蛇绿混杂岩内基性岩锆石年龄的复杂性:以内蒙古贺根山蛇绿岩为例

蛇绿混杂岩是大洋板块俯冲增生的产物,往往发育不同时代、来源和成因的蛇绿岩岩块或岩片,物质组成和结构构造十分复杂.蛇绿混杂岩内发育的基性岩(辉长岩、辉绿岩和玄武岩)是揭示古洋盆时限、性质和造山带演化过程的关键.然而,造山带往往伴随多期次构造、岩浆和变质等事件的叠加改造,如何准确识别蛇绿岩内基性岩组份,并限定其形成时代,一...     

阿尔金山东段阿克塞蛇绿岩地质地球化学特征及形成时代

北阿尔金蛇绿岩带是分布在阿尔金山北缘的一条蛇绿混杂岩带,超基性蛇纹岩岩块、基性岩墙、辉长岩块及基性熔岩组合是该带东段阿克塞蛇绿岩的典型组合形式。地球化学研究结果显示,阿克塞蛇绿岩超基性蛇纹岩以富MgO、贫Al_2O_3、P_2O_5、CaO和K_2O为特征,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线表现较平缓,比值接近于1;基性熔岩类中TiO_2为0.86%～1.80%,Al_2O_3为12.00%～14.85%,CaO介于4.89%～19.23%之间,球粒陨石标准化稀土元素配分型式表现为右倾;基性岩墙中TiO_2介于1.08%～2.44%之间,Al_2O_3含量为11.07%～13.26%,Na_2O(1.20%～2.28%)K_2O(0.80%～1.38%),稀土元素总量介于48.65×10~(-6)～124.04×10~(-6)之间,平均92.95×10~(-6);轻、重稀土元素比值介于2.22～4.45之间,总体表现为大洋中脊环境,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,阿克塞蛇绿岩形成于514.6±8.8Ma,为寒武纪,表明在早古生代北阿尔金洋已完全打开,并连通了红柳沟—阿克塞。     

内蒙古贺根山蛇绿岩中方辉橄榄岩岩石地球化学特征及构造环境分析

贺根山蛇绿岩块位于二连浩特-贺根山缝合带中段,其橄榄岩端元主体为方辉橄榄岩,少量纯橄榄岩,均发生了较强的蛇纹石化。对方辉橄榄岩进行岩石学和岩石地球化学分析研究,结果显示:方辉橄榄岩中主要造岩矿物橄榄石为镁橄榄石(Fo=90.6~90.7),斜方辉石为顽火辉石(En=88.9~90.0),单斜辉石为透辉石,以低铝(1.82%~2.13%)和高镁(Mg^#=94.2~94.7)为特征。橄榄岩主量元素表现出高Mg(MgO=34.98%~40.86%)、高Cr(Cr2O3=0.18%~0.27%)、高Ni(NiO=0.27%~0.35%)、低Si(SiO2=36.10%~41.41%)、贫Al(Al2O3=0.89%~1.58%)、低Fe(FeOT=7.58%~9.63%)特征,Mg^#=91.59~92.36,m/f=9.16~10.13,属典型镁质超基性岩。稀土元素总含量较低,ΣREE为1.42×10^-6~2.94×10^-6,球粒陨石标准化稀土元素分布模式为轻稀土富集的弱右倾型,其(La/Yb)N=2.15~10.47,Eu异常不明显,Ce显示负异常。富集Ba,U,Pb,Sr,亏损Nb,Ta,Ti。贺根山地幔橄榄岩属变质橄榄岩,为SSZ型蛇绿岩底部组成单元,形成于俯冲带环境中洋内弧后盆地环境。     

内蒙古贺根山蛇绿岩中玄武岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

贺根山蛇绿岩（套）中发育有气孔杏仁状玄武岩,为蛇绿岩套的组成部分。通过对其锆石U-Pb测年,其加权平均年龄为395.9 Ma±3.0 Ma,结合区域地质背景,认为贺根山蛇绿岩（套）形成时代为中泥盆世—早石炭世。玄武岩为亚碱性系列,具有LREE亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,同时具备大洋玄武岩和岛弧玄武岩特征,认为贺根山蛇绿岩（套）应形成于弧后盆地;通过与现代典型Mariana洋内弧后盆地和Okinawa陆缘弧后盆地的玄武岩以及同属中亚造山带的新疆库尔提洋内弧后盆地蛇绿岩对比,发现贺根山玄武岩同Mariana玄武岩和库尔提蛇绿岩更加类似,由此认为贺根山蛇绿岩（套）很可能形成于洋内弧后盆地环境,而非大陆边缘弧后盆地环境。     

东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩形成时代、地质特征及构造意义

通过对卡拉麦里蛇绿岩地质特征、形成时代及就位机制研究探讨,认为卡拉麦里蛇绿岩岩石组合齐全,已被强烈肢解,形成时代为357～492 Ma。洋盆拉张时期从中志留世或更早开始,蛇绿岩被上泥盆统不整合覆盖,因此确定洋盆闭合于中泥盆世。     

新疆西昆仑苏巴什蛇绿岩形成时代及其构造意义

新疆西昆仑出露多条蛇绿混杂岩带,苏巴什蛇绿混杂岩带出露于新疆于田县西昆仑玉龙喀什—阿克苏一带,笔者通过对苏巴什蛇绿岩带南带中2个辉长岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得了较准确的年龄数据（352.7±3.0）Ma和（261.9±2.2）Ma。确定了该蛇绿岩的形成时代为早石炭世—中二叠世,结合混杂岩带中与之共生的沉积岩和相关的边缘地质体综合分析,基本可以确定该蛇绿岩带应是华力西期洋壳残片,与木孜塔格峰、阿尼玛卿等地残存的蛇绿岩的形成时代一致,其共同组成麻扎-康西瓦-木孜塔格构造带,相当于青藏高原第四缝合带。     

内蒙古东乌旗晚石炭世角闪石岩锆石U-Pb年龄、地球化学及其构造意义

为研究兴蒙造山带晚古生代地幔性质和造山演化特征,对东乌旗巴彦都兰新识别出的角闪石岩进行了岩相学、角闪石电子探针分析、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学分析。结果表明,东乌旗角闪石岩主要由角闪石(85%～90%)、少量斜长石(5%)和磁铁矿(<5%)等组成。获得的角闪石岩测年样品的锆石U-Pb年龄为310±1 Ma,表明岩体形成于晚石炭世。6件样品的地球化学数据显示,SiO₂含量为48.66%～52.50%,MgO含量11.53%～13.10%,Al₂O₃含量为10.11%～12.18%,Na₂O+K₂O含量2.21%～3.13%,小于3.5%,m/f比值为0.36～0.45,Mg~#值为70.27～74.54,TFeO值为7.77～10.14;稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土相对富集的右倾型,岩石富集大离子亲石元素Rb、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti。电子探针分析结果显示角闪石岩中角闪石属于钙质角闪石,具有幔源角闪石的...     

内蒙古四子王旗地区古生代-早中生代侵入岩活动期次、特征及构造背景

通过对内蒙古四子王旗地区近年来获得的古生代—早中生代侵入岩锆石U-Pb及少量Rb-Sr测年结果的分析,认为该区古生代—早中生代至少经历了奥陶纪、石炭纪—早二叠世、中晚二叠世以及三叠纪等4期明显的岩浆作用过程。奥陶纪岩浆活动时限在508~454Ma,出露面积少,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩,经历较强的变质变形作用。石炭纪—早二叠世岩浆活动时限在331~299Ma,分布面积最少,岩石组合为辉长岩、闪长岩及石英闪长岩,有弱变形或未变形。中晚二叠世岩浆活动时限为271~253Ma,出露面积最大,岩石组合有富含暗色包体的花岗闪长岩、正长花岗岩、二长花岗岩及少量的角闪正长岩。三叠纪岩浆活动时限为250~224Ma,出露面积较大,岩石组合有白云母花岗岩、二长花岗岩及碱性岩。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明四子王旗地区在此期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。奥陶纪岩浆活动和石炭纪—早二叠世岩浆活动可能与古亚洲洋多次俯冲作用相关。中晚二叠世岩浆活动可能与西伯利亚板块和华北板块的碰撞作用有关。三叠纪岩浆活动与造山后伸展作用及岩石圈拆沉有关。     

内蒙古迪彦庙蛇绿岩辉长岩岩石学特征

迪彦庙蛇绿岩位于中朝古板块与西伯利亚古板块之间的兴蒙造山带,主要由蛇纹石化斜辉辉橄岩、辉长岩、玄武岩、细碧角斑岩组成.岩相学研究表明,迪彦庙辉长岩分为层状辉长岩（具堆晶结构）和均质辉长岩（具辉长结构）两类,且均经历了低-中级变质改造.在详细的野外工作基础上,通过对迪彦庙辉长岩的地质特征、岩相学特征和岩石化学研究,认为其为活动大陆边缘或岛弧环境下小规模单旋回封闭系统内形成的.     

内蒙古东乌旗角闪辉长岩年龄、地球化学特征及其对晚古生代构造演化的约束

兴蒙造山带东部内蒙古东乌旗地区晚古生代构造岩浆活动复杂,是解决兴蒙造山带晚古生代构造演化的关键地区。对东乌旗地区新识别出的角闪辉长岩进行了系统的地质特征、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学研究。东乌旗角闪辉长岩主体呈包体状产出,主要由斜长石(55%~60%)、角闪石(15%~20%)、辉石(10%~15%)和少量磁铁矿等组成。获得角闪辉长岩样品的锆石U-Pb年龄为299±3Ma,表明岩体形成于晚石炭世。6件样品的地球化学数据显示,SiO2含量为49.88%~51.98%,TiO2含量为1.2%~1.86%,MgO含量4.42%~7.41%,Al2O3含量为15.55%~16.84%,MnO含量为0.12%~0.17%,CaO含量5.67%~6.52%,Na2O+K2O含量3.35%~4.63%,m/f值为0.41~0.49,Mg#值为52.56~60.82,TFeO值为7.12~9.18;稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集的平坦右倾型,轻、重稀土元素比值(LREE/HREE)为4.96~6.92,岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,LREE/HREE值较稳定,δEu值为0.87~0.98,显示具有弱的正Eu异常。角闪辉长岩中锆石εHf(t)值为5.1~11.25,单阶段地壳模式年龄(TDM1)为1039~604Ma。结合区域地质演化,认为东乌旗角闪辉长岩可能是由于受到洋壳的俯冲,上覆亏损地幔发生部分熔融,产生钙碱性岩浆,且在上升侵位的过程中受到地壳物质较弱程度的混染,形成于古亚洲洋俯冲环境。东乌旗地区在晚石炭世—早二叠世存在少量的基性岩浆活动,标志着构造背景由俯冲造山向造山后伸展转变。     

新疆北天山奎屯河蛇绿岩斜长花岗岩锆石SIMS U-Pb年龄及其构造意义

作为中亚造山带南部的最终缝合界线,天山—索伦缝合带记录了古亚洲洋晚期的扩张消减历史。本文对新疆北天山混杂带中奎屯河蛇绿岩的斜长花岗岩进行了SIMS锆石年代学研究及地球化学研究。斜长花岗岩富Na2O,贫K2O(2O3(<15%),微量元素含量整体低于标准N-MORB,稀土配分曲线平坦,无明显Eu异常,是典型的洋中脊斜长花岗岩,其结晶年龄代表准噶尔洋盆扩张时代。24组离子探针测年数据显示,斜长花岗岩加权平均年龄为343.1±2.7 Ma。结合区域地质研究,本文认为在晚古生代石炭纪,伴随着哈萨克斯坦山弯构造的逐渐形成,准噶尔洋盆持续扩张并向外俯冲于周缘地体之下,形成了东、西准噶尔洋内弧,以及天山和阿尔泰安第斯型陆缘弧。     

内蒙古贺根山蛇绿岩的铬铁矿中发现金刚石等深部地幔矿物

前人报道在西藏中生代和俄罗斯极地乌拉尔早古生代蛇绿岩地幔橄榄岩铬铁矿中发现了金刚石等深部地幔矿物,认为需重新考虑铬铁矿浅部成因的传统认识。为了查明不同造山带蛇绿岩的铬铁矿中金刚石等深部矿物的分布规律和豆荚状铬铁矿的成因,笔者开展了内蒙古贺根山晚古生代蛇绿岩中的铬铁矿床的人工重砂矿物学研究,本研究获得约2000 kg的内蒙古贺根山蛇绿岩铬铁矿石样品,对所采样品开展人工重砂选矿,表明该铬铁矿矿石样品中至少有金刚石、碳硅石及其他自然元素类、金属互化物类、氧化物类、硫化物类、硅酸盐类等30余种矿物。内蒙—大兴安岭造山带晚古生代的内蒙古贺根山蛇绿岩带铬铁矿石中,发现金刚石等深部地幔矿物表明,贺根山铬铁矿可能为深部成因。     

The Discovery of Diamonds in Chromitites of the Hegenshan Ophiolite, Inner Mongolia, China

Diamond,moissanite and a variety of other minerals,similar to those reported from ophiolites in Tibet and northern Russia,have recently been discovered in chromitites of the Hegenshan ophiolite of the Central Asian Orogenic Belt,north China. The chromitites are small,podiform and vein-like bodies hosted in dunite,clinopyroxene-bearing peridotite,troctolite and gabbro. All of the analysed chromite grains are relatively Al-rich,with Cr# [100Cr/(Cr+Al)] of about 47–53. Preliminary studies of mainly disseminated chromitite from ore body No. 3756 have identified more than 30 mineral species in addition to diamond and moissanite. These include oxides(mostly hematite,magnetite,rutile,anatase,cassiterite,and quartz),sulfides(pyrite,marcasite and others),silicates(magnesian olivine,enstatite,augite,diopside,uvarovite,pyrope,orthoclase,zircon,sphene,vesuvianite,chlorite and serpentine) and others(e.g.,calcite,monazite,glauberite,iowaite and a range of metallic alloys). This study demonstrates that diamond,moissanite and other exotic minerals can occur in high-Al,as well as high-Cr chromites,and significantly extends the geographic and age range of known diamond-bearing ophiolites.     

内蒙古北山造山带发现额勒根蛇绿岩——红石山-百合山蛇绿岩带东延的证据

通过1：5万黑红山幅区调工作,在内蒙古北山造山带的额勒根地区新发现并详细填绘出一套由玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和砂板岩构成的蛇绿构造混杂岩组合,该蛇绿混杂岩带呈NWW向带状展布,宽2.5~8 km,延伸约25 km。其中,玄武岩具富Na2O（3.02%~6.04%）、MgO（4.29%~5.46%）而贫K2O（0.03%~0.23%）、TiO2（0.44%~0.59%）,轻稀土元素球粒陨石标准化配分模式为平坦型;微量元素富集大离子亲石元素Ba、U,明显亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,兼具洋中脊玄武岩和岛弧玄武岩特征。斜长花岗岩与蛇绿岩中的玄武岩具相似的岩石地球化学特征,形成于玄武质岩浆部分熔融,稀土元素配分模式显示弱负Eu异常的似平坦型曲线。在斜长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为342±4.7 Ma,推测古洋壳形成于早石炭世。结合蛇绿岩两侧不同时代火山岩构造环境的分析,认为额勒根蛇绿混杂岩为古亚洲洋向南俯冲过程中弧后扩张形成的SSZ型蛇绿岩。晚中生代一系列北东向左行走滑断裂,使红石山-百合山蛇绿岩带向北错移至额勒根一带通过。该蛇绿岩带的发现,解决了区域上红石山-百合山蛇绿岩带的东延问题,为北山乃至中亚造山带古生代构造演化提供了重要信息。     

内蒙古白云鄂博地区晚古生代闪长质-花岗质岩石年代学框架及其地质意义

华北克拉通北缘的内蒙古白云鄂博地区分布着由辉长岩、辉长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、黑云母花岗岩及钾长花岗岩等基性-中酸性-碱性花岗岩组成的闪长质-花岗质杂岩体,它们曾被认为是泥盆纪至侏罗纪多期次侵位的产物,而新的年代学资料揭示这些侵入体都是在晚古生代形成的.白云鄂博地区15件不同岩性的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,其侵位年龄具有很好的一致性,仅发生在263～281Ma狭窄时间段内,峰期年龄269Ma.这表明白云鄂博矿床的形成与这些闪长质-花岗质岩石的侵入活动没有直接的成因联系,也为重新认识华北克拉通北缘晚古生代构造环境及演化史提供了新的年代学资料.     

甘新交界红柳河蛇绿岩形成和侵位年龄的准确限定及大地构造意义

采用锆石SHRIMP U-Pb同位素定年方法,获得新甘交界红柳河蛇绿岩中的堆晶辉长岩年龄为516.2±7.1Ma,代表了红柳河蛇绿岩的形成年龄;侵入到红柳河蛇绿岩中未变形变质的黑云母花岗岩的年龄为404.8±5.2Ma,限定了红柳河蛇绿岩侵位的上限.作为南天山洋壳的残骸,红柳河蛇绿岩新的可靠年龄数据表明,南天山洋在早寒武世已经开始形成,并于早泥盆世埃姆斯阶之前在红柳河地区已经闭合.上述洋盆演化过程对进一步研究东天山的大地构造演化具有重要的意义.     

内蒙古塔尔气地区晚古生代花岗岩的锆石U——Pb 年龄及Hf 同位素特征

内蒙古塔尔气地区位于大兴安岭中段兴安地块上,该区出露大面积晚古生代花岗岩。其锆石的 LA-ICP-MS U--Pb 测年结果显示,正长花岗岩形成于335 ± 5 Ma,二长花岗岩形成于313 ± 3 Ma,花岗闪长岩形成于320 ± 1 Ma,表明塔尔气地区花岗岩为晚古生代多期花岗质岩浆活动的产物。花岗质岩浆的就位与古生代时期古亚洲洋闭合中洋壳俯冲作用有重要关系。花岗闪长岩的176Hf /177Hf 为0. 282 833 ～ 0. 282 951,εHf ( t) 为+ 1. 1 ～ + 5. 6,TDM2 为525 ～ 752 Ma,暗示花岗岩的源岩为新元古代-早古生代时期亏损地幔来源的基性下地壳物质。结合目前已发表的花岗岩Sr --Nd 和锆石Hf 同位素资料,认为兴安地块可能从中元古代就开始地壳增生,峰期集中在新元古代-早古生代。     

对内蒙古贺根山蛇绿岩的新认识

本文将华北板块和中亚-蒙古陆块缝合带中前人划分的"贺根山蛇绿岩套"划分为三个不同组分、不同成因的岩系:以含金刚石和其它幔源矿物的变质橄榄岩系为主,包括堆晶杂岩在内的镁铁-超镁铁岩系;含放射虫硅质岩夹层的玄武岩系;上覆的火山-沉积岩系。根据地质学与年代学证据,可以认为蛇绿岩形成于晚泥盆-早石炭世。在此基础上,本文重点讨论了三个问题:(1)结合不同尺度的构造研究,将含金刚石等幔源矿物的超镁铁岩看作源自地幔转换带的幔源熔-流体,在软流圈底辟体上涌的背景下持续上升,在板块对接的过程中构造侵位的岩石。据此,对现有的蛇绿岩概念提出了补充;同时提出贺根山在板块汇聚过程未发生明显的俯冲和碰撞,而是通过拼贴的方式连为一体的;(2)贺根山具有OIB特征的玄武岩与朝克山MORB的对比,表明不同来源的多地块的存在及板块闭合时间的差异均反映了陆间小洋盆的特征;(3)将上覆在玄武岩系之上的火山沉积岩系看作洋盆最后充填的产物,反映了古亚洲洋闭合过程中小洋盆直接从洋壳转化为陆壳的过程,最后从时空角度进一步讨论了小洋盆闭合的特征。     

北秦岭饭铺闪长岩的岩石成因及其构造意义

饭铺闪长岩的岩石成因模型可为深入认识北秦岭古生代中性岩浆作用的活动规律及深部过程提供进一步的限定。饭铺岩体两件样品的锆石U-Pb同位素年龄值分别为422.1±5.5 Ma和424.2±5.2 Ma,表明其形成于晚志留世。其锆石的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值介于0.282 560~0.282 676,ε_Hf（t）值介于-8.48~14.45,T_DM2为1 938~488 Ma。地球化学分析结果显示,饭铺岩体属钙碱性系列,均具有富硅、碱、钙和镁,Mg^#值介于41.7~57.4。在微量元素蛛网图中,饭铺岩体具有Nb、Ta、Ti异常。饭铺岩体的稀土总量为117×10^-6~171×10^-6,（La/Yb）_N比值范围是6.71~18.1,δEu值介于0.82~0.95,表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的配分特征,未显示明显的负Eu异常。饭铺岩体形成于岛弧构造环境,岩浆起源于下地壳,可能受到少量幔源物质的混合,推测是商丹洋向北深俯冲作用的产物。