北秦岭斜峪关群和草滩沟群火山岩成因的地球化学和同位素约束、SHRIMP年代及其意义

地球化学分析结果表明:北秦岭斜峪关群基性熔岩的LREE轻度富集,(La/Yb)N=1.31~3.27,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.22~26.54。草滩沟群基性火山岩LREE中度富集,(La/Yb)N=2.50~2.97,中—酸性熔岩的LREE显著富集,(La/Yb)N=4.57~10.15。低δEu值(0.62~1.14)暗示斜峪关群和草滩沟群火山岩初始玄武质岩浆的分离结晶程度很低、初始岩浆中斜长石分异作用很弱,大离子亲石元素明显富集,而相对N-MORB较低的高场强元素丰度,特别是明显的Ta、Nb低谷,展示了典型的岛弧火山岩的特征。同位素地球化学分析揭示,斜峪关群和草滩沟群火山岩的初始Sr比值为0.703438~0.708329,初始Nd比值为0.511948~0.512327,多集中于0.512003~0.512327间,εNd均为正值( 5.42~ 12.81),表明二群火山岩主要来自富集地幔源区。斜峪关群和草滩沟群火山岩的岩浆源区为混染的富集地幔源区,是俯冲板片熔融和地壳混染的产物,形成于岛弧构造环境。SHRIMP锆石U-Pb测年表明斜峪关群基性熔岩形成时代为早奥陶世(472±11Ma),其中的古老捕晶锆石(1294±34Ma)表明斜峪关群火山岩的岩浆源区存在元古宙地壳混染。     

中国西北地区超基性岩封存CO2潜力研究

超基性岩可通过碳酸盐化生成稳定的碳酸盐矿物,它是一种以地球化学手段有效且永久封存CO2的矿物。在自然界中矿物封存CO2可通过风化作用自发发生,人工干预能进一步提升碳酸盐化反应效率,促进工业化进程。笔者基于最新1∶100万西北地质图及数据库,试图对西北地区分布的超基性岩的封存潜力进行理论评估。结果表明,西北地区超基性岩封存CO2量可达963.23亿t,其中新疆超基性岩CO2封存量最大,可达613.52亿t,占西北地区总封存量的63.69%。西北地区超基性岩封存CO2量大致相当于全国2021年CO2排放量的10倍,在完全释放其固碳潜力的情况下,初步静态估算可封存全国CO2排放量约10年。因此,西北地区超基性岩封存CO2潜力巨大。未来,应针对单个超基性岩体收集已有大比例尺精细基础地质调查数据,并补充性开展调查及研究工作,进一步圈定CO2地质封存的有利靶区,促进超基性岩封存CO2的地质解决方案成为未来碳中和目标在西北地区落地实现的最优方案之一。     

甘肃马衔山花岗岩杂岩体LA-ICPMS锆石U-Pb测年及其构造意义

甘肃马衔山侵入杂岩体位于祁连造山带的东部,侵入于新太古代—古元古代变质基底岩系(马衔山岩群)中,主体岩石类型为片麻状二长花岗岩,其次为侵入于片麻状二长花岗岩中的钾长花岗岩。利用LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)测年设备,对片麻状二长花岗岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1192±38Ma的年龄,为中元古代晚期;岩石地球化学特征显示二长花岗岩侵入体具有火山弧-同碰撞花岗岩特征。马衔山变形侵入体所代表的热—构造事件与格林威尔造山运动时代(1190～980Ma)相当,可能与Rodinia超大陆形成有一定的成因联系。这一新的资料,对研究祁连造山带元古宙大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学具有重要意义。     

北秦岭西段奥陶纪红花铺岩体岩石地球化学特征及地质意义

红花铺岩体位于北秦岭造山带西段,侵位于奥陶纪草滩沟群之中,岩石类型主要为中细粒奥长花岗岩.岩石地球化学分析结果表明该岩体属弱过铝质钙碱性岩石系列,为I型花岗岩;轻重稀土元素分馏不明显,轻稀土元素略为富集,稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,Eu异常不明显;主量、微量及稀土元素等相关的构造环境判别结果均显示其具典型的火山弧花岗岩特征,结合区域上与一套岛弧型火山岩(草滩沟群)共生的特点,分析红花铺岩体形成于俯冲带的岛弧环境.红花铺岩体已获得(450.5±1.8)Ma的单颗粒锆石U-Pb侵位年龄,属晚奥陶世,揭示北秦岭西段加里东期存在板块俯冲作用.     

秦岭勉略构造混杂带康县-勉县段蛇绿岩块-铁镁质岩块的SHRIMP年代及其意义

本文对秦岭勉略（勉县—略阳）构造混杂带康县—勉县段的铁镁质岩块或蛇绿岩块进行了系统的锆石SHRIMP UPb年代学研究。测年结果表明,勉略构造混杂带康县—勉县段铁镁质岩块的形成时代为841±16~812±11Ma,蛇绿混杂岩中的辉长岩和辉绿岩块的形成时代为827±14~808±10Ma。从西向东,勉略构造混杂带不同地段蛇绿岩块或铁镁质岩块的锆石UPb同位素年龄在误差范围内相同,表明勉略混杂岩带中的蛇绿岩块所代表的是新元古代古洋壳残片。中部三岔子斜长花岗岩的形成年龄（923Ma±13）大于其他铁镁质岩块和蛇绿岩。     

祁连山–柴北缘地区岩浆活动的时空分布、成因演变及构造岩浆演化

祁连山及邻区广泛出露有形成于不同时代、具有复杂成因类型的侵入岩类,它们记录了祁连山、柴北缘和宗务隆构造带多阶段、多期次的构造岩浆事件。根据侵入岩的空间展布情况、年代学时空格架和岩石成因类型,祁连山–柴北缘地区的侵入岩浆活动主要可分为3个阶段：前寒武纪（2.47 Ga～561 Ma）、早古生代—泥盆纪（517～360 Ma）、中晚二叠世—三叠纪（271～210Ma）。(1)前寒武纪花岗岩（2 470～561 Ma）的形成记录了区内古老大陆的聚合、离散过程及北祁连洋的开启。(2)自前寒武纪末期洋盆打开以来,祁连山和柴北缘地区在517～359 Ma形成有大量的侵入岩类,祁连山、柴北缘和宗务隆地区自中泥盆世以来开始明显的显示出相对独立的构造–岩浆演化过程。其中,自517 Ma以后,祁连山地区形成有俯冲成因地球化学特征的花岗岩、埃达克质岩石和碱性花岗类,与区内同期火山岩一同构成弧盆系的火山–侵入岩组合;中南祁连在奥陶纪（452～444 Ma）和早志留世初（431 Ma）广泛形成的强过铝质S型碰撞成因花岗岩与晚奥陶世出现的磨拉石沉积建造,表明了祁连山碰撞造山事件发生于晚奥陶世—早泥盆世（452～4...     

内蒙古中部苏尼特左旗大石寨组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

内蒙古中部苏尼特左旗地区大石寨组酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,2件流纹岩样品的206Pb/238U年龄加权平均值分别为272.1±3.1Ma和271.4±1.7Ma,说明大石寨组流纹岩喷发于早二叠世。锆石Hf同位素分析结果表明,εHf(t)值为+10.8~+13.1;Hf-Nd同位素耦合关系计算显示,其与同期形成的大石寨组玄武岩Nd同位素组成特点非常相似。全岩地球化学分析表明,该流纹岩高Si O_2,贫Ca O、Fe_2O_3*和Mg O,大部分样品属于过铝质、钙碱性流纹岩;富集轻稀土元素,轻、重稀土元素分馏中等,具明显的负Eu异常,富集Cs、Rb、Th、U和Zr,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P和Ti,指示其是富水的钙碱性基性地幔岩浆分离结晶作用的产物。结合区域地质资料,认为苏尼特左旗流纹岩形成于大陆岛弧背景。     

造山带沉积学系列之一——弧造山带的弧前沉积

板块构造理论得到地学界广泛接受以来,沉积学在造山带研究中得到了普遍的重视。笔者在归纳总结板块构造沉积学3个主要发展阶段及其相应的研究成果的基础上,重点讲述了弧造山带的弧前海沟盆地、楔顶盆地和弧前盆地的定义,并结合具体实例介绍了3类盆地沉积环境、沉积组合与物源背景。总之,希望这些讨论能使对造山带沉积学感兴趣的读者得到梗概的认识。     

造山带沉积学之二——弧造山带的弧内沉积

笔者阐述弧造山带的弧内沉积盆地的沉积作用。在岩浆弧内出现弧内盆地和弧背前陆盆地。笔者选取典型实例,说明2类盆地的大地构造位置、盆地边界特征、盆地包含的沉积环境、沉积物类型、沉积物源和盆地构造特点。     

北秦岭武关地区丹凤群斜长角闪岩地球化学特征、锆石SHRIMP测年及其构造意义

本文运用岩石学、地球化学和同位素年代学对分布于丹凤县武关地区的丹凤群斜长角闪岩进行了相对系统研究,岩石学和地球化学特征表明该套岩石为岛弧钙碱性玄武岩,不具备蛇绿岩单元组成特性.锆石SHRIMP测年结果表明,该套岩石中包含有古元古代～晚泥盆世(2489～360Ma)多个时期的锆石;锆石CL图像以及锆石形状研究以及区域同位素年代学、古生物化石资料共同显示,丹凤群中可能包含有泥盆纪岩石组合.分析前人对丹凤群的区域研究资料,我们认为丹凤群并非一套具有单一地层时代以及相同构造环境的岩石地层单位,而是一套由不同时代不同构造环境的岩石组合构成的俯冲-增生杂岩.区域上,丹凤群与其南侧的武关岩群、罗汉寺岩群以及部分刘岭群共同构成华北板块南缘俯冲-增生体系,其中分布有大量与俯冲作用相关的泥盆纪钙碱性侵入体,这些事实进一步证明华北板块南缘洋盆消亡时间上限至少可以持续到晚泥盆世末期.