内蒙古北山造山带时空结构与古亚洲洋演化

内蒙古北山造山带自北向南发育红石山－百合山、月牙山－洗肠井和帐房山－玉石山3条蛇绿构造混杂岩带。其中北部的2条蛇绿岩带揭示了北山造山带两阶段演化的历史：月牙山－洗肠井蛇绿混杂岩带洋壳形成于530~520 Ma,沿该带多处保存较完好的蛇绿岩洋壳残块（洋壳结构具向北变新特征）,与北侧的早古生代公婆泉岩浆弧（由南向北岛弧成熟度变高）共同指示了北山洋向北俯冲消减的过程,即490 Ma初始俯冲,450~440 Ma为俯冲峰期,430~420 Ma为同碰撞阶段,400 Ma的双峰式岩浆岩组合指示了北山洋的消亡和后造山伸展的过程;红石山－百合山蛇绿混杂岩带是发育在雀儿山－圆包山岛弧基础上的SSZ型蛇绿岩,弧后开裂洋壳的形成与南侧最早发育的岛弧岩浆作用年龄接近（340~320 Ma）,310~290 Ma俯冲峰期造成南侧白山岩浆弧大量的岩浆活动,早二叠世末期（275 Ma）的辉长岩和花岗岩侵位及早—中二叠世双堡塘组下部的角度不整合均反映了红石山洋盆的闭合。前人所划"石板井－小黄山蛇绿岩带"实为一条早古生代发育的深大断裂,沿带发育中基性侵入体及少量超基性岩,后期（志留纪末）叠加有较强的韧性剪切变形。中生代以来的走滑作用和逆冲推覆构造改造了古生代的构造格架,使红石山-百合山蛇绿混杂岩带向北左行切错了十余千米,北山南部的中—新元古界推覆至下古生界之上。对内蒙古北山造山带时空结构的厘定,有助于中亚造山带造山作用过程的理解及其对古生代地壳增生的深入研究,也对银额盆地晚古生代新层系油气资源勘查起到基础支撑。     

中亚造山带东段构造演化研究进展:前言SCIEI北大核心CSCD

作为显生宙最大的增生型造山带,中亚造山带夹持在西伯利亚克拉通和中朝克拉通、塔里木古陆之间,其形成与古亚洲洋演化紧密相关。其在漫长的地质演化历史中,经历了小洋盆俯冲作用导致的陆壳增生,多块体拼贴和后续变形作用造成的陆壳改造,以及随之伴生的多期次岩浆-变质作用。中亚造山带具多样的结构构造、物质组成,蕴藏大量的金属与非金属矿产资源,保存了亚洲大陆古生代增生聚合和洋陆格局转变的重要信息,是中外地质学者探讨大陆动力学演化过程的重要研究对象。     

青海省东昆仑地区晚古生代—早中生代火山活动与区域构造演化

从沉积建造分析入手,通过对区内晚古生代—早中生代火山岩组合的构造属性识别,认为区内晚古生代—早中生代构造演化是一个连续的过程,它奠定了该区的基本构造格局,也是金与铜多金属矿产的主要成矿时期;晚古生代—早中生代发育的双岩浆弧是在同一动力学机制下不同阶段形成的造山岩浆弧：陆缘的钙碱性岩浆弧和陆内的高钾钙碱性岩浆弧。晚古生代—早中生代构造岩浆旋回可以划分为２个阶段,早期的俯冲造山阶段形成了与蛇绿岩有关的火山岩类和弧火成岩类,晚期的大洋闭合和碰撞造山阶段则形成了钾玄岩系列火山岩。     

内蒙古中部构造混杂带晚古生代-早中生代变质基性岩的地球化学特征及其大地构造意义

内蒙古中部构造混杂带中的变质基性岩可分为南、北两带:南带位于乌兰沟-图林凯地区,被划分至温都尔庙群下部的桑达来因组,主要为一套变质玄武岩和辉长岩、辉绿岩,局部含有超基性岩和碳酸岩透镜体,其中变质基性火山岩以绿片岩相变质为主,局部保留枕状构造或发育蓝片岩,已有的锆石U-Pb年代学数据表明南带变质基性火山岩形成于晚古生代到早中生代;北带位于芒和特-二道井-红格尔一线,主要呈岩块状保存在由绢云绿泥石英片岩、硅质岩、含铁石英岩和少量的大理岩组成的基质中,岩石类型包括蓝片岩、冻蓝闪石片岩、阳起片岩、绿帘角闪片岩等。地球化学研究显示南、北两带的变质基性岩相对低Al(Al2O3=10.66%~14.97%)、低Ti(TiO2=1.27%~1.96%)、高Na(Na2O=1.02%~4.20%)、贫K(K2O=0.02%~0.71%),具有拉斑玄武岩到碱性玄武岩系列的过渡特征,高的Na2O/K2O比值(6.89~454)暗示这些基性岩在变质作用前发生了细碧角斑岩化。不活动元素Zr与其他高场强元素(HSFE;Th、Nb、Hf、Ti)和稀土元素(REE)显示良好的线性关系,表明在变质过程中,高场强元素和稀土元素基本保持稳定,可以反映原岩的性质。根据稀土、微量元素配分型式和相关比值可以将内蒙中部构造混杂带中的变质基性岩分为两类:一类稀土含量相对较低(∑REE=46.00×10-6~78.08×10-6)、轻重稀土分异不明显((La/Yb)N=0.50~1.04),无明显Eu负异常,Hf/Ta=6.82~15.18,具有正常的大洋中脊玄武岩(NMORB)特征;另一类稀土含量相对较高(∑REE=58.66×10-6~151.3×10-6)、轻重稀土分异明显((La/Yb)N=2.28~4.68),无明显Eu负异常,Hf/Ta=2.06~4.70,与富集型洋中脊玄武岩(E-MORB)相似。部分变质基性岩样品轻微富集大离子亲石元素Rb和Ba,可能暗示原岩在就位过程中遭受了微弱的陆壳混染。以上地球化学特征表明这些变质基性岩的原岩可能形成于一个扩张规模有限的陆内洋盆环境。已有的古生物地理学研究表明古亚洲洋闭合后,到晚古生代早期,内蒙古中部地区成为佳-蒙地块的一部分。石炭纪期间整个内蒙古中部发育稳定的浅海相沉积,局部为造山后隆起环境,发育加里东I型花岗岩和花岗闪长岩。从晚石炭世-早二叠世起,内蒙中部开始处于伸展环境:二连浩特到东乌珠穆沁旗一带发育大量的碱性岩;华北克拉通北缘发育很多高钾钙碱性-碱性的花岗岩;内蒙中部地区广泛发育二叠纪大石寨组双峰式火山岩。到中二叠世开始裂解形成若干近东西向分布的海盆,发育哲斯组、林西组浅海相、泻湖相沉积。持续的伸展形成了有限洋盆,发育以温都尔庙群为代表的含铁硅质岩以及晚古生代-早中生代基性岩。由于早中三叠世华北板块与扬子板块全面碰撞和陆内造山过程的影响,有限洋盆最终在早中生代之后发生被动闭合,形成南、北构造混杂带,并导致该基性岩乃至整个内蒙中部的晚古生代沉积发生广泛绿片岩相变质作用,而局部蓝片岩的形成可能与有限洋盆的俯冲作用有关。     

北山造山带红柳河槽-跃进山地区石炭纪花岗岩成因及构造岩浆演化研究SCIEI北大核心CSCD

北山造山带位于中亚造山带南缘,区内广泛发育古亚洲洋-陆演化的岩浆记录,是研究北山造山带构造-岩浆-成矿作用及其动力学背景的重要窗口。红柳河槽-跃进山地区是北山造山带中北部的重要组成部分,区内与成矿有关花岗岩的形成时代、成因及构造背景尚不明确,由此制约了对北山造山带内成岩成矿动力学背景的探讨。本次在系统、详细的野外地质调查、岩石(相)学观察的基础上,结合岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素等证据,深入剖析了北山造山带内红柳河槽-跃进山地区的花岗岩形成时代、类型、源区和动力学背景,取得了以下认识:(1)通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测得与成矿有关的狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩形成时代分别为327.1±2.4Ma、326.7±2.4Ma、321.3±2.4Ma和309.7±2.2Ma,表明红柳河槽-跃进山地区铜、钨、钼、铅、锌等元素成矿与石炭纪(327.1~309.7Ma)岩浆活动有关;(2)通过花岗岩地球化学研究表明,红柳河槽-跃进山地区的花岗岩均属于钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,强烈富集LREE、LILE,亏损HREE、HSFE,具有典型弧岩浆的地球化学特征,花岗岩成因类型均为I型;(3)本次获得狼娃山二长花岗岩和红柳河槽正长花岗岩的εHf(t)值分别为5.90~9.92(平均值7.93)和5.87~10.28(平均值8.11),t DM2分别为0.703~0.959Ga和0.93~1.03Ga,且具有较低的Nb/Ta比值(5.1~14.2,平均值8.5),与典型新生下地壳来源岩浆(8.3)相似,表明岩浆物质可能源于新生下地壳岩石部分熔融;(4)根据锆石Ti温度计查明北山造山带红柳河槽-跃进山地区狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩的平均结晶温度分别为765℃、765℃、816.4℃、771.5℃,锆石Ce^(Ⅳ)/Ce^(Ⅲ)平均值分别为85.27、108.4、103.6、135.7,表明从石炭纪早期到晚期,岩浆的氧逸度呈逐渐升高的趋势。根据以上研究,结合前人研究成果,初步建立了北山造山带构造-岩浆演化模型如下:石炭纪北山造山带北部红石山洋向南侧公婆泉-明水-旱山复合构造单元(弧)之下发生俯冲,诱发新生下地壳部分熔融形成的壳源岩浆;其侵入到地壳浅部,并最终形成红柳河槽-跃进山花岗岩体。     

东昆仑早古生代变质演化:来自浪木日石榴斜长角闪岩的记录SCIEI北大核心CSCD

东昆仑造山带近年来被厘定为早古生代高压-超高压变质带。带内广泛出露早古生代的中-高级变质基性岩,这些岩石记录了不同的变质温压和多期的变质年龄,是反演和制约东昆仑早古生代变质演化的重要样品。本文选取东昆仑浪木日地区的石榴斜长角闪岩为研究对象,开展了变质岩石学及锆石年代学研究。石榴斜长角闪岩呈团块状出露在黑云二长片麻岩中,主要组成矿物为石榴子石、角闪石、斜长石、透辉石和石英,含少量黑云母、绿泥石、金红石、钛铁矿和榍石。石榴子石变斑晶的核部含有绿帘石、角闪石、斜长石、金红石和石英包裹体,其成分从核部到边部,锰铝榴石逐渐降低、钙铝榴石和Mg/(Mg+Fe;)比值逐渐升高,为进变质作用形成的环带。岩石中的矿物结构关系和成分特征显示其经历了进变质、峰期变质和退变质三个阶段的变质演化,变质温压分别为:T≈610℃和P≈6.5kbar、T≈700℃和P≈10.5kbar以及T≈650℃和P≈4.5kbar。这三阶段的变质作用构成顺时针的变质P-T轨迹,指示岩石经历进变质升温升压至峰期阶段,随后经历近等温降压的退变质阶段。同时该P-T轨迹特征表明岩石形成于俯冲-碰撞的构造背景。对石榴斜长角闪岩中的锆石进行SIMS U-Pb定年,得到492.8±5.1Ma的谐和年龄。锆石的形态特征与典型的变质锆石一致,其内包裹的石榴子石、角闪石和斜长石组合与岩石的峰期矿物组合一致。因此,锆石在峰期变质阶段结晶,所测年龄~493Ma为角闪岩相峰期变质年龄。本文研究的石榴斜长角闪岩与该区高压-超高压榴辉岩在野外产状、P-T轨迹和变质年龄等方面密切相关,暗示ca.490Ma是该区高压-超高压变质作用的一个重要时间节点。石榴斜长角闪岩和榴辉岩之间的变质差异,表明东昆仑早古生代经历了多阶段的变质作用,不同岩石记录了原特提斯洋俯冲-碰撞过程的不同阶段。本文获得的变质P-T轨迹和变质年龄可为进一步探究东昆仑早古生代高压-超高压变质作用提供限定。     

增生造山过程中大陆地壳的净生长——来自中亚造山带中段南缘岩浆岩的约束

软流圈地幔上涌是大陆地壳净生长的重要方式,这种壳幔作用在增生造山作用过程的地质表现如何有待深入研究。内蒙古西部的居延海地区位于中亚造山带中段南缘,处于北山造山带与阿拉善地块北缘造山带的构造衔接部位。通过对居延海地区4口井所钻获的具壳幔作用特征的花岗质岩石的研究,本文深入剖析了增生造山过程中软流圈地幔物质贡献及其具体地质表现。首先,花岗质岩石中的闪长质暗色微粒包体（富含针状磷灰石微晶）指示了壳幔岩浆混合特征。再者,花岗质岩浆锆石结晶年龄为306~313Ma,具有正的ε_Hf（t）值,平均值介于+13.0~+14.3之间,二阶段模式年龄t_DM2平均值介于410~588Ma之间,揭示一次显著的大陆地壳净生长事件,锆石Hf同位素表明花岗质岩浆源区具有初生陆壳重熔和亏损幔源岩浆混合的特征。以上地质事实暗示居延海所在的中亚造山带中段南缘晚石炭世处于洋中脊俯冲或俯冲板片回卷的地球动力学过程中。

     

晚古生代末—中生代内蒙古—燕山地区造山过程中的岩浆热事件与构造演化

晚古生代末—中生代，内蒙古—燕山造山带在造山作用过程中于构造变形的同时或前、后产生了不同类型的侵入作用和火山喷发等岩浆热事件。在研究和测定岩浆热作用和构造格局的形成、演化年代、８７Ｓｒ／８６Ｓｒ的初始比值、断层、褶皱特征等的基础上，分析了在造山作用过程中挤压、拉张、剪切等构造形态与岩浆活动的关系，以及地壳不同层次变形期间的深层热结构和热动力特征，探讨了岩浆活动的大地构造背景及岩浆热迁移与富集过程中的动力作用     

中亚造山带西准噶尔晚古生代洋陆转换与构造演化——来自晚石炭世流纹岩的证据

本文在中亚造山带西部的西准噶尔地区新发现晚石炭世柱状节理流纹岩,并根据其地球化学特征探讨了其形成的构造环境。岩石化学分析的结果表明,柱状节理流纹岩的主量元素具有高钾低钠的特征,属于高钾钙碱性和钙碱性岩浆系列;球粒陨石标准化稀土元素分配模式表现为V字型,Eu亏损,说明发生了斜长石的结晶分异。大离子亲石元素(LILE)Rb、K相对富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta出现负异常,反映了俯冲带岩浆的特征。研究表明该流纹岩属于A2型,形成于后造山的伸展构造环境;与该地区晚石炭世大型花岗岩类岩基具有同源性,同属于后造山伸展环境下的富碱岩浆作用。对比我国东部沿海中生代柱状节理流纹岩的大陆边缘构造环境,本研究认为西准噶尔地区在晚石炭世存在由大洋俯冲向陆内环境转变的洋陆转换特征;之前的大洋俯冲主要发育在克拉玛依-包古图一带,具有准噶尔洋板块向西北方向在哈萨克斯坦微陆块之下俯冲的构造极性。正是由晚石炭世柱状节理流纹岩所代表的后造山伸展环境下的富碱岩浆作用,终结了该地区洋陆过渡带环境。     

中亚造山带南带晚古生代演化:兼论中蒙交界区中—晚二叠世残留海盆的形成

古亚洲洋南支为复杂的多岛洋,可分为西、中、东3段,其演化具有共同点,如既向北消减又向南消减和晚古生代发生多期的消减,也有沟弧盆系发育特征和时代上的差异,反映了可能存在近北北东向的剪切转换带。二叠纪北东东—东西向的洋盆、北西向的剪切带和北北东向的额尔德尼达来海槽构成“三叉构造”,后者是西部隆起区与东部残留海盆区之间的分界。中段的中戈壁地区的洋壳向北消减,洋消失后在弧前地区形成温都尔希雷特残留海盆。中段的南戈壁地区的洋壳向南消减,形成洋内弧(佐伦弧)和大陆边缘弧(雅干—索果淖弧),洋消失后在在弧后地区分别出现南戈壁和拐子湖残留海盆;晚二叠世两地持续发育海盆,前者形成具巨大经济价值的海相煤田。南戈壁海盆一度东延连接内蒙东部(东段洋壳消失后残留)的哲斯海盆和吴家屯海盆,现东延被东曼达洛包岩浆弧所截。晚二叠世内蒙东部的哲斯海盆闭合,吴家屯海盆退化为2个陆相盆地。蒙古西南部在昌德曼地区形成2条窄长的槽地接受晚二叠世的海侵,堆积相应的煤层。     

北秦岭造山带西段早古生代榴辉岩相变质岩石的发现及其地质意义SCIEI北大核心CSCD

西秦岭地处中国中央造山系东西转换衔接部位,随着东秦岭以及祁连、柴北缘和东昆仑早古生代高压-超高压变质岩石的陆续发现和深入研究,西秦岭造山带变质作用研究吸引了大家的普遍关注。本文在大范围野外地质调查基础上,在北秦岭造山带西段天水南部的秦岭岩群长英质片麻岩中发现了一套石榴子石斜长角闪岩(榴闪岩),并开展了详细的锆石形貌和内部结构、微区微量元素和U-Th-Pb同位素研究。CL图像显示榴闪岩锆石普遍具有核-幔-边或核-边结构,部分存在原岩残留锆石。定年结果得到榴闪岩原岩残留锆石年龄为710±52Ma,同时得到497±3Ma、452±3Ma和423±7Ma三期变质年龄。其中497±3Ma变质年龄来自锆石核部并显示出轻稀土亏损、重稀土平坦且没有明显负Eu异常的稀土配分曲线特征,表明该时期的矿物组合中有石榴子石但没有斜长石,与榴辉岩相变质锆石特征一致;452±3Ma变质年龄来自锆石幔部或边部,对应测点重稀土元素的分异加大,并出现弱的负Eu异常,说明此时石榴子石被消耗且出现少量斜长石;423±7Ma变质年龄来自锆石的最边部,对应稀土配分曲线表现出更明显的负Eu异常和更大的重稀土元素分异特征,指示此时岩石中石榴子石含量更少,斜长石含量更多。上述结果表明该榴闪岩可能经历了~500Ma的榴辉岩相变质作用,并在~450Ma和~420Ma叠加了两期退变质改造。天水地区榴闪岩无论是其野外产状,还是变质锆石的形貌和内部结构、稀土配分曲线特征及其所记录的原岩和三期变质年龄都与北秦岭造山带东段大陆俯冲型高压-超高压变质榴辉岩近乎一致,指示早古生代时期,北秦岭造山带西段与东段经历了相似的大陆(深)俯冲和折返过程,它们共同构成一条统一的早古生代高压-超高压变质岩带。     

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。     

南祁连哈拉湖地区早古生代岩浆侵入事件及其构造热演化历史SCIEI北大核心CSCD

南祁连增生杂岩带作为祁连造山带的构造单元之一,是研究祁连造山带与柴达木地块构造演化及二者耦合关系的关键地区,得到了国内外学者的广泛关注。前人对南祁连增生杂岩早古生代以来的构造热演化历史研究相对较少,且缺少相对准确的年代学数据约束。本文通过对南祁连增生杂岩带哈拉湖地区阿腊郭勒岩体二长花岗岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征、锆石和磷灰石裂变径迹年龄测试及热历史模拟,并结合野外地质调查和构造演化特征,揭示南祁连增生杂岩带哈拉湖地区的构造热演化历史和山脉隆升过程。结果显示:(1)南祁连哈拉湖地区在中志留世发生一期岩浆侵入事件(425~429Ma),其形成的岩体具有壳源花岗岩特征,产出于同碰撞的构造环境,说明该期岩浆事件是与祁连洋洋壳俯冲结束后的柴北缘地区大陆碰撞过程中的岩浆活动有关;(2)该岩体经历了中志留世至晚泥盆世的岩浆侵位与快速冷却阶段以及晚泥盆世-侏罗纪的构造平稳与缓慢冷却阶段;(3)早白垩世以来的中低温冷却和快速隆升的构造热演化历史。此外,祁连山地区自始新世以来经历了多期与印度欧亚-板块碰撞有关的构造变形。     

辽北地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩年代学和地球化学特征:对华北板块北缘东段构造演化的启示SCIEI北大核心CSCD

新识别的“下二台”构造杂岩作为华北板块北缘东段分布的构造混杂岩带重要组成部分,其物质组成、形成时代和构造属性仍需进一步研究,这将为探讨华北板块北缘东段晚古生代构造演化提供重要依据。作者在“下二台”构造杂岩中识别出一套早-中二叠世变质火山-碎屑岩,其以变质碎屑岩为主,并夹变质火山岩,二者在野外产出上混杂在一起。变质火山岩原岩类型包括流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩,为一套钙碱性火山岩,属于准铝质-弱过铝质岩石。根据岩相学和地球化学特征,将其分为变质酸性火山岩和变质中-基性火山岩;二者均相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,Eu负异常不明显,但变质酸性火山岩明显亏损P、Ti元素,结合高场强元素相关性特征,认为二者不是同一基性岩浆分异的产物。变质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为272~288Ma,代表其原岩结晶年龄,时代为早二叠世;变质酸性火山岩原始岩浆来源于地壳物质的部分熔融,变质中-基性火山岩原始岩浆来源于岩石圈地幔(俯冲带附近),并遭受了地壳物质的混染,二者均形成于活动大陆边缘火山弧环境。变质碎屑岩原岩恢复为泥砂质沉积岩和砂泥质沉积岩,相对亏损轻稀土元素,富集重稀土元素,轻重稀土元素分馏较明显,Eu异常不明显。两件碎屑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄主要介于267~347Ma,推断其沉积下限为267Ma和269Ma,均为中二叠世;泥砂质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质岩石为母岩的沉积岩,砂泥质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质和镁铁质岩石为母岩的沉积岩,二者分别形成于活动大陆边缘大陆岛弧和大洋岛弧环境。下二台地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩为“下二台”构造杂岩重要组成部分,它表明二叠纪时期华北板块北缘东段经历了三个构造演化阶段:早二叠世古亚洲洋加速俯冲,形成新的大陆弧阶段;中二叠世古亚洲洋持续俯冲,大陆弧和大洋弧碰撞阶段;晚二叠世陆-陆碰撞前阶段。     

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。     

嫩江洋闭合机制:来自内蒙古东南部扎赉特旗地区音德尔杂岩构造变形样式与时代的启示SCIEI北大核心CSCD

嫩江洋闭合机制是大兴安岭地区一个争议较大的科学问题。音德尔杂岩为大兴安岭与松辽盆地盆山结合带上新发现的一套俯冲增生杂岩,岩石强烈韧性变形,其构造变形样式及时间较好的记录了嫩江洋闭合过程。该套杂岩基质由绢云片岩、绿泥石片岩及阳起石片岩等组成,岩块主要包括闪长岩、辉长岩、玄武安山岩及花岗岩。宏观变形样式观察和微观组构分析表明,音德尔杂岩发育两期构造变形:早期变形以倾向NW的片理、片麻理及糜棱面理为标志,并发育有NNW向倾伏的构造线理,线理倾伏角一般较大,指示NW-SE方向强烈挤压背景下形成的一期逆冲线理;晚期变形以NE向倾伏的低角度矿物拉伸线理为标志,石英及长石等矿物通过晶内位错滑移与膨凸式重结晶等塑性流变方式显著定向拉长,构造形迹指示一期NE-SW走向的左行走滑剪切作用,晚期线理普遍改造或置换早期线理。两期构造变形事件分别对应兴安增生地体与松嫩地块碰撞造山早期的强烈挤压阶段和造山晚期伸展走滑调整阶段。构造岩与围岩接触关系年代学研究限定音德尔杂岩构造变形发生于早石炭世末期(323Ma)之前。早石炭世早期嫩江洋开启双向俯冲模式,在兴安增生地体东缘和松嫩地块西缘形成大量增生楔。早石炭世末期嫩江洋闭合,兴安增生地体与松嫩地块碰撞拼贴并发生强烈挤压造山,两侧增生楔在NW-SE方向汇聚应力驱使下呈花状仰冲隆起,伴随斜向走滑形成早期高角度叶理与线理。造山晚期,兴安增生地体与松嫩地块之间发生显著的左行走滑剪切作用,形成了NE-SW走向的低角度矿物拉伸线理。嫩江洋闭合相关构造的解析表明其具有双向俯冲的特征。