塔里木盆地东南缘阿克塔什塔格地区古元古代精细年代格架的建立及其地质意义

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,基底变质杂岩中含有较多的古元古代变质侵入体及敦煌岩群孔兹岩系。变质侵入体规模一般较小,它们以岩体特征明显、与米兰岩群的侵入接触界线清晰、钠质混合岩化不发育、角闪岩相变质等特征区别新太古代TTG岩系。其中,以岩体形式较大规模出露的有闪长质片麻岩、片麻状石英闪长岩、角闪石英正长岩、碳酸岩,呈脉体产出的有正长岩脉、(石英)二长岩脉和基性岩墙群等。对上述古元古代侵入体进行锆石SHRIMPU-Pb测年,获得片麻状闪长岩、片麻状石英闪长岩、灰白色长英质脉体(钠质混合岩化)的结晶年龄分别为2135±110Ma、2051.9±9.9Ma、2050±16Ma;石英正长岩的结晶年龄为1873.4±9.6Ma。此外,敦煌岩群中火山岩的年龄为2140.5±9.5Ma,其他新太古代变质岩的变质年龄均具有2.27～2.38Ga和1.9～2.05Ga的两期变质年龄。结合研究区前人获得的同位素年代学资料,建立塔里木克拉通古元古代的精细年代格架:古元古代中期(2.10～2.15Ga),敦煌岩群等孔兹岩系以及钙碱性岛弧型石英闪长岩侵位,指示了造山作用的早期俯冲阶段;古元古代晚期(1.93～2.05Ma),壳源岩石发生强烈的深熔作用形成火成碳酸岩、石英闪长岩以及钾质混合岩化,先存岩石经受角闪岩相变质和强烈的韧性剪切变形,为同碰撞造山阶段的响应;古元古代末期(1.85～1.87Ga)进入后造山阶段,发育石英二长岩、石英正长岩等后造山花岗岩。该精细年代格架的建立表明塔里木克拉通的早前寒武纪地质演化与华北克拉通更有亲缘性,二者同属于Nena陆块群,参与了古元古代哥伦比亚超大陆的汇聚。

塔里木西北缘阿克苏地区震旦系苏盖特布拉克组沉积物源分析:碎屑锆石年代学证据

阿克苏地区位于新疆塔里木克拉通西北缘,是研究塔里木克拉通前寒武纪演化的关键地区.该区出露有较好的前寒武系变质基底和沉积盖层,包括新元古界阿克苏群,南华系巧恩布拉克组和尤尔美那克组以及震旦系苏盖特布拉克组和奇格布拉克组.震旦系苏盖特布拉克组主要为一套红色河流相,湖相砂岩—粉砂岩序列,底部发育有砾岩和玄武岩夹层.本文对苏盖特布拉克组顶底两个沉积岩样品进行了LA-ICP-MS碎屑锆石UPb定年,旨在揭示苏盖特布拉克组的源区特征以及区域构造演化历史.碎屑锆石年龄谱指示出600～680Ma、730～900Ma、1800～2050Ma和2300～2600Ma四期构造-岩浆活动,与塔里木克拉通广泛发育的前寒武系岩体时代相匹配,说明塔里木克拉通可以为苏盖特布拉克组提供直接的物源.这四期构造-岩浆活动分别反映了塔里木克拉通对泛非造山、Rodinia超大陆、Columbia超大陆和新太古代—古元古代早期全球陆壳生长事件的响应.苏盖特布拉克组碎屑锆石记录落入碰撞背景盆地范围.结合区域地质资料,苏盖特布拉克组沉积可能代表了该区由会聚背景向伸展背景的转换.

甘肃敦煌红柳峡地区石榴石斜长角闪岩的变质特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

甘肃敦煌红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩为岛弧拉斑玄武岩,形成于不成熟岛弧。其典型矿物组合为:石榴石(Grt)-角闪石(Amp)-透辉石(Di)-斜长石(Pl),其中较粗大的变斑晶石榴石中通常保存进变质生长环带。根据岩相学和矿物化学研究得出,该区石榴石斜长角闪岩经历了四个变质演化阶段:早期进变质阶段(M1)、变质高峰期阶段(M2)、近等温减压阶段(M3)和晚期降温退变质阶段(M4)。M1阶段以石榴石核部成分及其核部包体矿物组合石榴石(GrtⅠ)+角闪石(AmpⅠ)+斜长石(PlⅠ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=550～600℃,P=0.3～0.5GPa;M2阶段以变斑晶石榴石幔部成分(GrtⅡ)及基质中的矿物组合角闪石(AmpⅡ)+透辉石(Di)+斜长石(+PlⅡ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=650～780℃,P=0.8～0.9GPa;M3阶段的代表性结构为石榴石边缘(GrtⅢ)形成由绿色角闪石(AmpⅢ)和斜长石(PlⅢ)组成的"白眼圈",该阶段温度估算结果为630～700℃,压力大幅降低;M4阶段透辉石(Di)开始向角闪石(AmpⅣ)和斜长石(PlⅣ)转化,该阶段压力变化不大,主要是温度的降低。温压估算结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩完整记录了从早期升温升压的进变质到后来的近等温减压再到最后的降温退变质的一个顺时针的PTt演化轨迹,反映的构造演化历史为:板块俯冲到地壳深部遭受高温变质作用,然后该区出现拉张的构造体制,随之地壳减薄,但是原来处于地壳深部的岩石并未出现大幅度折返和抬升,而是仍然处于原来的深度,慢慢的冷却直至正常的地温梯度。锆石U-Pb定年结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩的结晶年龄为1611±6Ma,该期年龄代表的构造事件与哥伦比亚超大陆的裂解事件一致,结合前人的研究成果我们推断,塔里木板块可能与哥伦比亚超大陆的裂解有联系,且当时位于塔里木东北缘的敦煌地块还是岛弧的构造环境,后来在中元古代塔里木运动中有一次板块俯冲碰撞事件,引起了一次高级变质作用(高角闪岩相),使当时的基性火山岩变质形成如今含有石榴石的斜长角闪岩。