北山造山带古生代蛇绿混杂岩研究现状及进展

蛇绿混杂岩带作为造山带最重要的组成部分之一,其形成和就位过程与区域造山事件密切相关。通过系统梳理北山造山带蛇绿混杂岩的研究现状及存在问题,认为在北山造山带内卷入的4条蛇绿混杂岩带中,红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿混杂岩带为形成时代最古老的蛇绿岩,代表了北山洋盆最早于早寒武世即已开启,北山地区发育的洋盆最晚可能于二叠纪闭合,构造属性研究表明,已发现的各蛇绿混杂岩带单独作为一级构造单元划分的证据依然不足。以客观表达目标地质体为主的北山各蛇绿岩带的地质调查程度制约了蛇绿岩的识别、形成、就位时代、各洋盆之间演化关系及构造属性等问题的研究,建议未来区内的深入研究及解决热点问题时应采取如下关键手段:开展各蛇绿混杂岩带大比例尺的精细基础地质调查工作。     

鄂尔多斯盆地南缘双龙地区直罗组下段后生蚀变地球化学特征及其对铀成矿的制约

勘探实践发现,双龙地区砂岩型铀矿受绿色蚀变控制,与东胜地区相似。为明确区内层间氧化带的地球化学识别标志,通过对研究区直罗组下段砂岩后生蚀变的宏观表征观察和酸解烃、Th/U、Fe3+/Fe2+及有机碳等的地球化学研究,并与东胜铀矿床对比,探讨了双龙矿床绿色砂岩的成因,并讨论后生蚀变作用对铀成矿的影响机制。分析结果表明:原生灰色砂岩各类烃含量高于绿色蚀变砂岩和氧化蚀变砂岩,绿色蚀变砂岩介于两者之间;Th/U、Fe3+/Fe2+和有机碳质量分数分别在0.37~1.82,0.06~5.09,0.01%~1.24%之间,氧化蚀变砂岩与绿色蚀变砂岩皆具有高Th/U值、低有机碳的特征,而绿色蚀变砂岩的各地球化学指标介于氧化蚀变砂岩和原生灰色砂岩之间。总之,双龙地区直罗组下段的蚀变砂岩地球化学特征显示,绿色蚀变是砂岩处于一种相对较强的还原状态下形成的产物,即还原性流体的二次还原作用,早期的层间氧化作用为铀成矿提供了物质基础,后期的二次还原作用则保存了矿体的完整性。这一研究对该区层间氧化带的判别及划分具有重要的指示作用,并为砂岩型铀矿成矿规律的研究提供重要依据。      

南祁连党河南山中段科克巴斯陶玄武岩年代学、地球化学特征及其地质意义

与柴北缘和北祁连相比,南祁连研究程度偏低,对其各个阶段的构造演化缺少精确时限。对分布于南祁连党河南山中段的科克巴斯陶玄武岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究,定年结果显示,该玄武岩成岩年龄为713±4.6Ma,为新元古代震旦纪。岩石地球化学分析表明,科克巴斯陶玄武岩SiO2含量为45.08%~49.81%,MgO为4.37%~6.67%,Na2O为2.95%~3.71%,K2O为0.28%~1.92%,TiO2为1.40%~2.01%,与拉斑玄武岩平均值相似。Nb/Y-SiO2图解显示科克巴斯陶玄武岩属亚碱性系列拉斑玄武岩。其ΣREE为(75.47~124.00)×10^-6,LREE/HREE为4.2~6.19。(La/Yb)N为3.67~6.18,(La/Sm)N为1.83~2.64,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线图呈轻稀土明显富集的右倾型。原始地幔标准化微量元素蛛网图上,岩石以富集Sr、K、Rb、Ba为特征。岩石地球化学特征显示科克巴斯陶玄武岩岩浆为具OIB性质的地幔源区,其形成于板内洋岛构造环境。结合区域地层对比及锆石测年成果,将原划定的志留系巴龙贡嘎尔组进行了重新解体,由南至北,分别为志留系巴龙贡嘎尔组变砂岩段、新元古界震旦系天峻组火山岩段和中新元古界拐杖山组片岩段。     

甘肃北山牛圈子地区志留纪骆驼圈西岩体的岩石成因及构造意义

北山牛圈子地区的骆驼圈西埃达克岩为过铝质钙碱性岩浆系列,具有高的SiO_2(57.94%)、Al_2O_3(16.66%)和低的MgO(4.32%)含量,较高的Na_2O/K_2O比值(3.13),显示富钠的特征;而在微量元素上,高Sr(589×10~(-6)~1170×10~(-6)),低Y(4.60×10~(-6)~13.90×10~(-6))和Yb(0.43×10~(-6)~1.32×10~(-6));轻重稀土分异明显(La/Dy)N=4.60~13.87、(La/Yb)N=7.17~20.58,Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.85~1.32);富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损高场强元素Nb,Ta,Ti和重稀土HREE,与世界上典型的俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩特征相似。结合区域上埃达克岩的研究成果和岀露的构造位置,以及与牛圈子蛇绿岩的关系,认为骆驼圈西埃达克岩是志留纪(U-Pb年龄为428.9 Ma)时期热的洋壳向公婆泉—东七一山早古生代活动陆缘带俯冲过程中部分熔融的产物。对该岩体的研究,为进一步研究北山造山带早古生代北山洋盆闭合和晚古生代北山洋盆重新裂开提供新的依据。     

北祁连走廊南山西水地区加里东期大野口埃达克质闪长玢岩的成因及其地质意义

北祁连走廊南山北坡西水地区的加里东期大野口岩体中闪长玢岩地球化学的研究表明,该套岩石的SiO_256%,Al_2O_315%,Na_2OK_2O,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,具正Eu异常,富集Sr元素、亏损重稀土元素Yb和Y,具有较高的Sr/Y值,表现出明显的埃达克岩的地球化学性质。结合岩体产出的时空位置,认为大野口岩体形成于奥陶纪与板块俯冲作用相关的俯冲洋壳部分熔融和壳幔岩浆混合作用。     

中天山阿拉塔格环状杂岩体中闪长质包体地球化学与岩浆混合作用

环状杂岩体的岩相分带有多种成因模式。为了查明新疆阿拉塔格环状岩体的成因,本文特就其中暗色包体的成因及其岩浆演化进行探讨。包体分布极不均匀,在酸性岩单元的东南角集中发育,大部分呈浑圆状或次圆状,微细粒结构,部分包体中含有寄主岩石中的长石斑晶。通过对暗色包体主量、微量元素、Sr-Nd同位素及单颗粒锆石U-Pb年龄测试,认为该环状岩体中的暗色包体主要为闪长质-花岗闪长质岩浆包体,包体SiO_2(56.72%~61.80%)低,K_2O+Na_2O(8.12%~10.55%)高,具有高钾富碱的特征,属于高钾钙碱性岩石系列;里特曼指数(σ)为4.59~4.85,稀土元素富集。包体及寄主岩的主量和微量元素协变图呈不同程度的线性关系,而且两者稀土、微量元素曲线形态相近,显示出包体和寄主岩在地球化学特征上既有相似性,又有不同的特点。这种特征表明,环状花岗岩岩浆的形成至少与两种岩桨的混合有关。包体的(~(87)Sr/~(86)Sr)t较低(0.705204~0.705914)、ε_(Nd)(t)=1.65~2.57,全部为正值,揭示包体的原始岩浆为幔源玄武质岩浆。包体和寄主岩石的关系显示岩浆的混合方式为基性岩浆注入到已经开始结晶的酸性岩浆。本研究为环状杂岩体的多种成因过程提供了重要依据,认为其中的环状花岗岩单元为壳源酸性岩浆与幔源基性岩浆混合作用的产物。包体和寄主岩石的特征均反映在晚古生代中天山造山带发生过一定程度的后碰撞地壳垂向生长。     

南祁连党河南山地区巴龙贡噶尔组的解体与岩石地层单位厘定——来自岩石学与年代学的证据

南祁连党河南山地区分布一套变形较强的区域低温动力变质岩系,前人将其划归为巴龙贡噶尔组。通过对该套地层开展岩石学、同位素年代学及地层对比研究,发现其明显区别于典型的巴龙贡噶尔组,将该地层重新厘定为拐杖山组。该组岩石由片岩段与火山岩段组成,构造变形强烈,片岩段原岩为成熟度较低的杂砂岩与岩屑砂岩,火山岩段则以中基性火山岩与火山碎屑岩为主,总体表现为火山-沉积建造特征。在火山岩段获得玄武安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为734±8.5Ma,确定其形成时代为新元古代。地层对比结果显示,研究区拐杖山组在南祁连地区出露较好,分布广泛。在沉积环境上,拐杖山组的物源与沉积建造均指示其具有大陆裂谷盆地特征,是对Rodinia超大陆裂解事件的沉积响应。因此,拐杖山组的发现与确立为正确建立祁连陆块地层格架、研究祁连山构造演化提供了重要依据。     

甘肃北山中泥盆世哈尔特尔德勒花岗岩体的地球化学特征及其构造意义

牛圈子哈尔特尔德勒岩体具有高硅(Si72.2%)、高碱(AR=2.9~5.1,K2O=3.86%~5.49%,Na2O=3.04%~3.83%)和高FeOT/MgO值(3.29~13.47)、低Al_2O_3(11.48%~13.42%)、贫CaO(0.57%~2.27%)和MgO(0.14%~0.78%)、低FeO T(1.33%~2.34%)的特征,A/NK值为1.43~1.77,A/CNK值为1.35~1.4,为过铝质高钾钙碱性花岗岩。ΣREE较高,LREE略富集((La/Yb)N=4.9~16),轻重稀土元素分馏不明显,Eu负异常明显(δEu=0.12~0.21);相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti,Eu,并弱亏损Ta、Nb等元素;同时具有与地壳更为接近的Nb/Ta与Nd/Th值,显示了A(A2)型花岗岩的特征。LA-ICP-MS锆石定年获得哈尔特尔德勒岩体的206Pb/238U年龄为371.7±2.9 Ma,代表该岩体的形成年龄,表明其为中泥盆世岩浆活动的产物。结合区域构造演化以及与区域同时代A型花岗岩的对比显示,该岩体形成于后碰撞伸展环境。     

黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征

选取新模向斜的一个钻孔剖面,对铝土矿的矿物组成及稀土元素地球化学特征进行了研究。铝土矿矿石矿物以一水硬
铝石为主,另有少量一水软铝石。其次为高岭石、绿泥石等黏土矿物,以及少量重矿物。此外,在含矿岩系近底部还发现有富集Ce
元素的矿物氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]。从剖面顶部至底部,铝土矿中稀土元素含量呈逐渐增加的趋势,且稀土元素参数
LaN/YbN、LaN/SmN 和GdN/YbN 的数值均随深度逐渐增大。说明从剖面顶部至底部,稀土元素的淋滤迁出逐渐减弱,且稀土元
素间存在一定的分异。稀土元素间的分异可能由不同的含稀土元素矿物抗风化淋滤差异所致。铝土矿稀土元素配分模式表现为
LREE明显富集、MREE中等-弱富集、HREE相对平坦的特征,且具有明显的正Ce异常。δCe异常值随深度增加逐渐减小,接
近含矿岩系底部,δCe异常值再次增大。含矿岩系上部的Ce异常是由氧化条件下Ce3+ 向Ce4+ 转变并形成方铈矿(CeO2)所致。
随着深度的增加,含矿岩系的氧化性逐渐减弱,从而δCe异常值逐渐减小。接近含矿岩系底部,由于氟菱钙铈矿[Ce2Ca (CO3)3F2]的形成,导致δCe异常值再次增大。氟菱钙铈矿的沉淀可通过氟化物络合物(CeF2+ 或CeCO3F0)与Ca2+ 和HCO- 3
发生反应来完成。      

黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征

选取新模向斜的一个钻孔剖面,对铝土矿的矿物组成及稀土元素地球化学特征进行了研究。铝土矿矿石矿物以一水硬铝石为主,另有少量一水软铝石。其次为高岭石、绿泥石等黏土矿物,以及少量重矿物。此外,在含矿岩系近底部还发现有富集Ce元素的矿物氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]。从剖面顶部至底部,铝土矿中稀土元素含量呈逐渐增加的趋势,且稀土元素参数LaN/YbN、LaN/SmN和GdN/YbN的数值均随深度逐渐增大。说明从剖面顶部至底部,稀土元素的淋滤迁出逐渐减弱,且稀土元素间存在一定的分异。稀土元素间的分异可能由不同的含稀土元素矿物抗风化淋滤差异所致。铝土矿稀土元素配分模式表现为LREE明显富集、MREE中等-弱富集、HREE相对平坦的特征,且具有明显的正Ce异常。δCe异常值随深度增加逐渐减小,接近含矿岩系底部,δCe异常值再次增大。含矿岩系上部的Ce异常是由氧化条件下Ce3+向Ce4+转变并形成方铈矿(CeO2)所致。随着深度的增加,含矿岩系的氧化性逐渐减弱,从而δCe异常值逐渐减小。接近含矿岩系底部,由于氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]的形成,导致δCe异常值再次增大。氟菱钙铈矿的沉淀可通过氟化物络合物(CeF2+或CeCO3F0)与Ca2+和HCO3-发生反应来完成。