东天山吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片:中亚地区古亚洲洋板块俯冲的地质记录

本文根据对已有地质资料的综合研究,系统论述了吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片的时空分布、岩石组合和岩石化学特征,在此基础上对古亚洲洋构造演化进行了简要的探讨。该区活动陆缘残片由奥陶纪-志留纪(?)、泥盆纪、石炭纪火山沉积岩系和泥盆纪、石炭纪深成岩组成。这些不同时代岩浆岩的时空分布揭示出该区弧岩浆前锋带的演化具有向南逐渐迁移的特点。这些不同时代的火山岩和深成岩在岩石组合和岩石化学方面都类似于钙碱系列弧岩浆岩。它们的这些特征,结合它们的区域地质背景,使我们得出如下初步结论:它们的形成演化与以南侧康古尔塔格碰撞带中的洋壳残片为代表的古洋岩石圈板块向西伯利亚古板块之下的俯冲有关;它们很可能与出露在阿尔泰山南侧、蒙古南部和大兴安岭中部等地的类似杂岩一起构成了古亚洲洋中西伯利亚古板块活动陆缘;该活动陆缘的发育,揭示出古亚洲洋板块向西伯利亚古板块之下的俯冲在奥陶纪至石炭纪期间一直在持续进行。

新疆北部富蕴县埃达克岩的同位素年代学及其对古亚洲洋板块俯冲时限的制约

采用 LA-ICP-MS 锆石 U-Ph 同位素定年方法对分布于新疆北部富蕴县托让格库都克组中的埃达克岩进行了年代学研究。结果表明,以往被认为属早泥盆世的埃达克岩的形成年龄为441.3±1.8Ma,属早志留世。由于托让格库都克组中的埃达克岩被认为是由新生的古亚洲洋板块俯冲后部分熔融形成的,因此,埃达克岩的同位素年代学研究结果表明,新疆北部东准噶尔地区古亚洲洋的板块俯冲从早志留世就已经开始。这是首次采用精确的同位素定年手段确定的古亚洲洋板块俯冲作用开始的时间,具有十分重要的地质意义。

丝绸之路经济带阿尔泰次经济区地质矿产研究的突破——古亚洲古生代洋壳板块及对成矿控制的新认识

在对中亚阿尔泰山系及邻区的构造格架研究中,在西伯利亚前寒武纪陆壳板块和东欧-塔里木-中朝前寒武纪陆壳板块之间划分出一个重要的一级构造单元,本文将其称为古亚洲古生代洋壳板块,进而划分出北古亚洲早古生代多岛洋壳板块、中古亚洲晚古生代多岛洋壳板块、南古亚洲早古生代多岛洋壳板块。另外,还对次级构造单元进行了划分。中生代以后,这一板块就成为统一的欧亚大陆板块的一部分。与构造单元的划分相对应,对成矿单元进行了划分。在古亚洲古生代成矿域的基础上,划分了北古亚洲洋早古生代成矿省、中古亚洲洋晚古生代成矿省、南古亚洲洋早古生代成矿省。还对其次级成矿单元进行了详细划分,较好地解决了成矿系列和成矿预测等有关问题。研究成果还提出:前陆盆地和山间盆地是能源矿产聚集的有利场所;俯冲带和火山岛弧带是层控火山岩型黑色-有色-贵金属矿产的赋矿空间;陆岛和变质混合岩地体是花岗伟晶岩型稀有金属和工业用白云母矿床的富集地段;构造裂解的喷发岩和斑岩则是斑岩铜(钼)矿床的集中产地;新陆壳的应力松弛区的碱性岩带是稀有矿床产生的优良场所,据此优选了70多处各类矿床的预测区。本研究将对丝绸之路经济带阿尔泰次经济区的进一步找矿和开发提供重要借鉴。

辽北法库韧性剪切带变形及其区域构造意义

晚古生代—早中生代古亚洲洋板块俯冲华北板块在辽北法库地区形成大型产状近水平的韧性剪切带。剪切带发展伴随着多期幔源及壳源的岩浆侵入,侵入岩在韧性剪切作用下发生韧性变形,记录了韧性剪切带变形历史。详细的野外地质调查结合岩石的宏观变形、显微构造及石英c轴组构特征分析,揭示了法库韧性剪切带内五龙山杂岩、高丽沟杂岩、早期十间房超单元变形处于上盘向北的剪切作用之下,晚期十间房超单元岩石变形指示构造运动转变为上盘向南剪切。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果显示高丽沟杂岩变形时间为264.7±3.6 Ma(MSWD=1.3),早期十间房超单变形时间为253.9±4.3 Ma(MSWD=3.3),晚期十间房超单元244.0±3.0 Ma(MSWD=1.9)。岩石地球化学特征表明早期十间房超单元及小房申岩体中部分岩石来源于部分熔融的岩石圈地幔。结合前人研究成果,我们认为华北板块北缘东段(辽北地区)晚二叠世(264.7~253.9 Ma)处于古亚洲洋板块俯冲华北板块作用之下;晚二叠世至早三叠世(253.9~244.0 Ma)构造体制转变为碰撞后伸展且逐渐停止,244.0±3.0 Ma碰撞后伸展逐渐结束;构造体制转变并逐渐结束的过程是壳幔共同作用的结果,暗示了古亚洲洋板块的俯冲板片断离、重力失衡,这标志着辽北地区古亚洲洋构造域演化结束。

内蒙古集宁橄榄岩包体微区微量元素与Sr同位素特征及其岩石圈地幔演化的指示意义

为完整了解华北克拉通的破坏程度和机制,加深对其西部陆块岩石圈地幔的研究十分重要,而位于华北克拉通西部集宁新生代碱性玄武岩中的地幔橄榄岩包体,为研究人员认识该地区的岩石圈地幔的性质和演化起到指示作用.运用LA-ICPMS和LA-MC-ICP-MS对集宁地区橄榄岩矿物进行原位微区测试,获得其主量、微量元素和Sr同位素成分的数据.根据矿物组成,可以将集宁地区的橄榄岩分为两类:第一类为贫单斜辉石橄榄岩(单斜辉石体积分数小于8%),它们经历了高程度的部分熔融,可能是古老难熔岩石圈地幔的残留;第二类为二辉橄榄岩(单斜辉石体积分数大于13%),其熔融程度低,代表了新生饱满的岩石圈地幔.第一类橄榄岩中单斜辉石REE含量整体偏低且轻微富集LREE,第二类橄榄岩中单斜辉石具有LREE富集和轻微亏损两种配分模式,大部分样品的核边有一定的强不相容元素及Sr同位素组成变化.这些微量元素和同位素特征都表明集宁橄榄岩包体经历过交代作用.(La/Yb)_N和Ti/Eu比值特征表明它们经历过多阶段的交代作用,交代介质有硅酸盐、碳酸盐熔/流体,这些交代介质可能为来源于古亚洲洋板块俯冲时释放的熔/流体.