Clinopyroxene REE Geochemistry of the Red Hills Peridotite, New Zealand: Interpretation of Magmatic Processes in the Upper Mantle and in the Moho Transition Zone

The Red Hills peridotite in the Dun Mountain ophiolite of SouthIsland, New Zealand, is assumed to have been produced in a paleo-mid-oceanridge tectonic setting. The peridotite is composed mostly ofharzburgite and dunite, which represent residual mantle andthe Moho transition zone (MTZ), respectively. Dunite channelswithin harzburgite blocks of various scales represent the MTZcomponent. Plagioclase- and clinopyroxene-bearing dunites occursporadically within common dunites. These dunites representproducts of melt–wall-rock interaction. Chondrite-normalizedrare earth element (REE) patterns of MTZ clinopyroxenes showa wide compositional range. Clinopyroxenes in plagioclase dunitesare extremely depleted in light REE (LREE) ([Lu/La]_N >100),and are comparable with clinopyroxenes in abyssal peridotitesfrom normal mid-ocean ridges. Interstitial clinopyroxenes inthe common dunite have flatter patterns ([Lu/La]_N 2) comparablewith those for dunite in the Oman ophiolite. Clinopyroxenesin the lower part of the residual mantle harzburgites are evenmore strongly depleted in LREE ([Lu/La]_N = 100–1000) thanare mid-ocean ridge peridotites, and rival the most depletedabyssal clinopyroxenes reported from the Bouvet hotspot. Incontrast, those in the uppermost residual mantle harzburgiteand harzburgite blocks in the MTZ are less LREE depleted ([Lu/La]_N= 10–100), and are similar to those in plagioclase dunite.Clinopyroxenes in the clinopyroxene dunite in the MTZ are similarto those reported from mid-ocean ridge basalt (MORB) cumulates,and clinopyroxenes in the gabbroic rocks have compositions similarto those reported from MORB. Strong LREE and middle REE (MREE)depletion in clinopyroxenes in the harzburgite suggests thatthe harzburgites are residues of two-stage fractional melting,which operated initially in the garnet field, and subsequentlycontinued in the spinel lherzolite field. The early stage meltingproduced the depleted harzburgite. The later stage melting wasresponsible for the gabbroic rocks and dunite. Strongly LREE–MREE-depletedclinopyroxene in the lower harzburgite and HREE-enriched clinopyroxenein the upper harzburgite and plagioclase dunite were formedby later reactive melt migration occurring in the harzburgite. KEY WORDS: clinopyroxene REE geochemistry; Dun Mountain ophiolite; Moho transition zone; orogenic peridotite; Red Hills     

北祁连西段寒山金矿控矿构造及富集规律

寒山金矿床产于北祁连西段加里东褶皱带北缘,区内矿产资源丰富,加强其控矿构造及矿化富集规律研究,对矿区勘查意义重大。通过野外调查及室内研究,发现矿区内赋矿地层为奥陶系阴沟群火山碎屑岩。矿区内褶皱构造及韧-脆性剪切带发育,联合控制了矿体的分布。韧-脆性剪切带发育在褶皱两翼,受层滑剪切系统控制。矿体产在背斜转折端及两翼韧-脆性剪切带内,呈楔形产出,向下迅速尖灭。研究认为,矿体主要富集在韧-脆性剪切带发育部位,矿体的富集程度与蚀变带规模正相关,靠近背斜转折端的位置为矿体富集地段,多阶段成矿作用同部位叠加构成富矿体。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

试论雁荡山岩石地貌

雁荡山岩石地貌由叠嶂、方山、石门、柱峰、锐峰、岩洞、天生桥和峡谷、涧溪、瀑、潭、湖等岩石地貌组合而成。其形成的地质学、岩石学基础是白垩破火山岩相与构造。不同类型地貌景观反映了这一破火山构造。断裂切割、重力崩塌与流水侵蚀是形成此类地貌的主要外动力地质作用。雁荡山岩石地貌在形态、成因和审美学意义上均有别于我国砂砾岩岩石地貌、碳酸岩岩石地貌和花岗岩岩石地貌。雁荡山地貌可作为流纹质火山岩地貌的代表。     

甘肃南祁连党河南山中奥陶世火山岩的地球化学特征

甘肃南祁连褶皱带党河南山地区中奥陶世火山岩的岩石学和微量元素、稀土元素的地球化学等研究证明,本区火山岩由基性火山岩和中性火山岩组成。其中,基性火山岩分属碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列;而中性火山岩为一套钙碱性安山岩,二者均具有低钾、高钠的特点。这些火山岩的稀上元素配分曲线均属于轻稀土富集型,(w(La)／W(Yb))_N=2.73～7777,(w(La)／w(Sm))_N=1.43～3.21,(w(Gd)／w(Yb))_N=1.01～1.92．明显地表现为轻稀土元素配分曲线陡倾,而重稀土元素配分曲线相对平坦的特征。微量元素配分曲线图表现为大离子亲石元素的富集和Nb、Ta、Zr、Hf及Ti不同程度的亏损。这些岩石学和地球化学的特征证明本区火山岩形成于岛弧环境。     

祁连山新生代古海拔变化的碳氧同位素记录

祁连山构成青藏高原的北东边界,是研究青藏高原的隆升与向内陆扩展的关键区域,利用新生代湖相沉积的碳氧同位素组成估算祁连山古海拔对认识青藏高原的隆升有重要意义。在中祁连陆块不同地点出露的始新统、渐新统、中新统和中晚更新统分别取样并进行碳氧同位素分析,估算相应地质时期的古年均温和古海拔高度。结果表明,祁连山地区古近纪的海拔约为2711 m,中新世早期的海拔为2848 m左右,中新世中晚期祁连山海拔达到约3586 m,中晚更新世祁连山的古海拔约为3790~3890 m。古近纪祁连山的海拔较低,但已经构成了青藏高原的东北边界;中新世中晚期祁连山强烈隆升,形成了盆-山构造地貌格局;第四纪祁连山地壳重新活跃并呈阶段性快速隆升,河流堆积和侵蚀交替进行。根据碳氧同位素估算的祁连山古海拔高度变化为认识青藏高原隆升的过程提供参考。     

太行山东缘断裂南支断层性质及断层泥K-Ar同位素定年

太行山东缘断裂是华北盆地西边界的控制性断裂,对研究华北盆地中-新生代油气藏、地震分布及成矿作用具有重要意义。通过对太行山东缘断裂南支断层几何学、运动学的详细研究以及对断层泥的X射线衍射分析、K-Ar同位素年代学研究,确定了太行山东缘断裂为枢纽性质正断层,山一系列北北东走向正断层组成,呈左阶阶梯状展布,断层活动时间为113.42±2.31 Ma。断裂在新生代再次活动,形成多幕式的断陷盆地。     

南祁连山前区中生代晚期古构造特征的研究

南祁连山前区可以分为露头和盆地区两个不同的大地构造单元,本区晚中生代构造活动强烈,控制了新生代的沉积过程和现今中生界残余层序的分布。本文提出了均匀平板状沉积体后期的构造变形可以利用古地质图以及高精度残余地层厚度的变化规律判断古构造带的分析方法,并且对于研究区中生代晚期的古构造特征进行了分析。露头区主要利用古地质图分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山北缘的鱼卡和红山地区。盆地区主要利用中生界残余厚度图的分析方法,研究区集中在赛什腾山-埃姆尼克山南侧的赛什腾南部凹陷和马海凸起地区。通过这4个地区古构造特征的研究,提出南祁连山前区中生代晚期在区域性隆升的背景下,形成了一系列古构造带,古构造活动的特点是形成北西-北北西走向的背斜和向斜构造,这些褶皱的波长为15～20 km,为中尺度规模。同时指出,中国西部多数地区均缺失上白垩统,暗示着当时的中亚地区存在一个广阔的晚白垩世古高原。     

阿尔金山中-新生代隆升历史研究进展

阿尔金断裂左旋走滑的同时,伴随较大的逆冲分量,总体成花状构造,引起阿尔金山的垂向隆升,大量证据表明阿尔金山自中生代以来主要经历了6次快速隆升事件,即白垩纪、晚始新世—早渐新世、早中新世、中中新世、上新世、早更新世末—中更新世初。新生代的五期重要的隆升事件,与欧亚大陆拼合后的印度板块持续向北的挤压有关,俯冲引起青藏高原的阶段性快速隆升,是阿尔金山隆升的动力学机制。     

祁连山西段及酒西盆地区第四纪构造运动的阶段划分

通过沉积地层、地貌、构造形变等的综合研究，对祁连山西段及酒西盆地区第四纪构造运动的期次和阶段进行了划分。上新世晚期以来，这一地区至少经历过６次显著的构造变动或构造事件，其中以玉门、酒泉和白杨河运动最为强烈。针对上述构造事件进行了古地磁、孢粉、红外释光和热释光等方法的综合研究和年龄测定，论述了各阶段构造运动的方式、性质和其它有关特征。