西秦岭大草滩群的沉积环境及构造意义

沉积序列、沉积相、古水流和物质组成的研究表明，西秦岭大草滩群和铁山群分别是由冲积扇和近岸浊积扇形成的陆相碎屑岩组合和滨海相浊积岩。李子园群岛弧火山岩不仅是形成大草滩群的沉积物源，而且也是大草滩群沉积盆地的基底。构造变形特征和与上、下地层接触关系综合研究显示，大草滩群是秦岭晚古生代弧前增生过程中形成的一个逆冲席顶盆地。大草滩群可与祁连山中晚泥盆世沙流水群和雪山群相比较，向东、南分别与同期异相桐峪寺组、铁山群相对应、显示出由北向南、由西向东的构造迁移特征。     

北祁连石灰沟奥陶纪碳酸盐岩—硅质岩形成的构造环境

北祁连造山带石灰沟奥陶纪硅质岩与碱性玄武岩、熔结凝灰岩、火山碎屑岩、泥岩、杂砂岩、砂屑灰岩、生物碎屑灰岩及生物礁共同构成了一个相对完整的海山组合序列。其中硅质岩中含有早—中奥陶世牙行刺化石,泥岩和砂岩中含有中—晚奥陶世三叶虫和笔石化石。硅质岩地球化学特征研究表明其源区为其形成提供了丰富的碎屑物质来源,从而表现为LREE富集,Eu^*_CN负异常特征; 这些硅质岩形成于陆缘环境,并非深海或洋中脊环境。     

中祁连东段古生代花岗岩的年代学、地球化学特征及其大地构造意义

位于中祁连中东段的董家庄花岗岩体和新店花岗岩体侵位于高级变质岩中。对其中的锆石所做LA-ICP MS定年表明,董家庄岩体和新店岩体的侵位年龄均为古生代。两个岩体均表现出强过铝、高K、K/Na,低Mg、Fe、Ca的主量元素特征,并富集Rb、Th、Pb亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti,具有明显的Eu负异常和轻稀土富集。(~(87)Sr/~(86)Sr)_i分别为0.7129和0.7106,ε_(Nd)(t)分别为-6.6和-5.2。综合研究表明它们为同碰撞的强过铝S型花岗岩,源岩为变杂砂岩。     

东亚原特提斯洋(Ⅰ):南北边界和俯冲极性

原特提斯洋是从新元古代Rodinia裂解到早古生代发育于滇缅泰/保山微陆块以北、塔里木-华北陆块以南的一个复杂成因的洋盆。长期以来对原特提斯洋的南、北边界及其早古生代末俯冲极性还存在争论,而这是恢复重建Pangea超大陆聚合前构造背景的关键。本文综合利用野外地质、构造、岩浆、沉积学、地球化学、构造年代学和层析成像等最新成果,以期界定原特提斯域的南、北边界位置,确定原特提斯洋边界俯冲极性。集成分析结果表明,北界为古洛南-栾川缝合线(或宽坪缝合线)及其直至西昆仑的西延部分;南界为龙木措-双湖-昌宁-孟连缝合线。原特提斯洋北部在华北-阿拉善-塔里木陆块泥盆纪向南俯冲并与冈瓦纳大陆北缘拼合过程中,形成了一个巨型弯山构造,现保存在祁连-阿尔金-柴达木地区的中国中央造山带内。原特提斯洋南部分支也可能在泥盆纪闭合,使得包括羌北、若尔盖、扬子、华夏、布列亚-佳木斯等在内的大华南陆块、印支陆块等也向南俯冲与冈瓦纳北缘发生了聚合。     

北秦岭斜峪关群和草滩沟群火山岩成因的地球化学和同位素约束、SHRIMP年代及其意义

地球化学分析结果表明:北秦岭斜峪关群基性熔岩的LREE轻度富集,(La/Yb)N=1.31~3.27,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.22~26.54。草滩沟群基性火山岩LREE中度富集,(La/Yb)N=2.50~2.97,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.57~10.15。低δEu值(0.62~1.14)暗示斜峪关群和草滩沟群火山岩初始玄武质岩浆的分离结晶程度很低、初始岩浆中斜长石分异作用很弱,大离子亲石元素明显富集,而相对N-MORB较低的高场强元素丰度,特别是明显的Ta、Nb低谷,展示了典型的岛弧火山岩的特征。同位素地球化学分析揭示,斜峪关群和草滩沟群火山岩的初始Sr比值为0.703438~0.708329,初始Nd比值为0.511948~0.512327,多集中于0.512003~0.512327间,εNd均为正值( 5.42~ 12.81),表明二群火山岩主要来自富集地幔源区。斜峪关群和草滩沟群火山岩的岩浆源区为混染的富集地幔源区,是俯冲板片熔融和地壳混染的产物,形成于岛弧构造环境。SHRIMP锆石U-Pb测年表明斜峪关群基性熔岩形成时代为早奥陶世(472±11Ma),其中的古老捕晶锆石(1294±34Ma)表明斜峪关群火山岩的岩浆源区存在元古宙地壳混染。     

北秦岭小王涧枕状熔岩中淡色侵入岩的地球化学特征、SHRIMP年龄及地质意义

小王涧丹凤群海相枕状熔岩中发育一系列小型淡色侵入岩, 呈囊状、小型岩墙状或不规则状侵入枕状熔岩中. 根据岩相学特征分析, 这些已蚀变的淡色侵入岩原岩为闪长质岩石. 枕状熔岩SiO₂含量为47.35%~51.20%, TiO₂含量为0.97%~1.72%, Mg^#=41~49. 稀土总量相对较低, 轻重稀土无明显分异, 球粒陨石标准化稀土配分形式呈平坦型或略左倾, 近似于N-MORB的稀土分配形式. N-MORB标准化的微量元素蜘形图上, 枕状熔岩的高场强元素(HFSE, 如Ta, Nb, Zr, Hf, Ti等)的特征与N-MORB的相类似. 枕状熔岩中的淡色侵入岩的SiO₂含量为53.85%~67.20%, 相当于安山岩-英安岩质成分. TiO₂含量较低, 为0.51%~1.10%, Mg^#=40~51, 具有高Al₂O₃(13.32%~16.62%), Na₂O/K₂O(2~7), 高Sr(342~539 μg/g)和Sr/Y比值(17~28), 低HREE(Yb=1.70~1.99 μg/g, Y=17.61~20.67 μg/g). 轻重稀土强烈分异, 稀土配分形式为右倾型(La/YbN=12.26~19.41, 多大于18). 高场强元素(如Ta, Nb, Hf, Ti)显著亏损, Y和Yb略显亏损，显示了与俯冲作用相关的地球化学特征. ε_Nd(t)=+7.45~+13.14, 多介于+8.41~+9.23范围内, 与MORB的ε_Nd值(eNd=+8.8~+9.7)非常一致, 说明其岩浆源区为亏损地幔. 淡色侵入岩的SHRIMP年龄为(442±7) Ma, 代表了一次板块俯冲事件的年代.     

新疆东天山白石泉铜镍矿床基性-超基性岩体锆石U-Pb同位素年龄、地球化学特征及其对古亚洲洋闭合时限的制约

白石泉铜镍硫化物矿床位于中天山北缘,阿齐库都克-沙泉子断裂带南侧,产于同源侵入基性-超基性复式岩体中。采用锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS)获得矿化辉长岩中锆石U-Pb年龄为281．2±0．9Ma。辉长岩和橄榄岩的地球化学数据表明白石泉含矿杂岩体具高Mg特征。岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr)、LREE和高场强元素(U、Pb),而具有Ce负异常和亏损高场强元素(Th、Nb、Ta、Zr、Hf)的特征。这些表明白石泉含矿杂岩体具有幔源特征和岛弧岩浆特征。结合对白石泉岩体地质特征和区域地质背景的综合分析,本文推断白石泉岩体形成于岛弧环境或活动陆缘环境,即早二叠世期间在东天山地区还存在俯冲作用,因而古亚洲洋至少应在早二叠世晚期或以后才闭合。     

西秦岭南缘康县-留坝一带白水江群碎屑岩的地球化学特征及构造背景

西秦岭南缘白水江群主要由碎屑岩基质和不同性质的岩块组成,碎屑岩为一套深水浊流沉积.碎屑岩的稀土元素球粒陨石标准化曲线以轻稀土元素富集、Eu负异常和重稀土元素平坦为特征;主量元素和微量元素的特征指示白水江群碎屑岩的物质来源具有多源性,但主要以岛弧环境为主.这表明白水江群的构造环境为活动大陆边缘,而非被动大陆边缘.     

南祁连拉脊山构造带早古生代岩浆混合作用:以马场岩体为例

拉脊山构造带位于南祁连构造带北缘,发育大量早古生代岩浆岩。其南缘马场岩体主要由黑云母花岗岩和花岗闪长岩组成,花岗闪长岩中发育大量的镁铁质微粒包体。黑云母花岗岩、花岗闪长岩和镁铁质包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为 467±7Ma、468±6Ma、466±6Ma。黑云母花岗岩具有低 K_2O/Na_2O(0.28～0.37)、高 Sr/Y(125～168)比值特征,为埃达克质岩;同时,黑云母花岗岩还具有相对低的MgO、Cr、Ni含量和Mg~#值,富集轻稀土、大离子亲石元素(Ba、K、Pb、Sr)以及Zr、Hf,亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有Eu正异常(Eu/Eu~*=1.30～1.58),亏损Sr-Nd和锆石Hf同位素组成((~(87) Sr/~(86)Sr)_t=0.7044～0.7046 ,ε_(Nd)(t)=+2.05～+2.21,ε_(Hf)(t)=+8.2～+10.2),指示黑云母花岗岩是新生地壳物质重熔的产物。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩之间呈过渡-截然接触界线,发育反向脉角闪石嵌晶结构、斜长石不平衡生长结构、镁铁质凝块以及刀刃状黑云母、针状磷灰石等显微结构反映典型的岩浆混合特征。镁铁质微粒包体与寄主花岗闪长岩均富集大离子亲石元素(Cs、K、Pb、Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有与黑云母花岗岩一致的Sr-Nd同位素组成,但镁铁质微粒包体具有更高的 MgO 含量(6.15%～9.12%)、Mg~#值(57～60)和 Cr(271 × 10~(-6)～424 × 10~(-6))、Ni(54.7 × 10~(-6)～86.6× 10~(-6))含量,暗示镁铁质微粒包体与花岗闪长岩是由受俯冲流体交代的地幔熔体与新生地壳物质重熔形成的熔体经岩浆混合而成。结合区域背景分析,本文认为马场岩体的形成与南祁连洋俯冲过程中幔源岩浆底侵加热新生地壳以及岩浆混合作用相关。     

青藏高原东北缘宗务隆构造带天峻南山早古生代残余洋盆的识别和地质意义

宗务隆构造带夹于中央造山带原特提斯构造域内,发育与古特提斯洋演化相关的天峻南山蛇绿岩,是研究原特提斯向古特提斯转换的关键地质体。该蛇绿岩由超基性岩(蛇纹岩)、辉绿岩、玄武岩和硅质岩组成。蛇纹岩中尖晶石具高Mg~#(58.6～64.5)和低Cr~#(38.9～43.9)的特征。玄武岩和辉绿岩属于拉斑玄武岩系列,轻稀土元素左倾和重稀土元素平坦,富集Th而亏损Ti,总体上与弧后扩张脊熔岩具有一致的球粒陨石标准化稀土元素以及N-MORB标准化微量元素配分模式,同时这些基性岩具较高的Th/Yb值和ε_(Nd)(t)值(+7.5～+9.6),显示岩浆来自受洋壳沉积物混染的亏损地幔源区。这些特征均与弧后盆地蛇绿岩类似。最新LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示辉绿岩形成于509±4Ma。结合野外接触关系表明,部分天峻南山蛇绿岩形成于寒武纪,早于不整合其上的石炭纪复理石和晚奥陶世花岗岩脉(444.9±4.7Ma)。天峻南山寒武纪蛇绿岩作为早古生代残余洋盆被石炭纪复理石不整合覆盖,并在三叠纪洋盆闭合过程中通过构造方式就位于上覆石炭纪地层中。上述结果表明宗务隆构造带并非一个晚古生代-早中生代构造带,而是原特提斯洋和古特提斯洋相继闭合形成的早古生代-早中生代复合构造带。