北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

新疆柯坪二叠纪层状玄武岩的发育特征及其地质意义

通过野外实地测量和遥感影像识别,并对不同剖面的发育状况进行了对比。新疆柯坪地区发育的二叠纪玄武岩共可分为8层,包括库普库兹曼组2层和开派兹雷克组6层。多层玄武岩是多期喷发作用的结果,每次喷发可以来自不同的岩浆房或火山通道,但岩浆源区基本一致。每期喷发作用都具有一定的序列,先是稳定的熔岩流,发育柱状节理,往上则为致密块状玄武岩,在喷发末期发育火山角砾岩或凝灰岩。多期玄武岩浆喷发作用,指示了该区二叠纪玄武岩的岩浆房经历了"积聚—喷发—再积聚—再喷发"的过程,而熔融岩浆的源区则经历了不断"部分熔融"和"岩浆抽提"的过程。     

甘肃北山旧井地区晚第四纪活动断裂分布及其构造意义

通过对甘肃北山地区遥感影像分析、地质填图和断裂活动性研究,探讨了北山地区晚第四纪以来的变形机制。结合青藏高原北部区域构造应变、应力场,认为北山地区现今构造格局是在印度板块与欧亚板块相碰撞形成的北东向挤压构造应力场的作用下,重新激活东西向的晚古生代、中生代断裂,并产生北东向新生断裂。说明印度板块与欧亚板块相碰撞并持续向北运移所产生的构造变形不仅局限于青藏高原内部及其边界,更影响到青藏高原以北的地区。     

甘肃北山地区花牛山铅锌矿区玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

位于甘肃北山瓜州县境内的花牛山银铅锌矿是北山地区唯一的喷流(气)沉积型块状硫化物矿床,它赋存于一套浅变质细碎屑岩或中基性火山岩夹碎屑岩-碳酸盐岩建造中。关于该矿床的成矿时代,因无确切的同位素年代学和化石证据,争议较大。对花牛山银铅锌矿三矿区铅锌矿体的赋矿围岩玄武岩样品中的锆石进行了LA-ICP-MS法U-Pb定年研究,获得了207Pb/206Pb年龄1071Ma±5Ma,表明花牛山地区中基性火山喷溢活动发生在晚蓟县世。进而揭示花牛山银铅锌矿床是蓟县纪末期强烈拉张构造环境下,与海底火山喷溢活动相伴随的热液活动的产物。它与北山红山铁矿和东天山彩霞山,北祁连山西段石硐沟,华北地块西北缘东升庙、炭窑口、霍各乞等层控铅锌多金属矿床具可对比性,蓟县纪末期是北山地区一个重要的成矿时期。     

甘肃北山地区变形岩石X光组构特征及其构造意义

通过对甘肃北山地区变形岩石的X光岩组分析，得知该区岩石变形比较强烈。石英变形机制是以中低温底面型或近底面型滑移为主，部分为中高温柱面Ⅰ型和柱面Ⅱ型滑移系。从岩石组构特点结合宏观构造分析，可以推测榴辉岩是在其形成之后经过比较长时间的结晶恢复后才被抬升出露地表的。该区属于中浅-中等层次(10～20km，T=300～450℃，p=0．25～0．50GPa)的韧脆性-韧性变形。变形运动学和动力学特征是伴有右行剪切的压扁变形。最大主压应力(σ1)为南北向，这与该区处于塔里木板块与哈萨克斯坦板块聚合边界的构造部住和构造变形带的演化历史相吻合。     

西藏羌塘中部角木日地区二叠纪玄武岩的地球化学特征及其构造意义

西藏羌塘中部角木日地区出露有大量的二叠纪玄武岩,岩石由拉斑玄武岩和碱性玄武岩组成,SiO2含量在43.87%～54.25%之间,K2O含量较高,平均为0.58%,TiO2含量中等偏高,平均为1.60%,P2O5含量也较高,平均为0.48%,Zr/Y比值平均为6.04,Zr/Nb比值平均为9.88,明显具有富集地幔的特征;∑REE平均为147.5×10-6,轻稀土轻微富集,LaN/SmN比值平均为1.98。这些特征和三江地区的准洋脊型玄武岩一致。综合玄武岩岩石学和地球化学特征,认为二叠纪玄武岩可能形成于准洋中脊环境。     

云南省丽江-宾川地区二叠纪玄武岩地球化学特征及其构造背景研究

在峨眉山大火成岩省中,宾川-丽江地区的溢流玄武岩厚度最大,发育较为完整.该区岩石ω(SiO2)(36.72%～51.44%),微量元素中不相客元素如大离子亲石元素K,Rb,Cs,Ba,Th富集;高场强元素Ta,Nd,Hf,Zr以及LREE含量低.它们的岩石地球化学性质呈现递变性,富集轻稀土和大离子亲石元素,具有与洋岛玄武岩相似的地球化学特征,为板内拉张玄武岩.通过对其进行岩石学和地球化学研究,系统分析该区玄武岩岩石地球化学及其岩浆活动特征.认为研究区玄武岩可划分为3个系列:高镁(ωMgO=12.3%～14.3%)、低镁(ωMgO=2.48%～7.53%)和过渡系列(ωMgO=10.4%～11.3%)火山岩.高镁系列玄武岩岩石接近原始岩浆的组成,岩浆源区可能为下地慢,形成深度大,源区地幔部分熔融比例小;低镁系列玄武岩受到较强的地壳混柒作用的影响,显示出富集岩石圈地幔或地壳物质的参与,形成深度浅,熔融比例较大,可能有地壳物质混染;过渡系列介于前两者之间.根据玄武岩大地构造环境判别图解,确定玄武岩形成于大陆拉张环境,与地幔柱活动有关.     

宁远－道县地区玄武岩地球化学特征及其构造意义

对湘南宁远、道县两地中生代玄武岩的岩石化学、微量元素及稀土元素等特征作了对比性分析．湘南中生代玄武岩既具裂谷特点又具陆缘活动带的特点．宁远保安地区熔浆发生源区比道县地区浅；前者还经历过一定程度的分异作用，局部熔融程度也高于后者．     

羌塘东部治多县直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩地球化学特征及其构造意义

羌塘东部治多县直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩主要由中基性火山碎屑岩及熔岩组成,火山岩地球化学研究表明,其主元素表现为高TiO_2和低TiO_2两种特征,球粒陨石标准化稀土配分模式为LREE富集型.MORB标准化的微量元素配分型式为大洋隆起型,显示岩浆形成于板内裂谷构造环境.Sr、Nd、Pb同位素地球化学研究表明火山岩显示明显的亏损地幔源区特征.综合研究表明直根尕卡一带二叠纪栖霞期火山岩形成于大陆边缘拉张构造(或陆缘始裂谷)环境,岩浆起源于地幔,属地幔柱作用的产物.     

甘肃北山牛圈子蛇绿岩铷-锶同位素年龄及其大地构造意义

甘肃北山地区早古生代蛇绿岩受阿尔金北东向左行走滑断裂影响,被分割成白云山—洗肠井蛇绿岩段、通畅口—牛圈子蛇绿岩段、白玉山—红柳河蛇绿岩段。牛圈子蛇绿岩属洋壳型蛇绿岩,蛇绿岩各单元岩石发育齐全,与东部洗肠井洋壳型蛇绿岩和西部红柳河洋壳型蛇绿岩相似,牛圈子蛇绿熔岩Rb-Sr同位素年龄为463±18Ma,与洗肠井蛇绿熔岩夹层中放射虫时代一致,为中奥陶世—晚奥陶世早期,红柳河蛇绿岩尚无可靠时代依据。通过构造恢复,上述3条蛇绿岩段在早古生代为统一的早古生代蛇绿岩带,这条早古生代蛇绿岩带属早古生代塔里木板块和哈萨克斯坦板块间的缝合带。     

甘肃北山地区"破城山组"的初步修订和时代

甘肃北山地区破城山组层型剖面的地层已强烈褶皱，包括时代分别属于震旦纪、早寒武世晚期、中—晚寒武世、早奥陶世的多个岩组，需要重新修订。过去在该组发现的华南早寒武世早中期的分带化石Eoredilchia纯属误定，它实际上是一个属于早寒武世中—晚期的原油栉虫科(Protolenidae)的三叶虫。     

塔里木盆地夏河南层状玄武岩的岩石地球化学特征及地质意义

塔里木盆地夏河南玄武岩露头以水平层状分布为最大特征,其玄武岩层和沉积夹层保持了较原始的产状,是研究塔里木盆地二叠纪多期次玄武质岩浆活动的理想场所,是对比盆地内其他玄武质岩浆活动的最佳剖面。本文通过详细的野外和遥感解译工作,报道了夏河南玄武岩的野外产状、岩相学特征和各层玄武岩的地球化学特征,探讨了夏河南玄武岩的岩浆源区和岩浆演化过程。研究认为夏河南玄武岩质岩浆来源于富集的岩石圈地幔,为尖晶石-石榴石二辉橄榄岩经历低程度部分熔融的产物,各层玄武岩的成分差异与部分熔融程度有关,单一层内玄武岩的岩浆演化以分离结晶为主,地壳混染程度较小。夏河南各层玄武岩来源于同一岩浆源区,其特征与柯坪玄武岩相似,可对应于柯坪地区开派兹雷克组的6层玄武岩。研究进一步明确了塔里木盆地早二叠世玄武岩的空间分布特征,证实塔里木早二叠世大火成岩省的玄武质岩浆作用可从柯坪地区延伸到夏河南、塔中、塔西南等地。     

新甘交界北山地区早二叠世红柳河群的建立

经1：5万区域地质调查研究,北山地区原红柳河组规模巨大,岩性、岩相差异明显,按岩石地层划分原则,应进一步分组。原红柳河组内部有4套岩性、岩相差异较大的岩石组合,以3次砾岩事件和1次火山岩事件为标志,代表了4个不同的沉积阶段,与之对应出现了4个重要的沉积（不整合）界面。依据这4个界面对早二叠世红柳河组进行了重新划分,即下二叠统河西组（P1h）、红柳村组（P1hl）、芦苇井组（P1l）和红柳井组（P1hj）。在河西组采集到大量的腕足、苔藓虫等海相动物化石,在芦苇井组第二岩性段舍炭粉砂岩中获孢粉化石组合,其时代属于二叠纪。本区新建的4个组实际上是由一个规模较大的老组再分组的结果。按岩石地层单位修定的要求,建议原红柳河组上升为群。     

额济纳旗地区晚石炭-晚二叠世地层沉积学和年代学研究及其构造背景分析

对额济纳旗地区红石山-黑鹰山坳陷带和马鬃山-切刀隆起带晚石炭世-晚二叠世地层进行了沉积学和年代学研究。红石山-黑鹰山坳陷带的大狐狸山地区干泉组下段碎屑岩可分为滨海相、前三角洲相和三角洲前缘相等三种沉积相类型,具有向上粒度变粗的特征,表明该带属于以三角洲快速供应为主的滨海带沉积环境。碎屑锆石年代学分析表明其形成时代为322～305Ma,主要集中在428～520Ma和336～373Ma两个时期,分别代表红石山-黑鹰山坳陷带边缘古亚洲洋俯冲及其结束后早石炭世伸展过程的两期岩浆活动记录。马鬃山-切刀隆起带的八道桥地区二叠系由巨厚的紫红色砾岩、砂岩重复组成多个旋回,沉积及层序特征表明该套地层形成于干旱条件下的快速沉积,属陆相洪冲积环境产物,沉积时代为280～268Ma。碎屑锆石年龄谱也记录了早古生代岩浆活动峰期(424～515Ma)和古老基底年龄(950Ma和1700～1900Ma)。阿拉善旗埋汗哈达地区埋汗哈达组从下向上分为洪冲积相、滨海泻湖相和滨海相等三种沉积相,构成从陆相到海相变化的沉积序列,形成时代为279～270Ma。该组的碎屑锆石分析主要记录了三个连续的峰期年龄即280Ma、287Ma和294Ma,说明早二叠世发生频繁的岩浆活动。沉积学及年代学研究揭示哈尔苏海组为滨海环境,形成于晚二叠世,其碎屑锆石年龄分布广泛,除273～329Ma的年龄代表晚石炭世-中二叠世岩浆活动外,其余锆石集中在383Ma、468～517Ma、800～913Ma和1485Ma等四个峰期,表明马鬃山-切刀隆起带在晚二叠世接受了来自早古生代造山带和古老基底的复杂物源。八道桥及埋汗哈达地区的研究揭示晚二叠世马鬃山-切刀隆起带的古地理环境为从陆相到滨海相。上述沉积学和年代学分析表明额济纳旗地区红石山-黑鹰山坳陷带和马鬃山-切刀隆起带对沉积环境和古地理格局有关键控制作用。通过中国北方新疆、甘肃和内蒙古晚石炭世-二叠纪的对比研究揭示,在天山-兴蒙造山带基底上广泛发育以隆起和坳陷相间为特征的盆岭构造,导致形成不同的沉积古地理环境并控制沉积相带的展布,识别这种古构造格局对于追溯我国北方晚古生代沉积古地理具有重要意义。     

甘肃北山二叠纪镁铁-超镁铁质岩体地质、地球化学特征及铜镍成矿潜力

北山造山带是中亚造山带南缘镁铁-超镁铁质岩体的集中分布区之一,因其赋含二叠纪铜镍硫化物矿床而受到广泛关注。以往的研究多集中在北山造山带西部的新疆坡北地区,近年来随着对甘肃北山地区二叠纪镁铁-超镁铁岩体认识逐渐深入,新发现的矿化岩体有逐渐向东延伸的趋势。本文选择北山造山带中东部柳园地区骆驼山和西南山两个典型含铜镍硫化物岩体进行地质年代学、岩相学和岩石地球化学及同位素地球化学研究。岩体主要岩相包括橄榄岩相、辉石岩相、橄榄辉长岩相、橄长岩相和辉长岩相,其中硫化物主要出现在橄榄岩相和辉石岩相中。骆驼山岩体辉长岩锆石的U-Pb年龄为282.6 Ma,与坡北地区矿化岩体的形成时代一致。骆驼山和西南山岩体母岩浆稀土元素配分模式为轻微右倾型,富集大离子亲石元素,强烈亏损高场强元素Nb-Ta,中等亏损Zr-Hf,与坡北和东天山地区同时代矿化岩体母岩浆特征相似。岩体具有较高的全岩ε_Nd(t)值(+0.42～+6.10)和锆石ε_Hf(t)值(+7.9～+14.1)的特征,与坡北地区矿化岩体类似,表明具有相似的亏损地幔源区。橄榄石Fo值与Ni含量的关系和母岩浆微量元...     

甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩火山作用及其构造含义

钾霞橄黄长岩是一种产于大洋和/或大陆环境,尤以大陆裂谷最为多见的超钾质火山岩,也是世界上出露最少的火成岩之一,目前世界只有少数几个国家和地区有这类岩石的报道.甘肃西秦岭新生代火山岩是我国目前唯一有报道的钾霞橄黄长岩产区.本文详细介绍了西秦岭新生代钾霞橄黄长岩及深源包体的岩石学特征,提供了该区13个岩体30个具代表性的全岩化学和主要矿物的化学成分分析结果,6个具代表性的Sr,Nd,Pb同位素分析结果,以及2个火山岩全岩Ar/Ar同位素定年结果.研究表明西秦岭新生代钾霞橄黄长岩主要是中新世火山作用的产物.火山岩的化学成分贫SiO2和Al2O3,富MgO,CaO,TiO2和(K2O+Na2O),以及具有高的[MgO]值(平均大于68)和NNiO 含量(平均在0.3%以上).火山岩中含有丰富的深源包体,岩石的结晶程度很差.所有这些表明西秦岭存在原生钾霞橄黄长岩浆.而且本区钾霞橄黄长岩与碳酸岩密切共生,显示了典型的大陆区钾霞橄黄长岩的特征.火山岩的∑REE在365×10-6～649×10-6之间,其中轻稀土总量(∑LREE)达319×10-6～569×10,尤以强烈富集大离子轻石元素(K、Rb、Sr、Ba)和相对亏损高场强元素(Nb、Ta等)为特征.火山岩具有相对高的143Nd/144Nd值(0.512768～0.512911),相对低的87Sr/86Sr值(0.70412～0.70525)和206Pb/204Pb(18.418～18.625).εNd介于+1. 8209～+2.1002之间,207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为15.476～15.551和38.618～38.792.本区火山岩的Sr,Nd和Pb同位素与东非裂谷,意大利,德国等地的钾霞橄黄长岩不同,也与青藏高原周边其它地区的钾质火山岩不同.结合火山岩中深源包体温压计算结果,以及火山岩的形成时代,大地构造背景及地球物理资料的分析,对火山岩产出的构造环境及起源和成因进行了初步讨论.提出本区钾霞橄黄长岩火山作用是印度-欧亚板块碰撞后青藏高原强烈隆升在周边地区的反映,本区原生钾霞橄黄长岩岩浆直接起源于地幔,其成因与岩石圈伸展的条件下,岩石圈底部热边界层(TBL)的低度部分熔融有关.这种热边界层(TBL)在发生岩浆作用之前是被来自软流圈深部的流体和/或熔体交代富集过的地幔.     

甘肃北山地区煌斑岩的年代学和地球化学及其壳幔作用过程讨论

柳园地区下二叠统中发育多条煌斑岩脉，并且在空间上和二叠纪玄武岩、辉长岩和超镁铁岩关系密切。煌斑岩K-Ar、Ar-Ar定年测定表明岩脉侵入时间在220～240Ma之间。地球化学表现为富集大离子亲石元素和轻稀土，亏损高场强元素（Ta-Nb-Ti、Zr、Hf）的特征。Sr-Nd同位素以高的（^87Sr／^86Sr）i 0．708616～0．708744，较低的εNd（t）-3．89～-2．14为特征。Nb／Ta（16．16～19．14，相对于原始地幔的17．5）、Zr／Hf（42．14～43．95，相对于原始地幔的36．7）以及Ta．Nd．Ti的亏损，显示源区可能和早期俯冲洋壳或造山带根部拆沉组份脱水、富集流体交代岩石圈地幔有关。本区煌斑岩为二叠纪裂谷发展到后期，富集流体上涌，交代岩石圈地幔部分熔融，并沿断裂侵入的产物；是二叠纪开始的裂谷作用和火山活动晚期阶段产物。     

甘肃北山柳园地区花岗岩类的年代学、地球化学特征及构造意义

北山柳园地区分布大量的花岗岩类岩石,岩石类型有花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和斑状花岗岩.锆石SHRIMP U-Pb定年分析结果为花岗闪长岩的侵位年代为423±8 Ma辉铜山以东(HT-)钾长花岗岩和二长花岗岩的侵位分别为436±9 Ma和397±7 Ma.该区花岗质岩石都具有大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,K、Ni、Ta、P和Ti负异常的特征,属于准铝质到过铝质的高K花岗岩.花岗闪长岩无Sr和Eu负异常的特征,εNd(t)=-2.5～-0.8,其岩浆源于岩石圈地幔或是软流圈与岩石圈地幔相混合的岩浆熔融,并受到了含有火山弧组分的年轻地壳的混染.钾长花岗岩和二长花岗岩具有Sr和Eu负异常的特征,εNd(t)值分别为+1.4、-4.0～-2.0和-2.7～-0.3.HT-钾长花岗岩岩浆主要源于由于岩石圈地幔岩浆作用而导致上覆年轻地壳物质的部分熔融;花牛山附近(HN-)钾长花岗岩岩浆主要源于软流圈地幔部分熔融,可能受到了部分年轻地壳物质的混染;二长花岗岩岩浆主要源于年轻地壳的部分熔融.柳园地区4类花岗岩类岩石都是后碰撞构造背景下的岩浆产物,岩浆形成可能与俯冲板片断离有关.     

吉林东部延边地区二长花岗岩年代学、岩石成因学及其构造意义研究

高岭岩体位于吉林省延边地区和龙市东侧,大地构造位置上位于华北板块北缘东段,岩性主要为似斑状二长花岗岩,基质为中粒-中细粒结构。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,样品YH04和N-5的加权平均年龄分别为172.25±0.97Ma和170.9±0.68Ma,表明岩体侵位时代为中侏罗世。岩石地球化学特征上,高岭岩体样品具有高硅(69.60%~74.30%)、富铝(13.90%~15.80%)、富钾(3.05%~4.50%)和低镁(0.22%~0.82%)及Mg#(26~37)的特点。样品富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素(LREE/HREE=13~21),具有微弱的负Eu到正Eu异常(δEu=0.78~2.14),其稀土元素配分模式图与埃达克岩稀土元素配分模式图类似。高岭岩体样品富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr和高场强元素Th、U和Zr,同时亏损高场强元素Nb、Ta以及P元素。同时样品具有较低的初始87Sr/86Sr值(0.7039~0.7051)和负的εNd(t)值(-0.6~-0.3),且其t DM1和t DM2模式年龄分别为922~928Ma和984~1011Ma,表明研究区新元古代存在地壳增生事件。Sr-Nd同位素特征及岩石地球化学特征表明高岭岩体母源岩浆来源于加厚下地壳基性岩石部分熔融且受到了新元古代增生物质的影响。结合区域构造演化,中侏罗世高岭岩体侵位构造环境可能受到环太平洋构造体系和华北板块与西伯利亚板块持续碰撞的叠加影响。     

甘肃北山地区早白垩世松柏类植物Podozamites(苏铁杉属)及其古气候意义*

Podozamites(苏铁杉属)为松柏类已灭绝的形态属,是北半球中生代植物群中的重要分子。经鉴定,甘肃北山地区早白垩世早期地层中产出的Podozamites包括Podozamites sp.(苏铁杉未定种)、Podozamites aff. distans(间离苏铁杉相似种)和Podozamites bullus(美丽苏铁杉)3个种。基于Podozamites大化石记录和古地理分布特征,结合中生代古气候分区,对该属的古气候意义进行综合分析。结果表明: 晚三叠世—中侏罗世,Podozamites数量较为丰富,主要集中分布于北半球温暖湿润气候区; 晚侏罗世—早白垩世,随着干热气候带的扩张,Podozamites丰度下降,分布区域也随温热潮湿气候区变迁而发生迁移。推测Podozamites在中生代的古地理分布主要受到温暖潮湿气候带变迁的影响,其更加适宜生存于温暖湿润的气候条件下,可作为温暖湿润气候的指示分子。