东昆仑造山带海德乌拉铝质A型流纹岩成因及其意义

东昆仑造山带古生代后碰撞岩浆岩的成因及后碰撞伸展环境的形成机制一直备受争议。本文选择东昆仑造山带古生代海德乌拉流纹岩开展锆石U-Pb-Hf同位素地质学及全岩地球化学研究,分析其成因并探讨后碰撞伸展环境的起始时间和形成机制。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,海德乌拉流纹岩形成于426Ma,属于志留纪罗德洛世岩浆活动产物。样品显示高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石特征;其A/CNK值为1.04-1.18,属于过铝质-强过铝质岩石。在原始地幔标准化微量元素图解上,样品显示Th、U和Pb等元素相对富集,Nb、Ta、Ti、Ba和Sr等元素相对亏损的特征;在球粒陨石标准化稀土元素图解上,海德乌拉样品显示轻稀土相对富集且具有明显Eu负异常(δEu=0.03-0.06)。海德乌拉流纹岩显示出高FeO~T/MgO和10~4×Ga/Al比值以及高场强元素总量(Zr+Nb+Ce+Y),属于A型岩浆岩范畴。样品的锆石ε_(Hf)(t)为+0.60～+2.39,对应的二阶段模式年龄介于1285～1370Ma之间。元素和同位素地球化学特征显示海德乌拉A型流纹岩可能是在高温和中地壳压力下长英质火成岩熔融而成。结合东昆仑造山带古生代岩浆岩和变质岩的年代学和地球化学特征,笔者认为在志留纪罗德洛世东昆仑造山带处于典型的后碰撞伸展环境,该伸展环境可能是受到冈瓦纳大陆东北缘碰撞后加厚岩石圈拆沉作用的影响。     

阿拉善地块北缘乌力吉岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其对区域构造演化的制约

阿拉善地块北缘是研究古亚洲洋最终闭合过程的重要区域,该区大面积出露的石炭-二叠纪火成岩尚缺乏深入探讨,直接导致古亚洲洋最终闭合时间的认识无法统一,进而制约了中亚造山带南缘中部晚古生代构造演化问题的讨论.通过选取的乌力吉岩体位于恩格乌苏断裂带和巴丹吉林断裂带之间,处于沙拉扎山构造带内,对其开展了系统的岩相学、全岩地球化学及锆石U-Pb年代学研究.结果显示,岩体主要由花岗闪长岩和花岗岩组成,花岗闪长岩2件样品加权平均年龄分别为:266.00±1.00 Ma(MSWD=0.69)、267.76±0.97 Ma(MSWD=0.26).花岗岩3件样品加权平均年龄分别为:254.57±0.99 Ma(MSWD=0.79)、253.70±1.70 Ma(MSWD=2.50)、252.50±2.90 Ma(MSWD=4.70).SiO₂含量:花岗闪长岩64.13%~67.17%,花岗岩68.08%~75.29%;Na₂O+K₂O含量:花岗闪长岩6.40%~7.00%,花岗岩7.09%~7.94%,均属中等分异的Ⅰ型花岗岩.Nb、Ta、P、Ti明显亏损,K、Zr、Hf具明显正异常.轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)亏损且分馏明显,LREE/HREE=6.49~17.45.(La/Yb)_N值:花岗闪长岩6.21~8.80,花岗岩9.21~22.06.地球化学特征反映两期侵入体具壳幔混合特性,以壳源为主,表现分离结晶和晚期流体交代作用特征.综合沉积建造及岩石地球化学认为,古亚洲洋可能在二叠纪前已经闭合,阿拉善地区于二叠纪进入板内演化阶段,乌力吉一带处于区域性同造山挤压向造山后伸展折返或后碰撞伸展环境.      

内蒙古索伦山地区三叠纪侵入岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

内蒙古索伦山地区朱恩道欧恩呼尔新识别出一套早中生代侵入岩,主要由角闪二长岩和二长闪长岩组成.通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年确定,角闪二长岩的结晶年龄为248±1 Ma(MSWD=1.1),表明该岩体形成于早三叠世.它们的SiO₂含量介于51.82%~60.17%之间,具有高镁(Mg#=53.17~59.03)、富碱(K₂O+Na₂O=7.36%~9.83%)、富钠(K₂O/Na₂O=0.25~0.53)特征,属于准铝质碱性岩.样品稀土总量变化范围为117.52×10-6~160.89×10-6,表现出一致的稀土元素和微量元素配分型式,即呈现出轻稀土元素相对于重稀土元素富集((La/Yb)_N=9.57~15.42)的右倾曲线,且无明显Eu异常(δEu=0.76~1.00),并富集Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、Y等高场强元素,高Sr、低Y、高Sr/Y比值,具有高镁埃达克质闪长岩的地球化学特征.综合岩石地球化学特征及区域构造背景,朱恩道欧恩呼尔早中生代高镁埃达克质闪长岩类是由残余俯冲洋壳部分熔融形成的熔体与地幔橄榄岩相互作用而形成.朱恩道欧恩呼尔富碱侵入岩的形成与华北板块与西伯利亚板块碰撞后的伸展作用有关,这些新的年龄和岩石地球化学数据表明古亚洲洋闭合早于248 Ma.      

新疆东准噶尔库拉比也铜镍矿床含矿岩体的成因及构造意义: 年代学、岩石地球化学和Sr?Nd?Hf同位素证据

新疆北部是中亚造山带的重要组成部分,具有众多含铜?镍硫化物的镁铁质?超镁铁质侵入体,是中国第二大铜镍成矿区.库拉比也铜镍矿床位于新疆阿勒泰富蕴县,是继新疆北部最大的铜镍矿（喀拉通克）发现以来,在东准噶尔北缘铜镍矿找矿的新突破.尽管前人对该矿床的地质、地球物理特征进行了总结,提出了矿床成因及找矿标志,但含矿岩体的成因及构造意义等一些关键问题尚未解决.本文对库拉比也含矿岩体进行了岩石学、年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.结果表明,库拉比也铜镍矿床含矿岩体主要为辉长岩,表现出轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式,富集大离子亲石元素Ba、U、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Lu.辉长岩的（87Sr/86Sr）_i为0.703 948~0.704 109,ε_Nd（t）在5.28~5.74之间,其锆石的176Hf/177Hf和ε_Hf（t）变化较大,分别为0.282 851~0.283 034和+8.6~+15.1,ε_Hf（t）平均值为12.9.主微量元素及Sr-Nd-Hf同位素特征显示源区有壳源物质的加入.库拉比也含矿岩体的形成年龄（约278 Ma）与区域性铜镍矿床的矿化年龄一致（约300~270 Ma）,很可能形成于后碰撞伸展环境,其初始岩浆可能与软流圈岩浆上涌并导致被交代的地幔楔的部分熔融与岩浆混合有关.库拉比也成岩成矿时代揭示了早二叠世与铜镍成矿相关的岩浆活动在东准噶尔地区广泛发生,东准噶尔北缘具有很好的铜镍找矿潜力.      

新疆黄山-镜儿泉铜镍硫化物成矿带岩浆通道成矿特征及其找矿意义

自20世纪80年代以来,中亚造山带南缘的北天山黄山-镜儿泉成矿带先后发现了黄山、黄山东、黄山南、图拉尔根等4处大型铜镍硫化物矿床,香山和葫芦2处中型矿床,以及一系列小型矿床和矿化岩体,使该地区成为世界最重要的造山带型铜镍硫化物成矿带,探明镍金属储量近100万t。近年来,又陆续发现了一些新的矿床和含矿岩体,说明仍然有很好的找矿潜力。中国学者针对这些含矿岩体的年代学、岩石学和矿床成因开展了大量研究,获得了不少重要成果,特别是,最近笔者通过对北天山岛弧系统俯冲-碰撞过程中不同阶段玄武岩浆作用特点和规律的梳理,对铜镍硫化物成矿的时代和构造条件形成了新的、更清晰的认识。然而,目前对该成矿带干墩断裂南北两侧含矿岩体及所含矿体形态、产状、规模显著差异成因意义的系统研究仍然十分薄弱,阻碍了对该成矿带岩浆通道成矿规律的深入理解。文章在上述新的研究成果基础上,对该成矿带铜镍硫化物岩浆通道成矿规律和控制因素进行了系统分析,目的是更好地理解造山带铜镍硫化物成矿规律,并为未来的找矿方向提供依据。文章提出碰撞后早期阶段是成矿的最佳时期,黄山-镜儿泉带的铜镍硫化物成矿作用是碰撞后早期阶段俯冲板片断离、软流圈上涌和强烈部分熔融、以及区域性右行走滑几种地质要素耦合的结果。     

塔里木盆地东部古生代中期伸展构造的发现及其地质意义

通过地震资料解释,首次在塔里木盆地东部发现了古生代中期的伸展构造。它们是一系列正断层,以及由这些正断层组合成的雁列状张扭性断层带。正断层走向近N-S;雁列状张扭性断层带分两组,走向分别是NE-SW和NW-SE,构成一个共轭体系,显示近E-W向的拉张作用。根据断层生长指数、断层断开的地层单元和断层断距变化的解析,这些伸展构造的形成时间是中志留世—中泥盆世。它们是原特提斯阿尔金早古生代碰撞造山带的碰撞后构造,是判定塔里木地块—柴达木地块碰撞造山作用结束时间的重要证据。     

西藏刘琼村北始新世石英闪长岩的成因及其地质意义

本文以西藏刘琼村北始新世石英闪长岩为研究对象,通过岩石学、岩石地球化学方法及锆石同位素年代测定,分析了岩浆起源、岩石成因及形成的构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,岩体形成于始新世(53.74Ma~55.94Ma)。岩石属准铝质钙碱性系列,富集大离子亲石元素(K、U、Rb、Ba)和轻稀土(LREE),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Zr)和重稀土(HREE),无明显Eu异常。锆石ε_Hf(t)值为+10~+14.9,单阶式Hf模式年龄(t_DM1)集中在192.9~341.8之间,表明岩浆源区来自于亏损地幔中新增生出来的年轻地壳,具S型花岗岩地球化学特征,推断其形成于同碰撞构造环境,表明始新世时期冈底斯南缘处于新特提斯洋与拉萨地块同碰撞构造环境背景之下。     

俯冲增生杂岩带变形特征、成因机制及与后期变形的区别

俯冲增生杂岩带是造山带重要的组成单元,它记录了从俯冲到碰撞以及碰撞后陆内的演化历史,具有重要的研究价值。由于增生楔形成过程复杂,而后期的碰撞以及陆内变形又会强烈改造俯冲期的变形,因此如何区分增生杂岩中俯冲期间和碰撞阶段的变形就非常重要,但明确的区分两者又是非常困难的工作。我国几乎所有地区发育的俯冲-增生杂岩都经历了后期强烈的改造,因而正确合理地筛分俯冲阶段和碰撞阶段的变形,在我国的造山带研究中日益突出。本文在详细介绍俯冲期间相关变形及其机制的基础上,从不同构造要素的分布、发育特征、形成环境、成因机制等方面综合对比了俯冲阶段和碰撞阶段以及之后构造变形的异同,提出了区别不同阶段变形的主要原则。相比碰撞阶段变形,俯冲阶段的变形主要集中在俯冲隧道中,以简单剪切或一般剪切为主(逆冲断层多见),底板垫托以及双冲构造是变形的重要特征,变形呈弥散性,断层和面理以及褶皱等具有优势的构造极性,但缺少区域尺度的大型褶皱;纯剪变形少见,主要发育在俯冲隧道上方的增生楔中。流体作用以及水岩反应强烈,直接控制变形行为,发育有从显微尺度到区域尺度的变形分解现象。而碰撞阶段主要是在陆上环境进行,主要变形集中在接触带以及大型断裂/剪切带附近。断层和面理的构造极性不明显,增生楔整体变形,出现区域尺度的大型褶皱;流体作用虽有,但不如俯冲阶段明显和强烈,以逆冲和走滑断层多见。然而很多指标和依据并不是某种环境下唯一的,因此在实际工作中需要综合各方面信息和要素进行判断,合理区分不同阶段的变形。     

近断层地震特性对隔震曲线连续梁桥地震响应的影响

为研究近断层地震动对曲线连续梁桥地震响应及碰撞效应的影响,采用非线性时程分析法,分别研究脉冲效应、上盘效应及方向性效应对某三跨曲线连续梁桥支座位移、桥墩内力及邻梁间碰撞力的影响;通过支座隔震率的对比分析,探究不同类型近断层地震动下地震响应产生差异的原因。研究结果表明:脉冲效应、上盘效应和方向性效应均会增大曲线连续梁桥地震响应,脉冲效应的影响尤为显著;脉冲效应和方向性效应削弱了高阻尼橡胶支座的隔震特性,而上盘效应对桥梁响应的影响仅与上盘地震动自身特性有关;综合来看,脉冲效应对曲线梁碰撞响应影响最明显,上盘效应影响不大。