阿拉善地块南缘古生代花岗岩类研究进展

阿拉善地块处于华北克拉通,塔里木克拉通和祁连造山带的交汇处,其南缘古生代花岗岩广泛分布。结合近年来阿拉善南缘古生代花岗岩研究成果,从锆石U-Pb年代学和地球化学等方面进行分析总结,认为阿拉善南缘早古生代花岗岩主要受控于祁连造山带的构造演化,其岩浆活动可分为两期,中奥陶世—早志留世和中志留世—早泥盆世,前者处于俯冲环境,后者为后碰撞伸展环境;晚古生代花岗岩仅零星出露于龙首山地区,岩石地球化学特征与宗乃山—沙拉扎山构造带花岗岩相似,与中亚造山带的构造演化相关。并对目前研究中存在的问题和未来研究的方向提出了建议。     

早古生代阿拉善地块与华北地块之间的关系:来自阿拉善东缘中奥陶统碎屑锆石的信息

阿拉善东缘奥陶纪地层位于鄂尔多斯(华北地块)与北祁连早古生代造山带之间的过渡地区,该区的构造背景一直是长期争论的问题,它涉及到阿拉善地块是否与华北地块相连、奥陶系的物源以及"贺兰拗拉槽"是否存在等问题。分布于阿拉善地块东缘的中奥陶统米钵山组的碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄测试表明,样品中数量最多的锆石年龄为900～950Ma,Alxa-1的峰值年龄为916Ma,Alxa-2的峰值年龄为953Ma,次者在494～623Ma之间,这个区间内存在多个峰值,如Alxa-1存在505Ma和588Ma两个主要峰值,Alxa-2则存在494Ma、517Ma、623Ma等几个峰值。在2.5Ga左右两个样品都存在一个弱的峰值,Alxa-1峰值为2517Ma,而Alxa-2峰值为2552Ma和2670Ma。除此之外,两个样品都有个别大于3.0Ga的成分,Alxa-1样品中最年轻的锆石为451±8Ma,Alxa-2样品则为483±4Ma。这些年龄以及沉积特征表明:(1)传统认为的奥陶纪"贺兰拗拉槽"并不存在,鄂尔多斯西南缘地区以及阿拉善东部地区当时属于北祁连早古生代周缘前陆盆地系统;(2)早古生代主要物源来自北祁连造山带,新元古代物源来自阿拉善地块;(3)鄂尔多斯西缘整个米钵山组的锆石年龄分布及其变化,指示出北祁连造山带(岛弧)逐渐靠近阿拉善地块,其间洋盆逐渐消失的过程;(4)阿拉善地块基底与华北有明显差别,阿拉善地块明显受到新元古代和古生代构造热事件的影响,两者可能是在中奥陶世或之后才拼贴在一起。     

内蒙古阿拉善沙漠世界地质公园

内蒙古阿拉善沙漠世界地质公园位于内蒙古自治区阿拉善盟境内,东倚贺兰山,南接祁连山,西达黑河,北部有结构洼地与外蒙为界。该公园以其特殊的地理位置、地质构造、生态环境和气候条件,形成了以沙漠、戈壁为主体的地貌景观,是中国唯一的沙漠地质公园。并于首届中国地质公园“选美”活动中获得“中国最美地质公园”的称号。     

阿拉善地块北缘雅干花岗岩体地球化学、地质年代学及其对区域构造演化制约

位于阿拉善北部中蒙边境地区的雅干花岗岩体以二长花岗岩为主,岩体的锆石离子探针U-Pb年龄为283.2±2.2Ma (n=14,MSWD=0.016).该花岗岩体具有相对较低的SiO2含量(66.96％～70.71％),和较高的A12O3(15.05％～16.05％)和(Na2O+ K2O)含量(7.24％～9.19％),且岩体钠含量稍高(Na2O/K2O＞1).雅干花岗岩体总体上表现为高钾钙碱性及偏铝质-过铝质的特征.岩体稀土元素总合量为101.9×10-6～133.1 ×1O-6,在稀土元素配分模式图中,岩体表现为轻-重稀土元素中等程度-强烈分异,同时具有明显的负Eu异常(δEu =0.59 ～0.77);在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,岩体表现为亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、Cs、Th、K等大离子亲石元素;岩体同位素特征则表现为具有高的(87 Sr/86 Sr)i值(0.707654 ～0.710235)以及负εNd(t)值.根据雅干花岗岩体的形成时代、地球化学特征以及相关的沉积建造特征,可推断该岩体形成于后碰撞环境,表明古亚洲洋在阿拉善地块北缘北部地区的分支于早二叠世(283.2 ±2.2Ma)之前已经闭合.     

阿拉善沙漠湿沙层水分来源同位素示踪

为弄清阿拉善沙漠湿沙层的水分来源,在该地区进行了人工模拟降水入渗的示踪试验。模拟单次降水量为59 mm,观察剖面最大入渗深度仅为46 cm,这一结果表明该地区的降水几乎不能通过沙层入渗到地下水中。对4个沙丘湿沙层剖面中不同深度的含水率、Cl-、δD与δ18O进行了分析,数据显示在蒸发能力极强的阿拉善地区,地下水是以薄膜水的形式,通过蒸发、凝结向地表运动,最终蒸发排泄。泉水、井水、湖水与土壤水中的同位素特征表明具有相同的补给源,均来自于地下水。推断横穿阿拉善地块的杂多-雅布赖断裂带与狼山-日喀则断裂带中可能存在地下水深循环通道,青藏高原河流、湖泊的渗漏水可能是阿拉善地下水的主要补给源。     

阿拉善右旗地区晚石炭世埃达克岩的发现及其大地构造意义

阿拉善地块西南缘沙枣泉石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄302 ± 9.2 Ma,SiO2含量在60.66%~61.37%之间,MgO 含量在2.13%~2.51%(Mg#= 0.48~0.51)之间,具高Al(Al2O3=17.98%~ 18.44%),富Ca(CaO= 6.08%~6.59%)、富Na贫K(Na2O= 4.20%~4.46%,K2O= 0.67% ~0.92%,K2O/Na2O= 0.16~0.22), 以及高Sr(582×10 - 6~620×10 - 6), 低Y(11.4×10-6~13.7×10–6)、Yb(1.02×10- 6 ~1.51×10–6),高的Sr/Y(35.15~53.25),Y/Yb(11.00~11.23)和La/Yb(7.28~15.10)比值;岩石富集不相容元素（Rb,Th, K, U, Pb等） 及LREE,强烈亏损高场强元素Nb,Ta,Ti以及HREE,轻微的正Eu异常（δEu为0.97~1.18,平均值为 1.1）。岩体总体特征类似于环太平洋新生代埃达克岩。结合霍尔森-查干楚鲁蛇绿岩年代学及区域内其他花岗岩类地球化学 特征认为,沙枣泉埃达克岩是晚石炭世晚期霍尔森-查干楚鲁弧后盆地向南初始俯冲于阿拉善微陆块之下,玄武质洋壳 发生部分熔融且与地幔发生一定程度的交代作用、快速上升形成的,指示雅布赖-巴音诺尔公“陆缘弧”建造始于晚石 炭世-早二叠世, 古亚洲大洋最南端的南蒙古大洋闭合时限应介于275~250 Ma之间,为中-晚二叠世。     

甘肃合黎山古元古代正长岩的发现及其对阿拉善地块大地构造属性的启示

阿拉善地块的大地构造属性是近年来地质界激烈争论的科学问题:是华北克拉通的一部分,还是在前寒武纪尚未与华北克拉通拼合?研究阿拉善地块的基底并与华北克拉通主体进行对比,对探讨这一问题具有重要启示。阿拉善地块的基底仅在其东部和西南缘零星出露,且前人的研究主要集中在地块东部。在阿拉善地块西部的合黎山地区,有正长岩侵入龙首山群,并被震旦系不整合覆盖。该正长岩强烈富钾(K_2O=13.77%),轻、重稀土明显分异((La/Yb)_N=46.62),显示Nb-Ta负异常和Pb-Zr-Hf正异常,并具有高Sr低Nd的同位素特征(ε_(Nd)(t)=-5.05),表明该岩体源于玄武质下地壳的部分熔融。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,该正长岩形成于(1872±12) Ma,即古元古代,并记录了～2.7 Ga的地壳生长以及～2.5 Ga和～1.95 Ga的岩浆活动。合黎山古元古代正长岩的发现补充了阿拉善地块前寒武纪基底的组成,进一步完善了阿拉善地块新太古代—古元古代基底和构造热事件的时代格架,且与华北克拉通主体十分相似,指示二者具有明显的亲缘性。     

北山—阿拉善地区二叠—三叠纪富碱侵入岩的岩石学特征

甘肃北山－内蒙古阿拉善地区发育有一套以正长岩、石英正长岩、霓辉正长岩、霓霞正长岩类为代表，包括碱性辉长岩、二长岩、石英二长岩、碱长花岗岩和碱性花岗岩等类岩石在内的富碱侵入体。本文总结了它们的空间分布、形成时代、产状、岩石组合和岩石化学特征；指出它们具有近东西向的分布特征，主体形成于二叠－三叠纪时期，具有富碱、碱性岩类的岩石化学特征，构成一条富碱侵入岩带；认为其时空分布特点与华北地台、塔里木地台北缘及邻区碱性岩带一致，是华北－塔里木北缘及邻区巨型碱性岩带的重要组成部分。     

阿拉善地块中元古代诺尔公群的构造变形特征

阿拉善地块作为华北板块的重要组成部分及关键的构造单元,经历了不同时期构造热事件的叠加作用。本文选取阿拉善地块巴音诺尔公地区出露的中元古代诺尔公群进行研究,总结了这些前寒武纪岩石的几何学、运动学及显微构造特征,并对其构造格架、变形期次进行了初步划分。研究表明,中元古代诺尔公群内部至少存在两期变形,早期变形表现为原始层理的片理化过程,形成了区域走向近NE-SW向的片理;而晚期变形则表现为顺片理走向的右行走滑剪切作用。结合前人已有研究成果及年代学资料,认为中元古代诺尔公群的内部变形主要受到石炭纪-二叠纪查干础鲁弧后盆地向阿拉善微陆块之下俯冲作用的控制,俯冲作用造成了NW-SE向的挤压,从而发生了早期片理化,而随后顺俯冲带走向的走滑作用则调节了挤压造成的缩短。