贺根山洋闭合与后造山伸展——来自科右中旗构造混杂岩带内晚三叠世花岗岩的证据

内蒙古科尔沁右翼中旗巨日合A2型二长花岗岩位于贺根山缝合带东段,侵位于早石炭世杜尔基构造混杂岩（带）中。笔者等通过对其进行系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U- Pb年代学研究,旨在厘定岩体成因和构造背景,为古亚洲洋分支洋盆—贺根山洋闭合时限提供证据。巨日合二长花岗岩主要由细粒二长花岗岩和中粒二长花岗岩组成。LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果显示巨日合二长花岗岩侵位于晚三叠世（203.7±1.6 Ma）。地球化学研究显示,该岩体高硅（SiO2=71. 08%~76. 62%）、富碱（Na2O+K2O=7. 99%~9. 28%）,贫钙（CaO=0. 25%~1. 67%）和镁（MgO=0. 05%~0. 63%）;负Eu异常显著（δEu=0. 14~0. 50）,Rb、Th、U、K、Ga元素较富集,而Ba、Sr、P、Ti元素相对亏损,且10000Ga/Al（3. 62~4. 90）、TFeO/MgO（3. 40~14. 80）、(Na2O+K2O)/CaO（5. 03~31. 96）值较高,显示出A2型花岗岩特征,代表其形成于后造山伸展拉张环境。同时结合岩浆起源温压条件研究,认为岩体可能为壳源含斜长石的角闪石质岩石在脱水条件下部分熔融及其后的结晶分异作用成因。结合中亚造山带东段早石炭—晚三叠世蛇绿岩、洋内弧和后造山型岩浆岩的时空演化关系,揭示贺根山洋可能在二叠纪末期闭合,并在三叠纪进入后造山伸展拉张阶段。     

东准噶尔三塘湖盆地中侏罗统砂岩碎屑锆石U- Pb年龄、Hf同位素特征及对铀成矿的意义

三塘湖盆地汉水泉地区是东准噶尔地区砂岩型铀矿找矿的有利地段,为揭示该地区中侏罗统西山窑组和头屯河组沉积物物源体系,分析地层铀源条件,对西山窑组和头屯河组砂岩开展碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb测年和Hf同位素分析。分析结果显示西山窑组砂岩的碎屑锆石年龄集中于晚古生代,2个样品年龄峰值分别为328 Ma和340 Ma,碎屑锆石εHf(t)为8.9~14.7,二阶段模式年龄介于690~415 Ma之间;头屯河组砂岩的碎屑锆石年龄可划分出238~163 Ma、505~259 Ma和1950~744 Ma三个区间段,碎屑锆石εHf(t)为-6.5~12.1,二阶段模式年龄介于1709~575 Ma之间。物源分析表明西山窑组砂岩物源单一,主要来自于研究区西部卡拉麦里—麦钦乌拉和野马泉地区;头屯河组砂岩物源相对复杂,除了有来自于卡拉麦里地区的碎屑物质外,还接受了其他区域的物源供给。二者之间碎屑锆石年龄特征的突变,代表了东准噶尔地区中侏罗世一次剧烈的构造变形事件,物源特征指示汉水泉地区中侏罗统地层铀含量相对有限,铀源是限制该地区砂岩型铀矿成矿的重要因素。     

海南岛二叠纪—三叠纪构造演化：源自岩浆岩和变质岩同位素年代学和地球化学的约束

本文对海南岛广泛出露的中-酸性花岗质岩体和中—高级变质岩开展了系统的岩石学、年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究,识别出270～259 Ma和242 Ma两期岩浆事件和251～248 Ma变质-深熔事件。270～259 Ma岩浆岩包括花岗(石英)闪长岩和含石榴子石花岗岩。花岗(石英)闪长岩为准铝质I型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值变化较大,Mg^#和CaO/Na₂O比值较高,Rb/Sr比值较低,起源于玄武质下地壳,并存在少量幔源岩浆的混入;含石榴子石花岗岩为典型的强过铝质S型花岗岩,锆石ε_Hf(t)值为负,CaO/Na₂O比值较高,源岩主要为壳源贫黏土的碎屑岩。它们均富集LREEs(轻稀土元素)和LILEs(大离子亲石元素),明显亏损HFSEs(高场强元素),显示出与洋壳俯冲相关的岛弧岩浆岩的地球化学特征,形成于大陆弧背景下。251～248 Ma变质-深熔事件与区域上广泛分布的壳源S型花岗岩和韧性剪切变形同期,推测为一期弧-陆碰撞造山事件。242 Ma花岗岩为A₂     

扬子地块与华夏地块的西段界线： 来自桂北和桂东新元古界—寒武系沉积岩的证据

华夏块体与扬子块体拼合带在广西境内的界线一直没有统一的认识.本文对桂北和桂东两个地区的新元古代—寒武纪浅变质沉积岩开展系统的地球化学、碎屑锆石年代学和Hf同位素学研究,以期为此提供岩石学证据.研究显示桂东大瑶山藤县地区存在南华系—震旦系沉积岩,沉积时代晚于741～622 Ma.这些南华系—震旦系沉积岩的碎屑锆石年龄谱以明显的～1.0Ga年龄峰和～2.5Ga弱峰为特征,相似于桂东广泛分布的寒武系沉积岩以及西华夏南岭-云开地体基底变质岩的锆石年龄谱.桂北龙胜地区新元古代沉积岩具有不同的碎屑锆石年龄谱,以一个～0.80 Ga主峰和两个(～2.0 Ga、～2.5 Ga)弱峰为特征,具有扬子南缘新元古代沉积岩的典型年龄谱.桂北新元古代沉积岩具有低的K2 O/Na2 O、Al2 O3/(Na2 O+CaO)和CIA指数,指示源区风化程度和成分成熟度较低,而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩与之相反,说明源区的风化程度以及成分成熟度较高.主量元素和微量元素特征都表明桂北地区新元古代沉积岩的源区中有更多的镁铁质组分,相似于江南造山带其他地区新元古代沉积岩;而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩的源区有较多长英质组分,相似于华夏南岭—云开地区新元古代沉积岩.结合桂东震旦系沉积岩具有与南岭-云开地体基底岩石相似的碎屑锆石Hf同位素组成,可以确定桂东大瑶山地区属于西华夏地块,而桂北龙胜地区属于扬子地块南缘江南造山带.因此,扬子地块与华夏地块西段的界线最有可能从桂北龙胜地区与桂东大瑶山地区之间通过.     

新疆东昆仑木孜塔格地区碎石沟花岗岩锆石 U-Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

碎石沟花岗岩体位于东昆仑造山带西段木孜塔格地区,是该地区几个主要花岗岩体之一。为了查明该岩体的成因类型、物质来源及形成时代,并在此基础上进一步探讨木孜塔格地区的区域构造演化过程及东昆仑造山带地球动力学背景,对该岩体进行了详细的岩石学、地球化学及锆石U- Pb年代学研究。岩石学特征表明,碎石沟花岗岩主要由灰白色中细粒二长花岗岩组成,在岩体边部可见少量灰白色花岗闪长岩。岩石地球化学研究表明,该岩体具有高硅（SiO2=67.54 %~71.56 %）、高碱（Na2O=3.08%~4.50%、K2O=3.05%~4.20%）、富铝的特点（Al2O3=14.26%~16.58%）,属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素含量较高（126.31×10-6~160.13×10-6）,总体表现出轻稀土富集,重稀土亏损的右倾式配分模式,具有Eu的弱负异常（δEu=0.68~0.85）;微量元素相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Hf、Sr等高场强元素,显示出 I 型花岗岩的特征。本次研究获得碎石沟岩体二长花岗岩的锆石U- Pb年龄为208.0±1.1 Ma（MSWD=1.0）,属于晚三叠世岩浆活动产物。结合区域构造演化特征,碎石沟花岗岩来源于下地壳物质部分熔融,并且在形成过程中存在幔源岩浆底侵及壳幔岩浆混合作用,其构造背景为后碰撞环境。     

中祁连地块西段青白口系其它大坂组英安质凝灰岩LA- ICP- MS锆石U- Pb年龄及其地质意义

新元古界青白口系其它大坂组是中祁连地块西段基底岩系之一,对研究中祁连地块元古宙地质构造演化具有重要意义。笔者等通过1∶5万区调工作在其它大坂组中发现了英安质晶屑岩屑凝灰岩夹层,并对凝灰岩进行了锆石U- Pb年代学、岩石地球化学研究。测年结果表明样品中锆石年龄主要分3组。结合区域地质资料,笔者等认为第一组锆石（1456～1524 Ma）和第二组锆石（1018～1021 M）为外来锆石或/碎屑锆石,分别为物源区中元古代早期Columbia超大陆裂解事件和Rodinia大陆聚合事件（格林威尔造山作用）在中祁连地块中的响应;第三组锆石（946～964 Ma）的n（206Pb）/n（238U） 加权年龄为958±3 Ma（MSWD=1.4）,代表英安质凝灰岩的形成时代。岩石地球化学分析表明,其它大坂组英安质晶屑岩屑凝灰岩样品属于过铝质（A/CNK=1.37～1.75）、高钾（K2O>Na2O,K2O=4. 48%～4. 86%）、钙碱性（σ=0. 89～1. 26）火山岩,稀土总量为（149. 7～156. 4）×10-6,（La/Yb）N为10. 15～10. 61,具负Eu异常（δEu=0. 62～0. 63）,富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素,显示出与岛弧钙碱性火山岩相似的特点,形成于活动大陆边缘环境,是中祁连地块中—新元古代早期Rodinia超大陆形成地质事件的响应。     

小秦岭地区古元古代晚期花岗岩的LA- ICP- MS U- Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

古元古代晚期的花岗岩类在华北克拉通南缘广泛分布,记录了区域岩石圈演化的重要信息。通过对小秦岭地区南部沿小河断裂出露的花岗岩类的锆石LA- ICP- MS U- Pb年代学、岩石地球化学和Nd—Hf同位素地球化学研究,为小秦岭地区古元古代晚期的地壳演化提供了依据。自西向东,小河中粗粒二长花岗岩、小河细粒二长花岗岩和贵家峪花岗闪长岩的结晶年龄分别为1831±32 Ma、1860±13 Ma和1811±10 Ma。3个花岗岩体均以富硅（67. 4%~76. 0%）和高碱（7. 47%~9. 33%）为特征,属于高碱钙碱性到钾玄岩类。地球化学特征表明两个小河花岗岩体属I型花岗岩,具有碰撞型花岗岩特征,其中形成年龄为1831 Ma花岗岩具有高的Sr/Y（26. 56~49. 52）和(La/Yb)N（31. 35~236. 71）值、Eu负异常（0. 42~0. 68）,表明源区残留有石榴子石和少量的斜长石;贵家峪花岗闪长岩具有较高的FeOT/MgO比值（17. 7~29. 2）和10000Ga/Al比值（2. 95~3. 17）,表现出造山后A2型花岗岩特征,与1831Ma的地壳相比,地壳厚度明显减薄。三个岩体的岩浆锆石εHf(t)=-10. 5~-4. 5,两阶段模式年龄TDM2=2781~3122 Ma,全岩的εHf(t)=-7. 5~-4. 5,DM2=2667~2888 Ma,均指示了其物质来源于中到新太古代古老基底的部分熔融。这期岩浆事件可能是小秦岭区域对1. 85 Ga吕梁运动的响应,反映了碰撞造山作用地壳增厚向碰撞后地壳伸展减薄这一演化过程。     

小兴安岭孙吴地区下白垩统美丰组火山岩年代学和岩石地球化学研究

小兴安岭美丰组火山岩广泛出露,对于研究美丰组火山岩岩石地球化学特征具有重要意义。笔者等通过对小兴安岭孙吴地区美丰组火山岩进行岩相学、锆石U- Pb年代学、全岩主—微量元素地球化学研究,探讨了其形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U- Pb结果表明,美丰组形成于早白垩世（105. 2 ±0. 5 Ma）。美丰组以基性火山岩为主,属高钾钙碱性系列;富集Rb、Ba、Th、U、La、Ce,相对亏损Nb、Ti等元素;δEu=0. 71～0. 94,轻稀土略富集。轻、重稀土分馏不明显。岩石地球化学特征表明,美丰组火山岩的原始岩浆起源于地幔,受地壳物质的混染改造。研究区美丰组火山岩形成于伸展环境,是古太平洋板块向亚洲大陆板块俯冲背景下的产物。     

松嫩- 张广才岭地块东缘晚二叠纪构造演化历史:来自德裕花岗岩地质年代学和地球化学的证据

松嫩-张广才岭地块位于我国东北兴蒙造山带东段,受古亚洲洋构造域及濒太平洋构造域叠加转换的影响,该区构造演化十分复杂,因此,对区内花岗岩进行研究能够有效反演该区的构造演化历史。德裕花岗岩体位于松嫩-张广才岭地块东缘张广才岭岩浆岩带北段,样品岩性为二云二长花岗岩,主要由石英、斜长石、钾长石、黑云母、白云母、角闪石等矿物组成。锆石U-Pb定年结果显示其侵位时代为254±1Ma,形成于晚二叠世。岩石具有高硅(71.26%～75.34%),中铝(12.23%～14.71%),低镁(0.33%～0.52%)的特点,K_2O/Na_2O为0.85～1.17,铝饱和指数A/CNK为0.99～1.05,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石。样品稀土元素含量较低(∑REE=54.7×10~(-6)～82.0×10~(-6)),轻稀土富集而重稀土亏损(LREE/HREE=8.49～10.46),显示负Eu异常(δEu=0.69～0.80)。样品岩石学特征和地球化学特征暗示其为Ⅰ型花岗岩。德裕花岗岩样品的Nb/Ta值为10.42～15.12,Zr/Hf值为33.77～46.45,结合Sr-Nd同位素分析结果及两阶段模式年龄(T_(DM2)(Ma)为1330～1375Ma),显示该花岗岩体起源于松嫩-张广才岭地块的中元古代物源区。微量元素特征显示高场强元素Th、U、Zr、Hf为正异常,Ta、Nb、P、Ti相对亏损,显示活动陆缘弧特征,在构造环境判别图解中位于俯冲与碰撞交汇部位,结合本区及相邻地区同时代岩浆岩及变质岩的研究,认为德裕花岗岩为东北地区古亚洲洋俯冲行将结束时岩浆活动的产物。     

东海晚中生代岩浆弧与陆缘汇聚作用：碎屑锆石U- Pb年代约束

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚大陆的重要时期,也是华南大陆构造-岩浆活动的重要时期。本文通过东海陆架盆地紧邻海礁隆起ECSs611钻井的渐新统花港组(1626～1638m)砂岩和白垩系(1638～1689m)砂岩碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等研究,获得了～163Ma和～120Ma两期岩浆-变质事件的锆石U-Pb年龄记录。两期岩浆锆石均具有结晶温度低(556～732℃)、流体活动元素U富集(含量82×10~(-6)～3412×10~(-6))及高场强元素Nb亏损(含量0.6×10~(-6)～13.8×10~(-6))等特点,它们形成于岩浆弧构造环境。与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石元素Y含量(371×10~(-6)～2700×10~(-6))和U/Yb比值(0.2～6.7)偏低,指示其属于大陆锆石类型。其它碎屑锆石年龄(如2.5～2.4Ga,1.7～1.6Ga,320 Ma和256～207 Ma)与华南大陆主要构造事件一致,初步认为东海海礁隆起应属于华南大陆(华夏地块)东延的部分。如果将海礁-虎皮礁隆起作为晚侏罗世至早白垩世岩浆弧一部分,与东海福州凹陷弧前盆地和西南日本至台湾俯冲增生杂岩等单元联结起来,区域上可构成受古太平洋板块俯冲控制的晚中生代东亚大陆边缘构造轮廓,即岩浆弧→弧前盆地→俯冲增生杂岩。