青藏高原东北缘祁连山三叠系砂岩碎屑锆石U-Pb定年及其物源分析

三叠系沉积物广泛覆盖青藏高原东北缘,其中松潘—甘孜地区三叠系的沉积物得到了较系统的研究,但是青藏高原北缘的祁连山三叠系盆地的研究却较为缺乏。为了丰富相关研究和揭示区域构造演化的特点,通过古水流方向统计、砂岩中碎屑矿物统计和碎屑锆石U-Pb测年等方法对祁连山三叠纪盆地物源进行系统研究。结果表明,祁连山三叠系盆地的古流向主要有南东向、正南向、南西向,物源来自岩浆弧和大规模褶皱造山作用的混合区。祁连山三叠系砂岩中的碎屑锆石的年龄谱主要峰值集中在250~290 Ma、360~460 Ma、1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma这4个年龄段。通过对比分析华北板块、华南板块中和秦祁昆中央造山带中岩浆锆石年龄谱特征可知:1 600~2 000 Ma和2 200~2 600 Ma年龄段的锆石来自华北板块,360~460 Ma年龄段的锆石来自北祁连造山带,250~290 Ma年龄段的锆石来自东昆仑的火山岛弧。此外,600~1 000 Ma年龄段锆石很少,这些锆石来自扬子板块,表明在三叠纪扬子克拉通和华北克拉通发生碰撞形成了秦岭造山带,阻断了来自扬子克拉通的物源。     

内蒙古白乃庙逆冲推覆构造特征及其地质意义

白乃庙逆冲推覆构造自四子王旗北东的十二台向东经白乃庙、博日和延至化德地区,大致沿北纬42°线东西向延伸超过190 km。它发育于华北克拉通与其北侧的奥陶纪白乃庙岛弧带之间,成为华北克拉通与北缘增生带的构造界线,是一套较为典型的陆缘褶冲带。它表现为华北克拉通北缘的中-新元古界白云鄂博群向北逆冲于白乃庙群及其弧后盆地的上志留统徐尼乌苏组和顶志留统西别河组之上。根据构造变形解析并结合音频大地电磁测深资料(CSAMT),得出白乃庙逆冲推覆构造由一系列分支逆断层组成,并向深部于120~800 m处交汇成主底板断层,构成一套叠瓦式逆冲推覆构造,并发育规模不同的构造窗和飞来峰。根据构造窗与飞来峰之间的距离,提出逆冲位移量大于14 km。通过线理及褶皱枢纽统计,指出白乃庙逆冲推覆构造的逆冲方向为自南向北。依据逆冲岩席中发育的断夹块的叠置关系及构造岩的特征,认为其经历了两个期次的活动。对断裂带内同构造形成的包裹石英透镜体的白云母分别进行了Rb-Sr和Ar-Ar同位素测年,认为白乃庙逆冲推覆构造早期活动于450~410 Ma,是白乃庙岛弧带与华北板块碰撞的构造反映。白乃庙逆冲断层晚期活动于晚二叠世至早三叠世,是古亚洲洋最终闭合的构造表现,亦印证研究区经历了印支期构造运动。     

刚果(金)马诺诺地区稀有金属矿床成矿地质特征与成矿规律

刚果(金)马诺诺地区地处基巴拉稀有金属成矿带,成矿地质条件优越。本文通过对该区稀有金属矿床成矿地质背景、典型矿床特征分析,总结了该区的成矿规律。结果表明,区域性断裂控制了该区的构造格局及矿产分布,具有明显的带状分布特征;岩浆活动强烈,其中尤以G4期岩浆侵入活动与稀有金属成矿关系密切;地层中的云母片岩类岩石提供良好的封闭条件,此3种要素的耦合有利于促使该区形成稀有金属矿床。     

内蒙古朝不楞铁铜锌铋矿床的地质特征及矿床成因

内蒙古朝不楞铁铜锌铋矿床位于二连浩特-东乌旗多金属成矿带的东段,其矿化蚀变沿着花岗岩体与围岩的接触带分布。在外接触带,大理岩热液蚀变形成了进化矽卡岩,由石榴子石、辉石、硅灰石和方解石组成,泥质砂岩蚀变成角岩,由角闪石、黑云母、长石和石英组成。矽卡岩或角岩经退化蚀变形成了铁氧化物矿化,由磁铁矿、磁赤铁矿和镜铁矿组成,伴随有绿帘石、方解石、萤石和黑云母蚀变;晚期热液退化蚀变形成了硫化物,由黄铜矿、白铁矿、黄铁矿、辉钼矿、闪锌矿、辉铋矿和自然铋组成,伴随有透闪石、绿泥石、萤石、石英和方解石蚀变。在内接触带,花岗岩的热液蚀变形成了钾化,由钾长石、黑云母和少量石榴子石组成,随后被退化绿帘石、方解石和少量磁铁矿交代;晚期退化蚀变形成了硫化物脉,伴随有黑云母、方解石、石英和萤石蚀变。流体包裹体爆裂温度结果表明,该矿床形成于浅成（1.7~3.5 km）、高温环境,成矿热液具有从高温向低温多阶段演化的冷却史。矿床的地质、矿物组合特征及成矿物理化学条件显示出该矿床属于浅成、高温、近端的矽卡岩型矿床。     

内蒙古西乌旗晚石炭世–早二叠世伸展事件——来自大石寨组火山岩的证据

内蒙古西乌旗地区发育一套中酸性火山岩,空间展布特征显示其为大石寨组火山岩的西延部分。为查明该火山岩的形成时代及构造属性,对其进行了岩石学、年代学和岩石地球化学研究。研究结果表明该火山岩主要由安山岩及流纹岩组成。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年结果显示其喷发时代为275~311 Ma,属晚石炭世–早二叠世。岩石地球化学特征表明中性岩富钙贫镁,富集LREE及K、Rb、Ba,亏损Nb、Ta,具有弱Eu异常,安山质岩浆可能是由基性岩浆分离结晶形成的,但在形成过程中受到了陆壳物质混染。酸性岩贫钙镁,富硅碱,具有显著的Eu负异常,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,反映岩石成因与中下地壳的熔融及其后期的分离作用有关。在构造判别图解中,中性岩具有板内玄武岩特征,而酸性岩具有A2型花岗岩特征。结合区域已发表资料推断,西乌旗大石寨组火山岩形成于造山后伸展环境,暗示古亚洲洋至少在早二叠世之前已经闭合。     

内蒙古中部四子王旗地区晚二叠-早三叠世过铝花岗岩定年及成因

研究区位于华北板块北缘中段,紧邻兴蒙造山带,是研究古生代—中生代地壳增生演化的重要地区。本文对区内三个花岗岩体进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及岩石地球化学研究。结果表明阿玛乌苏花岗闪长岩形成于267±9Ma(MSWD=9.7);布龙二长花岗岩和格尔图白云母正长花岗岩分别侵位于239±4Ma和238±6Ma(MSWD=0.91);而侵入格尔图白云母正长花岗岩的白云母二长花岗岩脉则获得了224±8Ma(MSWD=5.7)的侵位年龄。岩石地球化学特征显示阿玛乌苏花岗闪长岩为岩浆混合成因,暗示大规模岩浆底侵作用的存在;格尔图白云母正长花岗岩具明显的稀土元素"四分组"效应,是分异岩浆与流体作用的结果,可能经历一定程度的地壳混染,非真正意义上的S型花岗岩,属于造山后岩浆热事件,应代表造山的结束。格尔图白云母正长花岗岩及白云母二长花岗岩脉均受到热液流体作用,说明在中三叠世(224～238Ma),区内一直存在有大量的热液流体活动,且热液流体可能富含F和Cl,区内产出的大规模的萤石矿是否为该期流体活动的产物尚需进一步工作。     

内蒙古四子王旗乌尔塔高勒庙岩体的侵位时代及岩石地球化学特征

内蒙中部四子王旗乌尔塔高勒庙花岗岩基位于兴蒙造山带的二道井-查干乌拉-红格尔缝合带南缘,主要由角闪正长岩、二长花岗岩及正长花岗岩组成.为精确厘定该岩体形成时代,我们对其三类岩石进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年.角闪正长岩、二长花岗岩、正长花岗岩分别获得了271 Ma±18 Ma(MSWD=4.1),256 Ma±3 Ma(MSWD=2.7)和261Ma±2 Ma(MSWD=1.2)的206 pb/238U年龄.岩石地球化学数据表明二长花岗岩和正长花岗岩属钙碱性岩石系列,而角闪正长岩为碱性岩系列;角闪石正长岩高Ga/Al比值,高Zn,Y,Nb含量等特征与A型花岗岩类一致;二长花岗岩高Sr(407×10-6～626×10-6),低Y(2.2×10-6～4.8×10-6)和Yb(0.27×10-6～0.45×10-6)以及高Sr/Y(84～235)和LaN/YbN (8.9～49.6)比值,δEu正异常(1.3～3.3)等特征,暗示源区残留相以石榴石+角闪石+斜长石为特征,具加厚地壳特征;该类型岩石通过斜长石的分离结晶形成具低锶花岗岩特征的正长花岗岩.同位素定年和岩石地球化学特征表明乌尔塔高勒庙岩体形成于碰撞后构造环境,是大规模岩浆底侵作用导致地壳熔融的结果.     

中祁连地块北缘退变榴辉岩的发现及其地质意义

1∶5万区域地质调查首次在中祁连地块北缘发现的退变榴辉岩,呈构造岩块分布于大羊陇一带的变质基底中。岩相学和矿物学研究显示,石榴石的矿物包体和化学成分具有进变质环带的特征,属于C类榴辉岩。石榴石核部成分以及残留于核部的黑云母、斜长石等矿物包体代表了进变质阶段(M1)矿物组合,计算得到其温压条件为568～580 ℃和0.80～0.82 GPa。大致估算得峰期榴辉岩相阶段(M2)温压条件为(669±5) ℃和(2.1±0.2) GPa。石榴石“白眼圈”结构指示了等温减压退变质作用,利用局部的平衡矿物获得高角闪岩相退变质阶段(M3)的温压条件为681～705 ℃和0.68～0.71 GPa。进一步的退变质作用发生在低角闪岩相条件下,以基质中出现粗粒的角闪石和斜长石为特征,估算得到这一阶段(M4)温压分别为500～545 ℃和0.38～0.43 GPa。上述变质过程形成一个顺时针的p-T演化轨迹,暗示板片经历过快速俯冲和折返。榴辉岩的锆石CL图像显示锆石大部分发光度低,为无分带、弱分带或海绵状分带,边部发育宽约5 μm的强阴极发光带,主体表现为变质增生锆石的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得峰期榴辉岩相变质的上限年龄为(485±22) Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,确定了晚寒武世-中奥陶世北祁连洋壳存在向南的俯冲作用,其俯冲极性为南北双向俯冲。     

内蒙中部四子王旗地区基性侵入岩锆石定年及其意义

内蒙中部四子王旗地区横跨华北板块和北方造山带两大构造单元,是研究北方造山带古生代地壳增生演化的重要地区,而出露在该区的古生代基性岩体准确的侵位时代一直无人问津。为此,本文选择该区位于两大构造单元中的三个基性岩体进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。位于锡林浩特-苏尼特左旗花岗-变质带东延地区的四子王旗北哈达敖包岩体（样品号NM40）明显遭受了后期低级变质作用以及构造挤压作用,其锆石核部发育岩浆成因的震荡环带,给出了508±10Ma(MSWD=1.5)的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表岩体侵位年龄,反映大洋板片俯冲作用在晚寒武-早奥陶世已经开始;其锆石边部高CL强度无环带的特征暗示受到后期变质作用影响而发生过重结晶作用,加权平均年龄为467±9Ma(MSWD=0.75),并被解释为变质重结晶年龄下限,可能是弧-陆碰撞事件。位于华北北缘的两个基性岩体（样品号NM54和NM47）的锆石内部特征均显示出岩浆成因的韵律条带,分别给出了331±4Ma（MSWD=1.2）和302±2Ma（MSWD=5）的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄,应代表它们侵位的时代;结合区域研究成果,330~300Ma的岩浆作用很可能是陆-陆碰撞的结果。