阿拉善地块东北缘狼山地区大红山组沉积时代、物质来源及区域构造意义

阿拉善地块位于中亚造山带南缘,是研究中亚造山带南缘二叠纪构造背景及演化的关键地区。本研究在阿拉善地块东北缘狼山地区野外调查的基础上,对狼山地区大红山组地层进行古流向、碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb定年和砂岩碎屑组分分析。研究表明砾石最大扁平面倾向为SWW—NWW,指示大红山组地层沉积时的古水流的流向总体呈现自西向东,推测大红山组砾石主要来自狼山西部地区。砂岩中碎屑锆石最小年龄峰值为275 Ma和278 Ma,表明大红山组沉积时代不早于中二叠世早期。砂岩的碎屑组分分析和碎屑锆石年龄谱指示大红山组可能来自于晚古生代诺尔公—狼山弧,砾石的古流向分析和碎屑锆石年龄谱推测大红山组砾石极有可能来自于阿拉善地块前寒武纪变质基底。结合诺尔公—狼山构造带晚古生代大陆岩浆弧的存在,认为二叠系大红山组地层沉积于弧背前陆盆地的构造背景。     

内蒙古阿拉善地块东北缘狼山枕状玄武岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及构造背景

狼山地区位于内蒙古阿拉善地块东北缘,其构造背景一直存在争议。报道狼山地区枕状玄武岩的锆石U-Pb年龄、地球化学研究成果。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,玄武岩中的锆石大多为捕获基底的锆石。根据锆石特征及侵入玄武岩的花岗岩年龄,得出玄武岩年龄为254～252Ma,属于二叠纪晚期。枕状玄武岩具有贫碱低钾的特征,亏损Nb、Ta、Ti、P,富集Rb、Ba、U等元素,富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,具弱负Eu异常,显示岛弧玄武岩特征。初步认为玄武岩形成于活动大陆边缘弧环境,为古亚洲洋向南俯冲的产物,指示阿拉善地块北缘在二叠纪晚期为大陆边缘弧,为研究阿拉善地块东北缘晚古生代构造背景提供了证据。     

内蒙古阿拉善地块中北部地区辉长岩岩体特征、锆石定年及其构造意义

1∶25万区域地质调查、地质剖面测制及研究发现,阿拉善左旗乌力吉地区分布有基性岩,其侵入上石炭统阿木山组中,后又被晚期酸性岩浆侵入,与其接触关系为侵入接触。研究表明,该基性岩主要由角闪辉长岩和辉长闪长岩组成,其中角闪辉长岩为主体岩性。采用LA-ICP-MS技术对其中典型的具基性岩浆特征的锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得的206Pb/238U年龄加权平均值为248.0±0.9Ma,为早三叠世。结合区域构造和岩性关系,该地区辉长岩的形成年龄明显晚于区域内古亚洲洋板块向华北板块俯冲作用结束的时间,因此其并非是古亚洲洋板块向华北板块于晚古生代俯冲引起的构造岩浆旋回早期阶段的产物,而更可能与大规模的陆内裂解有关,并产生于地幔物质上涌造成的区域性大陆拉张环境中。     

鄂尔多斯地块西南缘古元古代辉绿岩年代学、地球化学及构造意义

在鄂尔多斯地块西南缘的六盘山断裂带内出露铁马河辉绿岩。铁马河辉绿岩相对贫CaO、MgO和K_2O;富集FeOT、TiO_2和Na_2O。轻稀土相对富集,重稀土平坦,不显示Eu异常,稀土配分曲线显示右倾型;高场强元素无异常,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,显示富集地幔源的地球化学特征。对辉绿岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得上交点年龄2018±16Ma,说明岩体形成于古元古代。样品具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(07003～07064)和正的εNd(t)值(+514～+433),Nd同位素一阶段模式年龄(约20Ga)与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄基本一致,暗示其来源于软流圈地幔的部分熔融。结合区域地质资料的研究表明,华北克拉通西部地块(鄂尔多斯地块)在20Ga期间的伸展背景与东部陆块一致,暗示整个华北克拉通在20Ga左右存在广泛的裂解事件。     

内蒙古狼山地区叠布斯格岩群锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其对阿拉善地块构造演化的制约

阿拉善地块位于华北克拉通西端,其早前寒武纪地质演化一直存在争议。选取阿拉善地块东北缘的叠布斯格岩群为研究对象,通过锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析,探讨阿拉善地块的性质和归属及华北克拉通早期地质演化。叠布斯格岩群主要由变质沉积岩和变质火山岩组成,包括高级变质的片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩,并被古元古代钾质花岗岩侵入。来自叠布斯格岩群3个副片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,叠布斯格岩群副片麻岩中碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄范围为2.60~2.10 Ga,变质锆石的年龄显示叠布斯格岩群经历了1.98~1.90 Ga和1.90~1.79 Ga的两组峰期变质作用,指示叠布斯格岩群原岩形成于2.10~1.98 Ga。研究区未发现有太古宙岩石出露,但不排除其下部地壳中存在太古宙基底岩石的可能。碎屑锆石的Lu-Hf同位素数据结果显示,叠布斯格岩群副片麻岩中碎屑锆石的εHf(t)均为负值,指示其成岩物质源于古—中太古代(3.42~2.79 Ga)古老地壳在新太古代晚期—古元古代早期的重熔或再造。通过对比叠布斯格岩群和阴山地块、孔兹岩带的岩浆-变质事件及Hf同位素特征,推测阿拉善地块前寒武纪基底在古元古代可能是孔兹岩带的一部分。     

内蒙古狼山地区新元古代狼山群变形特征及区域构造意义

狼山群作为阿拉善地块东北部重要的前寒武系地层单元,记录了复杂的构造变形演化历史。本文通过对狼山西南段出露的新元古代狼山群进行构造地质试点填图、剖面测制等方面的研究,总结了狼山群构造变形特征,并对其变形时代和期次进行了初步划分。研究表明狼山群第一期构造变形特征表现为一系列同斜倒转褶皱构造(D1),第二期为近东西向的韧性右行走滑剪切(D2),第三期为北东向巴彦乌拉山—狼山断裂活动对狼山群构造变形进行改造(D3)。结合该地区前人研究成果及年代学资料认为:新元古代狼山群同斜倒转褶皱主要受到古亚洲洋向南俯冲,在古生代晚期沿恩格尔乌缝合带与阿拉善地块北缘拼合,导致近南北向的构造挤压,在狼山地区形成了早期枢纽NEE-EW向的褶皱;晚古生代末期-中生代早期古亚洲洋关闭后发生的板内变形在狼山地区形成韧性右行剪切;三叠纪中晚期韧性左行剪切形成北东向走滑断裂,并使早期形成的褶皱枢纽走向转为北东,奠定了狼山地区现今的构造格局。     

内蒙古阿拉善地块中北部地区辉长岩岩体特征、锆石定年及其构造意义

1∶25万区域地质调查、地质剖面测制及研究发现,阿拉善左旗乌力吉地区分布有基性岩,其侵入上石炭统阿木山组中,后又被晚期酸性岩浆侵入,与其接触关系为侵入接触。研究表明,该基性岩主要由角闪辉长岩和辉长闪长岩组成,其中角闪辉长岩为主体岩性。采用LA-ICP-MS技术对其中典型的具基性岩浆特征的锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得的206Pb/238U年龄加权平均值为248.0±0.9Ma,为早三叠世。结合区域构造和岩性关系,该地区辉长岩的形成年龄明显晚于区域内古亚洲洋板块向华北板块俯冲作用结束的时间,因此其并非是古亚洲洋板块向华北板块于晚古生代俯冲引起的构造岩浆旋回早期阶段的产物,而更可能与大规模的陆内裂解有关,并产生于地幔物质上涌造成的区域性大陆拉张环境中。     

阿拉善东北缘晚中生代以来陆内变形、古应力特征及构造背景

陆内变形及其构造背景是地质学研究的热点之一.阿拉善地块东北缘的狼山地区中生代以来发育多期陆内变形,是研究陆内变形的理想地区.通过在狼山地区开展1:5万构造地质填图,根据大量的野外观测、详细的测量和构造切割叠加关系,结合前人所做锆石年代学和低温热年代学工作,厘定出狼山地区自晚侏罗世以来发育6期陆内变形.断层面矢量数据反演...     

下扬子地区上泥盆统五通组沉积构造及其地球化学特征

总结了下扬子区晚泥盆世五通组典型的沉积构造,如风暴砾滩、冲洗交错层理、滩脊、三脊波痕、植物化石及遗迹化石埋藏相特征等。全定量分析了泥岩类的主化学组成及微量元素,其主化学组成具有高SiO₂含量。高K₂O/Na₂O比值,低MgO, Zr, Hf组合特征显示近源沉积特征,与下伏下古生界有显著差别,B, Ga, Ba, Sr, Rb等元素反映出滨海及海陆交互的沉积环境。综合分析沉积构造、沉积地球化学及区域地质特征,认为五通组形成于弧后前陆盆地,其沉积过程是一个海侵过程,这一大地构造背景一直延续到早石炭世末。     

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。     

东阿拉善地块诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征——物源区制约及其地质意义

传统上将阿拉善地块东部变质基底"阿拉善岩群"之上的一套以石英岩、浅粒岩、碳酸盐岩及碎屑岩为主的浅变质地层称为诺尔公群,并根据区域地层对比及叠层石化石将其归为"长城纪"。为进一步限定地层时代,对诺尔公群底部3件石英岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄主要集中在2 530~2 500 Ma和1 950~1 850 Ma两个年龄段内,另外还获得少量年龄为~1.69 Ga、~2.0 Ga、~2.15 Ga、~2.35 Ga、~2.7 Ga和~3.4 Ga的锆石。其中,最年轻的碎屑锆石年龄限定了诺尔公群底部石英岩的沉积时代晚于1.69 Ga,结合上覆地层的年龄数据将诺尔公群的沉积时代大致限定为1.69~1.29 Ga,肯定了阿拉善地块存在中元古代地层。石英岩中~2.5 Ga和~1.95 Ga两个显著的碎屑锆石年龄峰符合典型的华北克拉通物源区特征,因此认为,阿拉善地块在太古代-中元古代具有与华北克拉通相似的构造环境,是华北克拉通的一部分。     

早古生代阿拉善地块与华北地块之间的关系:来自阿拉善东缘中奥陶统碎屑锆石的信息

阿拉善东缘奥陶纪地层位于鄂尔多斯(华北地块)与北祁连早古生代造山带之间的过渡地区,该区的构造背景一直是长期争论的问题,它涉及到阿拉善地块是否与华北地块相连、奥陶系的物源以及"贺兰拗拉槽"是否存在等问题。分布于阿拉善地块东缘的中奥陶统米钵山组的碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄测试表明,样品中数量最多的锆石年龄为900～950Ma,Alxa-1的峰值年龄为916Ma,Alxa-2的峰值年龄为953Ma,次者在494～623Ma之间,这个区间内存在多个峰值,如Alxa-1存在505Ma和588Ma两个主要峰值,Alxa-2则存在494Ma、517Ma、623Ma等几个峰值。在2.5Ga左右两个样品都存在一个弱的峰值,Alxa-1峰值为2517Ma,而Alxa-2峰值为2552Ma和2670Ma。除此之外,两个样品都有个别大于3.0Ga的成分,Alxa-1样品中最年轻的锆石为451±8Ma,Alxa-2样品则为483±4Ma。这些年龄以及沉积特征表明:(1)传统认为的奥陶纪"贺兰拗拉槽"并不存在,鄂尔多斯西南缘地区以及阿拉善东部地区当时属于北祁连早古生代周缘前陆盆地系统;(2)早古生代主要物源来自北祁连造山带,新元古代物源来自阿拉善地块;(3)鄂尔多斯西缘整个米钵山组的锆石年龄分布及其变化,指示出北祁连造山带(岛弧)逐渐靠近阿拉善地块,其间洋盆逐渐消失的过程;(4)阿拉善地块基底与华北有明显差别,阿拉善地块明显受到新元古代和古生代构造热事件的影响,两者可能是在中奥陶世或之后才拼贴在一起。     

狼山地区叠布斯格岩群变形研究及其构造意义

阿拉善东北缘狼山地区的叠布斯格岩群（杂岩）作为阿拉善地块前寒武纪基底之一,主要出露有条痕状黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩及透镜状斜长角闪岩,夹透辉石大理岩和磁铁石英岩等。本次研究通过构造解析与填图,系统分析了狼山地区叠布斯格岩群构造变形样式、变形期次与时限。研究显示,古元古代变质杂岩叠布斯格岩群至少记录了四期变形,第一期变形主要表现为片麻岩早期面理的枢纽近E- W向褶皱变形（D1）,轴面倾向NNW,应与华北克拉通统一化过程有关;第二期为近N- S向褶皱变形（D2）,褶皱枢纽向NNE倾伏,古生代时期阿拉善地块与华北板块增生拼合,在阿拉善地块东缘产生近东西向挤压,在狼山地区形成枢纽近N- S向的褶皱;第三期变形为NE向巴彦乌拉山- 狼山断裂带的左行韧性走滑剪切作用（D3）,中-晚三叠世扬子板块与华北板块碰撞造成的阿拉善地块相对华北板块沿巴彦乌拉山- 狼山断裂发生左行剪切运动,使早期构造发生逆时针旋转,是狼山地区一期重要的变形事件;第四期为NE- SW向紧闭褶皱（D4）,褶皱轴面多倾向NW,晚侏罗世来自古太平洋的俯冲和鄂霍茨克洋的闭合产生的NW- SE向挤压,使叠布斯格岩群片麻岩及后期糜棱岩化花岗岩再次发生枢纽NE- SW向褶皱变形。     

内蒙古阿拉善地块北缘雅布赖地区埃达克岩锆石U-Pb年龄、岩石成因和构造背景

雅布赖地区位于阿拉善地块北缘,埃达克岩岩石类型主要为闪长岩和石英闪长岩。用LA-ICP-MS方法测得埃达克岩中的锆石206Pb/238U年龄为275±1 Ma（MSWD=1.00,n=27,闪长岩）和277±2 Ma（MSWD=0.64,n=26,石英闪长岩）,故认为雅布赖地区埃达克岩侵位年龄为275±1~277±2 Ma,形成时代为早二叠世。地球化学特征表明,该岩体具有较高的SiO2（60.56%~63.41%）、Al2O3（15.86%~17.33%）、Sr（572×10-6~758×10-6）含量,较低的MgO（1.45%~3.06%）、Y（11.10×10-6~14.7×10-6）、Yb（1.06×10-6~1.55×10-6）含量,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Sr等,亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P等。岩石重稀土元素强烈亏损,轻、重稀土元素分馏明显,Eu异常较弱（0.81 < δEu < 1.04）,Mg#值较高（38~53）,Y/Yb值为7.35~11.89,Na2O/K2O值为1.18~1.77,具有C型埃达克岩特征,为拆沉下地売部分熔融产生的流体与地幔橄榄岩相互作用形成的产物。结合前人研究,其可能形成于碰撞后伸展环境。     

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma,属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示,该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%,K2O为1.14%~1.61%,Al2O3为14.92%~17.23%,具有过铝质(A/CNK=1.06~1.1)和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低(38.86×10-6~74.39×10-6),轻稀土元素相对富集,Eu总体呈弱异常(δEu=0.9~1.3)。在原始地幔标准化图解中,岩石具有大离子亲石元素(Rb、Th、K)富集及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)亏损的特征,显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景,该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景,是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物,表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。     

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术,测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma,属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示,该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%,K2O为1.14%~1.61%,Al2O3为14.92%~17.23%,具有过铝质（A/CNK=1.06~1.1）和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低（38.86×10-6~74.39 ×10-6）,轻稀土元素相对富集,Eu总体呈弱异常（δEu=0.9~1.3）。在原始地幔标准化图解中,岩石具有大离子亲石元素（Rb、Th、K）富集及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）亏损的特征,显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景,该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景,是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物,表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。     

河西走廊东部香山群时代和物源讨论

香山群是一套经历轻微区域变质作用的陆源碎屑岩,夹有少量碳酸盐岩和硅质岩,主要位于河西走廊东部香山地区。迄今为止,前人已经做过大量工作,但是对香山群与该区奥陶纪米钵山组的关系、香山群的时代以及香山群的物源等问题还存在较大争议。笔者对香山群的碎屑锆石做了定年(LA-ICP-MS)工作,通过香山群与米钵山组锆石年龄的对比,发现米钵山组最年轻锆石(451±8)Ma比香山群最年轻锆石(525±3)Ma年轻,且香山群不含米钵山组其他年轻锆石成分,香山群时代应该晚于(525±3)Ma,而早于中奥陶世米钵山组,应属中—晚寒武世。香山群碎屑锆石年龄谱与华夏地块、阿拉善基底、华北西部和北祁连岩浆变质事件年龄差异显著,华夏地块、阿拉善基底、华北西部和北祁连不是香山群物源,而与澳大利亚西南部地区相似,同时根据香山群古水流分析结果,推测澳大利亚西南部可能是香山群的沉积物源。