Detrital zircon ages and Hf isotopic compositions of metasedimentary rocks in the Wuqia area of Southwest Tianshan,NW China: implications for the early Paleozoic tectonic evolution of the Tianshan orogenic belt

ABSTRACT

The Chinese Southwest Tianshan Orogenic Belt is located along the boundary between the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) and the Tarim Block (TB), NW China. It records the convergence of the Tarim Block and the Middle Tianshan, and is, therefore, a crucial region for understanding the Eurasia continental growth and evolution. The Wulagen (geographical name) metasedimentary rocks of the Wuqia area (mainly metamorphic sandstones and mica schists) form one of the metamorphic terranes in the Southwestern Tianshan Orogenic Belt. The geochronology of these rocks is poorly known, which hampers our understanding of the tectonic evolution of the belt. We analyzed 517 zircon grains for detrital zircon U–Pb dating and 93 zircon grains for in situ Lu–Hf isotopic compositions from the Wulagen metasedimentary rocks. The analyzed zircon grains yield Neoarchean to late Paleozoic U–Pb ages with major age peaks at ~2543 Ma, 1814 Ma, 830 Ma, 460 Ma, and the youngest cluster of zircon (magmatogene) ages is 395 Ma. The zircon U–Pb data show that the late Paleozoic (Early Devonian) is the maximum depositional age of the Wulagen metasedimentary rocks, rather than the previously considered Precambrian period. The zircons with Paleozoic ages yield εHf(t) values of ?22.0 to +11.3 and two-stage model ages (TDM₂) of 3.95 to 1.30 Ga, suggesting that the parental magmas were formed from partial melting of pre-existing crustal rocks. Our zircon U–Pb geochronology and Hf isotopic data indicate the major source regions for the Wulagen metasedimentary rocks was the Kyrgyzstan North Tianshan. The zircon age population of 600–400 Ma (peak at ~460 Ma) has negative εHf(t) values (?15.0 to ?0.6) and Mesoproterozoic two-stage model ages, suggesting that the early Paleozoic magmatism resulted mainly from the melting of ancient crust, which played an important role in crustal evolution in the southern CAOB.     

郯庐断裂带新近纪以来的挤压构造与合肥盆地的反转

郯庐断裂带于新近纪以来呈现强烈的逆冲活动,使得先存的伸展性断层产生了一系列逆冲反转构造.该逆冲活动使合肥盆地东部边缘地层被明显掀斜并产生断弯褶皱.与此同时,合肥盆地也相应遭受了挤压而反转,在合肥盆地内形成了一系列NW向左行平移断层和NNE向的宽缓褶皱构造.这些构造对油气二次运移和圈闭有利.在太平洋板块向西俯冲产生的弧后扩张使中国东部大陆受到挤压的区域动力学背景下,郯庐断裂的逆冲活动和合肥盆地反转构造在近EW向挤压应力下形成.     

山东济阳帚状构造体系与油气聚集

本文阐述了济阳帚状构造体系的特点及其内部油气分布特征,并从济阳帚状构造体系的形成与演化的角度分析了该构造体系与油气形成与分布的关系,认为济阳帚状构造体系是多期旋扭复合作用的结果,它控制了油气的形成、运移和聚集,研究表明油气在帚状构造体系的撒开端富集,而在收剑端相对贫乏。      

郯庐断裂带及邻区构造组合研究

地壳岩石圈中的各种构造要素是相互关联和相互依存的。本文从构造变形场的角度 ,分别分析和总结了郯庐断裂带及邻区伸展构造组合、挤缩构造组合、走滑构造组合和垂直构造组合的不同类型 ,分析了相同构造活动期不同部位构造组合的并列和干涉 ,以及不同构造活动期构造组合的叠加复合。对构造组合的分析和归并 ,实现了大中小型构造的衔接 ,对油气构造的成藏控制机制分析及油气资源的预测和评价具有重要的指导意义。     

东海原甲藻对中肋骨条藻的他感作用初探

在实验室内将不同生长期的东海原甲藻(Prorocentrum donghaienseLu)培养液滤液用切向超滤技术分级处理后,培养中肋骨条藻(Skeletonema costatum),发现东海原甲藻的滤液对中肋骨条藻的生长具有促进作用,不同生长期的东海原甲藻分泌物在粒级100 ku～0.45μm的培养液中对中肋骨条藻的促进作用最明显,表明东海原甲藻可以产生大小不同的可促进中肋骨条藻生长的他感物质,且在100 ku～0.45μm范围含量较大。东海原甲藻对中肋骨条藻的生长促进作用在不同生长期作用强度不同,促进作用最明显的是消亡期,其次为平台期,指数生长期的藻液是3种藻液中促进作用最小的。     

凤眼莲根对东海原甲藻生长的抑制作用及机制研究

观察凤眼莲Eichhornia crassipes根粉末及丙酮提取物对东海原甲藻Prorocentrum donghaiense生长的影响,比较分析根系丙酮提取物中的化学成分以及不同成分抑藻效果,探讨凤眼莲根对藻类生长的抑制作用及其化学基础。结果显示,1.5g.L-1以上的凤眼莲根粉末可完全抑制东海原甲藻的生长。实际浓度0.019g.L-1的凤眼莲根丙酮提取物对东海原甲藻可产生50%的抑制率。N-苯基-2-萘胺浓度为1mg.L-1时,第6天对东海原甲藻的抑制率超过60%。浓度50μl.L-1时,亚油酸对东海原甲藻的抑制率超过80%。气相色谱-质谱联用(GC-MS)或高效液相色谱(HPLC)检测显示,凤眼莲根丙酮提取物中含有一定量的亚油酸和N-苯基-2-萘胺,同时还有大量的长链脂肪酸如十六酸、9-十六碳烯酸等。结果表明,凤眼莲根可显著抑制东海原甲藻的生长,N-苯基-2-萘胺、亚油酸可能是凤眼莲根抑藻的主要因子。     

郯庐断裂带的伸展活动及其动力学背景

郯庐断裂带的伸展活动发生于晚白垩世至早第三纪,控制形成了-系列断陷盆地.安徽段的断陷出现在晚白垩世至早第三纪,苏鲁段仅发生于晚白垩世,而山东潍坊以北的断陷皆出现在早第三纪,显示了伸展活动南早北晚的迁移规律.这一伸展活动叠加在前期走滑构造之上,呈现为幕式的正断层运动.现可鉴别出断裂带的伸展活动经历过5次显著的断陷事件.郯庐断裂带的伸展构造多不同于典型的裂谷.它与中国东部同期一系列伸展盆地形成的动力学背景一致,是太平洋板块向西正面高角度俯冲下、中国东部岩石圈上拱中出现的巨型伸展构造.     

潞安矿区煤储层裂隙及其与人工裂缝的关系

为了研究潞安矿区煤储层压裂人工裂缝与天然裂隙的关系,井下实测了矿区煤储层宏观裂隙,扫描电镜观测了煤储层显微裂隙;探讨了矿区含裂缝非均质煤岩破裂规律。对原位煤储层条件下人工裂缝沿天然裂隙扩展的最大水平主应力方向与天然裂隙走向夹角的临界值进行了计算。结果表明:矿区的漳村、司马、屯留、常村和五阳5个区块临界值分别为12.00°、9.22°、9.16°、8.56°和7.42°,当最大水平主应力方向与天然裂隙走向的夹角小于此临界角时,人工裂缝沿天然裂隙扩展,反之沿最大水平主应力方向扩展。据此,探讨了潞安矿区原位煤储层压裂裂缝沿天然裂隙扩展的3种模式。      

苏皖地块－－特提斯演化阶段独立的构造单元

基于苏皖地区的基底性质、晚元古代-中生代特征的沉积-火成建造、区域成矿和构造专属性，结合古地磁资料，提出了苏皖地块是特提斯演化阶段独立的构造单元的观点。它以苏鲁洋与华北克拉通间隔。震旦纪-早古生代的建造及变形特征与扬子克拉通有差异。石炭纪末和早二叠世的沉积和生物群表明它当时是古特提斯洋域里的一个中间地块，此时它已独立于扬子克拉通之外。三叠纪时苏鲁洋发生过大规模的消减但未闭合，因而苏皖地块的晚三叠世植物群与扬子克拉通有较明显区别。苏皖地块与华北克拉通（指胶辽地块）碰撞可能发生在早白垩世，该地区超高压变质岩的折返与之有关。之后，苏皖地块成为亚洲大陆雏形的一部分。     

郯庐断裂带中-南段中生代岩浆活动的构造背景与深部过程

郯庐断裂带内岩浆岩及糜棱岩的年龄及野外研究表明以中-酸性为主的岩浆活动主要发生在早白垩世走滑运动的晚期,岩石化学以富钾、富碱为特征;稀土元素以轻稀土富集、重稀土亏损为特征;微量元素表现出富集大离子亲石元素,尤其是强不相容元素;同位素组成显示岩浆来源于壳幔过渡带.带内岩浆活动明显受断裂带控制,走滑晚期的岩浆活动起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带,在伊泽奈崎板块斜向俯冲、中国东部遭受区域性剪切-挤压的背景下出现.在此背景下中国东部发生了岩石圈减薄,同时出现了一系列北东-北北东向已深切至壳幔边界的左行平移断裂系,从而诱发了大规模的岩浆活动.