Constraints on the timing and regional conditions at the start of the present phase of crustal extension in western Turkey,from observations in and around the Denizli region

The chronology of extension of the continental crust in western Turkey has been the subject of major controversies. We suggest that these difficulties have arisen in part because of past misuse of dating evidence; and in part because the assumption often made, that deposition of major terrestrial sedimentary sequences implies crustal extension to create the necessary accommodation space, is incorrect. We report evidence that the present phase of extension began in the Denizli region at ~ 7 Ma, around the start of the Messinian stage of the Late Miocene. This timing matches the estimated start of right-lateral slip on the North Anatolian Fault Zone, and corresponds to a substantial increase in the dimensions of the Aegean extensional province to roughly its present size: beforehand, between ~ 12 Ma and ~ 7 Ma, extension seems to have only occurred in the central part of this modern province. In some localities, terrestrial sedimentation that began before this start of extension continued into this extensional phase, both within and outside normal fault zones. However, in other localities within the hanging-walls of normal faults, the start of extension marked the end of sedimentation. Relationships between sedimentation and crustal extension in this region are thus not straightforward, and a simple correlation should therefore not be assumed in structural interpretations. During the time-scale of this phase of extension, the Denizli region has also experienced major vertical crustal motions that are unrelated to this extension. The northern part of this region, in the relatively arid interior of western Turkey, has uplifted by ~ 400 m since the Middle Pliocene, whereas its southern part, closer to the Mediterranean Sea and with a much wetter climate, has uplifted by ~ 1,200 m since the Early Miocene, by up to ~ 900 m since the Middle Pliocene, and by an estimated ~ 300 m since the Early Pleistocene. This regional uplift, superimposed on the local effects of active normal faulting, is interpreted as a consequence of lateral variations in rates of erosion. A reliable chronology for this phase of extension in western Turkey, in relation to changes in the geometry of motions of adjoining plates and Late Cenozoic environmental change, is now in place.     

鄂尔多斯盆地东胜地区砂岩型铀矿源区及其构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据

通过LA-(MC)ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对鄂尔多斯盆地东胜地区中侏罗统直罗组砂岩型铀矿层进行了同位素定年物源示踪研究。结果显示,四个样品的锆石年龄分布均表现出良好的一致性,总体呈现出2500～2300Ma,2000～1750Ma和450～250Ma三个主峰值年龄与2300～2000Ma、1750～1400Ma的次峰期年龄。年代学对比研究揭示,东胜地区砂岩型铀矿的物源主要来自华北克拉通西部陆块阴山地块和中部造山带北部的TTG片麻岩、麻粒岩和孔兹岩,以及海西期的大量火成岩体。碎屑锆石的εHf(t)值由负到正,变化范围较大,显示了古老地壳的再循环过程。其中,1.9Ga和2.5Ga的部分锆石其Hf分析点位于亏损地幔线附近,指示该时期有新生地壳的形成。锆石的二阶段Hf模式年龄分布范围3.8～0.7Ga,但集中于3.0～2.3Ga,在2.8～2.6Ga出现一峰值,说明华北克拉通地壳主要形成于中、新太古代。本文所获得的锆石Hf同位素模式年龄与华北克拉通西部陆块的Hf和Nd同位素模式年龄分布特征非常接近,而与东部陆块有很大差别,从而进一步证实了东、西部陆块在古元古代拼合之前是独立发展的。     

滇西哀牢山变质岩系锆石U-Pb定年及其地质意义

哀牢山-红河构造带是滇西地区最著名的带状变质带之一,其主体由哀牢山深变质岩系(哀牢山岩群)组成,一直被认为是扬子陆块古元古代结晶基底.本文选取哀牢山深变质岩系内的花岗片麻岩(11 ALl7-1和11AL09-1)和石英岩(11AL08-1),以及邻区的花岗岩(11ALl2-1)进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.结果显示,花岗片麻岩11 ALl7-1有岩浆和变质两类锆石,两者的206Pb/238U年龄加权平均值分别为700±6Ma(MSWD=1.4,n=14)和27.4±1.2Ma(MSWD=1.9,n=3),代表原岩形成时代和变质年龄.花岗片麻岩llAL09-1岩浆锆石206 pb/238U年龄为220±3Ma(MSWD=3.1,n=14),变质锆石年龄为31.2±2.3Ma(MSWD =6,n=5),分别代表原岩结晶时代和后期变质年龄.石英岩11AL08-1中所有锆石具有核-边结构,92颗锆石核部年龄集中分布在6组,分别为493～528Ma(n=42)、635 ～ 640Ma(n=2)、701～784Ma(n=44)、976 ～980Ma(n=2)、1839Ma(n=1)和2487Ma(n=1).92个核部分析点具有高的Th/U比值(＞0.23),指示岩浆来源.最年轻一组的42个核部年龄加权平均值为509Ma,代表石英岩原岩的最大沉积时代.7颗锆石变质边年龄为26～ 75 Ma内,代表变质年龄.花岗岩11 ALl2-1锆石206pb/238U年龄加权平均值为750±4Ma(MSWD =0.6),代表岩石形成时代.这些年龄表明哀牢山变质岩系是一个原岩复杂的变质杂岩带,它的原始物质至少包含新元古代～ 700Ma岩浆岩、～509 Ma沉积地层及220 ～ 240Ma的岩浆岩和地层,而不是以往认为的古元古代结晶基底.现今所见的哀牢山岩群“古老”岩石面貌主要是由地质历史上的浅变质或未变质的地层和岩浆岩在新生代26～31Ma发生变质变形作用改造的结果.哀牢山变质带的源区物质特征和主要岩浆事件与扬子陆块西缘十分相似,具有亲扬子的构造属性.     

准噶尔盆地周边硅质岩激光40Ar/39Ar法定年

由于较低的钾元素含量以及过剩氩的存在,长期以来对硅质岩的40Ar/39Ar定年一直存在较大难度。近年来,由于仪器水平的不断提高,新实验技术和方法的应用,特别是激光全熔40Ar/39Ar定年技术的应用,40Ar/39Ar定年方法具有了足够高的测试精度和稳定的低本底水平,可以满足测试极低钾元素含量的硅质岩样品的要求。利用多组矿物颗粒测试数据计算等时线年龄的方法可以很好地去除过剩氩对硅质岩年龄的影响。本文利用激光全熔40Ar/39Ar定年方法对新疆准噶尔盆地边缘的两个硅质岩样品进行了定年研究。采自白碱滩地区的08BJT-3样品的年龄测试结果为294±14Ma,该年龄结果与硅质岩样品所处的晚石炭世地层沉积年代基本一致。采自卡拉麦里地区的KML-2样品的年龄测试结果为266±14Ma,该年龄结果与强烈变形改造硅质岩样品的卡拉麦里构造变形带活动年代十分一致,表明激光全熔40Ar/39Ar定年方法可以准确地对硅质岩进行定年。     

青藏高原安多高压麻粒岩同位素年代学研究

本文报道了聂荣微陆块中新发现的高压麻粒岩锆石U-Pb定年结果及其围岩花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar同位素年代学结果.高压麻粒岩中的锆石可分为两类,第一类具有核-边显微结构,核部残留锆石具典型岩浆结晶锆石特征,锆石U-Pb年龄541±8Ma～ 834±11Ma;第二类锆石具典型的变质锆石成因的结构特征,锆石U-Pb谐和年龄为179.0±1.7Ma.花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为166.7±1.1Ma.年代学资料显示麻粒岩与其围岩均具有泛非期的年龄信息,麻粒岩的原岩经历了晚元古代-早古生代造山作用,并于早-中侏罗世发生了峰期高压变质作用改造,该变质事件可能代表着聂荣微陆块与羌南板块的碰撞拼合.伴随着早-中侏罗世的岩浆作用,麻粒岩及其围岩迅速抬升,抬升的时间跨度在13Myr左右,于166.7Ma左右抬升至地壳浅层部位或近地表.     

广东鹦鹉岭钨多金属矿床中黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征及其地质意义

钦杭成矿带不仅是扬子与华夏陆块的碰撞拼接带,而且也是华南地区独具特色的铜金和钨锡多金属成矿带。本文以鹦鹉岭钨钼多金属矿床含矿岩体-黑云母花岗岩为研究对象,首次开展了锆石 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定年和Hf同位素特征研究。获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U同位素加权平均年龄为81.3±0.6Ma,其与已获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄83.0±1.7Ma在误差范围内基本一致,表明鹦鹉岭多金属矿床成岩成矿作用同时发生于晚白垩世,即中生代燕山晚期。该岩体的锆石ε_Hf（t）值大多数为负值,少部分大于0,变化于-5.72~1.40,平均值为-2.09,表明其主要成岩物质来自于壳源。ε_Hf（t）-t图解上,ε_Hf（t）均落在球粒陨石演化线之下,呈弱亏损的特征,指示地壳部分熔融的岩浆可能有少量地幔物质的加入。两阶段模式年龄t_DM2=1.06~1.51Ga,指示成岩物质主要来源于中元古代古老地壳岩石的部分熔融。结合已有的地球化学、岩石学和区内高精度成岩成矿年龄资料,表明鹦鹉岭钨多金属矿床形成于华南岩石圈伸展-减薄的环境下。     

塔里木盆地东南缘阿克塔什塔格地区新太古代陆壳增生:米兰岩群和TTG片麻岩的地球化学及年代学约束

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,保存有较为完好的早前寒武纪基底变质岩——阿克塔什塔格杂岩,主要由米兰岩群、新太古代TTG花岗片麻岩和侵入其中的各类古元古代花岗片麻岩构成。其中米兰岩群和TTG片麻岩发育塑性流变褶皱和高角闪岩相-麻粒岩相变质,具有强烈的混合岩化,并遭受后期的角闪岩相变质改造。米兰岩群中的长英质片麻岩和TTG岩系的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(2 567±32)Ma和(2 592±15)Ma,二者普遍低Si高Al、富Na贫K、富Sr贫Mg、富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE、轻重稀土分馏强烈、Eu异常不明显,具有类似于埃达克岩的岩石地球化学特征,表明它们形成于俯冲带的岛弧环境,为岛弧玄武岩俯冲至下地壳部分熔融的产物,指示了塔里木盆地东南缘新太古代晚期古老克拉通的大陆地壳水平增生。在此基础上,文章还探讨了塔里木盆地周缘早前寒武纪基底岩系的年代格架问题,认为塔里木盆地具有统一的早前寒武纪变质基底。     

内蒙古四子王旗黑脑包岩体年代学与地球化学特征及其构造演化

内蒙古四子王旗黑脑包岩体位于华北板块北缘早古生代增生造山带,主要由花岗闪长岩和花岗斑岩组成。对花岗闪长岩进行La-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得四子王旗黑脑包侵入岩体的2个侵位年龄为407.4±4.7 Ma和268.0±2.7 Ma,分别代表洋陆俯冲事件以及陆陆碰撞事件年龄。岩石地球化学数据显示,四子王旗黑脑包岩体属钙碱性系列,逐步向低钾拉斑系列靠近,并且亏损高场强元素。同位素地质年龄及地球化学数据表明,样品具有同碰撞花岗岩特征。结合区域大地构造背景认为,四子王旗黑脑包地区主要构造背景为西伯利亚板块与华北板块之间俯冲、碰撞和对接过程,属古亚洲洋构造域,而后期的构造演化还有待进一步研究。     

内蒙古中西部宝音图群云母片岩的变质P- T轨迹与锆石年代学研究

位于内蒙古中西部地区的宝音图群,主要由云母片岩、斜长角闪岩、石英岩和大理岩等组成。其中云母片岩中发育典型的巴罗式递增变质带,目前对于该递增变质带的研究非常薄弱。本文对宝音图群的云母片岩开展了系统的岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及锆石U-Pb年代学的研究。岩相学研究结果显示,三个云母片岩样品具有不同的峰期矿物组合,分别为石榴子石+白云母+黑云母+斜长石+石英,十字石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英,石榴子石+蓝晶石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英。此外,样品LS93和LS07存在晚期红柱石的叠加。相平衡模拟研究限定三个云母片岩的峰期温度压力分别为：577℃、0.73 GPa, 620℃、0.78 GPa和670℃、0.8 GPa,具有递增型特征,其峰期温度压力指示的地热梯度为18～20℃/km,为典型的中压相系;此外,三个样品的P-T轨迹均显示早期升温升压直至峰期阶段,随后降温降压的顺时针型,反映地壳加厚和后期抬升的演化过程。云母片岩中的锆石发育典型的变质边结构,变质边的Th/U=0.004～0.02,锆石U-Pb年代学结果显示该变质年龄为398±6 Ma,代表峰期或近峰期阶...     

滇西茅草坪脉状铜矿床脉体构造与成矿时代研究

西南三江造山带兰坪盆地西缘发育一条重要的脉状铜矿带,通常认为其成矿与盆地演化有关,而忽略了同处于盆地西缘的崇山剪切带和成矿的关系。茅草坪是近来在该带南段新发现的一例脉状铜矿床,本文通过详细野外工作厘定矿床地质特征,重点开展露头及镜下尺度的含矿脉体构造观察,在此基础上,分选成矿期热液白云母开展40 Ar/39 Ar定年,进而探讨成矿与剪切变形的关系。研究表明,矿床热液矿物以3种形式出现:热液蚀变晕、平行剪切面理的热液脉(A1脉)、横切剪切面理的热液脉(A2脉)。以上不同脉体中的矿物不仅有连续生长的特点,而且存在一定的交切关系,反映它们大致同期形成,但矿物沉淀顺序由早到晚变化。蚀变晕形成于早期,主要由电气石和石英组成,矿物呈强定向排列,长轴平行于剪切面理,为将挤压剪切应变下形成;A1脉形成略晚于蚀变晕,主要由电气石、石英、方解石、白云石、白云母、黄铜矿等组成,矿物弱定向排列,长轴近平行于剪切面理,为弱挤压剪切应变下形成;A2脉形成最晚,脉内矿物与A1脉相似,矿物无定向性、张性充填,反映形成时剪切变形已停止,可能为变形后应力松弛阶段形成的张性脉。因此,茅草坪矿床矿化形成在剪切作用由强变弱、直至停止的过程中,为剪切作用末期的产物。A1脉体中的白云母40 Ar/39 Ar坪年龄为20.34±0.19 Ma,可以代表矿床形成年龄,表明茅草坪地区的剪切作用结束于20Ma。综上表明,茅草坪矿床形成在崇山剪切带区域剪切走滑期间(末期),矿化受与剪切变形末期相关构造控制,是一个与崇山剪切带演化有关的脉状Cu矿床。因此,兰坪盆地西缘脉状铜矿带矿床成因应充分考虑与崇山剪切带演化的关系。