南阿尔金地区早古生代中酸性侵入岩的岩石成因及其对构造演化的指示意义

南阿尔金造山带位于塔里木盆地和柴达木盆地之间,是中国西北地区重要的俯冲-碰撞杂岩带,其早古生代构造演化过程是近年来的研究热点之一,然而,洋壳俯冲的时限一直存在争议。本文对茫崖石英二长岩开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Lu-Hf同位素地球化学研究,探讨其岩石成因及成岩时的构造环境。样品显示高碱、富钾、低钛、贫铁及Nd-Ta-Ti异常等与钾玄岩相似的地球化学特征,成岩年龄为511～495 Ma, ε_Hf(t)主要为-3.51～-0.08,少量介于0.04～1.69之间。我们认为俯冲洋壳到达角闪岩相边界时释放大量水并上升进入地幔楔,导致地幔楔橄榄岩发生角闪石化交代作用,由于地幔楔沿俯冲带向下拖曳而温度升高,角闪石化橄榄岩熔融形成的熔体在上升过程诱发上地壳物质部分熔融,壳源岩浆混合少量幔源岩浆形成了石英二长岩,该期花岗岩是对造山带从大洋岛弧环境向活动大陆边缘过渡的岩石学响应。因此,南阿尔金洋壳可能在约517 Ma前已经开始俯冲。     

北阿尔金红柳泉早古生代枕状玄武岩及其大地构造意义

对北阿尔金蛇绿混杂岩带中红柳泉剖面的枕状玄武岩进行了岩石地球化学研究,主元素具有高钛高钠、低铝低钾的特点。其中SiO2含量为43.34%～52.55%,Na2O含量为3.97%～7.36%,K2O含量为0.27%～0.94%。TiO2含量为2.13%～5.49%,Al2O3含量为9.02%～13.77%,显示出细碧岩(Spilite)的地球化学特征。微量元素配分模式类似于洋岛或海山玄武岩(OIB/Seamount),不同于洋中脊玄武岩(MORB)。87Sr/86Sr比值为0.7043～0.7052,143Nd/144Nd比值为0.51253～0.51265,εNd(448Ma)为2.19～3.88,玄武岩浆主要来自于上涌的含有富集组分的软流圈地幔。综合考虑剖面上出现的沉积岩石组合,推测玄武岩形成于弧后盆地的海山环境。在阿尔金走滑断裂形成以前,北阿尔金与北祁连构成一个统一的弧后盆地系统,是原特提斯洋在中国境内的最北部边界,这对认识青藏高原和中国西部大地构造格局的演化具有重要意义。     

青藏高原西北缘郭扎错断裂~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究——阿尔金断裂西延的新证据

采自阿尔金断裂西南端、沿郭扎错—龙木错—空喀山口一线展布的郭扎错断裂内的糜棱岩样品中同构造黑云母~(40)Ar/~(39)Ar同位素测年的坪年龄分别为105.9Ma±0.5Ma、121.5Ma±0.6Ma、150.4Ma±0.9Ma,表明其早期韧性变形事件发生在晚侏罗世和早白垩世晚期,与阿尔金断裂带主期活动的时期基本一致,为阿尔金断裂带西延提供了新的证据。研究表明,郭扎错断裂与阿尔金断裂带具有一致的变形年代学特征、构造特征等属性,前者是后者的西延部分,二者为同一构造带,均是拉萨地块整体向北运动的动力环境下所产生的脉冲式构造活动的产物。     

内蒙古卓资县大苏计斑岩型钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及流体包裹体研究

内蒙古卓资县大苏计钼矿床位于华北克拉通北缘中段的凉城断隆内,是近年来在华北克拉通北缘发现的一个大型斑岩钼矿床,矿体主要产于印支期石英斑岩和正长花岗斑岩中。成矿过程可以划分为石英_钾长石_黄铁矿±辉钼矿±磁铁矿阶段(早阶段)、石英_绢云母_辉钼矿_黄铁矿阶段(中阶段)和石英_方解石_黄铁矿±闪锌矿±方铅矿阶段(晚阶段)。矿石中5件辉钼矿的Re_Os同位素模式年龄介于(223.6±3.1)Ma~(224.2±3.4)Ma之间,其加权平均值为(223.9±1.4)Ma(MSWD=0.017),等时线年龄为(223.5±5.5)Ma(MSWD=0.026),表明大苏计钼矿床形成于印支期。大苏计钼矿床发育富液型、富气型、H2O_CO2型、含子矿物型和纯气相包裹体。成矿早阶段主要发育富液型、富气型包裹体,另有少量H2O_CO2型包裹体,其均一温度介于342~430℃之间,盐度w(Na Cleq)介于3.4%~11.0%之间;中阶段主要发育富液型、富气型、H2O_CO2型和含子矿物型包裹体,另有少量纯气相包裹体,其均一温度为234~380℃之间,盐度w(Na Cleq)介于6.2%~34.9%之间;晚阶段仅发育富液型包裹体,其均一温度介于202~280℃之间,盐度w(Na Cleq)介于1.2%~11.7%之间,指示该阶段有大气降水的加入。成矿流体从早、中阶段的H2O_Na Cl_CO2体系演化为晚阶段的H2O_Na Cl体系。早、中阶段流体均为不混溶流体,流体沸腾是成矿物质沉淀的主要机制。集宁地区钼矿床主要为斑岩型,至少存在晚三叠世和晚侏罗世2期钼成矿事件。     

柴达木盆地北缘东段石炭纪至白垩纪构造演化 模式及地层缺失原因探讨

为了明确柴达木盆地北缘东段石炭纪至白垩纪盆地演化历史,分析石炭系—侏罗系缺失的原因,本文重新确定了石炭系和侏罗系残余地层分布范围,并根据平衡剖面恢复和断裂落差计算,分析了主要断裂的活动特征,提出了柴北缘东段石炭纪至白垩纪的构造演化模式。应用有限单元法模拟了柴北缘东段印支期(三叠纪)、燕山早期(早—中侏罗世)、燕山晚期(晚侏罗世—白垩纪)的应力场,对构造演化模式加以验证。研究结果表明:柴北缘东段自石炭纪至白垩纪经历了石炭纪—二叠纪伸展、三叠纪挤压褶皱、早—中侏罗世断陷、晚侏罗世—白垩纪早期挤压坳陷和白垩纪末挤压反转五个构造演化阶段。三叠纪,柴北缘东段在印支期发育两排近东西走向的背斜凸起,造成石炭系—二叠系在各地区遭受不同程度的剥蚀;侏罗纪—白垩纪早期,欧南地区为继承性隆起区,未完全接受沉积;白垩纪末,受燕山晚期旋回影响,构造反转,逆冲断裂复活,绿梁山、锡铁山、埃姆尼克山、欧隆布鲁克山等主要山体隆升,遭受剥蚀。     

青海省柴北缘东段太子沟钨锡多金属矿床地质特征及成因探讨

太子沟钨锡多金属矿床地处青海都兰县柴北缘阿尔茨托山多金属成矿带,产于上奥陶统滩涧山群的沉积岩系,为一矽卡岩型矿床,矿体呈层状,受地层控制明显。矽卡岩的稀土元素和微量元素分析结果表明,形成矽卡岩的岩浆热液源自加里东晚期侵入岩。该矿床的形成主要经过"滩涧山群沉积岩系形成"、"俯冲及HP/UHP变质带的形成"、"HP/UHP变质带的折返及加里东晚期岩体侵位"和"矽卡岩型等矿床形成"四个地质构造演化阶段和"热水喷流沉积"和"热液交代"两个成矿期。滩涧山群的岩石特性、HP/UHP变质带的形成与折返和加里东晚期侵入岩对该矿床的形成起着重要作用。HP/UHP变质带两侧的滩涧山群围岩接触带及构造破碎带和深部岩体接触带是重要的找矿部位,该区具有找寻钨锡铜铅锌等多金属矿床的巨大潜力。     

柴北缘绿梁山地区早古生代弧后盆地型蛇绿岩的年代学、地球化学及大地构造意义

岩石学、地球化学、年代学及Lu-Hf同位素综合研究表明在柴北缘西段绿梁山大平沟地区出露一套弧后盆地型蛇绿岩,岩石类型主要包括变质橄榄岩、变火山岩、变辉长岩及斜长花岗岩。其中变火山岩具有LREE亏损,类似N-MORB的稀土配分模式,同时又具有富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素的岛弧火山岩的地球化学特征,应形成在弧后盆地环境。斜长花岗岩为低钾准铝质花岗岩,具有LREE略微富集,HREE平坦的稀土配分型式,显示强烈Eu正异常,其εHf(t)值介于13.7～15.3之间,为变辉长岩部分熔融的产物,熔融温压条件可能为P=0.8～0.9GPa和T=～800℃。年代学研究结果表明变辉长岩的形成时代为535±2Ma,斜长花岗岩的形成时代为493±3Ma,指示本地区弧后盆地拉张时限至少介于493～535Ma之间,而柴北缘地区古大洋俯冲消减作用应早于535Ma。     

红柳沟北镁铁-超镁铁质岩体矿物学特征及矿石成因分析

红柳沟北镁铁-超镁铁质岩体位于柴达木陆块北部的欧龙布鲁克微陆块东北缘,呈岩墙状,出露面积约0.1km~2,由方辉橄榄岩、橄榄二辉岩、含长单辉橄榄岩、橄榄辉长苏长岩、暗色橄榄辉长岩、苏长岩、辉长岩等组成,各岩相带在空间上呈渐变过渡关系。电子探针分析结果显示,岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、普通辉石和斜长石,并且各矿物的结晶温度为1 307~1 122℃。岩体钛铁矿化明显,主要金属矿物为钛铁矿、钛磁铁矿和磁铁矿。利用橄榄石Fo最高值反演出原生岩浆MgO含量为8.49%,FeO含量为10.03%,TiO_2含量为1.63%,为普通玄武质岩浆。通过综合研究各矿物形成的温度和氧逸度条件,认为岩浆从橄榄石结晶到普通辉石结晶,其氧逸度是缓慢升高的,并且氧逸度是控制红柳沟北岩体Ti-Fe氧化物结晶的主要因素。     

柴北缘都兰地区含石榴石、蓝晶石片麻岩的变质演化历史

在柴北缘超高压变质带东段,新识别出一个高压麻粒岩单元,其主要的岩石组合包括基性（长英质）高压麻粒岩、花岗质片麻岩、富铝质片麻岩（片岩）、石榴角闪岩和英云闪长岩。岩相学和变质反应序列、矿物化学和温压估算结果表明,蓝晶-石榴-黑云-二长片麻岩共经历了4阶段的变质演化：Ⅰ早期进变质阶段,以石榴石核部发育的黑云母、白云母、斜长石和石英等矿物包裹体为特征;Ⅱ峰期高压麻粒岩相阶段,矿物组合为石榴石+蓝晶石+条纹长石+斜长石+石英,金红石Zr温度计和GASP压力计限定其峰期温压条件为：t=800～840℃和p=1.4～1.6GPa;Ⅲ高角闪岩相退变质阶段,矿物组合为石榴石（边部）+黑云母+长石+石英;Ⅳ晚期低角闪岩相-绿片岩相退变质阶段,以蓝晶石周围出现的Ms+Pl±Zo和Mrg+Qtz±Ms±Pl后成合晶为特征。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果指示高压麻粒岩相变质时代为431Ma。蓝晶-石榴-黑云-二长片麻岩具有顺时针的pt演化轨迹,与基性高压麻粒岩形成于相同的动力学过程。     

柴北缘牦牛山地区牦牛山组沉积相组合特征

柴达木盆地北缘牦牛山地区出露的牦牛山组是一套由冲积扇和扇三角洲相共同构成的陆相沉积组合,冲积扇相砾岩-粗砂岩组合主要分布于研究区SE侧,扇三角洲相砂岩-泥岩组合主要分布于研究区NW侧。古水流分析表明牦牛山组沉积物主要来自其SE侧古隆起,但后期扇三角洲相包含少量来自NW和NE向的沉积物。该套沉积组合序列特征与区域上分布在牦牛山西侧同时期形成的湖泊相、滨浅海相沉积共同表明,柴达木盆地北缘在晚志留-早泥盆世时期存在一NW向倾斜的古斜坡,且晚期北侧发生抬升。砾岩和砂岩碎屑组成与区域岩石组合类型对比表明,牦牛山组沉积碎屑物主要来自于滩间山群。沉积组合序列特征、碎屑组成和区域构造背景综合研究表明,牦牛山组可能为柴达木板块向北俯冲过程中形成的局部断陷盆地的充填物。