚度从17 km急剧减薄至7～8 km,地壳拉张因子高达4.6,呈超伸展减薄;地壳厚度由陆向海非单调减薄,地壳伸展具有明显的空间差异性;陆架-上陆坡和下陆坡下地壳底部发现两个相对孤立的不连续高速体,速度分别为7.0～7.5 km/s和7.0～7.3 km/s,厚度分别3～5 km和1～3 km,前者位于古太平洋俯冲带前缘,几乎与南海东北部高磁异常重叠,推测由中生代古太平洋板...     

内蒙古镶黄旗哈达庙金矿杂岩体年代学、地球化学及其形成机制

在中亚造山带东段华北地台北缘,识别出一套原认为是燕山期的晚古生代哈达庙石英闪长岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为272.9±2.4Ma(MSWD=2.0)。哈达庙石英闪长岩及其相伴出露的哈达庙含金花岗斑岩,都具有高钾钙碱性I型花岗岩的性质,∑REE较低,LREE富集明显,具有中等到弱的铕负异常,与原始地幔相比,都具有大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Th、Zr、Hf,轻稀土元素(LREE)La、Ce,相对高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、P富集的消减带组分(SZC)特性,并且具有陆缘弧火山岩的特征。从石英闪长岩到含Au花岗斑岩,具有板块碰撞前到同碰撞的岩石特征;通过Sr、Nd、Pb同位素分析,认为哈达庙金矿杂岩主要来源于壳、幔混源,具有新生下地壳(古岛弧带)的特征;石英闪长岩的先期熔出为贫硫化物斑岩型金矿成矿元素在花岗斑岩体内的富集创造了条件;哈达庙含金花岗斑岩异常富集易熔流体相元素(Rb、Ba、Th、U、K)可能是成矿岩体与非成矿岩体的鉴别标志。本文为在中亚造山带东段华北地台北缘寻找与古亚洲洋俯冲增生碰撞有关金矿提供了线索。     

大别山北缘千鹅冲斑岩型钼矿床锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年代学及其地质意义

河南省光山县千鹅冲钼矿床是大别山地区近年最新发现的大型斑岩型钼矿床。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb和ICP-MS辉钼矿Re-Os同位素精细测年技术,对与成矿相关的宝安寨钾长花岗岩、千鹅冲花岗斑岩2个锆石样品和4个细网脉型钼矿石中的辉钼矿样品进行了同位素年代学测定,分别获得(135.3±1.9),(128.8±2.6),(127.82±0.87)Ma的同位素年龄。结果表明,千鹅冲钼矿床成矿作用时间与千鹅冲花岗斑岩成岩作用时间一致,晚于大别山巨量花岗质岩浆活动近7Ma,它们为统一构造背景同期不同次岩浆作用的产物。与成矿相关岩体的地球化学研究结果显示,岩体具有低Sr(wB400×10-6)、低Yb(wB1.8×10-6)、中等程度Eu负异常[δ(Eu)0.5]、轻重REE强烈分异{[w(La)/w(Yb)]N24}等特征,其Sr-Nd同位素显示较高的[N(87Sr)/N(86Sr)]i(0.70669～0.72422,变化较大)和极低的ε(Nd)(t)(-18.01～-21.37)。综合分析表明成岩成矿作用发生在大别造山带碰撞造山后构造体制由挤压收缩向伸展的转折时期,与成矿有关的酸性侵入岩是加厚陆壳部分熔融作用的产物。千鹅冲斑岩型钼矿床与成矿带内汤家坪、大银尖、天目山、银山、东沟钼矿床在成矿时间及成矿岩体地球化学特征的显著差异,反映它们形成于造山带演化的不同历史时期和不同的构造动力学背景。     

华北地台南缘霍邱安阳山地区八公山群地层时代归属（青白口纪）：来自碎屑锆石年代学的制约

分布于华北地台南缘,霍邱-固始交界安阳山地区的八公山群,由一套碎屑岩和碳酸盐岩组成。最近,人们在碳酸盐岩中发现、珊瑚等化石,确定灰岩时代为晚石炭世。但是,碎屑岩的地质时代仍然没有定论。碎屑岩由粉砂质泥岩、石英砂岩、粉砂岩等组成,厚度大于780 m。石英砂岩为中-厚层状,中细粒结构,成分成熟度和结构成熟度高,石英含量高达95%以上,属于滨海-陆棚沉积。应用LA-ICP-MS对石英砂岩中碎屑锆石U-Pb年代学研究表明,样品HQ2106和HQ2204最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄分别为860±22.2 Ma（YSG）,877±22.6 Ma（YSG）,前者代表了地层的最大沉积年龄,它们也得到锆石年龄加权平均值（YC1σ和YC2σ）的支持。因此,研究区八公山群碎屑岩地层时代属于青白口纪（拉伸纪）。该研究结果将为华北地台南缘前寒武纪地层划分对比以及构造演化历史重塑提供重要依据。     

安徽金寨三仙山地区梅山群碎屑岩成分及其对物源区构造属性和地层时代的意义

安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO₂（75.99%）,Al₂O₃（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe₂O₃（4.02%）,K₂O（1.70%）,Na₂O（0.26%）。ΣREE=170.49×10^-6（74.49×10^-6～309.42×10^-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）_N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。     

阿尔泰南缘麦兹盆地萨吾斯铅锌矿床控矿铁闪石矽卡岩的40Ar/39Ar年代学研究

萨吾斯矿床位于麦兹盆地东部,是一个新近发现和勘探的铅锌矿床。萨吾斯铅锌矿床赋存于下泥盆统康布铁堡组上亚组凝灰岩、流纹岩及其沉积碳酸盐夹层,矿（化）体直接受石榴黑云矽卡岩和铁闪石矽卡岩控制,表现出火山喷流-沉积成矿和矽卡岩矿床的双重特征。这两类矿床的重要区别之一是同生和后生成矿。对主要矽卡岩矿物铁闪石进行精确的Ar-Ar年龄测定,将其与康布铁堡组流纹岩的年龄对比,有助于确定萨吾斯铅锌矿床的成因。高精度、高灵敏度激光⁴⁰Ar-³⁹Ar测年方法,为解决闪石类低K矿物的定年提供了新的手段。岩芯样品SW85中,铁闪石晶粒较大、晶形发育,与闪锌矿、碳酸盐矿物和石榴子石都具有平直的边界,而不是复杂交生,不含矿物和流体包裹体,代表了相对简单均一的系统。对SW85的铁闪石做了激光⁴⁰Ar-³⁹Ar测年,其结果为412±15Ma,与康布铁堡组流纹岩的SIMS锆石U-Pb年龄（401±2.7Ma）和别斯萨拉玢岩的SIMS锆石U-Pb年龄（401±3.1Ma）在误差范围内一致,表明矽卡岩和铅锌矿的形成与康布铁堡组流纹质火山岩的喷发及其碎屑岩的沉积是同时的,成因上密切相关。其次,矽卡岩呈层状产出,局限于康布铁堡组凝灰岩及其铁锰钙质碳酸盐夹层的范围内;石榴子石为铁铝榴石、锰铝榴石,闪石为铁闪石,缺失透辉石、钙铁辉石。上述特征与接触交代矽卡岩不同,后者以钙铝榴石、钙铁榴石、透辉石/钙铁辉石为特征,闪石为角闪石。接触交代矽卡岩矿床是后成矿床,它晚于岩浆侵入体的围岩。综上所述,萨吾斯铅锌矿是一个与康布铁堡组火山喷发和浅成侵入有关的喷流-沉积矿床。麦兹盆地的控盆断裂巴寨断裂从北西端向南东发展而成。阿巴宫-库尔提断裂和琼库尔断裂是克兰盆地的控盆断裂,它们在北西撒开、向南东收敛,具有羽状张剪性断裂的特征。因此,阿尔泰南缘在早泥盆世具有活动陆缘的局部拉张性质。西伯利亚板块与哈萨克斯坦-准噶尔板块的推错,在阿尔泰南缘产生局部张剪性应力场,从而形成了上述断裂以及早泥盆世火山-沉积盆地。     

滇东北下田坝花岗岩年代学、地球化学及其构造意义

滇东北下田坝花岗岩的SiO2质量分数在71.1%～78.15%之间,Al2O3值在11.55%～14.90%之间,A/CNK=0.94～1.25,属于弱过铝质花岗岩。稀土元素总量(∑REE)为259.71×10-6～804.60×10-6,∑LREE/∑HREE为4.12～10.28,说明轻稀土较重稀土富集。岩石具有明显的负Eu异常(δEu=0.04～0.07),大离子亲石元素Rb、Ba、Pb、U等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti等明显亏损,这些特征说明下田坝花岗岩是由壳源物质部分熔融形成的,具有A型花岗岩的特征。对下田坝花岗岩进行的激光探针等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb同位素年代学研究获得了206Pb/238 U加权年龄年龄769±4.4Ma(MSWD=0.45),可代表花岗岩的形成年龄,下田坝花岗岩并非原来认为的早古生代花岗岩。结合对区域地质资料的分析认为,下田坝花岗岩的形成年龄与扬子地块西部Rodinia超大陆裂解事件在时间上一致,该花岗岩是在Rodinia超大陆裂解过程中由地幔柱活动引起的大陆裂谷环境中形成的,这也证实了扬子地块西南缘新元古代的裂谷环境已影响到滇东北的东川地区。     

扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG的厘定及其构造意义

在扬子克拉通东南缘的江山-绍兴结合带沿线多处出露新元古代深成杂岩,以往被认为是沿扬子克拉通和华夏地块碰撞缝合带侵入的板内型深成岩类。本文选择其中的浙江金华罗店中酸性深成杂岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,提出它们属TTG岩石组合,包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(T1T2G1)和二长花岗岩-花岗岩组合(G2QM)两类,普遍以明显富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素而强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素为特征,δCe为弱负异常或无异常,属典型的弧岩浆岩类。T1T2G1组合富钠贫钾,εNd(t)值=+2.6~+9.4,Mg#值为41.5~63.1,推断由玄武质俯冲板片脱水部分熔融而成,并受到地幔楔橄榄岩熔体的混染。G2QM组合与T1T2G1组合地球化学特征类似,但又明显富K2O(2.75%~5.08%)、LILE和LREE,低Mg#值(27.2~52.31)和εNd(t)值(+1.7~+2.0),应是T1T2G1源区继续部分熔融的产物,可能未受到明显的地幔楔橄榄岩混染。测得花岗闪长岩(G1)锆石SHRIMP U-Pb年龄为841±10Ma,奥长花岗岩(T2)锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为793±13Ma,前人报道之花岗岩(G2)年龄为832±44Ma,结合上述地球化学特征,说明T1T2G1和G2QM组合是由新元古代古华南洋向扬子东南缘持续俯冲形成的。综合区域地质资料及前人研究结果,提出金华罗店与诸暨璜山、绍兴平水等地的深成杂岩共同构成了扬子克拉通东南缘一条长达200km的青白口纪(930~793Ma)陆缘弧型深成杂岩带,反映迟至793Ma前仍存在强烈的洋壳俯冲,扬子克拉通尚未与华夏地块发生碰撞拼合,且T1T2G1-G2QM组合的出现指示洋壳俯冲正处于早-中期阶段。     

扬子地块东南缘南华系长安组同位素年龄及其意义

长安组为扬子地块东南缘确认的一套冰源相碎屑沉积,其精确沉积时限对于了解华南新元古代冰期的起点时间和演化历程具有重要意义。以往限于定年技术的精度和测试对象的稀缺,长安组的年龄一直少有报道。最近在湘中新化县碧溪地区发现长安组下部存在沉凝灰岩夹层,获得了大量岩浆型锆石,对其进行了高精度锆石LA-ICP-MS与SHRIMP U-Pb同位素年代学对比研究。结果表明,其锆石206Pb/238Pb加权平均年龄分别为(751±5),(764±10)Ma。综合分析相关地层的最新年龄数据可以确定,长安组可与西北地区同期沉积以及澳大利亚Sturtian冰期的年龄进行比较。沉积旋回分析表明,长安组底部沉积物具有典型的重力流特征,沉积速率较大。结合相关地质证据分析认为,长安组的底界年龄置于760Ma较为合适。     

青岛青山湾-垭口变沉积岩岩石地球化学特征及其物质来源

青岛青山湾—垭口出露一套浅变质的海相陆缘碎屑沉积岩,上覆岩浆锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(118.9±3.3)Ma,成熟度较低,与中新生代造山带砂岩类似。稀土元素球粒陨石化标准配分曲线均为轻稀土明显富集的右倾型,表明,研究区碎屑岩具有相同的物源区和构造背景,与活动陆缘的稀土元素配分曲线非常接近。Ce具弱的负异常,指示碎屑岩为大陆边缘海相成因,(La/Ce)N(PAAS)表明陆缘碎屑物质对该区碎屑岩有明显的贡献。主微量元素构造环境判别图解表明,研究区碎屑岩具有活动陆缘和大陆岛弧的特征,经历了相对简单的沉积演化过程;结合稀土元素配分曲线的特征,该区碎屑岩更可能是活动大陆边缘沉积形成。主微量元素分析揭示研究区碎屑岩物源富长英质岩石,镁铁质岩石作为物源也参与到成岩过程中。