东昆仑东段古特提斯洋俯冲作用——乌妥花岗岩体锆石U-Pb年代学和地球化学证据

东昆仑东段发育了一条晚二叠世-中三叠世以花岗质岩石为主的巨型弧岩浆岩。本文对东昆仑东段的中三叠世乌妥花岗岩体开展了岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及地球化学研究。结果表明,乌妥花岗岩体主要包括花岗闪长岩、斑状二长花岗岩和正长花岗岩三种岩石类型,对应的锆石U-Pb年龄分别为248Ma、247Ma和245Ma,形成时代为中三叠世。主量元素特征显示其具有高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质的I型花岗岩的属性。球粒陨石标准化稀土元素配分图解具轻稀土明显富集、重稀土亏损和Eu弱负异常-强负异常特征。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、Ba、U等)、亏损高场强元素(Nb、Ti、Ta等)、而Zr和Hf无明显异常的特点。乌妥岩体总体具有负的Hf同位素组成特征,花岗闪长岩εHf(t)为-1. 5～+3. 4、斑状二长花岗岩εHf(t)为-4. 1～-0. 6、正长花岗岩εHf(t)为-6. 9～-0. 9。多种微量元素构造环境判别图解表明其形成于类似安第斯型陆缘弧的构造环境。岩石成因研究表明洋壳俯冲带上部壳幔接触过渡部位多次岩浆MASH过程及分离结晶作用是形成乌妥花岗岩体的重要方式。综合前人东昆仑地区有关三叠纪沉积地层及岩浆岩资料,认为布青山-阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世向北俯冲于东昆仑地块之下,弧岩浆岩记录的布青山古特提斯洋盆向北俯冲过程一直持续到中三叠世晚期。晚三叠世,东昆仑南缘古特提斯洋盆关闭,东昆仑造山带转换为碰撞及后碰撞造山阶段,并形成了区域上具碰撞构造属性的侵入岩。     

山西本溪组铝土矿成矿条件及成矿规律探讨

通过对山西石炭系本溪组铝土矿,即华北G层铝土矿形成的构造背景、古地理环境及铝土矿床的分布分析,指出了山西铝土矿矿床主要分布在各古陆、古岛边缘的成矿盆地中,且成矿盆地的封闭性越好越有利于成矿.古陆上广泛出露的铝硅酸盐岩经过风化分解,其中的K、Na、Ca、Mg等元素大多数被淋失,Fe、Al、Ti、Si等元素相对富集,残留在红土风化壳中,经海侵短距离机械搬运至沉积盆地沉积.通过对铝土矿成分及其围岩物质组分的分析,进一步确认沉积在古陆边缘的原始铝土矿层埋藏于潜水面以下的还原环境中,经地下水、地表水等酸性溶液的淋滤脱硅后沉积成矿,后经地壳抬升,通过对原始铝土矿的渗流作用、氧化改造而达到铝土矿的富集,且铝土矿多分布在靠近古陆边缘的缓坡一侧,在沟谷两侧的高山低洼处矿体较富,而埋藏越深越则不利于成矿.     

东昆仑南缘布青山构造混杂岩带的地质特征 及大地构造意义

在1∶50000地质填图的基础上,运用详细的野外剖面测制、岩石组合分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年等研究手段,将东昆仑南缘布青山构造混杂岩划分为基质和构造混杂岩块。构造混杂岩块包括变质基底岩块、洋壳型岩块和岛弧型岩块。其中,洋壳型混杂岩块又细分为早古生代蛇绿岩(516.4Ma±6.3Ma)、晚古生代蛇绿岩(332.8Ma±3.1Ma)和海山/洋岛玄武岩;岛弧型混杂岩块细分为加里东期中酸性侵入岩岩块(441.1Ma±6.3Ma)和火山熔岩岩块。建立了东昆仑南缘布青山构造混杂岩带2套典型的古洋盆扩张、俯冲消减的物质组合,分别代表东原特提斯洋和东古特提斯洋的形成与演化,从而为研究东特提斯洋演化的进程提供了新证据。     

东昆仑东段巴隆花岗质片麻岩年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑东段巴隆南侧古元古界白沙河岩组中可识别出一套花岗质片麻岩。采用LA-MC-ICP-MS方法进行锆石UPb年代学分析,获得加权平均年龄为870.6±7.7Ma(MSWD=2.6)和875.3±6.3Ma(MSWD=0.92),显示该岩体形成于新元古代早期,并经历了早古生代变质作用。地球化学特征显示,岩石具有高Si O2、Al2O3、K2O,低Ti O2、Na2O的特征,A/CNK平均为1.14,A/NK平均为1.47,矿物组合中出现石榴子石和白云母等富铝矿物,显示S型过铝质花岗岩特征;球粒陨石标准化配分曲线显示轻稀土元素富集((La/Yb)N=6.22~25.37),有明显的铕负异常(δEu=0.16~0.44)。原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集Rb、Th,明显亏损Ba、Ta、Nb、Sr、P和Ti元素。综合分析,岩浆来源于陆壳部分熔融,可能为古元古界白沙河岩组长英质岩石发生脱水熔融的产物,形成于同碰撞环境,是东昆仑地区响应Rodinia超大陆汇聚事件的物质记录。     

东昆仑南缘布青山构造混杂岩带早古生代白日切特中酸性岩浆活动:来自锆石U-Pb测年及岩石地球化学证据

在1∶50000地质填图基础上,运用剖面测制、岩石学、岩石地球化学及LA-ICP-MS锆石U-Pb法测年等方法,对东昆仑南缘布青山构造混杂岩带内的白日切特中酸性岩浆岩岩块进行详细研究。结果表明:白日切特剖面中酸性岩浆岩岩块主要由花岗闪长岩岩块和中酸性火山岩岩块组成,其中花岗闪长岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为(441±6)Ma(MSWD=0.76),流纹斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄为(438±3)Ma(MSWD=2.0)。花岗闪长岩为高硅,富铝、钠,准铝质,钠质钙碱性系列;中酸性火山岩为硅饱和,铝质,钙碱性系列。二者稀土元素总量(∑REE)较低,LREE相对富集,HREE相对亏损,REE配分曲线呈LREE分馏明显,HREE分馏不明显右倾特征,花岗闪长岩基本上无铕异常,而中酸性火山岩具有弱的负铕异常,均与岛弧钙碱性系列的特征相似,与洋壳的俯冲消减作用有关,代表了在早志留世东原特提斯洋壳俯冲消减而形成的火山弧产物,为研究东特提斯洋演化进程提供了新证据。     

东昆仑造山带波洛斯太地区晚三叠世中酸性火山岩锆石U-Pb年代学、地球化学及地质意义

东昆仑造山带东段波洛斯太地区出露一套晚三叠世中酸性火山岩,对研究古特提斯洋关闭及碰撞造山过程具有重要意义.通过对该火山岩进行详细的锆石U-Pb年代学、地球化学和Hf同位素研究来确定其形成时代、岩石成因和构造环境.研究结果表明,英安岩加权平均年龄为233.4±1.3 Ma和234.7±1.5 Ma,形成时代为晚三叠世.火...     

西秦岭临潭地区十里墩组上段形成时代及物源:来自LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的证据

从前人的研究来看,十里墩组缺少限定其形成时代的标准化石,这导致其沉积时限尚有诸多争议,并且对于该套地层物源的相关研究甚少.以西秦岭临潭地区十里墩组上段碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,探讨其形成时代及物源.结果表明:十里墩组上部层位的2个样品中最小锆石年龄组加权平均年龄为265.7±6.5 Ma,即十里墩组上段沉积时代应不老于265.7±6.5 Ma,综合古生物化石信息将其形成年代厘定为中晚二叠世.所获得碎屑锆石年龄可划分为4组:①显生宙年龄组,265~467 Ma;②新元古代年龄组,564~996 Ma,该组有小段峰值,峰值年龄为955 Ma;③中元古代年龄组,1 099~1 539 Ma;④古元古代-太古代年龄组,1 622~3 153 Ma,该组年龄又可细分为古元古代中晚期年龄段:1 622~2 194 Ma,峰值为1 902 Ma;古元古代早期-太古代年龄段:2 343~3 153 Ma,峰值为2 516 Ma.综合研究认为,十里墩组上段的物源具多元性,包括华北板块南缘、祁连造山带东段以及西秦岭北缘构造带,且华北板块南缘古老基底为其主要物源.据沉积相、岩相古地理以及区域构造演化分析认为,十里墩组上段沉积于扬子板块俯冲伴随勉略洋收敛所形成的弧后盆地北缘斜坡地带.      

南秦岭勉略构造带火神庙地区关家沟组变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带南缘的略阳火神庙地区发育一套灰绿色绢云绿泥石英千枚岩、灰白色绢云钠长石英千枚岩和灰色黑云石英千枚岩的岩石组合.该套变质沉积岩系被前人划归关家沟组,但其原岩成岩时代和形成的构造环境都存在争议.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法对从略阳火神庙地区关家沟组变质沉积岩中获得的碎屑锆石进行了研究,结果表明碎屑锆石的年龄介于932~723 Ma,主要年龄谱分别为727~723 Ma、760~758 Ma、897~809 Ma和932 Ma,主要峰值年龄为848 Ma,次要峰值年龄为725 Ma、758 Ma和932 Ma,最年轻的一组年龄为723~727 Ma（平均年龄为725 Ma）,表明该地层的沉积时代应不早于南华纪.结合区域地质资料认为其碎屑物质的来源比较明确,主要来自勉略构造带和南侧碧口微地块内的岩浆岩,扬子板块北缘汉南地区出露的岩浆岩也为该地层提供了有限的物质.此次获得的碎屑锆石年龄较为集中,反映的皆为青白口纪到南华纪的年龄信息,结合前人对该区沉积地层的研究资料,认为其可能为一套裂谷环境的沉积地层.      

东秦岭商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

传统意义的刘岭群广泛分布于南秦岭北缘地区,由于特殊的大地构造位置,其一直被视为揭示秦岭造山带早古生代南秦岭构造带和北秦岭构造带汇聚过程的重要窗口.丹凤－商南－西坪地区的刘岭群较山阳－柞水地区的刘岭群变质程度深且变形复杂,分别被称为刘岭群浅变质沉积岩系和刘岭群沉积岩系以示区分.山阳－柞水地区的刘岭群沉积岩系据可靠的古生物化石证据被划归为中泥盆统或上泥盆统,而商丹地区的刘岭群浅变质沉积岩系则无可靠的时代证据,被划归为下古生界.通过对商丹地区浅变质沉积岩系中的石榴二云母石英片岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄研究,获得碎屑锆石年龄谱介于2 598~390 Ma,2个主要峰值年龄段分别为~1.0~0.6 Ga和~0.5~0.4 Ga,3个次要峰值年龄段分别为~2.6~2.3 Ga、~1.71~1.60 Ga和~1.3~1.2 Ga.综合本次及前人研究结果表明:刘岭群浅变质沉积岩系和沉积岩系物源具有双源性,南、北秦岭构造带均为其提供重要物源;商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系最大沉积时限为~390 Ma,该地层最可能形成于中晚泥盆世;刘岭群沉积岩系和刘岭群浅变质沉积岩系可能为同时代沉积物,后期经历不同构造变形,形成于前陆盆地构造环境.      

东昆仑东段下三叠统洪水川组砾岩源区研究:来自砾岩特征及锆石U-Pb年龄的证据

东昆仑东段下三叠统洪水川组主要分布于东昆南断裂带和东昆中断裂带之间的红水川—托索河一带。笔者分别对出露于宝日禾日俄地区和可可沙地区洪水川组底部层位砾岩的砾石成分、磨圆度和粒度进行综合统计对比分析。结果显示:可可沙地区砾石成分主要为灰岩和变质岩,宝日禾日俄地区砾石成分主要为花岗岩和变质岩。从宝日禾日俄地区花岗岩砾石中获得的LA-ICP-Ma锆石U-Pb年龄为(464.9±9.3)Ma(MSWD=2.9)。砾石特征表明可可沙地区物源来自可可沙地区下伏地层哈拉郭勒组,而宝日禾日俄地区物源主要为早古生代岩浆岩,表明洪水川组底部层位物源主要为加里东期弧岩浆岩,而晚滇西—印支期弧岩浆岩并未提供沉积物质。结合前人资料认为,布青山—阿尼玛卿古特提斯洋于晚二叠世开始向北俯冲,洪水川组为一套弧前盆地的沉积产物,早三叠世早期布青山—阿尼玛卿古特提斯洋处于向北俯冲初始阶段。