阿尔泰造山带花岗岩时空演变、构造环境及地壳生长意义——以中国阿尔泰为例

阿尔泰造山带横跨中、俄、哈、蒙四国边界,是中亚造山带主要组成部分,发育大量的花岗岩等侵入体。本文研究总结这些岩体的时空演变、成因类型和构造环境,并探讨其增生造山和地壳生长意义。依据锆石年龄,这些岩体可大致分为早中古生代的470～440Ma(中晚奥陶世)和425～360Ma(晚志留世—晚泥盆世)、晚古生代的355～318Ma(早石炭世)和290～270Ma(早二叠世)以及早中生代245～190Ma(中晚三叠世—早侏罗世)3个阶段5个期次,其中425～360Ma花岗岩可进一步细分为425～390Ma和380～360Ma两个峰期。早中古生代(470～360Ma)花岗岩体分布广泛,主要为钙碱性I型,多具不同程度变形,其中470～440Ma岩体变形极强(片麻岩体)。它们为同造山俯冲增生产物,形成于活动陆缘俯冲(470～440Ma)、继续俯冲弧后盆地伸展(420～390Ma)到聚合碰撞(380～360Ma)的过程中。早石炭世岩体发育于造山带南部,为不变形圆形状或不规则状,具典型碱性花岗岩特征,为晚(后)造山产物。早二叠世岩体主要发育于阿尔泰造山带南部,少量分布于造山带内部,多为圆形,不变形,少量变形岩体集中在额尔齐斯构造带内,成因类型以I、A型为特点,伴生有大量基性岩脉(体),显示为后造山底侵伸展环境。早中生代岩体为不变形圆形或不规则状,具有高分异I型和S型花岗岩特征,伴有稀有金属矿产,具有板内环境特点。花岗岩体同位素填图显示,阿尔泰中部块体岩体具有较低的εNd(t)值和老的Nd同位素模式年龄(1～1.3Ga),暗示存在古老地壳基底;由北向南εNd(t)值增高,模式年龄变年轻,显示陆壳向南生长,其中水平和垂向生长率分别为18%～28%和7%～8%。中生代时期阿尔泰造山带保留水平增生结构,没有发生大规模构造块体垂向叠覆。阿尔泰造山带经历了古陆缘构造演化,奥陶纪—志留纪陆缘俯冲,泥盆纪陆弧及陆缘边缘裂解、弧后盆地形成,晚泥盆世最终洋盆闭合及早石炭世各块体拼合的演化过程。该研究表明增生造山带中同样存在构造演化的阶段性;中亚增生造山作用不仅具有弧前增生,而且还存在陆缘裂解再拼合作用。     

阿尔金山中段清水泉—茫崖蛇绿构造混杂岩带地质特征

清水泉—茫崖蛇绿构造混杂岩带沿阿尔金山南坡分布,呈醒目的"绿色岩带",其主要由蛇绿岩、蛇绿岩上覆岩系和元古代外来岩片或岩块组成,现多为构造透镜体,蛇绿岩上覆岩系具远洋深海沉积特征;岩石地球化学资料研究证明,蛇绿岩中的玄武岩与洋内岛弧拉斑玄武岩相似;同位素测年结果显示蛇绿岩形成于早古生代,蛇绿岩源自亏损的软流圈地幔,同时有富集地幔物质加入,暗示早古生代研究区曾出现过小洋盆构造环境。     

杭州湾南岸潮滩的~(210)Pb分布及其沉积学意义

杭州湾南岸潮滩的~(210)Pb垂向分布具有随深度波动的特征。湖滩颗粒物在吸附模拟系统中的~(210)Pb分配系数,主要受颗粒物含量的影响。本文从潮滩沉积~(210)Pb初始比度在低于平衡点一侧波动的机理,以及被沉积间断所分隔的有效封闭段的存在出发,提出选择常态沉积层的高~(210)Pb比度窗口,建立以CIC模式估计潮滩沉积速率的方法。     

环境同位素法在西北地区地下水资源评价中的应用

应用环境同位素方法测定了不同类型地下水的年龄，识别了西北干旱、半干旱地区地下水的补给源，进行了补给量的计算，建立了地下水流系统，并取得了新的成果。     

藏北羌塘丁固—加措地区康托组的时代

自西藏区域地质调查大队创建康托组以来,康托组岩石地层单位广泛应用于羌塘地区,普遍认为其时代为新近纪。笔者于丁固—加措地区的康托组地层中采获古近纪轮藻化石Obtusochara sp．,O．1anpingensis,Gyrogona qinajiangica和部分孢粉化石,并在康托组底部安山岩中获K—Ar年龄65．1-66．5Ma。上述轮藻组合与同住素年龄指示的地层时代为古新世一始新世,据此将测区康托组的时代确定为古近纪。由于测区康托组之上被唢纳湖组或鱼鳞山组角度不整合覆盖,因此康托组时代的确定不仅进一步完善了测区新生代地层系统,还指示测区在康托组与唢纳湖组或鱼鳞山组之间发生了一次强烈的构造运动。     

大洋多金属结核的生长历史研究

本文通过古生物地层法和^10Be法测年。确定了多金属结核三个生长世代的年龄。并联系当时发生的重要古海洋事件，探讨了大洋多金属结核的生长历史．     

内蒙古赤峰地区早二叠世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

以赤峰地区铭山复式岩体、尖山子岩体为研究对象,通过锆石U-Pb年龄、地球化学研究,确定了其形成时代,探讨了岩石成因和岩浆源区性质及其形成的构造背景。LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U测年结果表明,铭山复式岩体中灰白色斑状黑云二长花岗岩、尖山子岩体中浅肉红色细粒正长花岗岩分别形成于284.4±7.9Ma、294.7±8.5Ma,为早二叠世。根据地质体间接触关系可知,铭山复式岩体中的二长花岗岩岩体和尖山子岩体均为复式岩体,有待进一步解体。斑状黑云二长花岗岩SiO_2含量较高,K_2O+Na_2O含量较高,A/CNK1,属于高钾钙碱性I型花岗岩。细粒正长花岗岩Al_2O_3含量为14.32%~15.14%,Na_2O/K_2O=0.71~0.99,A/CNK=1.17~1.20,在标准矿物中出现刚玉分子。二者微量元素特征相似,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,具Sr、P、Ti的负异常,表现出岛弧岩浆岩类特征。结合岩石地球化学、区域地质特征,认为赤峰地区早二叠世岩体形成于岛弧/活动大陆边缘构造背景,其形成与古亚洲洋向南俯冲有关。     

郯庐断裂带南段张八岭群地层时代的重新厘定

扬子板块东北缘的浅变质岩被认为是三叠纪大陆俯冲过程中从扬子板块剥离而来的,其原岩主要为新元古代中期岩浆岩和沉积岩,是理解扬子板块东北缘新元古代构造演化的重要对象。郯庐断裂带张八岭隆起北段夹持于大别造山带和苏鲁造山带之间,出露一套绿片岩相—低角闪岩变火山—沉积序列,即由西冷组变火山岩和北将军组变碎屑岩组成的张八岭群。然而,西冷组与北将军组之间的关系和张八岭群的形成时代都尚存在争议。为此,本文对张八岭群开展了详细的野外地质调查和MC-LA-ICP-MS锆石U-Pb定年工作。锆石U-Pb定年结果显示,西冷组顶部石英角斑岩的原岩时代为723±7 Ma;北将军组底部变粉砂岩的碎屑锆石年龄变化于916～614 Ma之间,与西冷组、肥东杂岩内新元古代岩浆活动时间相一致,暗示它们的物质主要由西冷组和肥东杂岩提供,其中,最年轻碎屑锆石谐和年龄（677±12 Ma）限定了北将军组沉积时代下限。结合野外地质特征和前人张八岭群上覆震旦系盖层沉积初始时间（635 Ma）,本文认为北将军组的沉积时限为677～635 Ma,是覆盖于西冷组之上的中新元古代晚期沉积地层。对比研究显示,张八岭群可能是扬子东北缘新元古代中期裂谷火山—沉积岩系的重要组成部分。     

华北陆块南缘中生代合峪花岗岩的地球化学特征与成因

合峪花岗岩基位于华北陆块南缘外方山地区,为豫西地区燕山期最大的岩基,出露总面积达784km2,有多期侵入的特点,可划分为6个单元。主要岩石类型为黑云母二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄资料表明,合峪花岗岩基侵位时间为148.2~135.3Ma。合峪花岗岩基的SiO2=67.16%~75.43%,Al2O3=13.29%~15.92%,MgO=0.26%~1.12%,K2O+Na2O8%,Na2O/K2O=0.88~1.43,属于高钾钙碱性系列,ACNK=0.94~1.09,为准铝质-弱过铝质花岗岩。岩体轻稀土富集、重稀土亏损((La/Yb)N=14.5×10-6~49.9×10-6,平均值27.2×10-6),Sr含量变化较大(102×10-6~848×10-6,平均290×10-6),Y、Yb含量低(Y=3.21×10-6~17.3×10-6;Yb=0.43×10-6~2.16×10-6),Eu弱亏损(δEu=0.57~0.89),反映熔体发生过长石分离结晶作用,源岩部分熔融生成熔体时残留相组合中没有或很少有长石的存在。合峪花岗岩基ISr=0.7071~0.7090,εSr(t)=40.8~65.9,εNd(t)=-16.4~-11.2,其tDM2为1.85~2.27Ga;锆石的εHf(t)主要集中于-25.39~-5.25之间,tDM2年龄介于1301~2846Ma。同位素数据显示合峪花岗岩基的源岩主要为南秦岭及扬子地块结晶基底,还混有少量熊耳群及太华群的物质。综合区域地质演化,认为合峪花岗岩基形成于秦岭造山带中生代陆内俯冲,岩石圈增厚,幔源岩浆上涌底侵导致下地壳部分熔融形成。     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩 SHRIMP 锆石U-Pb年龄 ——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(822Ma±10Ma)和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄(802.6Ma±7.6Ma),结合“江南造山带”东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定“武陵运动”的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为“武陵运动”的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。