青藏高原东北缘祁连山西段与东段岩石圈结构差异研究

作为青藏高原东北缘的祁连山,其东段与西段的地貌以及新生代地表变形样式差异显著.在新生代青藏高原向北东扩展这一共同构造背景之下,引起祁连山东段和西段这些差异的深部原因尚不清晰.本文基于一条宽频密集台站观测剖面,利用P波速度结构约束下接收函数和面波频散的联合反演方法给出祁连山东段的壳内及岩石圈地幔结构.结合前人在青藏高原东北缘的研究成果,对比祁连山东段和西段的岩石圈结构,探讨东、西段壳内变形方式的差异,从而揭示引起祁连山东西段这些差异背后的可能原因.东西段岩石圈结构的差异主要有：1) 壳内低速层差异.在20~40 km的深度处,祁连西段(测线BB′)中地壳存在壳内低速物质(3.2~3.4 km·s^-1),而祁连东段(测线AA′)的中地壳并不存在低速层; 2) 岩石圈地幔差异.祁连西段的岩石圈地幔低速异常表现为分块的特征,而祁连东段的岩石圈地幔表现为比较统一的高速体.通过对比研究发现祁连西段壳内强度相对软弱,地壳的缩短变形程度更大,表现为高海拔的山脉以及更厚的地壳,而祁连东段壳内变形及缩短程度相对较弱,表现为地势相对较平坦的临夏盆地和陇中盆地以及较薄的地壳厚度.东、西段壳内强度以及变形方式的差异可能与深部岩石圈地幔的结构相关.

     

黑龙江省伊春地区中寒武世细中粒二长花岗岩U-Pb定年及其地质意义

对伊春地区南部中寒武世细中粒二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,岩石年龄为(504.1±5.4)Ma,是中寒武世岩浆活动的产物.岩石地球化学特征显示该岩石具富碱、富钾的特征,高K2O/Na2O,低TFeO,属钾玄至高钾钙碱性系列.岩石总体上相对富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,A/CNK> 1.1,为强过铝质,显示出S型花岗岩的特征.R1-R2图解上大部分样品集中在同碰撞区和造山晚期花岗岩区;Rb-Hf-Ta图解上样品落在同碰撞-碰撞后构造花岗岩区;在Nb-Y图解上样品落在火山弧-同碰撞花岗岩区;在Rb-(Y+ Nb)图解上,样品落在同碰撞花岗岩区.该地区中寒武世细中粒二长花岗岩揭示了岩石形成于板块碰撞作用,表明伊春地区在中寒武世存在碰撞造山事件.在该时期佳木斯与松嫩—张广才岭板块已经拼合,并形成具有壳源特征的同碰撞花岗岩.     

新疆康西瓦伟晶岩的成矿潜力判断: 来自锆石U-Pb年代学、地球化学与Hf同位素证据

稀有金属作为战略性关键金属矿产对我国国家安全和经济健康可持续发展具有重要的意义。它们是不可再生的,并具有独特的物理化学性质。新疆西昆仑地区通过多年的基础地质调查和找矿勘查,在大红柳滩-白龙山一带的稀有金属找矿取得重大突破。本文对大红柳滩西的康西瓦铅银矿区中的无矿伟晶岩进行了岩石学、元素和同位素地球化学及同位素年代学综合研究。无矿伟晶岩富SiO₂,贫Al₂O₃、TiO₂、MgO、P₂O₅,主体属于高钾钙碱型系列岩石;无矿伟晶岩中的锆石是岩浆锆石,LA-ICPMS U-Pb年龄为208±5.5Ma~210.3±2.3Ma。稀土总量低（∑REE 4.21×10^-6~26.98×10^-6）,亏损重稀土元素,Eu负异常明显（δEu为0.04~0.61）,富集Rb、U和K,亏损Nb、La和Zr,严重亏损Ba、Ti和Sr。研究表明,康西瓦无矿伟晶岩与其东侧的大红柳滩岩体形成于同一时期,Hf同位素特征相似。根据大红柳滩稀有金属矿床成矿特征,预测康西瓦含绿柱石白云母伟晶岩脉带以北喀拉喀什河第四系覆盖区及康西瓦一带海拔更高的地段是下一步锂矿找矿取得突破的有利区段。

     

东昆仑五龙沟地区早泥盆世双峰式侵入岩年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑造山带东段发现一套早泥盆世双峰式侵入岩岩体组合.本文对该套双峰式侵入岩开展了岩石学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Sr-Nd及Hf同位素研究,结果显示:(1)该套双峰式侵入岩主要由橄榄辉长岩、辉长岩和碱长花岗岩组成,其定年结果分别为410.3±2.7Ma、409.3±2.7Ma和410.5±1.8Ma,表明其...     

山东东部日青威盆地晚中生代沉积岩元素地球化学特征及沉积环境

发育在苏鲁造山带上的山东东部日青威盆地是晚中生代以来形成的规模较大的裂陷盆地,其独特的沉积特征有别于周缘其他同期陆相断陷盆地,备受沉积学界的广泛关注。为了解日青威盆地沉积期（包括莱阳期和青山期）古盐度、古气候和氧化还原条件等沉积环境特征,对盆地灵山岛、崂山、诸城桃林、海阳丁字湾和即墨周戈庄5个典型剖面沉积岩样品开展主量、微量和稀土元素地球化学分析。5个典型剖面的沉积岩SiO2和Al2O3含量较低,平均值分别为52.13%和13.06%,而Fe2O3含量较高,平均值为6.14%;ΣREE平均值为199.15×10−6,稍高于澳大利亚后太古宙页岩（PAAS）,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,具有弱铕（Eu）正异常;相对于上地壳（UCC）,样品富集大离子亲石元素,亏损过渡族元素。Sr/Ba和Mg/Ca值表明,自莱阳期至青山期,沉积水体趋向于由咸水/半咸水向微咸水环境的变化;Sr/Cu值、∑(Fe+Mn+Cr+V+Ni+Co) / ∑(Ca+Mg+K+Na+Sr+Ba)值和SiO2-(Al2O3+K2O+Na2O)双变量图解表明,莱阳期和青山期均为干燥气候;V/(V+Ni)和Ce异常表明,莱阳期和青山期沉积水体环境以分层不明显的还原环境为主。综合以上研究表明：日青威盆地莱阳期—青山期古盐度的转变以及干燥气候和还原环境对于揭示盆地的沉积演化过程有着重要的地质意义。     

西秦岭甘南早子沟石英闪长玢岩岩石成因及其地质意义

西秦岭造山带位于华北板块和华南板块之间,是我国中央造山带的重要组成部分,记录了东亚古特提斯洋东北支的演化历史,对于探讨华北板块和华南板块的碰撞过程具有重要意义。西秦岭广泛发育的早-中三叠世火成岩与勉略洋壳向北俯冲有关,但勉略洋壳的闭合时限仍有争议。因此本文对采自早子沟地区的石英闪长玢岩进行锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主微量地球化学分析,查明早子沟石英闪长玢岩成因及其构造演化背景,并进一步约束勉略洋壳闭合时间。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,石英闪长玢岩侵位年龄为~232Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。石英闪长玢岩含有较高的SiO₂(56.18%~68.26%),K₂O为1.82%~3.70%,A/CNK值为0.73~1.07,是准铝质-弱过铝质的钙碱性-高钾钙碱性岩石。其富钾的特征,与中高钾基性下地壳部分熔融产生的熔体成分一致。轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N比值为8.10~61.2,富集大离子亲石元素(K、Sr、Ba、Cs),亏损高场强元素Nb、Ta,具有弱负铕异常(δEu=0.65~0.93),显示了典型的大陆地壳岩石特征。石英闪长玢岩较高的Mg^#值(47.57~70.35)意味着有一定幔源物质的加入。ε_Hf(t)在-12.9~-7.2之间,对应的二阶段Hf模式年龄(t_DM²)为1.70~2.10Ga,表明岩浆来自于古元古代下地壳的重熔。本文认为石英闪长玢岩形成于勉略洋壳向北俯冲背景下的活动大陆边缘环境,具有碰撞前花岗质岩石特征,即勉略洋壳在~232Ma仍处在俯冲阶段。

     

豫西地区秦岭造山带武当群火山岩和沉积岩锆石U-Pb年龄

在南秦岭地体中广泛分布着武当群变质沉积-火山岩组合的基底岩石,是东秦岭造山带重要的岩石单元,但对其形成时代的认识存在分歧.笔者通过对豫西地区武当地体北部武当群上部杨坪组变质沉积岩和下部双台组变质中酸性火山岩锆石u-Pb年龄的测定,认为杨坪组变质沉积岩沉积物源主要由晚元古代(860~640 Ma)和早元古代(2260~1800 Ma)、少量晚太古代和中元古代地壳物质构成,与扬子陆块具有亲缘关系.沉积时代应晚于640 Ma.变质中酸性火山岩形成时代为730~780 Ma之间,峰值(755±6)Ma,与双台组新元古代变质基性火山岩为同期岩浆作用的产物,成因上推测与Rodinia超大陆裂解作用有关.     

内蒙古太平沟钼矿床流体包裹体特征及成矿动力学背景

太平沟斑岩型钼矿床位于大兴安岭北段,处于东西向古生代古亚洲构造成矿域和北北东向中新生代滨西太平洋构造成矿域的转换、叠合部位.该矿床形成于131.5～127.5Ma,是大陆内部构造-岩浆活化的产物,成矿系统发育于早白垩世初期华北及中国东部构造体制由挤压向伸展转变的背景下.太平沟钼矿的流体成矿过程包括早、中、晚3个阶段,分别以石英-黄铜矿-黄铁矿、石英-黄铁矿-辉钼矿和石英-碳酸盐组合为特征.石英中发育水溶液型、含/富CO_2型和含子矿物型流体包裹体,子矿物包括石盐、黄铜矿等,但晚阶段仅发育水溶液型包裹体.成矿早、中、晚各阶段流体包裹体的均一温度分别集中在320～390℃、240～320℃和140～200℃,盐度变化为从＞66.8 wt%NaCl eqv.、2.4 wt%～33.8 wt% NaCl eqv.到＜10 wt%NaCl eqv..流体系统由早阶段的高温、高盐度、富CO_2的岩浆热液,经流体沸腾、CO_2逸失、温度降低等过程导致大量金属硫化物沉淀,演化为晚阶段低温、低盐度、贫CO_2的大气降水热液.     

河南银洞沟银金钼矿床铼-锇同位素定年和加里东期造山-成矿事件

河南内乡银洞沟银金钼矿床是夏馆银多金属矿田新发现的造山型矿床,赋矿地层为新元古代-早古生代弧后盆地堆积的二郎坪群火山-沉积岩系,二郎坪群在志留纪或加里东运动中遭受区域变形和变质.矿床5件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄介于423.4±4.4～432.2±3.4Ma,加权平均年龄为429.3±3.9Ma(MSWD=0.73),指示秦岭地区存在显著的加里东期造山-成矿事件.     

燕山造山带中段中晚侏罗世中酸性火山岩的成因及其意义

燕山造山带中段(冀北下板城)中晚侏罗世髫髻山组火山岩主要由粗安岩和粗面岩组成。火山岩具有高的SiO_2(>55％)、Al_2O_3(15.70％～17.55％)、Na_2O(3.79％～5.42％)、Na_2O K_2O(5.99％～9.38％)、CaO(2.31％～6.48％)和低的MgO(≤4.01％,Mg~#≤0.50),高Sr(428～816μg/g)及Na_2O/K_20比值(一般1.11～1.88),轻稀土元素富集,Sr/Y和Rb/Sr比值低。其中,粗安岩相对亏损重稀土元素(Yb_N<8.5,Y<19μg/g),Y/Yb(12.62～15.06)和(Ho/Yb)_N(1.23～1.50)比值较高,Eu负异常不明显(Eu/Eu~*=0.90～0.95),具有埃达克岩地球化学特征。我们认为髫髻山组粗安岩起源于大陆下地壳玄武质岩石的部分熔融,粗面岩为粗安岩浆结晶分异的产物。