华夏造山系元古宙-早古生代洋板块地层分布与演化

本文按洋板块地层理论与方法,系统收集和梳理了华夏造山系元古宙-早古生代与洋壳生成扩张和俯冲消亡遗存的洋壳残块和洋盆建造(称之为洋板块地层)共96处,均有测年和岩石地球化学分析数据控制,主要包括洋脊、洋岛和洋内弧3类洋壳的火成岩建造,以及海山、远洋深海和海沟3类洋盆内的沉积建造。本文还对洋盆汇聚俯冲的直接产物-陆缘弧和叠加在裂离地块上的火山弧建造(非洋板块地层)系统收集梳理了85处,其中59处有测年和岩石地球化学分析数据控制,26处无测年与地球化学分析,但有实测剖面控制。笔者对上述181处中的39处进行了野外实地考察和相关样品采集与分析。在上述所获大量资料的基础上,本文主要以图解形式展示了华夏造山系元古宙-早古生代主要洋板块地层分布与构造演化历程。横向上将华夏造山系划分为江绍-郴州-钦防对接带(主要含陈蔡-龙游、神政桥-神山、鹰扬关和糯垌4个含蛇绿岩残块增生楔,以及绍兴-兰溪增生弧和钦防残余洋盆)、武夷-赣州多岛弧盆系(主要含罗霄弧、赣州弧间盆地、北武夷弧和南武夷弧以及南平-宁化构造混杂岩带)和东南沿海多岛弧盆系(主要含龙泉-政和-大埔、贵子-石窝2个含蛇绿岩残块增生楔,以及伴生的云开地块-弧、粤南弧-弧背盆地和东南沿海地块);纵向上据洋板块地层和相关火山弧时空分布,从老至新划分出华夏造山系(华南洋)的7个构造演化阶段:(1)约1800~1200 Ma,洋盆拉张形成期;(2)约1200~820 Ma,洋盆扩张与汇聚转换期;(3)约820~635 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-弧和弧-陆增生峰期;(4)约635~541 Ma洋盆汇聚与扩张转换期;(5)约541~458 Ma洋盆扩张期;(6)约458~443 Ma洋盆汇聚俯冲、弧-陆增生峰期;(7)约443~420 Ma洋盆关闭与陆-陆碰撞、残留洋(海)期。

甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。

南秦岭早古生代碱性岩地球化学特征及其成因机制:研究进展与展望

南秦岭地区在早古生代经历了大规模且持续性的碱性岩浆活动,其丰富的碱性岩石记录为探索深部地幔物质组成、壳内岩浆演化过程以及地球动力学演化机制提供了珍贵的地质载体。文章基于团队近期对于区域上典型碱性岩的地球化学分析结果和成因机制探讨,旨在对南秦岭早古生代碱性岩浆的源区和演化过程进行全面地约束。南秦岭早古生代碱性岩石类型主要包括一套成分从碱性玄武质向粗面质变化,呈双峰式分布的碱性火山-侵入岩组合,以及少量与碱性硅酸岩(角闪辉石岩、正长岩)-碳酸岩共生杂岩体。岩相学、年代学和地球化学证据显示这些碱性岩具有相同的地幔源区,其中演化程度较低的镁铁质端元记录了南秦岭早古生代交代岩石圈地幔的部分熔融事件,交代介质主要为硅酸盐熔体。演化程度较高的碱性岩端元(粗面-正长岩、碳酸岩)来源于初始镁铁质组分的岩浆分异过程,其中粗面-正长岩类主要受到以长石和单斜辉石为主的分离结晶作用控制。中生代热液交代过程主要记录在北大巴山东部和武当地块西南缘的早古生代碱性岩体中,热液交代作用促进了碳酸岩杂岩体中稀土元素的富集成矿。副矿物年代学和独居石Nd同位素特征反映了热液可能形成于岩体本身的再活化事件,晚三叠世秦岭地区的造山运动可能对此过程具有促进作用。

华夏陆块晚新元古代-早古生代沉积物源的组成与演化及其对冈瓦纳大陆重建的意义

华南板块是冈瓦纳大陆的重要组成部分,其在冈瓦纳大陆中的古地理位置是恢复古大陆格局的关键要素,也是地质学界争论的焦点。本文汇总并对比了华南东南部华夏陆块多个盆地的成冰纪-奥陶纪碎屑沉积岩的岩石地层学、全岩地球化学和碎屑锆石数据,厘清了华夏陆块晚新元古代-早古生代三次重要的沉积-构造事件:晚成冰世砾岩指示的近源沉积事件,晚埃迪卡拉世硅质岩指示的海进事件,以及中寒武统底部平行不整合界面、砂岩中砾石的广泛出现指示的构造抬升事件。成冰纪-奥陶纪沉积岩中含有大量格林威尔早期(1300~1000 Ma)和晚期(1000~900 Ma)的碎屑锆石,分别主要来自澳大利亚和印度板块。印度东部为华夏盆地长期提供物质补给,而澳大利亚西部在晚埃迪卡拉世从主要源区变为次要源区。中寒武世华夏陆块抬升使内部850~700 Ma岩浆岩出露成为主要物源之一,是对外部构造应力的远程响应。因此,华夏陆块在晚新元古代-早古生代位于东冈瓦纳北缘,与印度、澳大利亚具有长期稳定的联系,毗邻东南极洲。在冈瓦纳大陆聚合过程中,印度和澳大利亚泛非期造山带的形成、抬升和剥蚀影响了华夏陆块沉积盆地的物源变化。

北非地区Ghadames盆地早古生代岩相古地理演化特征

北非地区Ghadames盆地已成为中国海外油气勘探与项目投资的重点盆地之一,对其早古生代沉积体系及岩相古地理特征的准确认识是进一步勘探的基础,也是建立盆地早期构造与沉积演化过程的关键。以Gha dames盆地早古生界为研究目标,利用岩心、地震与测井等资料综合分析,开展古地貌恢复,对沉积体系、岩相古地理演化特征进行探讨。结果表明,Ghadames盆地早古生代共发育4种沉积体系:冲积扇、辫状河、辫状河三角洲和浅海。早中寒武世,阿瓦隆地体向波罗的板块漂移,原特提斯洋初步扩张,形成活动大陆边缘,盆地以陆相沉积为主;奥陶纪,盆地经加里东运动初步形成台内隆坳格局,Ghadames盆地西部和北部大范围剥蚀,冰川大规模出现,发育冰碛岩;早中志留世,古特提斯洋持续扩张,海平面不断上升,盆地北部发生大规模海侵,以浅海沉积环境为主,广泛发育放射性页岩与泥岩,是区域内重要的烃源岩与盖层;泥盆纪,海西运动使区域整体抬升,盆内海域范围减小,以陆相沉积为主。在此基础上,建立Ghadames盆地早古生代特提斯洋演化背景下的海陆过渡沉积模式,可为研究区下一步勘探工作提供参考依据。

滇西陇川地区早古生代火山岩年代学、地球化学特征及其对原特提斯洋俯冲的指示

为探讨滇西地区原特提斯的构造演化特征,选择滇西陇川地区高黎贡山岩群中识别出的一套角闪斜长变粒岩夹二长浅粒岩的岩石组合进行研究,其原岩恢复分别为玄武安山岩和流纹岩。对其进行年代学研究,分别获得(486.8±4.5)Ma和(486.6±4.2)Ma的锆石U-Pb年龄,喷发时代为早奥陶世。角闪斜长变粒岩具全碱含量低(alk=2.75%~4.58%)、富钠(Na_(2)O/K_(2)O=2.32~4.79)、低钛(TiO_(2)=0.70%~1.12%)的特点,稀土配分曲线显示具MORB稀土地球化学特征,相对富集Rb、Th、K、Nd和轻稀土元素,相对亏损Nb、Sr、Ba、P、Ti,Sr-Nd-Pb同位素特征显示角闪斜长变粒岩具有EMII地幔特征,在La-La/Nb图解中具有岛弧玄武岩特征,地球化学和同位素特征表明角闪斜长变粒岩(安山玄武岩)是由洋壳俯冲析出流体交代的富集地幔楔部分熔融形成。二长浅粒岩具有全碱含量中等(alk=6.09%~7.59%)、富钾(Na_(2)O/K_(2)O=0.4~0.9)、低钛(TiO_(2)=0.10%~0.21%)的特点,稀土配分曲线为右倾型,相对富集Rb、Th、K、Nd和轻稀土元素,强烈亏损Sr、P、Ti,轻微亏损Ba、U、Nb、Ta,类似于岛弧花岗岩特征,在Rb/30-Hf-3Ta图解中具有火山弧特征,地球化学特征表明,二长浅粒岩(流纹岩)是由地壳部分熔融形成。综合研究认为本次发现的早古生代火山岩组合形成的构造背景为活动大陆边缘,是由原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲的产物。

塔里木盆地柯坪断隆早古生代断裂构造特征:以柯坪南地区为例

柯坪断隆位于塔里木盆地西北缘,早期由于三维地震资料匮乏,没有发现早古生代的断裂构造。本文以柯坪南地区为例,基于最新采集的三维地震资料,从几何学、运动学和动力学等方面对柯坪断隆早古生代断裂构造进行了系统研究,认为柯坪南地区早古生代断裂构造发育,以中寒武世盐岩为滑脱面,分为盐上及盐下两套构造变形层。盐下构造层以早期基底卷入变形为主,断裂形成时间为奥陶纪末—志留纪初,该期断裂控制早期北西向构造的展布。盐上构造层受喜山期构造影响,以中寒武世盐岩层为滑脱面,盖层滑脱作用对早期构造有所改造,但部分早期原生构造仍得以保留。中寒武世盐岩滑脱面以下未被后期构造运动破坏的原生构造为该地区下步油气资源勘探最有利的目标。

赣中早古生代贵溪淡色花岗岩成因:来自全岩地球化学的约束

本文对赣中贵溪花岗岩进行了锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析测试,探讨了其成因类型、源区性质、熔融机制和地球动力学背景。贵溪花岗岩岩性为白云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为438±5 Ma。全岩主微量元素测试结果显示,贵溪花岗岩表现为高硅、高钾、贫镁、贫钙和强过铝质的特征。贵溪花岗岩LREE/HREE为7.35~10.4,(La/Yb)N为8.08~15.0,总体表现为轻稀土富集、重稀土亏损、轻重稀土分馏明显的特点,且相对富集Rb、Th、U和K,亏损Sr、Ba、Ta、Nb。相对较高的全岩Nb/Ta、Zr/Hf、K/Rb和Eu/Eu~*值以及较低的TE1,3值,说明贵溪花岗岩并非高分异花岗岩。较低的Zr+Nb+Ce+Y(<200×10^(-6))和Ga/Al值(<2.5)、高的A/CNK值(>1.2)以及富铝矿物白云母的出现和镁铁质暗色矿物的缺失说明贵溪花岗岩在岩石成因类型上应属于S型花岗岩。富集的全岩Nd同位素组成(ε_(Nd)(t)=-11)、高的Rb/Sr比值(>2)、中等的轻稀土饱和温度和锆饱和温度(699℃~794℃)以及贫钛(<0.2%)的特征,说明贵溪花岗岩的源区为古老变沉积岩,其形成于白云母脱水熔融作用。贵溪花岗岩形成于同碰撞环境而非俯冲环境,华南早古生代的构造属性应为陆内造山作用。

华夏块体及邻区新元古代-早古生代沉积记录与华南洋演化:问题、讨论与建议

华南作为罗迪尼亚超大陆和冈瓦纳大陆的组成部分,在新元古代至早古生代经历了大陆汇聚和裂解、雪球地球事件、早期生命演化等一系列重大地质事件,但组成华南大陆的两大块体之一的华夏块体构造属性及其与扬子陆块拼贴过程等最基本的认识仍然存在争议,其核心是华南洋演化问题。本文在扬子东南缘至华夏地区新元古代-早古生代火山-沉积序列对比基础上,总结了扬子型和华夏型沉积建造组合类型在华南地区的时空演化过程,进而对华夏块体构造属性和新元古代至早古生代的不同演化模式进行了讨论,重点对比探讨了陆内造山模式和增生造山模式的认识。为准确约束华南洋的性质与演化过程,本文建议在地质调查工作中加强中南地区新元古代-早古生代沉积序列、沉积时代、古地理恢复及构造背景等,以及信宜-增城带、郴州-临武-钦防带两侧地层对比和钦防海槽的深入研究。

大兴安岭北段盘古河上游早古生代中基性杂岩体U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

额尔古纳地块出露的早古生代岩浆岩的成因、源区特征及动力学背景对于揭示恢复额尔古纳地块及其周缘地区的构造演化历史具有重要意义。笔者等选取大兴安岭北段盘古河上游地区早古生代中基性杂岩体进行了岩石学研究和锆石U-Pb年代学及岩石地球化学分析。野外调查及室内研究表明杂岩体的岩石类型以角闪辉长岩和辉长岩为主,少见石英闪长岩、闪长岩、辉石岩、橄榄辉长岩等中性岩和超基性岩。测年结果显示,角闪辉长岩的成岩年龄为479.2±2.1 Ma,表明该杂岩体形成时代为早奥陶世。地球化学组成上,盘古河上游早古生代中基性杂岩体SiO_(2)含量介于40.74%~54.95%,Fe_(2)O_(3)^(T)含量为3.99%~14.66%,MgO含量介于3.36%~17.78%,Mg^(#)值为47~79,为(高钾)钙碱性系列岩石,相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,δEu=0.77~2.06,相对富集Rb、Ba、U、K、Pb和Sr等大离子亲石元素及放射性元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,与俯冲带弧岩浆岩地球化学特征类似。岩浆来源于以俯冲流体交代为主、沉积物熔体交代为辅的岩石圈地幔部分熔融。源区以含尖晶石的石榴二辉橄榄岩为主,少量为尖晶石二辉橄榄岩,并在上升过程中经历了不同程度的结晶分异作用。结合区域岩石地层资料,综合分析表明盘古河上游早古生代中基性杂岩体形成于大陆拉张带(或初始裂谷)的构造环境,很可能与西伯利亚板块和额尔古纳地块碰撞后岩石圈伸展背景有关。

福建德化蒲洋、浦城仙阳地区早古生代埃达克质岩成因探讨及其地质意义

华南加里东造山作用的类型仍存在争议,焦点集中在是否存在加里东期的大洋俯冲造山作用。根据福建德化蒲洋花岗闪长岩和浦城黄墩、仙阳等地的二长花岗岩年代学,岩石地球化学特征研究认为,岩石具埃达克质岩特征,成岩年龄为450~455 Ma,侵位时间与早古生代华夏地块西南部的云开造山运动的俯冲时限(460~440 Ma)吻合,结合区域资料,认为是大洋俯冲板片部分熔融成因,为该时期华南板块存在洋板块俯冲造山作用提供了重要证据,且指示初始俯冲时限不晚于455 Ma。

昆仑河早古生代两期埃达克质侵入岩的发现及其对东昆仑碰撞造山过程的启示

早古生代志留纪-泥盆纪是东昆仑原特提斯洋闭合和碰撞造山过程发生的重要时期。在该阶段出现有榴辉岩和大量A型花岗岩、镁铁-超镁铁质岩,并产出有夏日哈木镍矿、白干湖钨锡矿等一批重要的矿产资源。然而,东昆仑早古生代详细碰撞造山的深部过程、榴辉岩的折返机制等问题还没有得到合理的解释。在东昆仑造山带昆仑河地区新发现的早古生代埃达克质侵入岩可能为上述问题的解决提供了重要依据。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明昆仑河地区存在晚奥陶世(446Ma)和晚志留世(427-425Ma)两期埃达克质侵入岩。晚奥陶世埃达克质侵入岩为花岗闪长岩,SiO2(67.55%-68.21%)和Al2O3(14.59%-15.89%)含量较高,富Na2O(4.91%-5.15%)、贫K2O(1.54%-1.64%),亏损重稀土,Y含量是7.76×10^(-6)-8.61×10^(-6),Yb含量是0.67×10^(-6)-0.93×10^(-6),高Sr(484×10^(-6)-621×10^(-6))和Sr/Y比值(56-80),Cr(31.2×10^(-6)-38.3×10^(-6))和Ni(19.0×10^(-6)-22.5×10^(-6))含量较高,具有亏损的全岩Nd同位素组成,εNd(t)为+1.1-+1.2,其岩浆成因锆石的εHf(t)分成两组:主要岩浆锆石为+2.2-+10.6,另外一组岩浆锆石为-11.5--1.3。晚志留世埃达克质侵入岩主要为花岗闪长岩、花岗岩,高SiO2(66.36%-71.14%)和Al2O3(15.5%-19.65%),富Na2O(5.65%-7.68%),贫K2O(0.68%-1.47%),强烈亏损重稀土,Y为1.90×10^(-6)-5.02×10^(-6),Yb为0.16×10^(-6)-0.51×10^(-6),高Sr(362×10^(-6)-1100×10^(-6))和Sr/Y比值(130-514),具有弱富集的全岩Nd同位素组成,εNd(t)为-1.5--1.2,岩浆锆石εHf(t)主要分布在-10.2-+9.3之间。本文认为晚奥陶世埃达克质侵入岩最可能是俯冲洋壳熔融形成的埃达克质岩浆在上升过程中与同期古老大陆地壳来源岩浆发生了混合后形成的,而晚志留世埃达克质侵入岩可能是加厚下地壳部分熔融形成。结合区域地质资料,本研究认为东昆仑在晚奥陶世(446Ma)还存在大洋板片的俯冲和熔融,约在436-425Ma发生了大陆碰撞、板片断离和高压-超高压(HP-UHP)变质岩折返,并诱发了埃达克质、镁铁-超镁铁质和A型花岗质岩浆的产生。

阿拉善地块早古生代岩浆作用成因及构造意义

阿拉善地块早古生代岩浆作用的成因研究,对理解阿拉善地块与古亚洲洋相互作用过程至关重要。本文在阿拉善地块中部新识别出一中志留世花岗岩体(噶顺花岗岩),其锆石U-Pb年龄为432Ma,以高Sr低Y为特征,属弱过铝质、中钾-高钾钙碱性花岗岩,εHf(t)=-8.8~-19.4,形成于古老下地壳岩石的部分熔融。本文同时总结了阿拉善地块其他晚奥陶世-早泥盆世岩浆岩的成分特征,发现阿拉善地块早古生代岩浆岩在成因上可分为两类:类型I,侵位于晚奥陶世-早中志留世,为典型幔源弧岩浆岩,形成于俯冲流体交代地幔楔的部分熔融;类型II,侵位于中晚志留世-早泥盆世,普遍高Sr低Y,形成于古老中基性地壳岩石的部分熔融。纵观阿拉善地块整个早古生代的岩浆作用,在晚奥陶世-早中志留世→中晚志留世-早泥盆世→中晚泥盆世期间,阿拉善地块的岩浆作用从幔源弧岩浆岩过渡到壳源高Sr低Y型花岗岩再到岩浆作用逐渐消失,反映了阿拉善地块陆缘弧从相对伸展环境向挤压弧的转变。这一岩浆作用演化记录了区域构造作用从典型洋陆俯冲到俯冲作用逐渐减弱(直至停止)或者俯冲角度(从陡俯冲向平俯冲)的转变过程;总体上,阿拉善地块早古生代处于越来越挤压的动力学背景之中。

南秦岭地块紫阳地区早古生代岩石圈伸展规律、动力学机制及基性岩墙成因

南秦岭地块紫阳地区广泛出露早古生代基性岩墙群,其研究具有重要的地球动力学意义。虽然如此,已有相关研究目前主要集中于志留纪基性岩墙群方面,而对早古生代(如,寒武纪、奥陶纪)基性岩墙群的研究仍相对薄弱。从而制约了对南秦岭早古生代岩石圈伸展过程相关问题(如,时空分布规律、地幔性质、动力学机制和相关成矿作用)的总体把握。鉴于尚存的科学问题,本研究选取康家坪、梨树梁、大竹坪、清明寨、苟家山、庙梁上、曾家山和毛坝村的基性岩墙群为研究对象,开展了矿物学、岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素方面的研究,对其精细时代格局、成因及成岩动力学背景进行了系统探讨。研究结果显示,紫阳早古生代基性岩墙以辉绿岩和辉绿玢岩为主,形成时代为奥陶纪(478.8-486Ma),属碱性系列岩石(K_(2)O+Na_(2)O变化范围为4.10%-5.14%)。另外,基性岩墙群具有富集LREE、Rb、Ba、Sr、Nb、Ta、Zr、Hf和Eu(Eu/Eu*=1.13-1.35),亏损HREE、U、Pb和Ti的典型地球化学特征。(87Sr/86Sr)i=0.7044-0.7050、εNd(t)=3.1-3.6、εHf(t)=4.4-12.1,176Hf/177Hf=0.282634-0.282846,暗示基性岩墙为地幔柱作用过程亏损岩石圈或软流圈地幔部分熔融作用的产物。另外,在辉绿岩成岩过程经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,但地壳混染的影响不明显。

江西武功山早古生代花岗岩的岩石学、锆石U-Pb和Lu—Hf同位素地球化学特征及其地质意义

武功山造山带位于华夏地块与扬子地块碰撞缝合带南侧,记录了新元古代以来的多次构造运动。本文对其中的黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩进行了全面的矿物学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学及Lu—Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究指示武功山黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩结晶于早志留世(441.6~442.2 Ma)。武功山早志留世花岗岩具有富硅(SiO_(2)含量为67.43%~73.06%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O含量为6.47%~8.46%)、贫钙(CaO=0.78%~2.64%)、贫镁(MgO=0.46%~1.61%)等特征,为强过铝质高钾钙碱性花岗岩(A/CNK=1.09~1.35)。同时,岩相学和地球化学指示岩石属于亚碱性系列,分异程度较低,ΣREE较低,轻重稀土分异程度较高,为S型花岗岩且岩浆源区物相为角闪石+斜长石+石榴子石。结合花岗岩锆石fLu/Hf值均小于-0.9,εHf(t)均为负值(-6.7到-4.8),指示岩浆来源于古元古代古老陆壳物质,形成于陆内造山构造背景下,为武功山地区对武夷—云开造山运动的响应。

福建泰宁地区早古生代二长花岗岩年代学、地球化学特征及地质意义

华南早古生代武夷‒云开造山带以强烈的变质变形、区域角度不整合和发育大量花岗岩为特征。在武夷地区I型花岗岩主要分布于深大断裂等构造带附近。本文以产于武夷造山带中段石城‒崇安断裂附近的长兴二长花岗岩为研究对象,对其开展年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素分析,据此探讨岩石成因及其形成的构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为451±3 Ma,表明二长花岗岩形成于晚奥陶世。岩石具有较高的SiO_(2)(71.97%~74.94%)、Al_(2)O_(3)(13.16%~14.86%)和K2O(4.03%~6.95%)含量,较低的MgO(0.27%~0.78%)、TiO_(2)(0.09%~0.26%)、CaO(0.15%~1.44%)和P2O5(0.03%~0.11%)含量,属于高钾钙碱性系列。长兴二长花岗岩具有明显的负Eu异常(δEu=0.44~0.99),富集大离子亲石元素(K、Rb)、Th、U、Pb和轻稀土元素,亏损Ba、Sr、P、Zr、Ti和重稀土元素,显示高分异I型花岗岩的特征。二长花岗岩的锆石Hf同位素具有明显的不均一性,176Hf/177Hf值介于0.282291~0.282647之间,εHf(t)值范围为–7.48~4.46,tDM2(Hf)变化于1058~1718 Ma。全岩(87Sr/86Sr)i为0.7101~0.7156,εNd(t)为–14.7~–11.7,tDM2(Nd)为1971~2171 Ma。综合分析认为武夷‒云开造山带为早古生代陆内造山带,二长花岗岩形成于后造山伸展垮塌阶段初期,为幔源基性岩浆及其上涌诱发的酸性岩浆在地壳深部混合,并经历了高程度的分离结晶作用的产物。

内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩SHRIMP测年:早古生代洋壳消减的证据

内蒙古图林凯蛇绿岩中,新发现了埃达克岩,岩性包括石英闪长岩、奥长花岗岩、斜长岩和英安岩。它们是温都尔庙—图林凯早古生代消减带的一种岩浆岩标志。精确的SHRIMP U-Pb测年表明:①石英闪长岩侵位于约467±13Ma,说明温都尔庙古洋壳的消减可能始于约467±13Ma或更早。随后不久,这一岩石经历了约451±18Ma的高级变质和部分熔融事件。②英安岩喷发于约459±8Ma,奥长花岗岩形成略晚,约451±7Ma,最后形成了斜长岩的岩墙,其时代约为429±7Ma。据此认为,温都尔庙—图林凯古洋壳在早古生代时期,经历了愈38Ma的消减事件。

柴达木盆地北缘早古生代高压—超高压变质带中发现典型超高压矿物——柯石英

从都兰北带榴辉岩的片麻岩围岩的锆石中发现了柯石英包裹体和石墨包裹体,说明该超高压带的峰期变质作用已达柯石英稳定区间(>2.8GPa)但小于金刚石的稳定区间(<3.5GPa),从而确定了柴达木盆地北缘存在早古生代超高压变质作用和陆-陆碰撞作用,为中国中部存在一条横贯东西的早古生代(大致500～400Ma)高压超高压变质带的推断提供了新的关键性证据。

华南东段早古生代造山带研究

对华南东段早古生代的沉积环境、火山岩、超镁铁岩—镁铁岩年代、韧性变形运动学、早古生代造山带特色等方面进行了研究。研究结果表明,震旦纪一奥陶纪期间(680-440Ma)的沉积岩以泥砂质碎屑岩为主体,岩层中浅海相沉积构造发育;缺乏鲍玛层序,不含火山熔岩和爆发火山碎屑岩;原定的一些玄武岩实为杂砂岩。结合沉积岩地球化学成果.认为本区早古生代为被动大陆边缘浅海一半深海沉积环境。对区内部分镁铁岩和火山岩作SHRIMP岩浆锆石U—pb定年,年龄集中在860-800Ma之间。韧性变形运动学研究表明,武夷山南东麓从北西向南东逆冲推覆,北麓从南向北逆冲推覆,剖面上呈花状构造样式。之后发生了韧性走滑剪切作用。对糜棱岩的云母矿物作40Ar-39Ar定年,年龄集中在430-390Ma之间。与国内外典型加里东期造山带相比,华南早古生代造山带具有鲜明的地域特色,造山机制大致可与西欧比利牛斯造山带相比。

大兴安岭东北部早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

大兴安岭东北部早古生代花岗岩属于Ⅰ型花岗岩。锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,十八站岩体、内河岩体、白银纳岩体的形成年龄分别为499±1、500±1和460±1Ma,而查拉班河岩体为一多次侵入的杂岩体,其形成年龄在465～481Ma。结合本区和邻区其它早古生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄,限定了大兴安岭东北部地区早古生代花岗岩浆活动的时限为460～500Ma。锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究显示,本区早古生代花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)多数介于+1.5～+3.8之间,二阶段模式年龄介于1.1～1.4Ga,表明其主要起源于中-新元古代增生的地壳物质。结合兴安地块其它花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中-新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块主要为显生宙地壳的特点明显不同。