扬子地块北缘镇巴穿心店地区南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子地块北缘镇巴穿心店地区发育有完整的南华系—震旦系沉积地层,记录了研究区及邻区南华纪沉积特征,对于研究扬子地块北缘新元古代晚期构造演化历史和Rodinia超大陆演化过程具有重要的地质意义。研究区南华系由下至上可划分为4套岩石地层单位,分别为长安组、古城组、大塘坡组和南沱组。南华系砂岩地球化学特征表明,研究区南华系化学风化作用较弱,经历了较低程度的沉积物再旋回作用。砂岩的CIA、CIW、PIA、Rb/Sr等古气候指标显示,研究区南华系具有由寒冷干燥—有波动的寒冷干燥—趋于稳定的温暖湿润—寒冷干燥的古气候演化趋势。在Dickinson三角图解中清晰地反映了南华系各组砂岩具有再旋回造山带和切割岩浆弧物源的特征,同时砂岩岩石地球化学特征也指示南华系的物源区主体应由中酸性岩浆岩组成。南华系长安组、古城组和南沱组3件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征类似,主要年龄区间为新元古代晚期(约780~约641 Ma),并显示出约750~约740 Ma的显著峰值。结合区域地质资料,研究区南华系沉积时代应为约720~约635 Ma,物源应主要来自位于现今研究区西侧的扬子地块北缘汉南—米仓山微地块的新元古代岩浆岩,其沉积事件对应于新元古代中晚期扬子地块北缘伸展-裂解阶段,为Rodinia超大陆裂解过程的沉积响应。

扬子地块北缘毕机沟层状岩体亲铜元素地球化学特征及其对岩浆演化和硫化物熔离过程的制约

毕机沟层状岩体是扬子地块北缘汉南杂岩中最重要的镁铁-超镁铁质侵入体之一,主要由下部带超镁铁质岩、中部带辉长岩和上部带闪长岩组成。本文对该岩体下部带橄长岩、橄榄辉长岩和橄榄辉长苏长岩以及中部带粗粒辉长岩、磁铁辉长岩和角闪辉长岩进行全岩主微量元素及亲铜元素分析,全岩(La/Sm)_(N )(0.43~2.89)和(Tb/Yb)_N(1.08~1.52)比值以及La/Yb-Sm/Yb图解均表明毕机沟层状岩体源区属于尖晶石二辉橄榄岩。Ni/Cu-Pd/Ir图解显示毕机沟层状岩体母岩浆主要为高镁玄武岩,模拟计算及高的S/Se比值显示其母岩浆经历了~5%的地壳混染并引进了外界硫,导致毕机沟母岩浆在深部发生早期硫化物熔离,造成其极高的Cu/Pd比值(5.21×10~3~1.67×10^(6))和低的PGE含量。毕机沟母岩浆侵位到浅部岩浆房后,下部带极少量的硫化物熔离进一步导致残余岩浆亏损PGE,但S和Cu含量相对升高;中部带从下部带残余岩浆中结晶分异,具有更低的PGE含量和相对较高的S以及Cu含量。根据毕机沟层状岩体岩浆演化及硫化物熔离过程,推测岩体深部及附近具有寻找Cu-Ni-PGE矿床的潜力,查明其岩浆通道系统及岩浆运移方向对找矿勘查具有重要意义。

阿拉善地块北缘达伦乌苏中酸性侵入岩锆石U-Pb 年龄、岩石地球化学特征及其构造演化意义

花岗岩的形成时代和岩石地球化学特征在揭示岩浆源区、形成环境和构造演化方面具有重要作用。本文对位于雅干断裂北侧的达伦乌苏中酸性侵入岩体开展了系统的岩相学、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学研究。结果显示,达伦乌苏中酸性侵入体由石英闪长岩和花岗闪长岩组成,其加权平均年龄分别为(300.4±2.6)Ma和(303.6±2.5)Ma,表明其形成时代为晚石炭世。岩石地球化学特征显示,达伦乌苏中酸性侵入岩具有较低的SiO_(2)含量(57.27%~67.37%)和(K_(2)O+Na_(2)O)含量(4.74%~6.77%),整体相对富钠(Na_(2)O/K_(2)O>1),具有典型I型花岗岩特征;富集Rb、Th、K、Hf等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等高场强元素,显示轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾稀土元素配分模式,具有弧火山岩特点;同位素示踪结果显示石英闪长岩的[(87Sr/86Sr)_(i)=0.7051~0.7053],暗示其可能来源于年轻的地壳源区。岩石学及地球化学特征表明,达伦乌苏中酸性侵入岩体具有岛弧岩浆岩的地球化学属性,为古亚洲洋于晚石炭世在阿拉善地块北缘俯冲消减的产物。结合区域岩浆、地质和构造研究数据,本文认为阿拉善地块北缘在晚石炭世晚期仍处于俯冲消减构造环境。

阿拉善地块北缘雅干花岗岩体地球化学、地质年代学及其对区域构造演化制约

位于阿拉善北部中蒙边境地区的雅干花岗岩体以二长花岗岩为主,岩体的锆石离子探针U-Pb年龄为283.2±2.2Ma(n=14,MSWD=0.016)。该花岗岩体具有相对较低的SiO2含量(66.96%～70.71%),和较高的Al2O3(15.05%～16.05%)和(Na2O+K2O)含量(7.24%～9.19%),且岩体钠含量稍高(Na2O/K2O>1)。雅干花岗岩体总体上表现为高钾钙碱性及偏铝质-过铝质的特征。岩体稀土元素总含量为101.9×10-6～133.1×10-6,在稀土元素配分模式图中,岩体表现为轻-重稀土元素中等程度-强烈分异,同时具有明显的负Eu异常(δEu=0.59～0.77);在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,岩体表现为亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、Cs、Th、K等大离子亲石元素;岩体同位素特征则表现为具有高的(87Sr/86Sr)i值(0.707654～0.710235)以及负εNd(t)值。根据雅干花岗岩体的形成时代、地球化学特征以及相关的沉积建造特征,可推断该岩体形成于后碰撞环境,表明古亚洲洋在阿拉善地块北缘北部地区的分支于早二叠世(283.2±2.2Ma)之前已经闭合。

阿拉善地块北缘恩格尔乌苏地区发现志留纪侵入体

阿拉善地块北缘地区位于中亚造山带的南缘中段,连接了兴蒙造山带和北山造山带等构造单元,其古生代的构造演化对于中亚造山带南缘构造单元的对比连接具有重要的意义,是研究中亚造山带古生代构造演化的关键位置。统计归纳近年来阿拉善地块北缘地区的年代学数据发现,该地区的岩浆活动主要集中在晚古生代期间,特别是二叠期间,尚没有早古生代侵入岩的报道。恩格尔乌苏蛇绿混杂岩是阿拉善地块北缘地区出露的一条重要蛇绿岩带,本次研究在该混杂岩带中发现了早古生代的黑云母花岗岩。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学测试发现其时代为423±4.5 Ma和434±1Ma,代表了其岩浆结晶年龄,表明该侵入岩形成于志留纪期间,是阿拉善地块北缘地区最早发现的早古生代侵入体之一。该志留纪岩体的发现,表明恩格尔乌苏混杂岩在带志留纪期间已经出现岩浆活动,具有多期活动的特征。该志留纪岩体的发现,是研究、认识阿拉善地块北缘地区早古生代构造环境的重要对象,对于连接对比东、西相邻构造单元具有重要的意义。结合相邻白山组地层的碎屑锆石时代及晚泥盆世侵入岩的发现等研究成果推断,阿拉善地块北缘地区在早古生代开始就存在岩浆活动,该地区可能并非是早古生代的稳定被动大陆边缘。

云开地块北缘加里东期中-基性火山岩的厘定:钦-杭结合带南西段早古生代古洋盆存在的证据

在扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)南西段,由于后期盖层覆盖和构造、岩浆侵入破坏,作为结合带标志的古洋壳残片(蛇绿岩)至今未被识别出来,从而导致了前人对该结合带的边界、大地构造性质及其时空演化等问题存在严重分歧。笔者通过系统的野外地质调查发现,在云开地块北缘的岑溪地区,沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露有一系列呈岩片状产出的(变质)中-基性火山岩块。地球化学的研究结果表明,这些(变质)中-基性火山岩可分为性质截然不同的三大类:(1)糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩具有略亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素轻微富集,且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显,显示出与N-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长阳起石岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为443.7±2.2Ma;(2)归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩则表现出轻微富集大离子亲石元素和具有平坦或略富集的轻稀土元素,并出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象,显示出其与E-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长角闪岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为441.3±2.4Ma;(3)安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山(碎屑)岩总体上表现为明显富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素相对亏损,其间还出现Nb-Ta、P和Ti等高场强元素的明显亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧型(IAB)火山岩相似的地球化学特征,获得其中安山质晶屑凝灰岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为442.2±3.7Ma。由此表明,扬子板块和华夏板块结合带(钦-杭结合带)南西段有早古生代古洋盆的存在,本区N-MORB、E-MORB和IAB型中基性火山岩可能是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲消减至华夏板块(云开地块)之下的地球动力学背景下形成的产物。

云开地块北缘MORB型火山岩的首次发现及其大地构造意义

最新研究发现,在云开地块北缘陆川县石窝镇—北流市清水口镇一带的“云开岩群”中出露一系列变质基性火山岩,该火山岩总体呈北东向带状分布,主要岩性为斜长角闪岩和斜长角闪片麻岩,局部岩石中还夹有少量呈透镜状、布丁状或似层状产出的石榴辉石岩、透辉石岩、透辉角闪石岩、角闪石岩、(含石榴)斜长角闪岩、角闪绿帘石岩、石榴阳起石岩、石榴斜长辉石岩等。地球化学研究表明,其为典型的大洋拉斑玄武岩(MORB型玄武岩)。斜长角闪岩的锆石SHRIMP法喷发成岩年龄为(1462±28)Ma,表明其可能代表该区消失了的古洋壳岩石,是四堡期洋壳蛇绿岩的组成部分。

碳酸盐岩成岩相研究方法及其应用——以扬子地块北缘飞仙关组鲕滩储层为例

成岩相是研究成岩作用展布的重要方法和途径,其与沉积相不同,反映岩石在一定的成岩环境下发生的各种成岩作用的综合表现。在详细的成岩作用和成岩环境研究的基础上,划分了扬子地块北缘地区飞仙关组8类成岩相、7类成岩亚相,总结了各类成岩相(亚相)的识别标志,探索了成岩相与沉积相、测井相、地震相的关系,探索了成岩相在点、线、面上的分布,预测了有利成岩相区展布,取得了良好效果。形成了一套有效的成岩相研究方法,并将成岩相研究成果应用到勘探实践,具有较好的推广价值。

华北地块北缘中新元古界沉积构造演化

根据文献资料及对研究区8条实测剖面资料的综合分析结果表明,Columbia超级大陆的裂解导致华北陆块北缘大陆裂谷盆地的形成。随着大陆进一步伸展和洋壳的形成,华北地块北缘逐渐发展为被动大陆边缘。在1400Ma左右,即铁岭组沉积后,华北地块北缘转变为活动大陆边缘。早期洋壳向华北地块低角度的俯冲造成弧后地区发生挤压(芹峪上升),导致铁岭组抬升和剥蚀,而后期洋壳高角度的俯冲又造成弧后区域发生强烈的伸展和断陷,沉积了下马岭组,并伴随辉绿岩的侵入。华北地块与相邻地体之间的碰撞导致下马岭组的抬升(或蔚县抬升)以及碰撞花岗岩的形成,挤压构造发生的时间对应于Rodinia超级大陆的形成期。新元古代沉积是Rodinia超级大陆裂解的结果。龙山组石英砂岩和海绿石砂岩是Rodinia超级大陆裂解后的最早期沉积,记录了海侵初期的超覆过程。

云开地块北缘构造带中变质基性火山岩的地球化学特征及其大地构造意义

对云开地块北缘构造带中变质基性火山岩的地质、地球化学综合研究结果证明,该区存在洋中脊型(MORB)和岛弧型(IAT)两类玄武岩。MORB型具有大体类似的地球化学性质,它们均含较低的TiO2(0.80%～1.62%,平均值1.50%)和P2O5(0.05%～0.15%,平均值0.13%),轻稀土元素呈亏损—平坦型,具洋中脊玄武岩特征;而IAT型含更低的TiO2(0.47%～1.26%,平均值0.80%)和P2O5(0.04%～0.07%,平均值0.06%),轻稀土元素呈富集型,具岛弧型玄武岩特征。MORB和IAT组合的出现说明位于华南板块西南端的广西云开地区在Grenville期(四堡期)可能存在过洋盆,它们很可能代表了Grenville期(四堡期)造山作用形成统一的Rodinia超级大陆以前的一个“多岛洋盆”系统,华夏古陆和扬子板块可能在该古洋盆于新元古代早期发生的全球性Grenville期(四堡期)造山运动而发生消减消失后才开始碰撞和造山,形成统一的Rodinia超级大陆。

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛，但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中，发育大量层状毒重石和重晶石矿床，两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律，构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点，结果显示，在以毒重石矿石为主的成矿亚带中，重晶石样品的δ^34S值相对较低，变化范围较小（22．1‰～37．0‰），平均27．3‰（n=11），基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水，并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用；与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中，重晶石样品的δ^34S值相对较高，变化范围较宽（33．4‰～57．6‰），平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变，反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值，说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集，归因于硫酸盐还原菌的活动。

华北地块北缘上石炭统—中三叠统碎屑锆石研究及其地质意义

利用碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素对平泉地区晚石炭世—中三叠世地层进行物源分析,重塑内蒙古隆起的隆升历史,进而探讨古亚洲洋的闭合过程。5个样品的LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄由5个年龄峰组成:峰1中晚二叠世(270~250Ma)、峰2晚石炭世—早二叠世(325~290Ma)、峰3泥盆纪(400~360Ma)、峰4古元古代(1900~1700Ma)和峰5新太古代-古元古代早期(2600~2400Ma)。其中,本溪组碎屑锆石主要由峰3、峰4和峰5组成,山西组、孙家沟组和刘家沟组则主要由峰2和峰4组成,下石盒子组由峰1、峰4和峰5组成。5个样品具有相同的Hf同位素特征,显生宙锆石的εHf(T)在-3.2^-25.5之间,与内蒙古隆起的晚古生代侵入岩体完全相同。碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征显示物源主要来自内蒙古隆起,不同层位的物源变化表明内蒙古隆起曾存在2次重要的隆升事件:第一期发生在360~312Ma之间,第二期发生在276~258Ma期间。第一次隆升奠定了盆-山的基本构造格局,第二次隆升之后古隆起进入稳定剥蚀期,为盆地提供持续稳定的物源,盆地内部发育了一套粗碎屑沉积物,可以推断在276Ma左右古亚洲洋已经关闭。

西天山伊犁地块北缘早石炭世硅化木的发现及其意义

在西天山伊犁地块北缘琼阿希河谷中首次发现硅化木,对硅化木的基本特征进行了描述。根据地层中腕足、珊瑚化石的鉴定结果,将地层的时代定为早石炭世维宪期,因此该硅化木的产出层位为下石炭统阿克沙克组。硅化木产于阿克沙克组底部黑色薄层状泥岩、粉砂岩中,这套岩性组合形成于扇三角洲前缘水下分流间湾。伊犁地块北缘阿克沙克组底部扇三角洲沉积环境的确定和硅化木化石的发现说明:研究区早石炭世维宪期不是一套连续的海相沉积,而是陆相—海陆过渡相沉积,研究区所处的地理位置距离古陆地不远。这一发现对于重新认识伊犁地块早石炭世古地理和古构造格局具有重要意义。

华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义

运用角闪石-斜长石温度计和角闪石全铝压力计估算的华北地块北缘内蒙古隆起西段固阳地区早二叠世花岗质岩体的结晶温度和侵位深度分别为679.1～728.7℃和15.6～19.8 km,表明自早二叠世以来,固阳地区至少有15.6km的地壳岩石被剥露.这一构造抬升及剥露是造成该区中—新元古代地层不连续分布及古生代—早中生代地层普遍缺失的最主要原因.岩体侵位深度与区域前二叠纪最大沉积地层厚度（13.0 kin）对比结果表明,早二叠世之前,华北地块北缘已经发生了明显的褶皱或逆冲构造变形,从而导致了地壳岩石的叠覆与加厚.这一早二叠世之前的构造变形及地壳加厚可能与晚古生代期间古亚洲洋板块向华北地块下俯冲有关.

阿拉善地块北缘乌兰敖包上三叠统地层的厘定——来自激光ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄的制约

运用ICP-MS技术,在阿拉善地块北缘东部乌兰敖包剖面原阿木山组下段中采集砂岩样品,进行碎屑锆石U-Pb年代学研究。共获取70个有效数据,其表面年龄分布范围为258.8±5～2622.7±41Ma,具多峰值性,主要峰值为258～308Ma(47个数据),次要峰值为401～443Ma(12个数据)、1652～1749Ma(7个数据)及2601～2623Ma(2个数据),此外还有731Ma及1237Ma的数据各1个。根据样品岩石学特征、碎屑锆石CL组构及U-Pb年代学特征,结合沉积学及区域构造演化等分析,初步认为:①乌兰敖包处原阿木山组下段可能为晚三叠世沉积,与研究区西部及北山地区晚三叠世珊瑚井组相当,应从晚石炭—早二叠世阿木山组中解体出来;②乌兰敖包剖面阿木山组逆冲推覆于上三叠统之上的构造形式,应该是内蒙古中西部及甘肃北山地区早中侏罗世晚期大规模逆冲推覆构造的反映;③取样砂岩的物源主要为研究区东部海西期、加里东期侵入岩、早中二叠世火山岩与火山碎屑岩及太古宙与元古宙变质岩。

华北地块北缘铅锌矿床类型、地质特征及构造演化

本文重点对华北地块北缘铅锌矿类型、特征、时空分布等进行了初步总结,并探讨了铅锌成矿作用与区域构造演化的关系。通过初步总结认为,该地区铅锌矿床的主要成因类型有SEDEX型、矽卡岩型、岩浆热液型、沉积改造型、MVT型及复合型等。从形成时间来看,矿床主要形成于中元古代、晚古生代和中生代三个时期,并在中元古代和中生代达到高峰。中元古代以形成SEDEX型、沉积改造型和MVT型矿床为主,该时期处于被动陆缘基础上发育的裂谷环境;晚古生代产出少量岩浆热液型铅锌矿床,其形成可能为华北地块与西伯利亚南缘蒙古增生褶皱带拼合后的伸展及岩石圈拆沉作用有关;中生代为岩浆热液型、矽卡岩型铅锌矿床的重要成矿期,该时期主要发育陆内构造运动,可能为欧亚构造动力学体系与西太平洋动力学体系复合、叠加作用的结果。

湖北武当地块北缘伸展滑脱构造特征

鄂西北南化塘地区所进行的１∶５万区域地质填图表明，武当地块北缘滑脱构造经历了顺层伸展滑脱和收缩褶皱变形两个重要阶段。前者形成以３～４个主滑脱面为骨架的顶部由南向北的伸展滑脱系统，后者使这个结构系统褶皱复杂化，但仍继承早阶段由南向北的运动学规律。滑脱构造形成时代为晚海西—印支期。

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分：上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w（Al2O3）为10.2%~11.7%,w（Ni）为476×10-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr2O3和Al2O3呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w（TiO2）和Cr#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为（3.6~4.5）×108Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w（Ni）介于2 255×10-6~4 455×10-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值（67 mol%~68 mol%）和w（Ni）（1 500×10-6~2 000×10-6）都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。

黑龙江省佳木斯地块北缘金矿资源潜力超低密度的地球化学预测

在黑龙江省森林沼泽景观区大面积开展超低密度地球化学调查尚属首次,针对森林沼泽景观区有机质及硅胶含量高的特点,此次工作采样介质采用泛滥平原沉积物表层———A层土,采样密度为1样/100km2,溶矿剂采用四酸(HCl+HNO3+HF+HClO4)溶矿法。四酸溶矿法可以将有机质及硅胶所吸附、包裹的金属释放出来,从而能够有效地发现异常。在较短的时间内快速掌握了全区70000km2范围内的Au、As、Sb、Hg、Ag、Pb、Zn、Bi、Cu、Co、Cr、Ni、U、Mo、W等15种元素的含量分布特征,并研究了该区超低密度地球化学异常特征,所圈定的地球化学块体及区域异常与已知的成矿区(带)吻合较好,同时又发现了几处新的地球化学块体和区域异常。运用超低密度地球化学调查方法,对佳木斯地块北缘乌拉嘎金地球化学块体的金矿资源潜力进行了预测。

伊犁地块北缘早古生代构造热事件:来自托克赛石榴角闪岩及其围岩的约束

伊犁地块是中亚造山带西南缘的重要组成部分,其南北缘出露前寒武纪变质基底,其中伊犁地块北缘温泉岩群中识别出奥陶纪岛弧型岩浆岩,被认为是准噶尔洋向南俯冲于伊犁地块之下的物质记录,但相应的变质作用记录很少有报道。近期,从温泉县托克赛地区温泉岩群中识别出的石榴角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹,可能记录了伊犁地块北缘早古生代俯冲、碰撞事件,但其形成时代和构造属性尚不清楚。本研究在详细野外地质调查和岩相学研究的基础上,对托克赛石榴角闪岩及其围岩开展详细的岩石地球化学和年代学研究。结果表明,托克赛石榴角闪岩呈透镜状分布于温泉岩群中,原岩为拉斑玄武岩,岩石TiO_(2)(3.10%~3.89%)含量较高,K_(2)O+Na_(2)O(0.76%~2.01%)含量低,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有陆内裂谷拉斑玄武岩的特征(Th/Ta=1.70~2.76、Ta/Hf=0.23~0.37),来源于具有OIB特征的幔源岩浆。岩石较低的MgO(4.82%~6.40%)、Cr(70.8×10^(-6)~224×10^(-6))、Ni(9.68×10^(-6)~65.7×10^(-6))含量及Mg^(#)值(34.0~41.3)、Nb/U值(14.3~36.3)、Nb/Ta值(9.70~16.2)和La/Sm值(2.01~3.28),表明岩浆经历了较强的分离结晶作用和少量的地壳混染。锆石U-Pb测年结果显示石榴角闪岩原岩形成于新元古代中晚期,峰期变质时代为晚奥陶世末期(450~440Ma),围岩中的锆石和独居石均记录了同时期的构造热事件。综合研究认为,石榴角闪岩原岩形成于板内裂谷环境,是伊犁地块响应罗迪尼亚超大陆裂解事件的物质记录,暗示伊犁地块是原塔里木地块的一部分;石榴角闪岩及其围岩中识别出的奥陶纪末期高角闪岩相变质作用事件,记录了阿克套-温泉微陆块向南与伊犁地块或哈萨克斯坦微陆块的拼贴-碰撞过程。