祁连造山带东段中寒武世深沟组中-基性火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造环境

拉脊山构造带南东端磨沟地区出露一套变安山岩夹片理化变玄武岩组合,其原岩分别为亚碱性拉斑系列安山岩和玄武岩。研究表明,变安山岩锆石U-Pb年龄为503.1±6.6Ma,形成于中寒武世。玄武岩稀土元素总量为93.40×10~(-6)～135.39×10~(-6),(La/Yb)_N值为2.76～3.64,δEu为0.87～1.00,微量元素蛛网图具有不相容元素富集特征,没有明显的Nb、Ta负异常,与板内火山岩特征相似。安山岩稀土元素总量低于玄武岩,而微量元素蛛网图具有富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等特征。岩石成因研究表明,玄武岩没有经历显著的地壳混染,为软流圈地幔石榴子石+尖晶石二辉橄榄岩低程度部分熔融的产物,而安山岩为地壳部分熔融的产物。构造环境判别表明,深沟组火山岩形成于大陆裂谷环境,表明祁连地块中部的拉脊山构造带南东端可能没有发育成熟的洋盆系统,随后在南祁连洋早古生代俯冲消减过程中以裂谷型岩石圈碎片的方式构造侵位于中祁连地块南缘。     

东昆仑东段三叠纪岩浆混合作用:以香加南山花岗岩基为例

香加南山花岗岩基位于东昆仑造山带东段,岩基主要岩石类型为花岗闪长岩。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体为香加南山岩基的重要组成部分。香加南山花岗岩基含大量暗色微粒包体,包体中捕掳晶丰富。千瓦大桥-加鲁河一带花岗岩体寄主岩中斜长石和暗色微粒包体中捕掳晶斜长石具正常环带,An值震荡变化,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较低,具壳源特征;暗色微粒包体中基质斜长石具核边结构,核部和边部An值存在间断,角闪石和黑云母Mg O含量和Mg#值较高,具幔源特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示千瓦大桥花岗闪长岩、暗色微粒包体和加鲁河辉长岩的结晶年龄分别为251.0±1.9Ma、252.8±3.0Ma和221.4±3.3Ma。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),具较低的Mg#和Nb/Ta比值;从千瓦大桥到加鲁河花岗闪长岩呈现出由准铝质中钾钙碱性系列向准铝-弱过铝质中钾-高钾钙碱性系列演化;暗色微粒包体和加鲁河辉长岩轻重稀土元素分异程度相对较低,具较高的Mg#和Nb/Ta比值。千瓦大桥花岗闪长岩和加鲁河花岗闪长岩分别为古特提斯演化俯冲阶段和后碰撞阶段幔源岩浆底侵新生地壳使其部分熔融产物。镁铁质岩浆注入长英质岩浆的混合作用形成了暗色微粒包体。岩浆混合过程中,如果岩浆不完全混合,混合岩浆中混入物质除了长英质岩浆的残留岩浆和捕掳晶,还应该有镁铁质岩浆与长英质岩浆之间的元素梯度差导致的物质扩散;如果岩浆为近完全混合,混合岩浆近似为镁铁质岩浆和长英质岩浆以一定比例二元混合。东昆仑东段晚古生代-早中生代幔源岩浆对花岗质岩浆的影响是一个持续的过程,从俯冲阶段早期流体交代地幔熔融,到俯冲阶段后期板片断离,然后同碰撞阶段板片断离的持续影响,再到后碰撞阶段加厚地壳的拆沉作用,由于地球动力学体制不同,导致幔源岩浆影响的大小和特征不同。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西藏日喀则白马让蛇绿岩:亚洲大陆边缘的小洋盆

藏南雅鲁藏布蛇绿岩被认为是新特提斯大洋岩石圈的残留。该带中段的日喀则白马让蛇绿岩是保存较完整的蛇绿岩岩块之一。该蛇绿岩主要由橄榄岩、蛇纹岩、镁铁质侵入岩和玄武岩组成,缺堆晶岩系。镁铁质侵入岩主要呈辉绿岩脉、岩床和少量的岩墙产出。辉绿岩脉在整个蛇绿岩层序中均有分布,侵入橄榄岩的部分岩脉已经变为变辉绿岩和异剥钙榴岩。辉绿岩床(墙)向上逐渐过渡为玄武岩。局部可见日喀则群整合覆盖在玄武岩之上。地球化学分析显示不同产状的镁铁质岩均属于低钾或中钾的拉斑玄武岩,亏损Nb、Ta、Ti和LREE,具有弧前玄武岩(FAB)或弧后盆地玄武岩(BABB)的特征,它们的Ti/V和Yb/V的比值与BABB或正常大洋中脊玄武岩(N-MORB)相似,Sr-Nd-Pb同位素数据指示了亏损地幔(DM)与富集地幔(EM)过渡的源区。镁铁质岩野外产出关系和地球化学特征表明,白马让蛇绿岩的镁铁质岩组合可能形成于SSZ环境。考虑到超镁铁质岩、镁铁质岩和日喀则群在空间上的连续性,认为白马让蛇绿岩可能是起源于亚洲大陆边缘俯冲带上的洋盆,属于原地系统,而非外来的构造岩片。     

东昆仑东段阿拉思木辉长岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及洋盆闭合时限界定

东昆仑东段广泛分布晚古生代的中酸性花岗岩,基性岩浆岩记录较少。本文选择位于东昆仑北弧岩浆岩带南缘的阿拉思木基性岩进行研究,为东昆仑东段晚古生代岩浆演化研究提供新的依据。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得阿拉思木基性岩形成年龄为(241±1)Ma,为中三叠世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石具有低Ti O2(0.17%~0.37%,平均值0.25%)和较高的Mg#值(72.94~77.32,平均值为74.95)及Al2O3值(13.08~23.20%,平均值18.9%),富集大离子亲石元素(LILE:Sr、Rb、Ba),明显亏损高场强元素(HFSE:Nb、Ta、Zr、Hf)。Harker图解表明,Mg O与Fe2O3T、Ti O2、Ni、Co呈明显的正相关,暗示阿拉思木基性岩浆在形成过程中有一定程度的橄榄石、钛铁氧化物的分离结晶。阿拉思木辉长岩具有岛弧玄武岩的地球化学特征,并且其结晶年龄明显早于东昆仑碰撞及后碰撞构造岩浆时限。综合区域地质资料认为,阿拉思木辉长岩可能代表了东昆仑地区中三叠世洋壳俯冲的最晚期岩浆记录,进而确定东昆仑古特提斯洋俯冲结束碰撞开始的时间可能为中三叠世。     

青海南山当家寺花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

青海南山构造带发育北西—南东向展布的印支期花岗岩带,其研究对厘清古特提斯演化阶段西秦岭造山带与南祁连构造带的衔接转换关系具有重要意义。当家寺花岗岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩组成的复合花岗岩基。本文对当家寺花岗岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,花岗闪长岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为240.1±2.1 Ma和241.0±2.6 Ma,属于中三叠世。地球化学研究显示岩体相对高硅(SiO_2=66.37%~73.99%)和富钾(K_2O=3.37%~4.73%),属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾型,具中等程度的铕负异常(δEu=0.32~0.64)。微量元素显示富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因研究表明其形成于下地壳基性岩为主的源岩的部分熔融,同时存在一定程度幔源岩浆贡献。结合区域地质背景资料,认为当家寺花岗岩体形成于洋壳俯冲阶段,可能为宗务隆洋向南俯冲的地球动力学背景下的产物。     

青海南山沟后岩浆杂岩体锆石U-Pb年代学、岩石成因及其地质意义

青海南山构造带是衔接宗务隆构造带、南祁连构造带和西秦岭造山带的重要结合带。沟后岩浆杂岩体位于青海南山构造带东段,主要由辉长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩组成。本文对沟后岩浆杂岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,辉长岩、辉长闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及暗色微粒包体的结晶年龄分别为248.8±2.6 Ma、243.2±2.1 Ma、243.1±0.9 Ma、244.0±2.1 Ma和249±3 Ma。辉长岩富铁、镁,贫碱;辉长闪长岩高铝、富钙和钠,二者均为钙碱性岩类。石英闪长岩和花岗闪长岩为准铝-弱过铝质高钾钙碱性岩,暗色微粒包体属钙碱性-碱性岩系列。不同岩石类型均表现为富集大离子亲石元素(Cs、Rb、K)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P、Ba负异常;稀土元素配分曲线均具有轻重稀土分异的右倾特征,具弱-中等负Eu异常。岩相学和岩石地球化学特征表明沟后岩浆杂岩体具壳幔岩浆混合特征,暗示其可能形成于由俯冲流体交代地幔楔部分熔融的幔源岩浆底侵作用下的构造环境。辉长岩为幔源岩浆经分离结晶的产物,辉长闪长岩为幔源岩浆经分异演化并混染少量壳源岩浆的产物;中基性岩浆与壳源中酸性岩浆发生混合并经历一定的分异演化过程形成了石英闪长岩和花岗闪长岩。结合区域地质资料分析认为,沟后岩浆杂岩体可能代表了研究区早三叠世晚期-中三叠世早期宗务隆洋向南消减作用相关的构造岩浆事件。     

青海南山地区加里东期强过铝质花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

青海南山地区位于南祁连构造带和西秦岭造山带的交接部位,在该地区元古宇变质地层中新厘定出一套含石榴子石白云母二长花岗岩,并对其进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究。结果表明,浪日娘含石榴子石白云母二长花岗岩结晶年龄为438.7±4.2Ma,形成于早志留世早期。岩石含石榴子石、白云母、电气石等高铝矿物,同时具高SiO_2、富Al_2O_3特征,高铝饱和指数A/CNK=1.09～1.28,属高钾钙碱性强过铝质S型花岗岩;微量元素富集大离子亲石元素Cs、Rb、U、K和Pb,亏损高场强元素Nb、Ti、Zr、P和Ba、Sr;稀土元素总量低,配分曲线为轻稀土元素富集的右倾模式,具有弱-中等负Eu异常。高Rb/Sr值(1.83～3.95)、低CaO/Na_2O值(0.11～0.19),伴随有Pb正异常和Ba负异常,暗示源区物质成分为泥质岩并经历了缺水熔融条件下的白云母脱水熔融。结合岩体年龄及区域地质资料,推断其可能形成于原特提斯洋闭合碰撞造山过程。     

东昆仑都兰县可可沙地区加里东期石英闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其意义

野外调研和室内综合分析表明,出露于东昆仑造山带东段都兰可可沙地区的加里东期石英闪长岩体包括4种岩石类型:①灰—深灰色中粒石英闪长岩;②灰色中粒片麻状石英闪长岩;③灰色中粗粒角闪石英闪长岩;④浅肉红色中细粒似斑状二长花岗岩。用LA-ICP-MS法进行了锆石U-Pb同位素年龄测定,样品11013的锆石206Pb/238U加权平均年龄为515.2Ma±4.4Ma(MSWD=2.5),限定该石英闪长岩体的形成时代为中寒武世,表明东昆仑造山带加里东早期存在一期岩浆活动事件。     

川西北碧口地块老河沟岩体和筛子岩岩体地球化学特征及其构造环境

老河沟岩体和筛子岩岩体位于碧口地块西南部。岩体的SiO2(69.89%～71.69%)和Al2O3(15.01%～16.25%)含量均很高,A/CNK在1.04～1.12之间,为硅和铝过饱和类型,属典型的强过铝质花岗岩。稀土元素总量(∑REE)为33.13×10-6～150.42×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱的负铕异常。高场强元素(Ta、Nb、Ti等)具有明显的负异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)具有明显的正异常。岩体可能是以杂砂岩成分为主的沉积岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位过程中形成的,是一种典型的壳源成因类型。老河沟岩体和筛子岩岩体具有后碰撞岩浆活动的特征,是印支期华北和扬子地块碰撞导致地壳加厚环境下下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,为后造山花岗岩类。