四川平武地区碧口群碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

本文对四川平武县碧口群中原岩沉积构造特征保存仍然完整的二云石英岩碎屑锆石,通过LA-(MC-)ICP-MS-激光原位分析方法开展平武碧口群最大沉积年龄的研究,同时对源岩属性、沉积环境以及沉积盆地构造演化等展开讨论。四川平武地区碧口群的碎屑锆石测点Th/U比值多介于0.27~2.6之间,具岩浆锆石特征,应为岩浆成因。最年轻碎屑锆石年龄为207 Ma,最老锆石年龄为2819 Ma。碎屑锆石年龄多集中于617~941Ma,说明该区沉积岩主体形成于新元古代地壳物质,在之后的古生界-中生界历经多次地质沉积事件。最老锆石年龄2819Ma推测其有太古宙残留物质信息,大致可以指明碧口群桂花桥岩组地层物质应该来源于古元古代—太古代及以前的岩石、地层。

扬子板块北缘碧口群火山岩的地球化学特征及其构造环境

碧口群火山岩系中部的基性熔岩以拉斑系列为主 ,基性火山岩的Sr同位素初始比值和Nd同位素初始比值较低 ,分别为 0 .70 12 4 8～ 0 .70 4 4 13和 0 .5 110 80～ 0 .5 12 341,大部分样品的εNd(t) >0 ,表明母岩浆主要来自地幔源区。岩石显示明显的富2 0 7Pb及2 0 8Pb特征。在以部分熔融作用为主的演化过程中岩浆发生了一定程度的分异 ,LREE、大离子亲石元素等表现了从亏损到富集的变化特点。基性熔岩的稀土与微量元素表现出与俯冲碰撞型的弧区玄武岩相同的特点。分析表明 :碧口群火山岩系形成于岛弧环境 ,它与横丹群浊积岩系在扬子板块西北缘构筑了一个弧盆系统 ,其时代为新元古代。

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩)。基性火山岩富集LREE及LIL。第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列。基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物。碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中—新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物。这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆。

扬子克拉通北西缘碧口群的解体与地层划分

碧口群组成十分复杂．论述了对其解体的必要性；解体出了包括鱼洞子花岗绿岩地体周缘的稳定陆缘沉积建造、扬子地台北西缘古元古代陆间裂谷型火山－沉积建造、中元古代洋壳残片及深海沉积物和新元古代的火山弧前盆地堆积、新元古代的残留地中海式堆积以及造山后的山间盆地堆积等众多不同性质的构造地层单元；

碧口群火山岩性质及形成环境

中元古代—新元古代碧口群火山岩系分布在扬子地块北缘、秦岭造山带南侧。碧口群火山岩系具大陆裂谷火山岩特点,形成于大陆裂谷作用构造环境。火山岩系特征为:①具双峰式火山岩组合,火山岩系由基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩)及酸性火山岩(石英角斑岩及石英角斑质凝灰岩)组成。②基性火山岩包括两个岩浆系列的岩石,即碱性玄武岩浆系列及拉斑玄武岩浆系列。③火山岩富集LREE及LIL。微量元素及同位素(Sm-Nd,Rb-Sr)研究表明,基性火山岩形成于相似于洋岛玄武岩源的地幔柱源,酸性火山岩为地壳重熔的产物。扬子地块北缘分布有碧口群、西乡群等中元古代—新元古代大陆火山岩系,表明在这一时期大陆裂谷拉张火山作用发育,成为秦岭地壳的主要增生成壳期。

碧口群不同岩片火山岩微量元素组成差异与古构造意义

对碧口群内部大茅坪和筏子坝 2个岩片变火山岩微量元素的研究表明 ,二者在岩石组合、源区组成及产出的构造环境等方面均存在系统差异 .大茅坪岩片主要由偏碱性与非碱性的玄武质岩石组成 ,二者分别具有类似OIB和MORB的微量元素组成 ,起源于相对富集和相对亏损的地幔 ,并受到陆源物质不同程度的混染 .偏碱性与非碱性的玄武质岩石分别显示板内火山岩 (WPB)与洋脊玄武岩 (MORB)的属性 ,表明大茅坪岩片火山岩主要形成于裂谷 -有限洋盆环境 .筏子坝岩片由玄武质与中酸性火山岩组成 ,岩石化学显示明显的“双峰式”组成特征 ,二者分别具有类似MORB和壳源岩石的微量元素组成 ,为亏损地幔与壳源岩石部分熔融的产物 ,形成于大陆裂谷环境 .根据不同火山岩构造属性及组合特征 ,推断碧口群主要形成于陆内裂谷—有限洋盆构造环境 .

碧口群铜矿床的成矿时限及其意义

碧口群铜矿床作为早期同生喷流，后期受变质改造的沉积一变质改造型矿床，其保留有同生沉积的纹层构造和后生叠加改造的脉状构造。脉状硫化物Sr同位素及含矿石英脉的Ar同位素定年分别给出329Ma和211．3Ma，说明脉状硫化物的成矿时限在329－211Ma左右。由于该年龄明显小于矿体围岩的Sin－Nd、Rb－Sr年龄，所以该年龄反映了碧口群矿床的后期叠加成矿的时间。

南秦岭铧厂沟碧口群玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石成因研究

铧厂沟地区碧口群玄武岩呈带状和透镜状分布于凝灰岩和凝灰质千枚岩中。在详细野外观察基础上,利用显微镜观察、主微量元素及放射性同位素分析等综合分析技术对玄武岩的岩石学、地球化学以及年代学特征进行了研究。结果表明：碧口群玄武岩普遍经历了绿片岩相的变质作用,主要矿物为斜长石、绿泥石和绿帘石；SiO2（44.67%~49.76%）、TiO2（1.14%~1.34%）含量较低, TFe2O3（12.03%~15.47%）、MgO（7.57%~9.3%）、CaO（7.29%~10.54%）含量较高。稀土总量较低,轻稀土亏损,重稀土富集。岩石微量元素和锆石Hf同位素特征显示玄武岩形成环境可能类似N-MORB,起源于软流圈,并在上升过程中混入了古老的地壳物质。LA-ICP-MS锆石测年结果显示玄武岩的形成年龄为（316.3±6.0） Ma （MSWD=0.78；n=7）,表明碧口群火山岩系至少是两期（新元古代时期和晚古生代时期）火山作用的产物。其大规模形成时期为新元古代,后经晚古生代火山作用的叠加改造而成。

碧口群形成的地质构造环境探讨

碧口群是一套浅变质的中晚元古代火山 -沉积岩建造 ,主要分布于川陕甘三省交界地区。其中火山岩主要由细碧 -石英角斑岩系列火山岩组成 ,还有少量的玄武 -流纹岩系列火山岩和富钾流纹岩。下亚群以酸性火山岩为主 ,中亚群以基性火山岩为主 ,上亚群既有基性火山岩 ,又有酸性火山岩 ,中性火山岩出露较少。火山岩变质很浅 ,基本保持原岩的结构构造和化学组成。岩石化学、微量元素和稀土元素等一系列图解 ,都一致判别为碧口群火山岩主要是钙碱系列 ,也有少量的拉斑系列 ,并具双峰式火山岩特征。因此 。

碧口群热水沉积硅铁质岩地球化学特征与古流体作用

研究了碧口群硅铁质岩的地质地球化学特征，认为碧口群硅铁质岩是碧口古洋盆发育过程中海底热液喷流产物，产于类洋脊环境。碧口硅铁岩的REE配分模式，特别是Eu异常及Ce异常变化提供了不同流体相互作用的信息。Eu正异常说明有高温流体参入，其异常程度与古流体和海水的混合程度有关；Ce负异常与Eu正异常出现在同一样品中说明在热液沉积物沉积前热液流体与海水发生了对流混合，异常大小可能反映海水与热液流体对流混合时参与比例不同。

陕甘川交界区碧口群的变质作用及其地质意义

碧口群由一套中晚元古代的变质双峰式火山岩及复理石型沉积岩组成,其变质作用分为蓝片岩相和绿片岩相。据其野外分布及白云母b_0值的变化可分成A、B、C三个变质带。蓝片岩相以钠质问石+绿帘石共生为特征,在A带的大面积绿片岩中呈条带或残片状分布。对区内的角门石、绿泥石、绿帘石及白云母等矿物及其间的交代关系研究表明蓝片岩和绿片岩并非同一物理化学条件下的产物。蓝片岩相的温度为300—400℃,压力为0.5—0.6GPa;A、B带中绿片岩相的温度与之相似,但压力为0.4GPa左右,从蓝片岩相到绿片岩相代表了一个近等温的抬升过程。碧口群的岩石组合及矿物组合等特征表明其蓝片岩变质作用与陆内小洋盆闭合时所伴随的陆壳加厚或A型俯冲有关。

南秦岭碧口群海相火山岩岩石学研究

中晚元古代碧口群海相火山岩分布于扬子古板块西北缘,本文通过火山岩岩相学及微量元素研究,对该群火山岩的岩浆系列,岩浆作用以及产出地质构造环境等一系列问题进行了论述。碧口群海相火山岩由火山相细碧岩、角斑岩、石英角斑岩及次火山相的钠质辉绿岩组成,岩相学资料表明本区细碧-角斑岩系是由偏富钠的细碧岩浆直接结晶形成,可借用“海底热卤水与岩浆混染”成因模式来说明细碧岩浆成因。火山相细碧角斑岩属钙碱岩浆系列,次火山相钠质辉绿岩属拉斑玄武岩浆系列,它们与产于火山岩系中的超基性岩组成蛇绿岩套,产于岛弧环境,按都城(1975)分类属I类蛇绿岩。该蛇绿岩组合为橄榄拉斑玄武岩浆深部分异序次喷发-侵入的产物。

陕甘川交界区碧口群的绿帘石及其岩石学意义

绿帘石广泛分布于碧口群的各类变质岩石中,但以变质基性岩(绿片岩和蓝片岩)为主。绿片岩中绿帘石X_(?s)=0.23—0.37,但多为0.30—0.32,在不同样品中绿帘石成分变化很大,但同一样品中绿帘石变化不明显,说明其成分与全岩成分有关。蓝片岩中绿帘石X_(?s)=0.22—0.36,其成分在同一样品中也有很大变化,一般细粒者ps分子少,而粗粒者ps分子多,且常发育环带结构,向中心ps分子减少,说明蓝片岩可能经历了一个以降压为特征的变质过程。此外,该群也偶见绿纤石,但它们均被绿帘石包裹,不能构成独立变质相。

碧口群古热水系统发育的富铁硅岩稀土元素地球化学证据

碧口群富铁硅岩以富铁、贫铝、贫稀土为特征,具Eu正异常和不同程度的Ce负异常,与现代深海热水沉积物具有类似的稀土配分模式。硅岩Eu正异常一般代表高温流体的参与,而Ce异常反映了海水的作用。同时发育Eu正异常、Ce负异常反映硅岩为热水成因,是由流体/海水不同程度对流混合形成的。热水硅岩的存在反映碧口群曾发育古海底热水系统。根据硅岩Ce异常、Y/Ho比值的变化特征及其两者的线性关系,推测热水系统形成于大陆陆缘-远洋盆地的过渡位置。热水硅岩成因的确定对碧口群铜矿床成矿条件、矿床类型及其控矿因素的研究具有重要指导意义。

南秦岭碧口群岩石组合特征及其构造意义

碧口群是扬子板块西北缘中晚元古代古海沟—岛弧体系的重要组成部分。岩石组合、岩石化学及稀土元素特征研究表明,其下部为蛇绿岩组合,以大洋E型拉斑玄武岩为特征,代表古俯冲杂岩;上部为重力流沉积组合,以火山质碎屑浊积岩及陆源碎屑浊积岩为特征,类似于海沟型复理石组合,代表古海沟堆积。同时构造变形及变质作用特征表明,在蛇绿岩分布区发育有大型韧性剪切带和高压低温变质的蓝闪片岩。由此可见碧口群属于中晚元古代扬子板块西北缘的古海沟—俯冲地体。

碧口群内冰川沉积及冰期的划分与对比

碧口群内前人曾怀疑为冰碛岩的一套岩石,已取得了大量冰川证据,肯定了冰川作用的存在。其时代属早震旦世。据沉积特征、层位及上下接触关系等,将其划为长安、南沱两个冰期,南沱冰期又进一步划分为两个亚冰期,并分别与国内外有关地区作了对比。

陕西勉略宁三角区碧口群火山岩系特征及其地质填图方法探讨

陕西勉略宁三角区发育中晚元古代碧口群火山岩系,为一套完整火山喷发序列形成的酸-基性火山岩建造。岩石类型以流纹岩、玄武岩及火山碎屑岩为主,夹少量安山岩,该套火山岩由多个火山喷发旋回和韵律组成,岩石普遍变形强烈,发育塑性流变、透入性置换面理和脆韧性剪切带。火山岩系具明显"局部有序,总体无序,应变量大"的特点。通过几年来在该区地质填图实践,以火山旋回-韵律划分识别为基础,根据火山岩性、岩相等物性填图结合火山岩系变形期次和构造样式解析,探索出适合该地区强变形火山岩系填图方法:综合采用"火山岩性+岩相+构造变形样式"有机结合的三重填图方法,在勉略宁地区地质填图中达到了较好的效果,对建立勉略宁三角区构造变形机制、总结碧口群火山岩系成矿规律具有重要意义。

川西北“碧口群”时代的新厘定

通过对川西北“碧口群”时代、层序的新研究,在建立正常层序的基础上,将广义碧口群解体为7个组,时代分属前震旦纪、震旦纪及寒武纪。

碧口群的层序及时代

碧口群是一套发生在台地与裂谷之间的裂谷边缘型沉积，各类岩石之间具有规律性的相变特征，按岩石类型及组合特征可划分为７个组级岩石地层单位。根据该群不整合在志留纪茂县群或水晶组之上，被中泥盆统—石炭系略阳组连续沉积覆盖，以及自身所产化石（Ａｍｐｈｉｓｉｔｅｓｐｕｌｃｈｅｒ，Ｂａｉｒｄｉａｓｐ．，Ｄｅｓｑｕａｍａｔｉａｓｐ．，Ｓｃｈｉｚｏｐｈｏｒｉａｓｐ．等），将其时代确定为早—中泥盆世。