内蒙古锡林浩特小乌兰沟地区晚石炭世二长花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者以锡林浩特小乌兰沟地区发育的晚石炭世二长花岗岩为研究对象,开展了岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、岩石地球化学等研究,讨论其构造环境,为进一步研究古亚洲洋闭合时限提供新的依据。LA-ICP-MS锆石同位素U-Pb测年结果显示,该花岗岩的侵位年龄为(319.5±1.2)Ma,相当于晚石炭世。岩石地球化学研究表明,该岩石具有高Si、富K、贫Mg、贫Ca、低P和Ti的特征,属于高钾钙碱性、过铝质系列岩石;岩石富含大离子亲石元素Rb和高场强元素Th、Ta、Hf,亏损Sr、Ba、Nb;稀土元素以略富集轻稀土、Eu亏损为特征。地球化学特征反映其为I型花岗岩,来源于下地壳的部分熔融。构造环境判别图解显示该岩体形成于活动大陆边缘环境,表明研究区在晚石炭世期间仍存在洋壳的俯冲作用,暗示古亚洲洋此时尚未闭合。

鄂尔多斯盆地东南部晚石炭世—中二叠世沉积环境及演化

通过对鄂尔多斯盆地东南部上古生界泥岩样品微量元素的分析测试,并结合岩石沉积学特征、地球物理测井等多种方法,定性、半定量及定量地分析整个研究区晚石炭世本溪组至中二叠世下石盒子组盒8段的沉积水体环境和古气候等特征,并在此基础上探讨沉积环境的演化特征。结果表明,砂岩中多以反应牵引流水动力条件的沉积构造为主,沉积期水动力较强;Sr/Ba值指示研究区处于混合水-淡水环境;岩性组合、典型自生矿物、V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、δU及自然伽马能谱测井资料定性及半定量判别表明,研究区主体为富氧浅水环境;结合La-Co法定量判别认为研究区古水体深度多小于25 m,但古水深频繁变化;Sr/Cu值指示研究区属温湿的古气候。由本溪组至下石盒子组盒8段,水体盐度逐步降低,水体深度稳步下降,古气候由湿润趋于干燥,亦揭示出鄂尔多斯盆地东南部上古生界经历了由近海湖盆至内陆湖盆的沉积演化过程。

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

新疆西准噶尔造山带北部晚石炭世I型花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf- O同位素特征:对其岩石成因与构造过程的启示

新疆西准噶尔造山带发育大量的晚古生代侵入岩,但它们的岩浆源区和形成的构造背景仍然存在较大争议。本文对西准噶尔造山带北部阿尔加提山石英二长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锆石Hf-O同位素研究,旨在揭示其岩石成因和构造背景,探讨其与地壳生长的关系。两件样品的锆石U-Pb定年结果分别为301.8±1.4 Ma和303.7±3.1 Ma,形成于晚石炭世。阿尔加提山石英二长岩样品含有角闪石,高硅(SiO_(2)=67.8%~68.9%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=9.36%~9.89%)、具有低的铝饱和指数(A/CNK=0.96~1.00),伴有低的Ga/Al值(2.27~2.34),Rb/Sr值(0.35~0.50),显示出I型花岗岩的特征。同时,这些样品均富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等),和负的Eu异常(δEu=0.72~0.85),类似于典型俯冲相关的岛弧岩浆特征。这些I型花岗岩具有高的、正的锆石ε_(Hf)(t)值(+11.2~+14.5)和年轻的二阶段Hf模式年龄(t_(DM2)=604~392 Ma),以及比地幔值略高的锆石δ^(18)O值(5.73‰~6.51‰)和高的锆石饱和封闭温度(T_(zr)=854~895℃),可能是新生下地壳在高温背景下部分熔融的产物。结合前人在西准噶尔造山带北部发现的晚石炭世早二叠世A1和A2型花岗岩和埃达克质岩墙,本文认为这些高温岩石组合的形成可能与晚石炭世的洋中脊俯冲及其相关板片窗作用有关。在洋脊俯冲背景下,软流圈地幔上涌加热新生下地壳,促使其发生部分熔融形成I和A_(1)和A_(2)型花岗岩。西准噶尔造山带大多数下地壳主要形成于早古生代,表明该地区在显生宙发生了显著的地壳增长。

中亚造山带南缘晚石炭世——早二叠世碳酸盐岩台地的建立和消亡

碳酸盐岩台地具有重要的古海洋环境指示意义。中亚造山带南缘在晚石炭世—早二叠世出现大规模分布的碳酸盐岩地层,但这些岩石地层单元缺少精确时代约束和系统对比研究,因而制约了进一步古地理和古环境意义的讨论。此次研究报道了阿拉善地块北缘“阿木山组”实测剖面的地层层序,提供了火山岩夹层的锆石U-Pb同位素年龄,精确约束了碳酸盐岩台地的时代和分布。研究表明:研究区恩格尔乌苏断裂带以北的“阿木山组”应修订为“格根敖包组”,以碎屑岩为主,时代为晚石炭世卡西莫夫期—早二叠世阿瑟尔期(<296.1 Ma)。该断裂带以南的阿木山组的碳酸盐岩台地以连续出露、富含?类化石的灰岩为标志,时代为晚石炭世格舍尔期—早二叠世阿瑟尔期(303.2~295.3 Ma)。笔者根据研究区与甘肃北山、内蒙古中部等地区的高精度地层对比提出,中亚造山带南缘的碳酸盐岩台地是全球晚石炭世海侵和古亚洲洋南缘亚热带气候的产物,早—中二叠世的裂谷作用是这些碳酸盐台地消亡的主要原因。

内蒙古阿巴嘎旗格勒敖包地区晚石炭世花岗岩U-Pb年龄及岩石化学特征

内蒙古阿巴嘎旗格勒敖包地区晚石炭世侵入岩由浅肉红色中细粒正长花岗岩、灰黄色中粒正长花岗岩、灰白色细粒黑云母二长花岗岩、肉红色粗中粒正长花岗岩、中粗粒碱长花岗岩组成。岩石具有高硅,富碱,贫钙、镁特征。侵入岩岩浆结晶温度大约在645℃~811℃,说明岩浆形成为低温条件。根据山德指数A/CNK<1.1,其为准铝质—弱过铝质,其SiO_(2)平均含量>73%,均显示为I型花岗岩特征。综上,侵入岩属于弱过铝质—准铝质高分异的“I”型花岗岩。岩石稀土元素含量表明轻、重稀土分馏明显,较弱的正Ce异常,强烈的Eu亏损。微量元素含量表明岩石中富集大离子亲石元素Rb、La、Nd,亏损Ba、Sr;富集高场强元素Th,亏损Nb、P,有明显亏损Ti的特征[1]。研究区内锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素分析,取得锆石U-Pb年龄308.6±2.6 Ma,表明该岩体时代形成为晚石炭世。

大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆活动研究:对兴安地块与松嫩地块拼合时间的限定

大兴安岭全胜林场地区位于兴蒙造山带东段的兴安地块,出露的晚古生代花岗岩主要由中粒黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母正长花岗岩组成,岩石未遭受变质作用。岩石地球化学特征显示两类花岗岩高硅（SiO_2=75.72%~76.28%）、富碱（Na_2O＋K_2O=7.78%~8.89%）、弱过铝（Al_2O_3=12.42%~13.01%）,TiO_2、Fe_2O_3、FeO、MnO、MgO、CaO、P_2O_5等含量很低,标准矿物分子中石英、钠长石、正长石含量较高,出现少量刚玉分子和极少量的锆石、磷灰石、磁铁矿和钛铁矿等,但未见有碱性暗色矿物;稀土元素总量中等略偏高,轻重稀土分馏明显且轻稀土富集,具中等—较强的负铕异常;大离子亲石元素Rb、K、Pb较富集而Ba、Sr、Eu明显亏损,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）和P元素。岩石所具有的A/CNK〈1.1、标准矿物刚玉分子〈1%、A/NK〉1.0、P_2O_5与SiO_2负相关、较高的分异指数（DI=92.49~97.26）等特征以及偏低的锆石饱和温度（730~834℃）,均显示其具有类似于高分异I型花岗岩的特点。岩石中锆石呈半自形—自形柱状,振荡环带较发育,Th/U比值较高（大多介于0.36~1.35）,为岩浆成因锆石;4个样品的锆石U-Pb加权平均年龄分别为322.2±1.2 Ma、305.9±2.4Ma、301.3±2.6Ma和294.8±1.6Ma,代表其岩浆侵位时代为晚石炭世至早二叠世,研究区内出露的二长-正长花岗岩为晚石炭世—早二叠世岩浆侵位活动的产物。岩相学、岩石地球化学、年代学研究以及区域构造演化表明,大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆侵位活动可能发生在兴安地块和松嫩地块碰撞拼合所造成的造山晚期—造山后伸展构造背景下,二者最晚于早石炭世末已经完成碰撞拼合。

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术，测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma，属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示，该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%，K2O为1.14%~1.61%，Al2O3为14.92%~17.23%，具有过铝质（A/CNK=1.06~1.1）和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低（38.86×10-6~74.39×10^-6），轻稀土元素相对富集，Eu总体呈弱异常（δEu=0.9~1.3）。在原始地幔标准化图解中，岩石具有大离子亲石元素（Rb、Th、K）富集及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）亏损的特征，显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景，该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景，是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物，表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。

内蒙古中部晚石炭世—早二叠世古地磁新数据及其地质意义

对采自内蒙古苏尼特左旗白音乌拉乡晚石炭世—早二叠世宝力高庙组和敖汉旗安庆沟乡晚石炭世酒局子组的凝灰岩和凝灰质砂岩开展了古地磁学研究。宝力高庙组和酒局子组样品退磁特征表明,高温剩磁分量均以赤铁矿为主要载磁矿物,可能携带了岩石形成时期的特征剩磁分量。层面校正后2个组平均特征剩磁分量分别为:D=159.3°,I=-33.1°,α95=8.7°;D=328.8°,I=31.3°,α95=5.7°。这反映了内蒙古中部晚石炭世—早二叠世位于北纬17°—18°N。将所获得的古地磁结果与已发表的相邻地区古地磁数据进行比较,并结合古生物、古气候等地质数据,推测晚石炭世—早二叠世时内蒙古中部与华北地块关系密切,距离较近,而远离西伯利亚地块,内蒙古中部晚石炭世—早二叠世时可能是华北地块的组成部分。

准噶尔盆地晚石炭世和二叠纪沉积环境

应用古生物化石、沉积特征,结合微量元素、特征矿物、粘土矿物等资料对准噶尔盆地东北缘晚石炭世,盆地西北缘、南缘和东部早、中、晚二叠世沉积环境进行了初步探讨,提出了盆地西北缘早二叠世风城组沉积期、南缘中二叠世芦草沟组和东北缘中二叠世平地泉组平三段-平二段沉积期为陆缘近海湖沉积环境。

内蒙古京格斯台晚石炭世碱性花岗岩年代学及地球化学特征——岩石成因及对构造演化的约束

京格斯台碱性花岗岩出露于内蒙古东乌旗西北部的中蒙边境一带,是准噶尔-南蒙古-内蒙古碱性花岗岩带的一部分,为一套含钠铁闪石碱性花岗岩类。锆石LA-MC-ICPMS U-Pb测年获得了301.3±1.5Ma(n=21,MSWD=1.3)的年龄,表明侵位时代为晚石炭世。全岩地球化学分析显示样品具有高SiO2(75.16%~76.96%)、高碱(K2O=4.61%~5.04%,Na2O=3.98%~4.24%)、贫CaO(0.08%~0.25%)、MgO(0.07%~0.1%),低FeOt(1.05%~2.05%),高的FeOt/MgO比值(12.85~29.66),属于弱过铝质系列;富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,弱亏损Nb、Ta,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti等;稀土元素总量较低[ΣREE范围为(70.19~193.93)×10^(-6),平均值为126.82×10^(-6)],轻稀土略富集,具有明显的Eu负异常(δEu=0.03~0.07),呈类似"海鸥"型稀土配分模式。岩石学及地球化学特征表明京格斯台碱性花岗岩属于碱质A型花岗岩。锆石原位Hf同位素和全岩Nd同位素分析显示其具有亏损的Hf-Nd同位素组成εHf(t)和εNd(t)均为正值,Hf地壳存留模式年龄范围为385~1605Ma,并且多数集中于600~900Ma,二阶段Nd模式年龄范围为582~650Ma,这表明源岩为幔源新生地壳物质,代表了新元古代一次地壳增生。综合岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学数据,我们认为京格斯台碱性花岗岩是由新生地壳,在晚石炭世贺根山洋闭合后的后造山伸展阶段,在上涌软流圈的加热及减压作用下部分熔融形成的,形成于后造山构造环境。

西藏申扎地区德日昂玛-下拉剖面:冈瓦纳和特提斯晚石炭世—早二叠世地层和古生物对比的桥梁

西藏北部申扎县永珠地区德日昂玛-下拉剖面中石炭系和二叠系地层发育完整,出露良好,化石丰富。该剖面中查果罗玛组碳酸盐岩地层(泥盆纪—早石炭世)和下拉组(中二叠世)碳酸盐岩地层之间的碎屑岩夹灰岩地层,在沉积上表现为冰海相杂砾岩,在古生物化石面貌上表现为特提斯-冈瓦纳古生物群混生。古生物群混生的现象为石炭纪—二叠纪的特提斯生物区与冈瓦纳生物区之间的地层和古生物对比建立了一座桥梁。永珠组中上部地层中同时产有牙形石和腕足类,牙形石的研究表明其时代为晚石炭世莫斯科期,而腕足类的研究则表明其为早二叠世萨克马尔期。这一矛盾预示着在(亲)冈瓦纳相地区晚石炭世晚期地层缺失的意见需要重新审视。

内蒙古苏尼特右旗晚石炭世本巴图组火山岩地球化学特征及构造意义

苏尼特右旗地区本巴图组火山岩主要由玄武安山岩及安山岩组成,含少量英安岩。安山岩的锆石U-Pb年龄为300.9±1.6 Ma。火山岩的化学成分总体具有拉斑系列的低钾、相对富铁的特征,微量元素组成与圣基茨岛弧火山岩十分相似,以轻重稀土的弱分馏、富集不相容元素、相对亏损高场强元素为特征。本巴图组火山岩具Eu的负异常和贫Sr特征,指示岩浆演化过程中经历过以斜长石为主的分离结晶作用,这一作用也导致了岩石贫铝、富钠。本巴图组火山岩初始岩浆起源于俯冲地幔楔的部分熔融,其形成与古亚洲洋板块的俯冲作用有关。

博格达造山带东段芨芨台子地区晚石炭世双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

博格达造山带东段芨芨台子地区出露大量晚石炭世早期双峰式火山岩组合,岩石类型以亚碱性玄武岩为主,含有少量的流纹岩,属拉斑系列。其玄武岩富钠贫钾（Na2O/K2O=2.84~3.01）,Ti O2含量为1.32%~1.43%,略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al（Al2O3含量为19.81%~20.60%）、低Mg（Mg O含量为2.95%~3.25%,Mg#为32.33~34.50）,表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微正Eu异常（δEu=1.02~1.10,平均为1.04）,富集Rb、Ba、P等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Th、Sr、Ti等高场强元素的特征;其微量元素Zr/Nb比值41.13~41.38,Zr/Y比值4.26~4.52（均大于4.00）,Rb/Sr比值0.02~0.04（均小于0.05）,Dy/Yb比值1.92~2.00,La/Nb比值2.42~2.49,Ba/Nb比值113.58~126.05,Ba/La比值47.02~50.62以及火山岩Zr-Nb、La/Yb-Dy/Yb和La/Nb-La/Ba等判别图解,表明玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡相较高程度部分熔融的产物,且在其上升过程中受到一定程度的地壳物质混染,显示了板内玄武岩的地球化学特征,形成于陆内裂谷环境。流纹岩具有较高的Si O2（76.54%~77.74%）和全碱（Na2O＋K2O=6.70%~7.70%）含量,以及较低的Ti O2（0.15%~0.16%）、Al2O3（10.70%~10.90%）和Mg O（0.17%~0.18%,Mg#为13.93~14.52）含量;显示右倾负斜率稀土配分模式,铕负异常明显（δEu为0.32~0.33）,显著富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta,强烈亏损Sr、Ti、P等高场强元素,指示流纹岩应来自于玄武岩浆上升过程中提供的热量对地壳物质重熔,源区有斜长石残留。芨芨台子地区双峰式火山岩的地球化学特征表明该套火山岩应形成于大陆裂谷环境,同时获得流纹岩锆石U-Pb年龄为（312±1）Ma,表明该套火山岩形成于晚石炭世早期。进一步的Rb-Sr地壳厚度网络图投影表明当时博格达地区地壳厚度为20.0~30.0 km,而且根据Zr-Zr/Y图解推断其地壳拉张速率介于2.0~5.0 cm/a,表明早石炭世早期开始的博格达初始裂谷在晚石炭世早期进一步快速拉张,发展到鼎盛阶段,也代表着博格达地区由碰撞挤压到伸展拉张这个地球动力学环境的重大转折,这一发现进一步证实了博格达造山带在石炭纪处于大陆裂谷演化的观点,为进一步理解博格达地区晚古生代构造格局及板块构造体制提供了重要的地质依据。

小兴安岭西北部晚石炭世造山后达音河岩体的特征及其地质意义

小兴安岭西北部达音河岩体主要由碱长花岗岩、正长花岗岩组成。碱长花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为304.4±1.3 Ma,时代属于晚石炭世,而不是过去认为的晚侏罗世。该岩体化学组成以高硅、钾、钠,低钙为特征,富集Rb、La、Th等大离子亲石元素,亏损Ba、Sr、Eu等大离子亲石元素和Nb、Ta、Zr高场强元素,反映斜长石作为源区残留相对岩浆地球化学特征的控制。该岩体同区域上十二站、新开岭、龙镇、扎兰屯等岩体构成晚石炭世造山后伸展背景下形成的I型和A型花岗岩带,反映了兴安、松嫩块体在晚石炭世结束块体碰撞造山,转入造山后伸展环境。

内蒙古二连浩特北部阿仁绍布地区晚石炭世花岗岩Sr-Yb分类及其成因

对分布在内蒙古二连浩特北部阿仁绍布地区的晚石炭世花岗岩类,依据Sr、Yb含量,划分为低Sr高Yb型、极低Sr高Yb型和低Sr低Yb型花岗岩3种类型。低Sr高Yb型花岗岩类相对低Si、富Al,Na2O>K2O,稀土元素分馏中等,有或无负Eu异常,Sr含量低,平均为183×10-6,Ba含量较高,平均585×10-6,Y含量高,平均30.06×10-6,Rb/Sr比值较低,平均0.97;极低Sr高Yb型花岗岩富Si、REE,低Al、Sr、Ba,高的Rb/Sr比值(平均为7.47),具明显的负Eu异常等;低Sr低Yb型花岗岩富Si,贫Al、Ca、Mg,重稀土元素(Y、Yb)含量低,Y含量在(7.26～10.6)×10-6之间,平均9.76×10-6,Yb含量在(1.04～1.89)×10-6之间,平均1.44×10-6,δEu=0.64～0.94,具弱负Eu异常,微量元素Ba含量高,Rb/Sr比值低。3种类型的花岗岩类过铝指数(A/CNK)多小于1.0,说明它们均源自变质火成岩的部分熔融。由于源区的深度不同(pT条件不同)和残留的主要矿物相不同,它们的岩石地球化学特征存在差异。极低Sr高Yb型花岗岩形成深度最浅(中上地壳),熔融残留相以斜长石为主;低Sr高Yb型花岗岩类形成于中下地壳,熔融残留相为斜长石和辉石;低Sr低Yb型花岗岩形成深度最深,推测可能形成于加厚下地壳(>40km)底部,熔融残留相为石榴子石、斜长石和角闪石。

西准噶尔哈拉阿拉特山一带晚石炭世赞岐岩的发现及其地质意义

西准噶尔哈拉阿拉特山一带广泛分布晚石炭世玄武安山岩、辉石安山岩,属钙碱性系列,岩石具有较高的SiO_2(52.88%~56.89%)、MgO(3.47%~6.88%,Mg#为48.5~63.7)、Sr(442×10^(-6)~970×10^(-6))、Ba(199×10^(-6)~796×10^(-6))含量,K/Na为0.22~0.70,P_2O_5变化范围较大(0.18%~0.52%),富集大离子亲石元素和轻稀土元素((La/Yb)N为1.88~15.9),亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素和重稀土元素,弱负Eu异常(δEu=0.77~0.94),(87Sr/86Sr)i=0.70366~0.70409,(^(143)Nd/^(144)Nd)i=0.51247~0.512564,εNd(t)=4.41~6.19,^(206)Pb/^(204)Pb=18.220~18.405,^(207)Pb/^(204)Pb=15.482~15.522,^(208)Pb/^(204)Pb=37.991~38.296,与典型赞岐岩地球化学特征一致。该赞岐岩的厘定,为研究西准噶尔构造演化提供了新的思路,约束了本区残余洋盆的闭合时限并非前人确立的早石炭世,而应延迟至晚石炭世末期。

小兴安岭晚石炭世花岗岩岩浆混合作用的岩相学证据及其地质意义

小兴安岭晚石炭世花岗岩具有明显的岩浆混合特征。岩体中暗色岩浆包体发育,主要为细粒闪长质岩浆包体,包体形态多样、大小不一,与寄主岩石呈截然、模糊或过渡关系。包体的矿物组合明显不平衡,如出现了寄主岩石中的碱性长石捕虏晶,有时可见其具暗色矿物镶边,发育针状磷灰石。这表明小兴安岭晚石炭世花岗岩的岩浆混合表现为基性岩浆和酸性岩浆的混合。这为探讨这些花岗岩的成因提供了岩石学依据,同时也暗示晚古生代佳木斯—松嫩古陆可能发生过地壳的垂向生长。

西藏申扎地区晚石炭世牙形石Neognathodus动物群的特征及其意义

藏北申扎地区永珠组中上部发现了Neognathodus牙形石动物群,自下而上划分为Neognathodus cf.symmetricus-N.cf.asymmetricus组合、Neognathodus medadultimus-N.medexultimus-N.roundyi组合、Rhachistognathus sp.A-Neognathodus ultimussp.nov.组合。上述牙形石动物群指示永珠组中上部的时代为晚石炭世巴什基尔阶中期—莫斯科阶晚期。该牙形石动物群与俄罗斯地台区、北美地区和华南地区比较,显示出低分异度和低丰度的特点,表明该地区当时的生态环境并不十分利于牙形石生长,可能是当时该地区处于南半球中高纬度附近、水体温度偏冷所致。

准噶尔晚石炭世—二叠纪前陆盆地的构造演化

准噶尔盆地是中国西部大型内陆含油气盆地，具有多套含油层系，尤其是二叠系，既是盆地的主力烃源岩，也是盆地一个重要的含油层系。同时，上石炭统和二叠系的构造格架也控制了准噶尔盆地后期构造格局和演化。但长期以来，对盆地上石炭统及二叠系的划分对比、构造格架及原型盆地的性质认识一直存在着争议。从现今大地构造位置上看，准噶尔古板块位于哈萨克斯坦古板块、西伯利亚古板块及塔里木古板块的交接部位。但在古生代的大部分时间里，各板块之间被大洋隔开，准尔板块向四周各板块之下俯冲，中间为结晶基底，四周为被动大陆边缘。大约在石炭纪末期，各板块相互拼合成一体。这种大地构造环境是典型的前陆盆地发育环境。晚石炭世和二叠纪的盆地沉积充填和构造发育特征也显示准噶尔盆地在此期间为前陆盆地性质。前陆盆地层序与下履层序的分界在上石炭统之下。晚石炭世－二叠世准噶尔前陆盆地由三个前陆盆地系统组成，即：①西北缘前陆盆地系统：它是早期近南北向西部前陆盆地系统的北部，该西部前陆盆地系统的南部古车排子山前地区后期 逐渐被北天山前陆盆地系统所叠加；②克拉美丽前陆盆地系统和③北天山前陆盆地系统。各盆地系统的范围、发育程度和时间不同，前两个前陆盆地系统的发育时间相对后者稍早，而后者盆地范围较前两者大。盆地中的所有构造特点都是以上述三大前陆盆地系统各构造组成要素叠加复合的结果。从整个盆地发育看，可划分为四个阶段，即①周缘前陆盆地阶段（C3－P1ja)，此时主要有西部前陆盆地系统和克拉美丽前陆盆地系统；②复杂型前陆盆地阶段（P^1jb-P1f)，三大前陆盆地系统定型；③联合周缘前陆盆地阶段（P2），基本延续了前期构造格局，盆地进入稳定缓慢的构造沉降阶段；④前陆盆地消亡阶段（P3）。