东昆仑造山带东段南缘和勒冈希里克特花岗岩体时代、成因及其构造意义

内容提要：东昆仑造山带东段出露有较多的晚华力西期－印支期岩浆岩,其岩石成因和源区性质一直是地质学家研究的热点。本文对该区的和勒冈希里克特花岗岩体开展了详细的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学及岩石地球化学研究。结果显示,岩体具有高Sr/Y、La/Yb比值和Na2O、Sr含量,轻重稀土元素分馏明显,轻微的Eu负异和正异常,Yb和Y的含量很低,说明岩体具有埃达克质岩石特征;岩体为准铝质到弱过铝质高钾钙碱性花岗岩类,富集大离子亲石元素（LILE）和亏损高场强元素（HFSE）,高的Mg#值和Cr、Ni含量,近似于大陆地壳的Nb/Ta比值,并大量发育暗色微粒包体,表明其是以暗色微粒包体为代表的基性岩浆底侵下地壳的产物。岩体的锆石同位素年龄为（225±5）Ma,代表岩体的形成年龄,结合其地球化学特征表明在这一时期东昆仑造山带东段处于碰撞到后碰撞的转换阶段。     

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

西秦岭天水地区流水沟岩浆杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和岩石地球化学特征

流水沟岩浆杂岩分布于西秦岭北缘天水关子镇地区,主要由变辉长岩、变辉长闪长岩和变闪长岩组成。为确定其构造属性,探讨西秦岭北缘构造演化过程,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和主量、微量、稀土元素分析。结果表明,岩浆杂岩体的锆石为岩浆成因,其形成时代为548.7Ma±1.8Ma(MSWD=0.56)。流水沟岩浆杂岩具有SiO2变化范围大(52.47%~66.95%),低TiO2,低碱,Mg#值变化范围较大的特征,主量元素在SiO2-氧化物变异图解上具有较好的线性相关性。稀土元素配分曲线总体呈近平坦型,LREE/HREE比值多数在1.14~2.60之间,轻重稀土元素分馏较弱,δEu介于0.65~1.90之间,大多数具有弱的负Eu异常;在微量元素蛛网图上,大离子亲石元素Cs、Sr、Th、U富集,Rb、K和高场强元素Nb、P、Ti、Y亏损,Ti/Y=113~253,Th/Yb=0.23~2.85,Th/Nb=0.09~1.00,Hf/Th=0.41~2.97,显示了流水沟岩浆杂岩形成于岛弧环境。流水沟岩浆杂岩可能反映在中央造山系中存在一期与“泛非造山运动”有关的构造热事件,为中央造山系在新元古代晚期—早古生代的构造演化提供了证据。     

石门—桑植复向斜若干个不整合面特征及其对构造演化过程和盆地属性的启示

地层不整合接触是研究地质发展历史及鉴定沉积盆地性质、地壳运动特征和运动阶段的重要依据。通过区域地质调查,结合不同时代地层沉积体系特征,在雪峰山西侧的石门—桑植复向斜早古生代末期—中生代地层中厘定出5个不整合面,由下而上分别是文洛克统小溪峪组与上覆中泥盆统云台观组、中二叠统梁山组或栖霞组之间的平行不整合面,上泥盆统黄家蹬组或写经寺组与中二叠统梁山组或栖霞组之间的平行不整合面,中三叠统巴东组与上三叠统九里岗组之间的平行不整合面,中三叠统巴东组与下—中侏罗统之间的角度不整合面,下白垩统石门组与下伏老地层之间的角度不整合面。这几个不同时代的不整合面代表了石门—桑植复向斜早古生代晚期—中生代地质演化时期中特定的构造事件。其中,小溪峪组与上覆泥盆系、二叠系系平行不整合关系反映雪峰古陆西侧隆后前陆盆地于文洛克世晚期受加里东运动影响隆升成陆并接受风化剥蚀;中泥盆统与中二叠统平行不整合是"柳江上升"和"黔桂上升"两次构造运动的产物;巴东组与九里岗组之间的平行不整合反映中三叠世晚期的早印支运动在研究区以水平抬升为主,横向挤压缩短较微弱;下—中侏罗统与巴东组角度不整合反映中三叠世晚期—早侏罗世晚印支运动NNW—SSE向强烈挤压使石门—桑植复向斜进一步收缩变窄,且形成一系列次级背向斜构造和挤压凹陷盆地;下—中白垩统呈串珠状角度不整合在下伏地层之上,主要反映早燕山构造运动。这些不整合面的厘定及其代表的相应构造事件为湘西北地区构造演化研究提供了更为详尽的地质信息,同时,对合理分析雪峰山西侧地区早古生代晚期—中生代沉积盆地属性提供了更仔细、更可靠的参考数据。     

西秦岭造山带北缘大草滩群物源研究——LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄证据

选取甘肃东部西秦岭造山带北缘晚泥盆世大草滩群碎屑岩为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨大草滩群的物质来源。结果表明,大草滩群碎屑锆石年龄谱明显分为4组：422～518Ma、756～887Ma、1100～1231Ma和2417～2736Ma。其中,422～518Ma的年龄数据约占总体的67%,所占比例最大,年龄相对集中,且呈现出最强烈的峰值,其余年龄段所占比例则较少。422～518Ma年龄组分指示其物源可能以邻近地区的西秦岭北缘构造带和北祁连造山带为主,该组分年龄是加里东期中南祁连和西秦岭微地块分别向北俯冲、碰撞产生的一系列火成岩在造山剥蚀后的沉积响应。碎屑锆石同位素年龄中756～887Ma年龄组分反映其物源可能来自祁连造山带和西秦岭北缘构造带。1100～1231Ma年龄组分反映其物源可能主要来自祁连造山带。2417～2736Ma年龄组分反映了物源来自北祁连造山带和西秦岭北缘构造带的结晶基底,部分物源也有可能来自于华北板块基底。综合分析显示,大草滩群碎屑沉积物质来源较为复杂,具有明显的多元性,存在西秦岭北缘构造带、祁连造山带和华北板块基底3个物源区,祁连造山带和西秦岭北缘构造带对大草滩群的沉积有重大的物源贡献。两者相比较,祁连造山带应为大草滩群最主要的物源区。     

东昆仑洪水川地区科科鄂阿龙岩体锆石U Pb年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑地区出露大量呈带状分布的中生代花岗岩,是我国一条巨型花岗质岩浆岩带,它的发育与该地区岩石圈动力学演化有着密切联系.对东昆仑造山带东段南缘洪水川地区的科科鄂阿龙石英闪长岩体的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,岩石具有3组谐和锆石年龄:第一组年龄大于402Ma,为捕获围岩的锆石年龄;第二组年龄为243.9±3.0Ma(MSWD=0.94),代表该区玄武质岩浆底侵事件;第三组年龄为218.3±1.4Ma(MSWD=0.52),代表岩体的结晶年龄.地球化学分析表明该岩体具有高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比值,轻重稀土分异明显,Eu异常不明显,其微量元素显示出埃达克质岩石特征.其较低的Nb、Ta和较高的Mg=、Cr、Ni含量,高Nb/Ta比值,说明了在金红石稳定域内部分熔融形成的熔体交代了岩石圈地幔.岩体的年代学及地球化学特征表明,东昆仑地区在218Ma的晚三叠世时期发生了岩石圈地壳拆沉作用,它是早期俯冲形成的玄武质岩浆底侵而形成的加厚下地壳,在高压缺水的条件下相变为榴辉岩相并拆沉进入软流圈,部分熔融的熔体在上升过程中先与岩石圈地幔反应,然后与地壳围岩发生同化混染作用,最终形成了科科鄂阿龙石英闪长岩.