兴蒙造山带中段北部晚古生代两期岩浆活动及其构造意义

兴蒙造山带位于中亚造山带东段,长期以来是地质学家研究的焦点区域。内蒙古巴彦乌拉地区位于兴蒙造山带中段北部苏尼特左旗以北,广泛出露晚古生代宝力格组火山—沉积地层和酸性侵入岩体。本文对阿尔善宝拉格附近的宝力格组中性火山岩和侵入其中的花岗斑岩岩墙,及巴彦乌拉苏木南部花岗闪长岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,定年结果显示,宝力格组火山岩年龄为310.5±0.78 Ma,与巴彦乌拉苏木北部地区火山岩年龄(307.1±6.3Ma,308.9±1.8Ma)一致,证明本区宝力格组地层形成于晚石炭世;花岗闪长岩和花岗斑岩岩墙年龄分别为312.5±0.75 Ma和286.6±0.75 Ma,形成时代分别为晚石炭世和早二叠世;通过区域对比分析认为,兴蒙造山带北部晚古生代存在晚石炭世和早二叠世两期重要的岩浆活动,统计获得峰值年龄分别为318Ma和281Ma。岩石地球化学特征显示,本区晚石炭世宝力格组火山岩具有由低钾拉斑向钙碱性、碱性系列过渡的特征,并以钙碱性和碱性系列为主;早二叠世花岗斑岩为A型花岗岩,具有与邻区锡林浩特及巴彦乌拉—东乌珠穆沁旗带内A型花岗岩类似的地球化学特征;在花岗岩构造判别图中,花岗斑岩落入后造山区域,晚石炭世到早二叠世期间岩浆的形成环境向后造山环境逐渐演化,同时在SiO2和Na2O对K2O相关图解中,K2O含量具有增高变化的趋势,暗示构造环境有向更加稳定的板内环境演变的特征。因此,结合前人地质资料,兴蒙造山带北部晚古生代大量火山岩浆活动可能与二连—贺根山蛇绿混杂带形成有关,晚石炭世时期研究区处于后造山阶段,随着早二叠世大量A型花岗岩、碱性岩浆和双峰式火山岩的形成,该区进入造山后期更广泛的伸展环境。

兴蒙造山带前中生代构造单元划分初探

本文根据古亚洲洋早古生代闭合、晚古生代伸展的观点初步建立了兴蒙造山带早、晚古生代的构造单元。以前寒武纪微陆块为基本划分单位,以它们之间的缝合带或断裂带为界,将兴蒙造山带中泥盆世之前的构造格局划分为"五块四带",从北向南依次为额尔古纳地块、兴安地块、艾力格庙-锡林浩特地块、松辽-浑善达克地块及佳木斯地块;它们之间的4条边界为:新林-喜桂图缝合带、艾力格庙-锡林浩特-黑河缝合带、温都尔庙-吉中-延吉缝合带和牡丹江缝合带。中-晚泥盆世之后兴蒙造山带出现多处陆相及海陆交互相沉积,石炭纪广泛分布陆相及滨浅海相碎屑岩和碳酸盐建造和蛇绿岩、辉长岩、花岗岩及双峰式火山岩,可划分陆相盆地、陆表海盆地、蛇绿岩带、侵入岩带等构造单元。早-中二叠世沉积类型多变,出现陆相、海相和海陆交互相沉积岩系,遍含植物和滨浅海相动物化石,具大量双峰式火山岩,可划分出被动裂谷带、主动裂谷带、陆缘型蛇绿岩带和碱性岩带等构造单元。结尾讨论中指出兴蒙造山带内的放射虫化石不能代表二叠纪存在古亚洲洋,而新的古地磁资料支持至少从晚石炭世以来古亚洲洋已经闭合。

北京十三陵-西山髫髻山组火山岩年龄及其地质意义

北京西北部地区分布着大量的火山岩，对北京西山大台和十三陵地区的髫髻山组火山岩分别进行了SHRIMP锆石U-Pb和LA-ICP-MS定年，并对十三陵地区的髫髻山组火山岩进行了地球化学研究。结果表明，十三陵地区的髫髻山组火山岩地球化学特征和北京西山髫髻山组火山岩具有相似性。火山岩地球化学特征表现为高Al2O3、CaO、Na2O，低TiO2和MgO，在TAS图中落入粗安岩和英安岩区域，REE分馏明显，LREE富集，HREE亏损，Eu异常不明显，富集大离子亲石元素K、Sr、Ba，亏损高场强元素Nb、Ta、Ti，高的Sr/Y比值，同时Yb和Y的含量较低。在大台地区，分别获得了髫髻山组火山岩底部角砾岩和中部安山岩的SHRIMP 锆石U Pb年龄为152.1±1.9Ma、149±2Ma，侵入到髫髻山组下覆九龙山组地层中一闪长岩岩床年龄为149±3.2Ma；在十三陵地区，分别获得了髫髻山组底部凝灰岩、中部火山角砾岩和上部安山岩的LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄分别为157.2±1.2Ma、155.2±1.7Ma、153.1±2.2Ma。结合前人研究，十三陵地区髫髻山组火山时代为157～153Ma，大台地区髫髻山组火山活动时间为152～137Ma，十三陵地区的火山活动时间要稍早于北京西山大台地区。大台地区和十三陵地区地球化学、地质年代学及区域地质特征表明，北京西山和十三陵地区喷发时间的差异是由于燕山运动所形成不整合面的穿时性导致的，位于髫髻山组之下的不整合是一个主不整合面。

内蒙古西乌珠穆沁旗地区中生代中酸性火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄和地球化学特征

西乌旗地区处于大兴安岭南部,广泛分布中生代火山岩。中生代火山岩中性岩组SHRIMP锆石U-Pb年龄为163Ma±2Ma,为岩浆上侵结晶的年龄;研究区南区下营子地区查干诺尔组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为144.2Ma±1.4Ma,表明西乌旗地区晚中生代火山岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世。在TAS图中,中性岩样品数据点落入粗面岩区,属碱性岩系列,REE分馏明显,LILE富集,Nb、Ta等元素亏损,Eu异常不明显,具有正高εNd(t)值,推断粗面岩是由地幔的碱性、过碱性岩浆经过分离结晶过程形成的;流纹岩属高钾钙碱性岩系列,REE分馏明显,部分LILE富集,Ba、Sr和HFSE强烈亏损,推测该岩石由相对较浅的中下地壳物质部分熔融形成并具有A2型花岗岩的特征。综合研究并结合前人的资料,认为从晚侏罗世(163Ma)开始,西乌旗所在大兴安岭地区已经处于伸展构造环境。

甘肃敦煌党河水库TTG地球化学特征、锆石SHRIMPU-Pb定年及其构造意义

甘肃敦煌党河水库岩体以花岗闪长岩为主,并构成英云闪长岩-花岗闪长岩-奥长花岗岩的TTG组合。锆石SHRIMP U-Pb年为440±12Ma(MSWD=2.5),代表TFG系列岩石的侵位时代。岩石化学成分中SiO_2含量约为57.02%～72.75%,随着SiO_2含量的增加,TiO_2、Al_2O_3、MgO、CaO和FeO等的含量相应下降,这表明该套岩石具岩浆成因,是角闪石和斜长石的分离作用控制下岩浆分异的产物。岩石的稀土元素总量较低,轻重稀土分异明显,(La/Yb)_N=4.70～58.88,无或略具微弱的Eu异常,近于平行的稀土元素配分曲线表明所有岩石具有同成因的亲缘关系。岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Th、Sr等,亏损Nb和Ta等高场强元素以及P和Ti。在Rb/30-Hf-3×Ta和Rb/30-Hf-0.25×Nb图解上,所有岩石的投影点落到岛弧到后碰撞区。但从区域地质背景、TTG的产出环境、形成时代及与敦煌地块南北缘火成岩对比分析,认为该TTG系列岩石并非形成于岛孤构造环境,而是加里东造山作用晚期(约440Ma)红柳河缝合带和(或者)阿尔金北缘红柳沟-拉配泉俯冲碰撞带,引发富含角闪石的下地壳源岩部分熔融形成岩浆,上侵过程中同化部分陆壳物质形成具有岛弧性质的岩浆岩。

五台山古元古代晚期的动力学背景:王家会花岗岩地球化学的制约

五台山西段王家会古元古代花岗岩侵入体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成。岩石地球化学分析表明这些岩石具有亚铝钙碱性特征(A/CNK<1·1),在原始地幔标准化的蜘蛛网图上表现Nb、Ta、Sr、P和Ti的亏损,大离子亲石元素富集。εNd(2·1Ga)在-3·82^-2·80范围,表明王家会古元古代花岗岩最有可能形成于大约2·6Ga五台山大洋岛弧火山岩物质和更老的陆壳物质在<1·2GPa条件下的部分熔融。岩石学和地球化学研究表明王家会花岗岩属于后碰撞花岗岩,结合区域上古元古代地质特征,表明华北克拉通中部带南段古元古代晚期的花岗岩构成了与正常造山过程花岗岩浆演化相反的序列。这个花岗岩演化序列说明古元古代晚期可能发生了从伸展到挤压的构造环境的转换。

北京千家店地区侏罗系后城组磷灰石裂变径迹分析及其地质意义

运用裂变径迹分析方法,探讨分析了千家店地区侏罗系后城组地层的构造热演化特征.千家店地区后城组上段三个磷灰石样品,AFT年龄集中在85.7～76.0Ma,小于其相应的地层年龄;平均封闭径迹长度为9.4～10.8μm,小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),呈非对称的单峰态分布,标准偏差为2.1～2.5.后城组下段的三个AFT样品,AFT年龄集中在82.6～62.4Ma,小于其相应的地层年龄,也小于上段层位的AFT年龄;平均封闭径迹长度仅为7.2～7.7μm,远小于初始径迹长度(16.3±0.9μm),其中YQ-07样品的封闭径迹长度呈似双峰态分布,标准偏差达到3.1;显然,侏罗系样品经历了明显的中度退火行为,最大温度可能接近于90℃.AFT年龄和封闭径迹长度的规律性变化主要是由于埋深不同引起的温度差异造成的.裂变径迹热历史模拟结果表明,沉积物自进入盆地充填埋藏一直到115Ma左右,盆地沉积物达到最大埋深3000多米,盆地温度达到最大值90℃多,这一过程沉积速率达到66.7m/Ma.115Ma之后盆地处于相对稳定期,没有明显的温度波动,直到6Ma左右温度以11.7℃/Ma的速度突然下降,表明侏罗系地层遭受剥蚀,迅速上升、快速冷却直至地表,剥露速率超过了500m/Ma.

龙泉关韧性剪切带同变形花岗岩的构造特征及其独居石定年

龙泉关韧性剪切带强变形部位发育一系列平行剪切带走向展布的花岗岩脉体，构造变形特征表明它们可能是同变形花岗岩，是剪切作用下围岩部分熔融的产物。通过独居石电子探针定年，测得龙泉关韧性剪切带的年龄分别为：主变形幕发生于1877～1846Ma，第2个变形幕发生于1812-1782Ma，晚期1725Ma左右又经历了流体活动。龙泉关韧性剪切带的发生、发展与华北克拉通中部带古元古代晚期的变质事件同期，是东、西陆块碰撞的一个主要剪切带。

近十年我国在地球内部物质高压物性实验研究方面的主要进展

近十年中国主要地学科研院所都将高温高压实验研究领域作为重点发展学科方向,加大人才引进力度,促进了地学领域高压物理实验研究的快速发展。本文借《高压物理学报》创刊30周年之际,对最近十年由中国科学家主导的、与地球科学联系紧密的相关高压物理研究成果进行了总结和梳理,所涉及的研究方向主要有:下地幔的有关相变、下地幔矿物中铁的自旋态转变、地核物性、岩石电性测量、矿物电性测量、矿物状态方程、高压谱学、高压扩散、高压超声、硅酸盐熔体物理性质、地质流体等。总体来说,过去十年是中国地学高压物理研究飞速发展的十年,研究成果的数量、重要性和显示度都有较大突破,在国际上占有重要地位。这种快速发展势头仅仅是开始,未来十年将是中国地学高压物理研究发展过程中的关键十年,需要各位同仁共同砥砺前行。

内蒙古大青山基底晚中生代以来的差异隆升-剥蚀过程及其构造意义——来自磷灰石裂变径迹低温热年代学的约束

地形地貌和沉积学研究表明,在内蒙古大青山地区发生过早白垩世晚期、晚白垩世和新生代三期隆升-剥蚀事件,但在大青山北部前寒武纪基底岩石中,磷灰石裂变径迹研究仅识别出晚白垩世早期和中新世以来等两期隆升-剥蚀事件。为了探讨大青山南部晚中生代以来的隆升-剥蚀过程,本文报道了6件古元古代花岗岩样品的AFT结果。这6件样品的最大高差约700m,AFT年龄介于119±8~79±5Ma之间,AFT年龄与高程之间无显著关联。平均封闭径迹长度在13.2±2.2~11.8±1.8μm之间,呈单峰负偏斜的分布特征。热史模拟结果显示,晚中生代以来,大青山南部基底岩石的隆升-剥蚀过程中存在3期重要事件:早白垩世晚期(约120~110Ma)、晚白垩世早期(约100~90Ma)和新生代以来(约34~15Ma以来)。结合区域构造、沉积和地形地貌资料,并对比南部和北部基底岩石样品的AFT结果,早白垩世晚期(约120~110Ma)事件时间上与韧性剪切带的隆升-剥蚀过程相当,很可能具有相同的构造成因;晚白垩世早期(约100~90Ma)事件很可能是阴山-燕山陆内造山带整体隆升-剥蚀的结果;新生代以来(约34~15Ma以来)的事件很可能反映了南侧山前正断层的活动,且南部基底新生代以来的隆升-剥蚀事件很可能稍早于北部基底,暗示北侧山前正断层启动时间稍晚于南侧山前正断层。通过对比分析北山、北大山、狼山、内蒙古高原中部、燕山及大兴安岭等地的资料,大青山早白垩世晚期快速隆升-剥蚀事件很可能主要与蒙古-鄂霍茨克洋闭合造山后的垮塌有关;晚白垩世早期快速隆升-剥蚀事件很可能受太平洋板块俯冲的影响所致;而新生代以来的快速隆升-剥蚀事件则是印度-欧亚板块碰撞的远程效应。

义敦岛弧南段印支期构造背景：闪长玢岩-花岗岩的SHRIMP锆石年代学和地球化学制约

义敦岛弧南段理塘-稻城-乡城地区分布大量的花岗质到闪长质侵入体，其中代表性的印支期侵入体主要有冬措花岗岩侵入体和乡城侵位于岛弧火山岩的浅成侵入体。冬措花岗岩和马熊沟花岗岩主要由似斑状二长花岗岩、巨晶二长花岗岩和花岗细晶岩组成，乡城浅成侵入体的主要岩性为闪长玢岩。SHRIMP锆石U—Pb年代学研究表明，稻城冬措花岗岩和乡城闪长玢岩分别形成于224±3Ma和222±3Ma。地球化学分析表明乡城闪长玢岩表现为钙碱性特征，具有较高的Sr／Y值，Nb、Ta、P和Ti亏损，ENd（t）=-3．27，表明它们形成于岛弧环境下的幔源岩浆，受到了老的陆壳物质的明显混染。冬措花岗岩和马熊沟花岗岩为高钾钙碱性系列，

新疆南天山缝合带的形成时限--来自阔克萨彦岭花岗岩体的锆石年龄新证据

南天山缝合带位于塔里木克拉通与中天山一伊犁一哈萨克斯坦地块之间，其形成时限对于研究古亚洲洋西南缘的南天山洋最终闭合具有重要的意义。利用LA—ICP—MS锆石U—Pb法对南天山阔克萨彦岭地区的花岗岩体进行测试，结果表明花岗岩体的形成时代为早二叠世（273-283Ma），而且大量早二叠世侵入体同时出现在中天山一伊犁一哈萨克斯坦地块和塔里木克拉通。其中，巴雷公蛇绿岩也被早二叠世侵入体所侵入，限定了南天山缝合带的形成时限应早于早二叠世。研究结果进一步支持南天山洋的最终闭合应发生在300Ma之前。

塔里木板块上元古界火山岩SHRIMP定年及其对新元古代冰期时代的制约

新疆库鲁克塔格地区贝义西组顶部火山岩锆石的 SHRIMP 定年结果为732±7Ma,它表明贝义西冰期的上限。考虑该组杂砾岩之下火山岩已有的定年结果,贝义西冰期的时限为740～732Ma。综合上元古界三层火山岩 SHRIMP 定年结果,可以明确地将库鲁克塔格地区上元古界四个含杂砾岩的组限定在三个时间段内,即740Ma 到732Ma 的贝义西组,732Ma 到615Ma 之间的阿勒通沟组和特瑞爱肯组,以及615Ma 到542Ma 之间的汉格尔乔克组,这些年龄段代表了库鲁克塔格地区新元古代各冰期的时代范围。与冰期有关的同位素年代学资料分析表明,贝义西冰期可与 Kaigas 冰期对比;阿勒通沟冰期和特瑞爱肯冰期可能与 Sturtian 冰期和 Elatina 冰期对比;而汉格尔乔克冰期和 Gaskiers 冰期可以对比。

扬子克拉通西缘康定杂岩中花岗质岩石的成因及其构造意义

扬子克拉通西缘康定杂岩中的片麻状花岗岩主要由英云闪长岩、花岗闪长岩、灰白色细粒二长花岗岩和少量的粉红色粗粒二长花岗岩组成。其中英云闪长岩和花岗闪长岩形成于797～795Ma,灰白色细粒二长花岗岩SHRIMP锆石定年产生一个^(206)Pb/^(238)U权重平均767±24Ma,被解释为该期花岗质岩浆的结晶年龄。英云闪长岩、花岗闪长岩和灰白色细粒二长花岗岩和其中的闪长岩包体表现为右斜式稀土配分模式,具有很高的(La/Yb)_N比值,无Eu异常,在原始地幔标准化的多元素蜘蛛网状图上表现了明显的Nb、Ta、P和Ti负异常。而粉红色粗粒二长花岗岩却表现了平坦的稀土配分模式,具有强烈的负Eu异常和强烈的Nh、Ta、Sr、P和Ti负异常,但是富集大离子亲石元素。所有这些片麻状花岗岩具有ε_(Nd)(t)=-0.57～+5.67,绝大部分样品ε_(Nd)(t)>0。结合地质学、岩石学、地球化学和Sm-Nd同位素特征,康定杂岩中英云闪长岩、花岗闪长岩和灰白色细粒二长花岗岩形成于来自亏损地幔的初生地壳玄武质岩石和相关的杂砂岩在高压条件下的部分熔融,而粉红色粗粒二长花岗岩的岩浆导源于表壳岩低压条件下的部分熔融。结合这些片麻状花岗岩的岩石成因和构造鉴别,表明扬子克拉通西缘康定杂岩中新元古代片麻状花岗岩形成于安第斯型活动大陆边缘。

西准噶尔北部晚古生代两期侵入岩的地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

西准噶尔北部发育构造环境截然不同的晚古生代两期侵入岩体,它们的空间分布与地球化学特征存在明显差异。早石炭世侵入岩包括辉石闪长岩、二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩,仅分布于晚古生代扎尔玛-萨吾尔岩浆弧内,可能与额尔齐斯-斋桑洋的南向俯冲有关。它们的A/CNK和A/NK比值变化范围分别为0.86～1.03和1.24～1.86,属于偏铝质-弱过铝质岩石。Al2O3、CaO、Na2O含量较高,Na2O/K2O比值普遍大于1.2;LREE、HREE分馏明显,(La/Lu)N=4.50～26.03,无明显的Eu异常;富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba)、Pb和Sr,亏损Nb、Ta、P和Ti,具有I型花岗岩的特征。早石炭世侵入岩的Sr同位素初始比值(ISr)为0.70408～0.70912,εNd(t)值为+6.09～+7.25,单阶段Nd模式年龄(tDM1)为527～593Ma。元素和同位素地球化学特征表明早石炭世岩体(不包括阿布都拉二长花岗岩)可能是受交代的亏损地幔部分熔融并发生岩浆混合之后再经过结晶分异形成的,而阿布都拉二长花岗岩可能来源于洋壳的部分熔融。晚石炭世-中二叠世侵入岩以钾长花岗岩为主,遍布西准噶尔北部及相邻的各个构造单元,是后碰撞岩浆活动的产物。它们的A/CNK和A/NK比值变化范围分别为0.92～0.99和1.03～1.27,属于偏铝质岩石。Al2O3、MgO、CaO的含量很低,全碱含量很高(8.6%～9.7%),Na2O/K2O比值为0.9～1.1;REE总量很高(平均值为196×10-6),LREE、HREE分镏程度较弱,(La/Lu)N=3.32～5.36,Eu负异常明显;强烈亏损Ba、Sr、P、Ti,中度亏损Nb和Ta,具有A型花岗岩的特征。εNd(t)值为+5.26～+7.26,单阶段Nd模式年龄(tDM1)为502～655Ma。元素和同位素地球化学特征表明晚石炭世-中二叠世A型花岗岩体可能是由被流体交代的亏损地幔熔融生成的玄武质岩浆在上升过程中(可能发生岩浆混合)发生高度结晶分异之后的产物,是后碰撞环境下的板片断离导致软流圈物质上涌的结果。