兴安地块东北部晚侏罗世C型埃达克质花岗岩年代学、地球化学特征及构造环境意义

大兴安岭地区发育强烈的中生代岩浆作用,一直以来是本地区地质构造研究的热点,但关于晚侏罗世花岗岩的研究报道较少。文中根据三件花岗岩样品的锆石U-Pb LA-ICP-MS测年结果获得的(158.5±1.6) Ma、(156.1±0.59) Ma和(154.1±1.1) Ma年龄结果将兴安地块东北部原定为早中生代的花岗岩形成时间厘定为晚侏罗世。该晚侏罗世花岗岩以中粗粒花岗闪长岩—二长花岗岩为岩石组合,岩石具富硅碱、高钾、过铝、低铁钛镁等特点,属于过铝质高钾钙碱性系列,富集LREE,亏损HREE、Y和HFSE,高Sr,低Yb,高La/Yb、Sr/Y比值,具有“C型”埃达克质岩的特点。该花岗岩的形成与蒙古鄂霍茨克洋闭合引起的陆陆碰撞造山作用密切相关,岩浆源于造山带加厚的下地壳底部基性岩的部分熔融,岩浆形成演化中有富铝地壳物质的加入。该系列花岗岩与紧邻的早、中侏罗世TTG花岗岩反映侏罗纪蒙古鄂霍茨克洋经历了由洋壳俯冲到陆陆碰撞的构造演化。     

从古地磁研究看中国大陆形成与演化过程

古地磁学是进行大陆板块或微板块(地块)运动演化过程和古地理重建的最有效手段之一。近半个世纪以来,通过中外学者艰苦卓绝的努力,在中国大陆上积累了大量的古地磁数据,为中国大陆各主要块体的起源、构造演化和碰撞拼合过程等提供了定量约束。文中根据现代古地磁数据可靠性判别标准,对扬子、华北及塔里木地块显生宙古地磁数据进行了重新分析和筛选,结合拉萨和喜马拉雅地块的古地磁数据,对中国大陆的形成和演化提出了几点认识:(1)古生代中国大陆各主要块体基本位于赤道附近的低纬度地区;早古生代扬子、华北及塔里木地块与东冈瓦纳大陆关系密切;(2)中生代是中国大陆各主要块体发生碰撞和拼合的主要时期;(3)中国大陆主要块体间的碰撞和拼合具有局部首先碰撞、相互旋转、完全拼合、陆内挤压造山和伸展反弹的特点。     

东南亚新生代两类埃达克岩的分布、成因和含矿性

东南亚的巽他群岛-巴布亚新几内亚是新生代埃达克岩和类埃达克岩发育的地区。这些中酸性岩浆岩广泛见于印度尼西亚几内亚岛、苏拉威西和巴布亚新几内亚, 零星见于苏门答腊、班达岛弧、西爪哇和中加里曼丹等地。本区埃达克岩和类埃达克岩岩石类型分别属于岛弧拉斑钙碱性系列和高钾钙碱性系列, 以重稀土元素Y, Yb含量低(分别为Y ≤19 ×10-6和Yb ≤1.8 ×10-6)和高Sr值(＞355 × 10-6)为特征。微量元素蛛网图上有明显的Ba、K、Sr正异常峰和负的Th、Nb (Ta)异常谷。大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE)相对富集。本区埃达克岩和类埃达克岩的构造位置为新生代缝合线附近的大洋岛弧和陆缘造山带, 可划分为两种成因类型:第一种为岛弧拉斑/钙碱性系列, 其REE配分模式属于大洋岛弧型, 见于现代大洋岛弧, 称为岛弧型(O-型)埃达克岩; 另一种为高钾钙碱性系列, 其REE配分模式属于大陆型, 产于大陆板块边缘造山带, 与弧-陆碰撞和后碰撞构造环境有成因联系, 见于大陆边缘, 称为大陆型(C-型)埃达克岩。 研究结果表明:大陆型(C-型)埃达克岩和类埃达克岩分布区域与世界级斑岩铜-金矿分布相一致, 而大洋岛弧型(O-型)主要与浅成热泉金矿和喷气型有成因联系。      

初论陆-陆碰撞与成矿作用——以青藏高原造山带为例

青藏高原碰撞造山带以其成矿规模大、形成时代新、矿床类型多、保存条件好诸特征而被誉为研究大陆成矿作用的天然实验室。文章基于青藏高原已有的矿产勘查与研究成果,概述了大陆碰撞过程中的主要成矿作用及其成矿带的时空分布,初步分析了陆一陆碰撞所造就的成矿背景和成矿环境以及控制成矿作用的关键地质过程．并草拟了可供今后研究的工作模型。初步研究认为,始于60Ma的印度大陆与亚洲大陆碰撞至少形成了3个重要的控矿构造单元,即雅鲁藏布江以北的主碰撞变形带,雅鲁藏布江以南的藏南拆离-逆冲带和高原东缘的藏东构造转换带。主碰撞变形带以巨大规模的地壳缩短、双倍地壳加厚、大规模逆冲系和SN向正断层系统发育为特征,控制了冈底斯斑岩铜矿带(含浅成低温热液金矿)、安多锑矿化带和风火山铜矿化带及腾冲锡矿带的形成及分布;藏南拆离一逆冲带由藏南拆离系(STDS6)和一系列北倾的叠瓦状逆冲断裂带构成,控制了藏南变质核杂岩型金矿化、热液脉型金锑矿化和蚀变破碎带型金锑矿化的形成;藏东构造转换带以发育大规模走滑断裂系统、大型剪切带、富碱斑岩带和走滑拉分盆地为特征,控制了玉龙斑岩铜矿带、哀牢山和锦屏山金矿带及兰坪盆地银多金属矿带的分布。按成矿系统的基本思想,初步将青藏高原碰撞造山带的成矿作用划分为3个成矿巨系统：大陆俯冲碰撞成矿巨系统、陆内走滑一剪切成矿巨系统和碰撞后伸展成矿巨系统。在大陆俯冲碰撞阶段,主要发育与流体迁移汇聚和排泄有关的锑金铜热液成矿系统和碰撞期花岗岩岩浆．流体锡稀有金属成矿系统;伴随陆．陆碰撞而发生的陆内走滑．剪切作用,主要导致了走滑拉分盆地银多金属热液成矿系统、斑岩型铜钼金成矿系统和剪切带型金成矿系统的形成;在碰撞后伸展阶段,主要发育受SN向正断层系统控制的斑岩铜矿成矿系统、浅成低温热液金矿成矿系统和热水沉积铯锂硼金属成矿系统。在此基础上,初步提出了碰撞造山带成矿作用的构造控制模型。     

赣东北-皖南元古代造山带构造格架及演化

赣东北-皖南元古代造山带位于扬子板块南缘江南造山带东段,经历了晋宁早期俯冲和晚期碰撞两个造山阶段,自北而南可划分为九岭褶皱变形区、鄣公山构造混杂岩带、江山-绍兴对接带,其间均以区域性构造带相隔,变形强度依次增强,中元古代变质地层分属于史密斯、有限史密斯、非史密斯地层范畴,难以建立总体地层层序而区别于传统的“史密斯”地层;同时,该套地层又形成于元古代扬子、华夏两板块的张开-闭合过程中的统一大地构造背景下,存在着一定的必然联系而有别于“地体构造”、“构造混杂岩”;依据地层组成结合岩石化学研究,在“构造混杂岩”基础上建立了“双列岛弧”的“沟弧盆体系”模式。     

Ordovician tectonic transition from passive margin into peripheral foreland in the southern Ordos: A diagnostic insight into the closure of Erlangping Ocean between the North Qinling Arc and North China Block

Achieving a reliable closure time of a back-arc ocean is an essential aspect in studies on detailed tectonic processes of an active continental margin and arc–continent collision. This is particularly the case for the northern Qinling Orogen, which records the accretion of the North Qinling Arc (NQA) onto the North China Block (NCB) after the Erlangping back-arc ocean closure. Sedimentological, petrological and geochronological signatures from the Ordovician successions in the southern Ordos reveal a tectonic transition from passive continental margin to peripheral foreland in the southern NCB at the beginning of Katian. Sedimentological and geochronological investigations reveal an abrupt shift of accelerating basin subsidence and deepening at the earliest Katian, separating ca. 300-m-thick shallow-marine carbonate shelf assemblages from overlying ca. 2000-m-thick deep-water carbonate slope and turbidite associations. Zircon age spectra of the Katian turbidites are characterized by early-Palaeozoic and Neoproterozoic age clusters, which are different from those of the Middle Ordovician quartz arenites sourced merely from the NCB basement. Instead, these age patterns match well with those of the coeval successions in the northern NQA, indicating a spatially linked abyssal deposystem. Stratigraphic architecture deciphers a typical foreland basin geometry, involving, from south to north, northward-propagating turbiditic wedge, northward-backstepping carbonate slope and progressively shoaling carbonate platform, embodying foredeep, forebulge and backbulge, respectively. These characteristics of basin-fill evolution reflect the northward migration of the flexural wave as a dynamic response to the northward expansion of the thickened NQA thrust wedge. Together with the other geological and geochronological data, our new insights indicate a southward subduction polarity of the Erlangping back-arc oceanic crust followed by its termination at ca. 450 Ma, which was earlier than that of the main Proto-Tethyan Shangdan Ocean between the NCB and South China Block. Our new data provide an updated view of the complex history of the Proto-Tethys closure during the Gondwana assembly.     

大陆动力学数值模拟:问题、进展与展望

大陆动力学是地球动力学的基本组成部分,是板块构造理论的重要拓展,是固体地球科学的核心命题之一.在系统的地质、地球物理和地球化学观测的基础上,数值模拟是探讨大陆动力学过程和机制的有效手段.本文主要基于大陆动力学数值模拟,围绕大陆形成和演化过程的四个关键科学问题进行总结和探讨.①大陆起源与早期地球动力学演化.现今观测到的最...     

义敦岛弧带弧后区板内岩浆作用的时代及意义

通过对义敦岛弧夏囊沟一带酸性火山岩的岩石地球化学和Rb-Sr同位素研究,首次在该岛弧弧后区确立了一条板内火山岩带.这些火山岩属钾玄岩系列,以高K2O,低CaO,富Nb、Ta、Zr、Hf,贫Sr、Eu为特点,具标准的"V"型稀土元素配分型式,构造环境判别图解显示其形成于板内裂陷环境.由4个全岩样品给出的Rb-Sr等时线年龄t=189.2±5.0 Ma,相关系数R=0.999?824,ISr=0.714?578.认为火山岩的成分分异受斜长石在岩浆源区熔融残留和岩浆形成后黑云母的结晶分离双重控制.位于该带东侧弧后扩张盆地中的晚三叠世勉戈组双峰火山岩的形成年龄为213.1 Ma,说明该岛弧仅仅在24 Ma左右时限内就完成了从俯冲造弧到板内裂陷的重大转换,由此可对该岛弧带的碰撞造山过程和演化时序做出精确约束.     

俯冲、碰撞、深断裂和埃达克岩与斑岩铜矿

无论是碰撞前的B型俯冲,还是碰撞后的A型俯冲,形成斑岩铜矿都必须要有洋壳或上地幔为主的物质参与.因此斑岩铜矿的初始锶值都小于0.708,超过0.708,则意味地壳物质的增多,将形成斑岩钼矿和斑岩钨锡矿.斑岩铜矿带常常与切穿地壳的深断裂带平行共生,并产于其上盘,在该地带往往发育壳幔混合以幔为主的深源花岗质浅成-超浅成小斑岩体.含铜斑岩和埃达克岩可能均为俯冲和交代产物,因而具有相似的特征,但到俯冲末期它们分道扬镳了.文章通过对冈底斯斑岩铜(钼、金和多金属)矿带的分析,来讨论俯冲、碰撞和深断裂带与斑岩铜矿的关系.同时也通过我国中央碰撞造山带仅发育斑岩钼矿,而缺乏斑岩铜矿,从而证明上地幔物质的加入对斑岩铜(金)矿的重要意义.