内蒙古扎鲁特旗北色日巴彦敖包组的厘定

色日巴彦敖包组为2006~2008年内蒙古自治区地质调查院在扎鲁特旗地区进行1：5万区域地质调查时新识别出来的地层单位.在该组下部灰黑色凝灰质粉砂质硅泥质板岩中发现早石炭世古植物化石Archaeocalamites sp.（古芦木）.根据岩石地层对比及生物化石特征,将其时代由早二叠世归为晚泥盆世-早石炭世,并重新厘定为色日巴彦敖包组.     

兴蒙造山带南缘早—中二叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其构造意义

利用LA-MC-ICP-MS 分析技术,对兴蒙造山带南缘下二叠统三面井组和中二叠统额里图组砂岩中的碎屑锆石进行了U-Pb 年龄和Hf 同位素研究。结果显示,三面井组砂岩记录了3 组碎屑锆石年龄：280~369Ma（4 颗）、1800~2271Ma（43 颗,峰值1877Ma）和2507~2711Ma（9 颗）。额里图组砂岩碎屑锆石年龄集中分布在271~371Ma（9 颗）、1258~1395Ma（18 颗,峰值1326Ma）和1695~2454Ma（34 颗,峰值1864Ma）3 个年龄区间。对比研究发现,样品中的元古宙和太古宙碎屑锆石是华北克拉通古老基底的反映;晚古生代锆石具有较低的εHf(t)值（-5.3~-23.7）和较老的Hf 模式年龄（1124~3039Ma）,与华北克拉通北缘晚古生代岩浆岩具有一致性,而明显区别于兴蒙造山带内岩浆岩Hf 同位素特征,说明前者是其物源供给区。结合区域资料认为,华北克拉通北缘在早―中二叠世期间不存在类似安第斯型的俯冲大陆边缘,三面井组和额里图组砂岩是在伸展背景下沉积形成的。     

内蒙古苏尼特左旗晚泥盆世弧背前陆盆地的发现及构造意义

兴蒙造山带位于中亚造山带东段,是研究地壳生长与古亚洲洋演化的热点区域。内蒙古中部苏尼特左旗地区位于兴蒙造山带中段,区内分布的上泥盆统色日巴彦敖包组磨拉石建造是古亚洲洋闭合的重要证据之一,前人对其岩石组合、地层层序与沉积环境进行了报道,并指出其属于晚泥盆世的前陆盆地,但未就前陆盆地的属性、分类及其与造山带的空间关系展开详细研究。因此,本研究选择该区东北部的昌特敖包剖面,利用野外实测、锆石U-Pb同位素定年、沉积相分析等方法查明该碎屑沉积的地层层序、形成时代与物质来源,在此基础上补充完善了兴蒙造山带北造山带二级构造单元的划分方案。研究结果表明,昌特敖包剖面碎屑沉积属上泥盆统色日巴彦敖包组,而非前人认为的二叠纪大石寨组地层,其碎屑物质主要来自南部的宝力道岛弧与北部兴安-爱力格庙地块。沉积环境分析表明昌特敖包剖面色日巴彦敖包组主要为冲积扇相沉积,上部过渡到干旱气候火山活动背景下的滨浅海相沉积。综合昌特敖包剖面的沉积、年代、物源及大地构造位置特征,可以推断其代表晚泥盆世造山带的弧背前陆盆地。由此,苏尼特左旗地区北造山带的构造单元在前人划定的前陆变形带、混杂带、周缘前陆盆地、岛弧岩浆岩、同碰撞花岗岩以北,还存在弧背前陆盆地。本研究结果为恢复中亚造山带的构造演化过程提供了关键沉积学证据。     

内蒙古包尔汉图岛弧早古生代火山岩年代学、地球化学特征 ——岩石成因及对兴蒙造山带构造演化的约束

包尔汉图-白乃庙岛弧岩浆岩带分布于兴蒙造山带南缘,是古亚洲洋与华北板块之间早古生代俯冲作用的岩浆记录,以往工作大多集中在岛弧侵入岩和东段白乃庙群火山岩,岛弧西部包尔汉图群火山岩的研究相对较少.本文对内蒙古达茂旗北部出露较完整的包尔汉图群火山岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素组成和岩石地球化学分析,以完善兴蒙造...     

兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内前寒武纪地层的识别及其地质意义

兴蒙造山带南缘早古生代增生造山带内是否存在陆壳一直缺少直接证据,制约了对增生带结构及演化的认识.在达茂旗东北部兴蒙造山带南缘增生带内识别出一套原地的变质地层,野外观察及锆石U-Pb年代学、Hf同位素地球化学研究表明,该套地层形成时代为中元古代晚期,可能代表了增生造山带内的古老地壳.地层的碎屑锆石峰值年龄集中于～1.8 ...     

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

内蒙东部晚古生代构造格局:来自中、晚二叠-早三叠世砂岩碎屑锆石U-Pb年代学的证据

内蒙东部的克旗-林西-阿鲁科尔沁-扎鲁特-索伦-蘑菇气地区位于华北板块与西伯利亚板块所夹持的中亚造山带东段,西拉木伦缝合带与贺根山-黑河缝合带之间,是古亚洲洋晚古生代残余海盆最后消失的地区,保存了上述两缝合带构造演化过程的相关信息。本文针对中、晚二叠-早三叠世砂岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。测试的上二叠统林西组与下三叠统陶海营子组、老龙头组砂岩均具有成分成熟度低,近源快速沉积的特点,碎屑骨架成分显示多为火山岩区物源供给。锆石CL图和Th/U值也指示了绝大多数锆石为岩浆成因锆石。结合前人研究成果,区域内已获得的2533粒碎屑锆石U-Pb年龄主要分为3组:约230~570Ma(峰值年龄为270~315Ma、430Ma和500Ma)、700~1100Ma(峰值970Ma)及1500Ma(峰值1800Ma和2500Ma)。较古老的峰值年龄1800Ma和2500Ma,暗示了华北克拉通基底的物源信息。其余两组年龄则与西拉木伦缝合带北侧的额尔古纳-兴安-锡林浩特地块内部岩浆事件的时间相吻合。对比分析内蒙东部不同区域(克旗-林西地区、阿鲁科尔沁-扎鲁特地区和索伦-蘑菇气地区)、不同时代(中、晚二叠世-早三叠世)沉积物碎屑组分变化趋势,推测古亚洲洋最终沿西拉木伦缝合带自西向东呈"剪刀"式闭合,时间持续至早三叠世。此外,索伦-蘑菇气地区中、晚二叠-早三叠世相对稳定的物源供给,证实了额尔古纳-兴安地块与松辽-锡林浩特地块至少在中二叠世沉积以前就已经沿贺根山-黑河缝合带完成拼贴,应为前人提出的早石炭世末。     

内蒙古索伦地区晚古生代沉积构造背景——来自上二叠统哲斯组碎屑锆石年代学的制约

上二叠统哲斯组广泛出露于东北地区南部,主要由砂岩、泥岩、灰岩、页岩组成,含腕足、苔藓虫和腹足化石. 对内蒙古索伦地区的哲斯组中粗粒长石岩屑砂岩和中细粒长石砂岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,数据记录了4个年龄区间：（265±2）~（348±8）Ma,峰值年龄为（272±2）Ma;（358±3）~（453±4）Ma,峰值年龄（403±3）Ma;（470±6）~（555±4）Ma,峰值年龄为（511±3）Ma;剩余的前寒武纪锆石（693±7）Ma,（834±9）Ma,（854±6）Ma,（886±5）Ma,（1 175±7）Ma,（1 440±8）Ma,（1 748±17）Ma和（2 150±13）Ma. 其中峰值年龄为272 Ma的锆石年龄占绝对优势（达到51%）,并与大石寨组火山岩和北侧的岛弧岩浆岩一致,403 Ma和511 Ma峰值年龄为东北地区泛非期变质杂岩的年龄范围,其余古老年龄也均为大兴安岭变质基底的年龄范围. 上述年龄特征显示,哲斯组物源主要来自相邻地区分布的早古生代岛弧火山岩,少量来自东北相邻地块的变质基底. 鉴于东北地区哲斯组分布范围广,岩性多为碳酸岩和碎屑岩,古生物化石保存完整,沉积环境稳定,证明哲斯组应为大陆边缘沉积.     

古亚洲洋东段闭合时限：来自大兴安岭南段二叠系-三叠系界线沉积地层和碎屑锆石年代学的制约

古亚洲洋东段的具体闭合时限长期以来存在争议,重要原因在于缺乏相应时期的典型沉积剖面研究。近期,笔者在大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗地区新发现一套保存较好的二叠-三叠系沉积序列,其详细记录了古亚洲洋闭合过程。本文以此为研究对象,重点对上二叠统林西组和下三叠统老龙头组开展沉积学和碎屑锆石年代学研究。上二叠统林西组上部为一套湖泊相沉积,下三叠统老龙头组为一套河湖相沉积,底部为冲积扇辫状河砾岩层。两套地层界线附近沉积环境发生剧变,气候从温暖湿润转变为炎热干旱,确定研究区林西组沉积时代为晚二叠世长兴期,老龙头组沉积时代为早三叠世奥伦尼克期,两者为平行不整合接触关系,两者之间存在短暂沉积间断。林西组砂岩重矿物含量丰富,类型多样,原岩为中酸性岩浆岩、基性岩浆岩、少部分变质岩及沉积岩;老龙头组砂岩重矿物类型少,原岩为中酸性岩浆岩和少量变质岩。林西组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为255±2Ma和255±1Ma,ε_Hf(t)=-22.84~+13.17,变化范围较大。老龙头组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为248±1Ma和249±1Ma,ε_Hf(t)=7.95~11.28。结合重矿物、碎屑锆石和Hf同位素研究,确定林西组物源主要来自于兴蒙造山带,少量可能来自于华北板块,具有复杂物源、远距离搬运再沉积的特征。老龙头组物源主要来自于兴蒙造山带,具有周缘近距离搬运沉积的特征。通过区域对比上二叠统林西组与下三叠统老龙头组碎屑锆石携带年代学信息,推测古亚洲洋东段沿着西拉木伦河缝合带在晚二叠世发生汇聚碰撞作用,古亚洲洋东段闭合作用至少持续至早三叠世,老龙头组沉积期发生强烈汇聚造山作用,老龙头组是古亚洲洋闭合板块碰撞作用的产物。

     

扬子西南缘晚三叠世-早侏罗世盆山格局演化过程：来自楚雄盆地碎屑锆石U-Pb年代学的证据

印支期扬子西南缘沉积盆地大地构造性质及盆山格局演化过程长期存在较大分歧.对楚雄盆地西侧祥云剖面上三叠统-下侏罗统砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年和碎屑物源分析.结果显示,上三叠统云南驿组和罗家大山组碎屑物源主要来自上扬子地区的中-下三叠统和二叠系,而上三叠统白土田组和下侏罗统冯家河组碎屑物源主要来自松潘-甘孜地体和康滇古陆.结合沉积环境演变和区域地质背景,认为在晚三叠世早期,区域内造山作用相对较弱,楚雄盆地碎屑物源供给不足,为欠补偿盆地;晚三叠世晚期-早侏罗世,虽然楚雄盆地的构造演化受哀牢山造山带逆冲推覆作用的控制,但是楚雄盆地的沉积充填过程主要受控于快速崛起的松潘-甘孜造山带.     

新疆博格达山晚古生代地层的形成时代、物源及其演化:碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆博格达山主体由石炭系海相火山—沉积岩系组成, 以发育两期双峰式火山岩, 但不发育花岗岩为特征, 对其晚古生代地层时代的划分和演化争议较大.本文重点对博格达山北部两个晚古生代砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学分析, 重新标定博格达山地区晚古生代地层的形成时代; 利用物源区的演化, 约束晚古生代构造演化.测年结果显示博格达上亚群砂岩的碎屑锆石表面年龄值分布范围较宽, 主峰年龄为343～284 Ma(80%), 次峰年龄为386～375 Ma(3%)、503～441 Ma(7%)和871～735 Ma(10%); 芦草沟组砂岩的碎屑锆石表面年龄值非常集中, 主峰年龄为358～279 Ma(97%), 次峰年龄为257～251 Ma(约3%).博格达山中部原石炭纪博格达群上亚群与西部和南部下芨芨槽群相当, 应属于早二叠世, 中部—东部的石炭—二叠纪界线应在博格达下亚群—上亚群或居里得能组—沙雷塞尔克组之间的不整合面之中.博格达北部地区晚二叠世以南侧天山物源区供给为主, 反映出晚古生代期间博格达山地区至少存在晚石炭世末和中二叠世两期构造隆升.结合区域火山岩与火山碎屑岩的研究, 认为博格达山地区晚古生代主要经历4个演化阶段: 早石炭世弧后盆地裂解阶段、晚石炭世碰撞拼贴阶段、早二叠世碰撞后伸展阶段、中-晚二叠世再次隆升到稳定阶段.     

兴蒙造山带西段乌珠新乌苏花岗岩岩石成因和构造背景:地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

兴蒙造山带的构造演化及古亚洲洋的闭合时限尚存在较大争议,沿缝合带出露的花岗岩的侵位时代和成因对于约束古亚洲洋的演化具有重要意义。乌珠新乌苏花岗岩位于兴蒙造山带西段的索伦缝合带内,其Na_2O+K_2O含量为7.14%～9.36%,Al_2O_3含量为13.18%～13.49%,K_2O/Na_2O为1.10～1.52,属于高钾钙碱性系列岩石。稀土总量富集(174.8×10~(-6)～213.7×10~(-6)),相对富集轻稀土元素,轻重稀土分异中等[(La/Yb)_N=3.68～5.41],Eu负异常明显。乌珠新乌苏花岗岩富集Rb、Th、Hf,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素,符合典型高分异A型花岗岩的低Sr、高Yb、Eu负异常的特点,显示后碰撞花岗岩的特征,形成于造山后地壳减薄阶段。乌珠新乌苏花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示其~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为279±2.7Ma(MSWD=1.6)和276±1.9Ma(MSWD=0.69)。正的全岩ε_(Nd)(t)值(2.1～2.7)和锆石ε_(Hf)(t)值(7.7～10.2)以及相对年轻的亏损地幔模式年龄(Nd的t_(DM2)为826～874Ma;Hf的t_(DM2)为655～931Ma),表明乌珠新乌苏花岗岩母岩浆可能来源于新元古代新生下地壳的部分熔融。综合花岗岩的地质地球化学、年代学及同位素特征,认为兴蒙造山带西段的乌珠新乌苏地区在早二叠世处于后碰撞的伸展环境。     

Tectonic affinity of the Khanka Massif in the easternmost Central Asian Orogenic Belt: evidence from detrital zircon geochronology of Permian sedimentary rocks

ABSTRACT

The tectonic affiliation of the Khanka Massif, in the easternmost section of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), is still a matter of debate. Here, we provide new constraints on the provenance and timing of deposition of Permian strata in the western margin of the Khanka Massif. The results, which include U–Pb dating of detrital zircon grains using laser ablation–inductively coupled plasma–mass spectrometry (LA-ICP-MS), provide evidence regarding the tectonic position of the Khanka Massif and its role in the late Palaeozoic evolution of the eastern CAOB. Detrital zircon grains from a sublitharenite (Pingyangzhen Formation), a litharenite (Liangzichuan Formation), and a metamorphic siltstone (Qinglongcun Group) yielded multiple age populations ranging from Neoproterozoic (~914 Ma) to Permian (~272 Ma). Combined with age constraints from overlying/late-stage igneous rocks and other magmatism of the Khanka Massif, we conclude that the dated strata were deposited during the early–middle Permian and were sourced from the Khanka Massif. A comparison between the detrital zircon age populations and the history of magmatic activity in the neighbouring areas suggests that the Khanka Massif was tectonically linked to the Songnen–Zhangguangcai Range Massif. Based on tectonic discrimination diagrams, we conclude that the western margin of the Khanka Massif was positioned in a convergent-boundary basin during the early–middle Permian. Strike-slip faulting along the Dunhua–Mishan Fault, in response to ridge subduction of the Paleo-Asian Ocean Plate, resulted in a north-eastward movement of the Khanka Massif. The occurrence of Precambrian detrital zircon grains (with ages of 1900–1700 and 900–700 Ma) implies the presence of an ancient basement within the Khanka Massif.     

兴蒙造山带中段南缘晚古生代演化过程:来自苏尼特右旗地区沉积地层及火山岩的证据

本文选取内蒙古苏尼特右旗地区石炭-二叠纪地层及火山岩为研究对象,通过典型地层剖面测制、锆石U-Pb年代学、古生物和地球化学等方法,查明其形成时代、物质来源及沉积环境,并进一步探讨兴蒙造山带中段南缘晚古生代的演化过程。本巴图组2个碎屑岩样品最小年龄为299Ma和296Ma,结合古生物化石研究,其形成时代应为晚石炭-早二叠世;三面井组2个碎屑岩样品的最小年龄为271Ma和272Ma,同样结合其古生物化石资料,判断其形成时代为早-中二叠世。锆石组成和岩相特征显示本巴图组和三面井组形成于不同的沉积背景之下。本巴图组的沉积相变化显示为一个海进序列,形成于弧后伸展背景之下;三面井组则与之相反,显示沉积环境由稳定变为活动,形成于汇聚背景之下。安山岩的喷出年龄为277±1.4Ma,有着高镁安山岩的属性,显示出俯冲背景下陆缘弧火山岩的特征。结合以往区域地质资料,我们认为晚古生代兴蒙造山带南缘的构造演化过程可分为五个阶段:(1)泥盆纪,碰撞后伸展阶段;(2)早石炭世,俯冲开始阶段;(3)晚石炭,俯冲不强烈、局部发生伸展作用阶段,以本巴图组和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐组合为代表;(4)早中二叠世,俯冲加强阶段,发育三面井组和大量的陆缘弧火山岩,此时古亚洲洋仍然存在;(5)晚二叠世之后,碰撞结束、古亚洲洋消失阶段,区域开始出现大量A型花岗岩,整体进入造山后环境。     

内蒙中部苏左旗早石炭世火山岩年代学与地球化学研究：对中亚造山带东部石炭纪构造演化和地壳属性的制约

本文对苏尼特左旗北部沙尔塔拉地区原定早二叠世大石寨组火山岩进行了系统的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、主微量元素和锆石Hf同位素研究。定年结果显示,该套地层中火山岩的形成时代可分为～3465Ma和3351Ma两期,其岩石组合分别为玄武安山岩-安山岩-英安岩-流纹岩和英安岩-流纹岩,其形成时代为早石炭世,而非前人认为的早二叠世。玄武安山岩具有高Al_2O_3( 17%),低MgO含量(243%～270%)和Cr、Co、Ni的特点,可能是高温低压和含少量水条件下母岩浆经历了橄榄石和辉石(早)以及斜长石(晚)等分离结晶作用的产物;相对富集轻稀土元素、大离子亲石元素(如Rb、Ba、Sr)以及Pb、Zr和Hf,亏损重稀土元素和Nb、Ta和Ti,具有较高的正ε_(Hf)(t)值(892～1379),同时存在大量434～490Ma的捕获锆石,表明早石炭世早期玄武安山岩的原始岩浆应起源于陆内伸展机制下受早期俯冲流体交代的亏损岩石圈地幔部分熔融,并经历了一定程度的地壳混染。英安岩和流纹岩的主微量元素特征(富硅、铝,贫铁、镁,富集LREEs和LILEs,亏损HREEs和HSFEs等)和锆石Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)值分别为797～1214和835～1471,t_(DM2)分别为838～577Ma和812～407Ma),暗示它们的原始岩浆主体来源于新元古代末期和早古生代新增生的地壳部分熔融,同时,335Ma英安岩和流纹岩显示出高温(平均值为876℃)和A型花岗岩的特征,表明它们形成于陆壳伸展环境。安山岩的地球化学特征显示其岩浆可能是上述中基性和酸性岩浆混合的产物。另外,研究区石炭纪以新增生地壳的部分熔融为主,而且酸性火山岩锆石Hft_(DM2)整体随岩浆活动时代变新而变年轻。综上所述,早石炭世早期玄武安山岩表现出板内成因特点,安山岩具有岩浆混合成因,玄武安山岩与同时代英安岩-流纹岩共同构成了双峰式火山岩组合,从而表明研究区早石炭世早期已经处于陆内伸展环境;而早石炭世中期酸性火山岩的形成也进一步揭示了伸展作用的持续进行。结合前人沉积、变质作用等方面的研究成果,本文认为研究区石炭纪所记录的拉张环境可能与古亚洲洋在泥盆纪闭合后的伸展环境有关。     

内蒙古西乌旗罕乌拉地区下二叠统寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

中亚造山带南缘二叠纪的构造背景一直存在争议。以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的寿山沟组为研究对象,开展了野外地质、岩石学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究。2个样品锆石阴极发光图像和Th/U值指示,锆石为岩浆成因锆石。103颗碎屑锆石年龄测试结果显示,年龄信息可划分为5组:285~328Ma,峰期年龄302Ma;338~361Ma;455~490Ma;757Ma;1278Ma、2380Ma。最年轻的年龄为285Ma,结合侵入其中的花岗岩同位素年龄,指示西乌旗罕乌拉地区寿山沟组沉积时限介于285~280Ma之间,主体沉积时代应为早二叠世Sakmarian期—Artinskian期。寿山沟组碎屑锆石反映出近源、快速沉积的特点,沉积物源中含有较多的火山碎屑物,可能代表弧后盆地沉积,为早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的沉积响应。结合区域资料,寿山沟组碎屑锆石的年龄对应于东北地区的变质基底及其后的构造岩浆事件,物源区物质主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世末—晚石炭世岩浆弧及贺根山—东乌旗一带,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于寿山沟组发育地区的南部,即索伦缝合带,拼合时代最可能为晚二叠世—早三叠世。     

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限——来自卡拉麦里地区石炭纪碎屑锆石U-Pb年代学的约束

新疆准噶尔古生代洋盆闭合时限对中亚造山带古生代构造格局及演化研究具有重要意义。东准噶尔卡拉麦里断裂带南缘广泛出露石炭纪陆相粗碎屑岩系,沉积相分析表明其形成于扇三角洲沉积环境。依据区域地层对比、岩石组合特征及地层接触关系,将其重新厘定为山梁砾石组。选择西段滴水泉和东段双井子2个地区的山梁砾石组剖面进行地层对比,并在2个剖面底部采集粗砂岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,获得最年轻的碎屑锆石年龄分别为349±4Ma和355±3Ma,代表山梁砾石组沉积时代晚于349Ma,应为早石炭世早期。碎屑锆石年龄分布特征及砾石成分表明,其物源主要来自断裂带北侧的泥盆纪火山岩。在分析前人资料的基础上,认为山梁砾石组碎屑岩系是卡拉麦里造山带强烈隆升造山过程的沉积学响应,形成于前陆盆地,限定了准噶尔古生代洋盆闭合时限在早石炭世早期之前。     

Convergence History of the Songliao and Jiamusi Blocks in the Eastern End of Central Asian Orogenic Belt: Evidence from Detrital Zircons of Late Paleozoic Sedimentary Rocks

Central Asian Orogenic Belt(CAOB) is one of the largest accretionary orogenic belts in the world. The eastern segment of CAOB is dominated by Paleozoic Paleo Asian Ocean tectonic regime, Mesozoic Paleo-Pacific tectonic regime and Mongolian-Okhotsk tectonic regime. The Songliao and Jiamusi blocks are located in the easternmost part of the CAOB and are the key region to solve the problem about overprinting processes of multiple tectonic regimes. It is generally believed that the Mudanjiang Ocean between the two blocks was finally closed in the Mesozoic, but the Paleozoic magmatism also developed along the Mudanjiang suture zone, while on both sides of the suture zone, there were comparable Paleozoic strata, indicating that the two blocks had converged during the Paleozoic, and the evolution history of the two blocks in the Late Paleozoic remains controversial. The Carboniferous-Permian terrestrial strata mainly developed in Binxian, Wuchang and Tieli on Songliao Block, Baoqing and Mishan on Jiamusi Block. Samples from the Songliao and Jiamusi blocks in the Late Carboniferous-Early Permian and Late Permian are collected for comparative analysis. The LAICP-MS zircon U-Pb dating results show that the maximum depositional age of Middle Permian Tumenling Formation and Late Permian Hongshan Formation in Songliao Block is ～260 Ma, while that of Tatouhe Formation and Carboniferous strata in Jiamusi Block are ～290 Ma and ～300 Ma, respectively, which supports the previous stratigraphic division scheme. The age peaks of ～290–300 Ma, ～400 Ma, ～500 Ma appeared in the Late Carboniferous to Early Permian strata of Jiamusi Block and the Middle Permian strata of Songliao Block. The age peak of ～500 Ma in the Middle Permian strata of Songliao Block may come from the Cambrian basement, Mashan Complex, of Jiamusi Block, while the age peaks of ～420–440 Ma in the Carboniferous strata of Jiamusi Block may come from the Silurian magmatic arc in Zhangguangcai Range in the eastern margin of Songliao Block, reflects the history that they had been potential sources of each other, indicating that they may have combined in the Paleozoic. The Hongshan Formation of Songliao Block in the Late Permian lacks the age peak of ～500 Ma, which indicate that Jiamusi Block was not the provenance of Songliao Block in the Late Permian, that is, there was a palaeogeographic isolation between the two blocks. Combined with the ～210 Ma bimodal volcanic rocks developed along the Mudanjiang suture zone reported previously, we believe that the oceanic basin between the Songliao and Jiamusi blocks should have been connected in Late Permian and reopened during Late Permian to Late Triassic.     

兴蒙造山带南缘东段和龙地区Ⅰ型花岗岩锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文对兴蒙造山带南缘东段和龙地区八家子岩体和勇新岩体进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS U-Pb定年和Sr-Nd同位素研究,以便制约该区的区域构造演化。锆石测年结果显示,八家子石英闪长岩结晶年龄为257.8±0.9Ma,形成于晚二叠世早期,勇新二长花岗岩的结晶年龄为243.2±1.1Ma和238.5±2.8Ma,形成于中三叠世。八家子石英闪长岩为钠质钙碱系列、偏铝质的Ⅰ型花岗岩类,富集轻稀土(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs,Cs、Ba、K和Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta和P),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于俯冲环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。勇新二长花岗岩富硅、铝和钾,为高钾钙碱性系列、偏铝质-弱过铝质的Ⅰ型花岗岩,富集轻稀土(LREEs)及大离子亲石元素(LILEs,Cs、K、Sr),亏损重稀土(HREEs)和高场强元素(HFSEs,Nb、Ta、P和Ti),结合Sr-Nd同位素特征显示其为壳源成因,形成于同碰撞环境下,是玄武质下地壳部分熔融的产物。花岗岩的侵位反映了研究区晚二叠世早期古亚洲洋板块俯冲于华北克拉通之下,中三叠世华北克拉通与兴凯地块碰撞拼合,说明古亚洲洋应闭合于晚二叠世末期-早三叠世期间。