大兴安岭中段内蒙古扎赉特旗地区石炭纪高镁闪长岩、埃达克岩的发现及其对嫩江洋俯冲作用的指示

扎赉特旗地区的晚古生代岩浆作用,对于揭示嫩江洋的俯冲过程与机制具有重要的约束意义。通过野外地质调查、岩石学、岩石地球化学和锆石U−Pb定年研究,在扎赉特旗元宝山和贾家屯地区新发现了晚石炭世早期的高镁闪长岩(年龄加权平均值为320.5±1.2 Ma)和O型埃达克岩(年龄加权平均值为317.9±3.3 Ma)。元宝山高镁闪长岩具有低SiO_(2)、高MgO、高Mg^(#)和富Na_(2)O的特点,且Ni、Cr含量高,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,认为其形成于消减带之上的地幔楔环境,是由消减板片部分熔融衍生的富Si质流体交代地幔岩部分熔融形成的。贾家屯石英闪长岩具有高SiO2、富Na2O、高Sr和低Yb、Y的特点,K2O/Na2O值低,稀土元素强烈分异,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,无负Eu异常,且贫Mg、Cr、Ni,为消减板片部分熔融后经结晶分异形成的O型埃达克岩。新发现的晚石炭世早期的埃达克岩−赞岐岩组合,与研究区石炭纪花岗岩的形成时间(333~304 Ma)同步,且高镁闪长岩与辉长岩(325.2~317.3 Ma)伴生,反映扎赉特旗地区处于松嫩地块西缘的活动大陆边缘弧环境,推测嫩江洋至少从晚石炭世早期开始就存在向东南侧松嫩地块之下的俯冲作用。

鄂尔多斯盆地西缘石炭纪羊虎沟组海岸砂坝特征与成因

因对鄂尔多斯盆地西缘石炭纪羊虎沟组海岸砂坝的成因认识不足,阻碍了油藏的进一步开发。在研究区惠探1井、鄂32井、鄂33井、乐1井等取心井的岩心观察和区域地质等资料的基础上,结合岩石粒度分析、测井曲线特征分析和元素分析,对鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组海岸砂坝的沉积特征、砂坝砂体沉积特征和控制因素进行了系统研究。结果表明,研究区砂坝呈条带状沿古隆起聚集,南部的砂坝砂体厚度较大。该结果可为鄂尔多斯盆地羊虎沟组有利区的下一步勘探开发提供有益参考。

中亚造山带南蒙古地区石炭纪--二叠纪岩浆活动及其构造意义

中亚造山带作为显生宙以来全球最大的增生型造山带,记录了古亚洲洋俯冲、增生、闭合的全过程。南蒙古地区位于中亚造山带南缘中段,其晚古生代先后发育弧岩浆活动以及与伸展活动相关的岩石组合,是研究陆壳增生和改造的热点区域。笔者结合区域地质特征及前人研究对南蒙古地区石炭纪--二叠纪这一关键时期的岩石组合做出系统梳理和总结,研究区石炭纪--二叠纪岩浆活动大致可以分为早石炭世(350~325 Ma),晚石炭世(320~305 Ma)和早二叠世(300~280Ma)3个阶段。早石炭世(350~325Ma)发育典型的弧岩浆岩且具有向南变年轻的趋势。此外,全岩Nd和锆石Hf同位素显示其主体具有显著的地幔贡献。综合前人认识,笔者认为这是古亚洲洋主洋盆以北多个次生的弧后洋盆俯冲后撤的结果。晚石炭世(320~305Ma)以高硅花岗岩为主,尤其315~310Ma的碱长花岗岩、碱长正长岩等是年轻弧地体重熔的产物,是俯冲大洋板片显著消耗的结束。早二叠世(300~280Ma)发育伸展相关的岩石组合(如A型花岗岩、双峰式火山岩和基性岩墙),这些岩浆活动显示高温特征,且具有显著的地幔物质贡献。结合前人工作,特别是笔者的前期工作,上述岩浆活动是由石炭纪板片后撤之后高角度俯冲诱发的俯冲板片断离所造成,且前人研究成果表明南蒙古东西两侧均有类似的岩石、构造和沉积记录。因此,笔者提出,古亚洲洋主洋盆泥盆纪--二叠纪多期次的俯冲后撤导致了其北侧一系列次生的弧后洋盆的开启、俯冲至闭合,上述过程伴随了中亚造山带南缘最后一次大规模侧向增生及其结束后板片断离诱发的垂向地壳增生。

北天山巴音沟石炭纪安山岩岩石成因及构造意义

北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物,对其中分布的晚古生代火山岩开展详细的地质学、年代学和地球化学研究对恢复古亚洲洋的构造演化历史具有重要的科学意义。笔者选取北天山增生杂岩带巴音沟石炭纪安山岩为研究对象,在详细的野外地质调查基础之上、对其开展系统的岩石学、矿物学、地质年代学以及全岩主微量地球化学综合分析。研究发现:①北天山巴音沟中的这套安山岩具有较低的全岩MgO含量(<3%),明显区别于典型的高镁安山岩(MgO>6%),但其具有较高的Mg#值(>45),结合其微量元素特征,表明安山岩形成于与板块俯冲相关的汇聚板块边缘,其中幔源物质参与了安山岩的形成和演化。②LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(324.1±1.1)Ma(MSWD=1.5),代表了巴音沟安山岩的形成时代为早石炭世晚期的霍夫期。文中的北天山石炭纪安山岩是基性下地壳部分熔融形成的长英质熔体和幔源熔体混合的产物。结合区域地质资料,进一步限定了北天山洋在早石炭世晚期可能仍然没有闭合。

新疆东准噶尔石炭纪坝西铜矿斑岩成因及对找矿的启示

新疆坝西铜矿位于东准噶尔琼河坝矿集区,是新发现的斑岩型铜矿。主要赋矿围岩为石英闪长岩、花岗闪长岩和石英二长闪长岩。锆石U-Pb测年显示,花岗闪长岩和石英闪长岩均形成于337 Ma,属早石炭世晚期。花岗闪长岩和石英闪长岩都具有高硅、中低钾,属钙碱性系列,富钙、富铝,为准铝质—弱过铝质。富集轻稀土及大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有弱的负Eu异常,表现出弧花岗岩特征和某些埃达克岩特性。结合区域研究,初步认为形成于东准噶尔岩浆活动相对“宁静期”的坝西含矿石英闪长岩和花岗闪长岩,应与早期俯冲的弧物质的部分熔融有关,并发生了岩浆混合作用,且伴随有一定程度的结晶分异,同时也形成斑岩型铜矿,此时应处于从俯冲增生到后造山伸展的转换阶段。琼河坝地区除志留纪—泥盆纪发育大量矿产外,石炭纪也是一个重要的成矿期,值得关注。本次研究对北疆及邻区的晚古生代后碰撞斑岩矿产的找矿勘查工作具有重要的指示意义。

东疆地区石炭纪—二叠纪构造古地理与原型盆地演化

石炭纪—二叠纪是东疆地区洋-陆转换的关键构造转折期,期间发生了多次洋壳闭合和陆陆碰撞活动。基于东疆地区洋盆性质、沟-弧-盆俯冲事件和陆陆碰撞的复杂性,目前针对东疆地区盆地晚古生代地层格架对比以及沉积充填特征认识不足。文中以活动论构造古地理思想为指导,复原东疆地区盆山构造带的构造-沉积面貌,厘定各构造地层单元的构造-沉积环境,从沉积充填、构造演化复原、周缘构造环境等角度来综合地、动态地开展原型盆地恢复。研究结果表明:东疆地区经历了早石炭世伸展、早石炭世末期—晚石炭世早期弱伸展、晚石炭世末期挤压、早二叠世早期伸展、早二叠世末期挤压5期伸展聚敛旋回,随后经历了晚二叠世、晚三叠世、晚侏罗世、晚白垩世—古近纪、晚新生代5期构造改造过程。盆山构造复原揭示了石炭纪吐哈盆地南部边界距现今盆山边界向南46~70 km,石炭纪准东盆地北部克拉美丽山距现今向北约30 km,三塘湖盆地北部造山带石炭纪边界距今约55 km。东疆地区沉积环境经历了从石炭纪海相到早二叠世海陆过渡相再到中晚二叠世陆相的沉积演化,石炭纪发育海相的弧相关断陷盆地、裂谷边缘盆地、断陷盆地,早二叠世以发育海相、陆相断陷盆地为主,中二叠世主要发育陆相坳陷盆地,晚二叠世发育挤压型坳陷盆地。解析东疆地区盆山构造格局及石炭纪—二叠纪构造古地理演化,为探究东疆地区主要沉积盆地石炭系—二叠系成藏条件、源-储组合分布奠定良好基础。

华南石炭纪中期白云岩地层分布及其形成模式

石炭纪是地质演化历史上重要的时期,发生了全球规模的海西造山运动,晚古生代大冰期(LPIA)达到峰值,全球海平面频繁波动,导致古气候和古环境的剧烈变化。在华南,石炭纪中期,浅水碳酸盐岩台地相区广泛发育一套白云岩沉积。本文系统总结华南3个主要碳酸盐台地内白云岩的厚度及时代,识别出白云岩时空分布的差异性。结合石炭纪中期全球气候环境特征,认为冰期兴盛引发了全球海平面下降,导致华南各沉积盆地形成利于白云岩化的环境,白云岩得以发育。而白云岩时空分布的差异性可能与各沉积盆地独特的构造演化以及不同成岩模式有关。中下扬子碳酸盐岩台地白云岩的形成模式主要为萨勃哈模式和成岩早期浅埋藏的渗透回流模式,形成相对较薄的白云岩沉积;中南部和西南部碳酸盐岩台地白云岩的形成模式为渗透回流模式,成岩规模较大,沉积较厚。

石炭纪全球野火事件分布及主控因素

自志留纪以来,野火开始在陆地范围内广泛出现并对陆地生态系统造成了重大影响。石炭纪是植物开始繁盛时期,但其野火发生的分布规律及其主控因素仍然不清楚。为此,基于木炭、惰质组(煤中木炭)和热解多环芳烃3种类型野火证据,本文系统收集和整理了石炭纪全球159个野火事件记录。研究发现石炭纪野火事件主要集中在低纬度热带地区,杜内期高纬度地区无野火记录,其余时间段高纬度地区均出现零星的野火记录。石炭纪晚期野火事件发生频率明显高于石炭纪早期,并在晚石炭世巴什基尔期和莫斯科期野火事件发生频率达到最高值。早杜内期至早维宪期野火事件增多与大气氧气浓度升高和热带沼泽开始发育有关。随后大气氧气浓度降低导致晚维宪期—谢尔普霍夫期野火事件发生频率下降。而巴什基尔期至莫斯科纪期野火事件高频率发生与当时充足植物燃料有关。卡西莫夫期—格舍尔期低纬度森林面积以及植物属种数量的降低导致野火事件数量大幅度下降。该研究成果为进一步理解石炭纪陆地生态系统和古气候演化具有重要意义。

鲁西地区石炭纪-二叠纪煤系关键金属富集特征及其控制因素

关键金属是重要的战略资源,煤系关键金属已成为国内外煤地质学和矿床学领域的研究热点。在鲁西地区已发现多个煤田富集关键金属元素,为了查明鲁西地区煤系关键金属的富集特征与影响因素,本文在综合前人对鲁西地区煤系微量元素研究的基础上,利用电感耦合等离子体质谱仪测定了兖州煤田和济宁煤田煤中关键金属含量,并分析了关键金属在鲁西地区的分布规律。结果表明:兖州煤田、宁汶煤田南部、济宁煤田北部和巨野煤田西部富集关键金属Li-Se-Zr-Hf,并且富集层位均为山西组;滕县煤田南部富集Ga和Ge,其中Ga的富集层位包含山西组和太原组,而Ge仅在太原组富集;肥城煤田和新汶煤田有Li和Ge的富集,Li的富集层位包含山西组和太原组,Ge仅在太原组富集。陆源物质及热液流体/地下水是鲁西地区关键金属元素的重要来源,阴山古陆和秦岭造山带是鲁西石炭纪—二叠纪煤系的主要沉积源区。Li是鲁西地区富集范围最广且富集程度最高的关键金属,热液流体是其富集的主控因素。海水引起鲁西地区太原组煤系U、V、Cr、及Tl等关键金属的富集。

天山古生代洋盆开启、闭合时限的岩石学约束——来自震旦纪、石炭纪火山岩的证据

天山及邻区各微地块上分布有震旦纪—早寒武世火山-沉积岩系,寒武系底部均发育含磷层,震旦系中见2～3层大致可对比的冰碛岩,暗示各微地块当时可能是一个统一大陆块的组成部分。震旦纪—早寒武世大陆拉伸→大陆裂谷火山活动是天山古生代洋盆开启的前兆,意味着早寒武世为天山古生代洋盆开启时限的下限。中天山巴仑台微地块中的下石炭统马鞍桥组底部的粗碎屑岩,是碰撞造山中晚期的地质记录。它意味着天山古生代洋盆已经闭合。石炭纪时,天山造山带已进入新的造山后裂谷拉伸阶段,发育有大规模大陆裂谷双峰式火山活动和花岗质岩浆活动。早石炭世是天山古生代洋盆闭合时限的上限。

东天山博格达造山带石炭纪火山岩及其形成地质环境

东天山博格达造山带早、中石炭世海相火山岩具有双峰式特征 ,主要岩性为富钠的玄武岩和流纹岩 ,其次是英安岩 ,安山质岩石极少出现。玄武岩的特征是 :少数岩石含有实际矿物石英 ,个别岩石含橄榄石斑晶 ;辉石主要是透辉石和次透辉石 ,其成分富含铝 (Al2 O3=4.17～ 5 .99)和钛 (Ti O2 =2 .80～ 4.78) ;基质中的长石主要是钠 -更长石 ,斑晶中有相当数量的中长石和拉长石 ;全岩化学成分 CIPW计算结果绝大部分含 Di、Ol和 Hy,少数含 Qz和 Ne,在全碱 - Si O2 图中主要投影于亚碱性区 ,并接近碱性区 ;10 0 Mg/ (Mg+ΣFe) <6 5 ;ΣREE=38.73～ 134 .48,(L a/ L u) N=2 .75～ 4.0 3,δEu=0 .93～ 1.15 ;强不相容元素适度富集 ,Nb和 Ti适度亏损 ,Ni、Cr含量低 ,εNd和 εSr均为正值。这些特征表明 ,本区的玄武岩总体上属于橄榄拉斑玄武岩 ,并具有向碱性玄武岩和石英拉斑玄武岩两个方向演化的趋势。它们是来自亏损地幔的橄榄拉斑质玄武质或苦橄质岩浆经过分异并混染少量地壳物质的产物。

天山石炭纪大火成岩省与地幔柱

中国西北部(中亚地区)天山造山带中分布的石炭纪碰撞后裂谷火山岩系构成了一个分布范围约150×104km2的大火成岩省。该火山岩系主要由玄武质熔岩组成,其次还包含有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩。玄武岩所形成的化学和同位素阵列表明,它们是由来源于2个不同源区的组分混合产生的。一种组分来源于岩石圈地幔,另一种组分来源于与夏威夷(Hawaii)、冰岛(Iceland)和留尼汪岛(Reunion)等洋岛玄武岩源区相似的软流圈。显然,该大火成岩省的形成与地幔柱活动有关。

小兴安岭西北部石炭纪地层火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学及其地质意义

小兴安岭西北部晚古生代火山-沉积地层时代的厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。本文对该区晚古生代火山岩和粉砂岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究。结果表明,原晚石炭世-早二叠世宝力高庙组、早二叠世大石寨组和晚二叠世五道岭组火山岩均形成于石炭纪,锆石U-Pb年龄集中于353～352Ma和307～306Ma。早石炭世洪湖吐河组上部粉砂岩的碎屑锆石具有两组206Pb/238U谐和年龄,其加权平均年龄分别为385.2±6Ma和353.0±3.6Ma,前者与区域中晚泥盆世钙碱性火山岩的时代相近,后者与早石炭世火山岩的年龄一致,表明沉积物源主要来自中晚泥盆世-早石炭世火山岩,沉积上限为杜内期。新的年代学资料及地层学资料表明,区域早石炭世火山活动(353～352Ma)伴有洪湖吐河组海相沉积,晚石炭世火山活动(307～306Ma)则伴有宝力高庙组陆相沉积。综合区域上普遍缺失巴什基尔阶,认为大兴安岭北部-小兴安岭西北部地区早石炭世晚期发生的海-陆转变与额尔古纳-兴安地块和松嫩地块的碰撞拼合密切相关,早石炭世火山岩可能形成于碰撞前的俯冲环境,晚石炭世火山岩形成于碰撞后的伸展背景。

新疆北部石炭纪-二叠纪独特的构造-成矿作用:对古亚洲洋构造域南部大地构造演化的制约

新疆北部晚古生代独特的构造-成矿作用以发育大量石炭纪-二叠纪构造-成矿事件为特征,其中包括:(1)发育于晚石炭世-二叠世的阿尔泰岛弧及其变质事件、阿尔泰麻粒岩与基性杂岩、西南天山放射虫硅质岩和高压-超高压-低压麻粒岩相变质事件;(2)北疆发育的石炭纪(-二叠世)埃达克岩-高镁安山岩-富Nd玄武质岩组合、阿拉斯加型基性-超基性杂岩和大量的与俯冲相关的钙碱性岩浆活动与斑岩型铜矿床成矿作用;(3)天山晚石炭世晚期蛇绿岩与岛弧火山岩等。结合北疆地区相关的前陆盆地发育不明显、碰撞型花岗岩欠发育与大量发育平行造山带大型走滑构造等现象,可以认为新疆北部在石炭纪-二叠纪挤压-伸展-走滑并存,岩浆活动与成矿作用活跃。这些新进展表明新疆北部在晚石炭世-二叠纪可能仍存在活动陆缘,因此,古亚洲洋构造域南部复杂增生造山作用最后延至晚石炭世晚期-二叠纪。

西藏冈底斯带石炭纪陆缘裂陷作用:火山岩和地层学证据

冈底斯作为重要的中、新生代岛弧岩浆岩带,历来是青藏高原最热门的地质研究领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究。本文在区域地质调查资料的基础上,对冈底斯带石炭纪火山-沉积岩系进行了系统的地层学和岩石地球化学研究,测量了重点剖面,对火山岩进行了常量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素地球化学测试。研究表明,石炭系与下伏泥盆系或前寒武系之间普遍存在不整合或岩性、沉积相的突变面,代表重要的构造转换面。石炭纪的沉积环境大致有两次滨海-深海或深水斜坡-滨海沉积演化旋回,深海-深水斜坡沉积或冰海相含砾板岩与两次火山活动伴生。石炭纪火山岩主要为安山玄武岩和英安岩、流纹岩类,略具双峰式火山岩特点。安山玄武岩类的成分与典型MORB和岛弧玄武岩相比,具有MgO含量低,TiO2、Al2O3、P2O5含量高等特点,稀土和微量元素为LREE和LILE富集型分配模式,与大陆拉斑玄武岩相似。石炭纪酸性火山岩的稀土和微量元素地球化学特征与陆内流纹岩相似。岩石地球化学示踪和地层学研究表明,冈底斯带石炭纪为伸展背景下的冈瓦纳陆缘裂陷环境。火山岩的源区地幔具有典型的Dupal异常,发生过复杂的混合作用,涉及到原始地幔、富集地幔EMII和地壳成分等,说明发生过冈瓦纳古陆壳俯冲、再循环进入古老地幔等过程。玄武岩类成分的某些特殊性,可能与源区混合作用有关。

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用:火山岩和地球化学证据

系统地研究了西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩的时空分布,岩相学,元素及Sr、Nd、Pb同位素地球化学,以及构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带的中北部,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔的部分熔融物质,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳、随带的深海沉积物和再循环进入地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩。综合分析冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪—二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪—二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程。

天山及邻区石炭纪—早二叠世裂谷火山岩岩石成因

中国西北部天山石炭纪—早二叠世裂谷火山作用代表了一个新近被认可的大火成岩省,其分布范围至少有170万km2。该火山岩系主要由玄武质熔岩组成,其次有中性和酸性熔岩及火山碎屑岩。它们是地幔柱活动的产物,该地幔柱的组分为:εNd(t)≈+5,87Sr/86Sr(t)≈0.704和La/Nb≈0.9。根据岩石地球化学数据,石炭纪—早二叠世基性熔岩可以划分为高Ti/Y(HT,Ti/Y>500)和低Ti/Y(LT,Ti/Y<500)两个岩浆类型。LT熔岩又可进一步划分为LT1、LT2、LT3和LT4等4个亚类。LT1、LT2(天山中段和甘肃北山)、LT4(天山西段、新疆北山和准噶尔)和LT3、HT(塔里木)熔岩的化学演化系受控于橄榄石(ol)+单斜辉石(cpx)结晶分离作用;而天山东段的的LT4熔岩的化学变异则是经受了辉长岩质结晶分离作用。元素和同位素数据表明,天山及邻区石炭纪早二叠世裂谷基性熔岩并不是单一母岩浆结晶分离的产物。遭受地壳混染的LT3和LT4熔岩的Sr-Nd同位素变化特点与其地幔柱源熔体上升喷发所通过的岩石圈的性质有关。古老(前寒武纪)岩石圈的卷入,导致天山西段的石炭纪LT4熔岩和柯坪裂谷的早二叠世LT3熔岩具有低-负εNd(t)值(-2.91～+6.1)和中等—高87Sr/86Sr(t)值(0.7036～0.7081);相反,天山东段和准噶尔的石炭纪LT4熔岩是以高εNd(t)值(+4.2～+9.7)和低87Sr/86Sr(t)值(0.7035～0.7044)为特征,这乃是与其遭受了含有早古生代—泥盆纪弧-盆系火山岩的上地壳的混染有关,或者是与其岩石圈地幔源区遭受前石炭纪消减富集有关。天山及邻区石炭纪—早二叠世裂谷基性熔岩中观察到的地球化学变异与AFC作用一致。天山及邻区石炭纪—早二叠世裂谷火山岩显示时间上和空间上的岩石地球化学变化。石炭纪时,未遭受混染的石炭纪LT1熔岩和受到轻微混染的石炭纪LT2熔岩喷发于天山中段裂谷,而遭受强烈混染的石炭纪LT4熔岩则喷发于天山中段裂谷四周的区域之中。石炭纪LT1和LT2熔岩是地幔柱的石榴子石稳定区较高程度部分熔融(10%～30%)产物;而石炭纪LT4熔岩则是温度较低的地幔柱的尖晶石-石榴子石过渡带较低程度部分熔融(<10%)产物。早二叠世时,未遭受混染的早二叠世HT、LT1熔岩和受到轻微混染的早二叠世LT3熔岩喷发于塔里木裂谷和北山裂谷,而遭受强烈混染的早二叠世LT4熔岩则喷发于北部博格达-哈尔里克裂谷区。

内蒙古白音高勒地区石炭纪石英闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年代学及其意义

内蒙古东南部古生代造山带在石炭纪时期的构造环境和构造演化，至今在认识上存在较大的分歧。锡林郭勒杂岩是该带内出露面积较大的前石炭纪强变形地质体，在这套杂岩两侧大面积分布石炭-二叠纪海相碎屑岩-碳酸盐岩建造，杂岩中及其两侧发现了大量的中酸性侵入岩体或岩墙与其紧密伴生。侵入岩岩性主要为石英闪长岩和英云闪长岩。对其中的石英闪长岩进行了岩相分析和SHRIMP锆石U-Pb年代学测定，所得年龄为（313±5～323±4）Ma，属于晚石炭世侵入体。结合区域地质演化特征分析，其应形成于张性构造环境。

西天山石炭纪火山岩岩石学及Sr-Nd同位素地球化学研究

西天山石炭纪火山岩连续从玄武岩、粗面质玄武安山岩、粗面安山岩、粗面岩一直演化到流纹岩。不同地区火山岩的同位素组成差别很大。出露在拉尔敦达坂一带的晚石炭世粗面安山岩．粗面岩具有较高的ε_(Nd)(t)值(+2．68～+4．29)和较高的初始^(87)Sr/^(86)Sr值(0．7015～0．7051)。新源城南的早石炭世粗面安山岩-流纹岩具有相对较低的ε_(Nd)(t)值(-0．22～+ 0．87)和变化较大的初始^(87)Sr/^(86)Sr值(0．7045～0．7068)。早石炭世玄武岩的初始^(87)Sr/^(86)Sr值较低且变化范围较小(0．7045～0．7058),ε_(Nd)(t)值高且变化范围大(+0．89～+3．04)。本文的同位素地球化学资料以及前期的年代学研究表明,西天山晚泥盆．早石炭世岛弧自西向东逐渐消亡,取而代之的是晚石炭世碰撞后富钾岩浆的喷发。

滇黔桂盆地及其邻区石炭纪至二叠纪层序地层格架及三级海平面变化的全球对比

属于被动大陆边缘裂谷盆地的滇黔桂盆地,自加里东运动之后,泥盆纪开始拉开,整个晚古生代延续发展.受同生断裂的控制,在深水盆地中发育大小不等的孤立碳酸盐台地,因而在滇黔桂盆地及其邻区形成特殊的'台-盆-丘-槽'的古地理格局.对不同古地理背景下的典型剖面进行三级层序划分并对其进行空间追索和对比,在滇黔桂盆地及其邻区的石炭纪和二叠纪地层中可以识别出12个三级层序,相当于晚古生代25个三级沉积层序(2～5 Ma;SQ1至SQ25)中的SQ14至SQ25;以地层记录中的的两种相变面和两种穿时性为基本要素,可以建立研究区石炭系和二叠系的层序地层格架;层序地层格架反映了三级层序的基本特征:空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性.研究区的石炭系和二叠系,主要为一套碳酸盐岩地层,其中在连陆台地上发育3套煤系地层,它们分别组成石炭纪三级层序SQ15、跨系的三级层序SQ19的HST以及二叠纪吴家坪期的三级层序SQ24;而且在连陆台地边缘和孤立台地上,于阳新世的茅口亚世以及乐平世的长兴期发育海绵生物礁,海绵生物礁分别构成了以下二叠系三级层序即阳新世的SQ22和SQ23以及长兴期的SQ25.3套煤系地层和两套海绵生物礁的发育,使研究区的石炭系和二叠系形成了一个与欧美地区完全不同的层序地层序列.在研究区石炭系和二叠系所识别出的12个三级层序中,石炭纪-二叠纪船山世地层可以划分出6个三级层序.这种划分与Busch等对北美相同层位的划分相似,也就是说该6个三级层序的形成时限大于10 Ma;较长的形成时限可能反映了形成在联合古陆汇聚时期即全球构造相对稳定时期三级海平面变化的一个特性.因此,研究区的石炭系和二叠系所识别和划分出的12个三级层序,其数量比Ross和Ross(1985)对欧美地区石炭系和二叠系所划分出的50多个三级层序要少得多.