内蒙古锡林浩特小乌兰沟地区晚石炭世二长花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

笔者以锡林浩特小乌兰沟地区发育的晚石炭世二长花岗岩为研究对象,开展了岩石学、锆石U-Pb同位素年代学、岩石地球化学等研究,讨论其构造环境,为进一步研究古亚洲洋闭合时限提供新的依据。LA-ICP-MS锆石同位素U-Pb测年结果显示,该花岗岩的侵位年龄为(319.5±1.2)Ma,相当于晚石炭世。岩石地球化学研究表明,该岩石具有高Si、富K、贫Mg、贫Ca、低P和Ti的特征,属于高钾钙碱性、过铝质系列岩石;岩石富含大离子亲石元素Rb和高场强元素Th、Ta、Hf,亏损Sr、Ba、Nb;稀土元素以略富集轻稀土、Eu亏损为特征。地球化学特征反映其为I型花岗岩,来源于下地壳的部分熔融。构造环境判别图解显示该岩体形成于活动大陆边缘环境,表明研究区在晚石炭世期间仍存在洋壳的俯冲作用,暗示古亚洲洋此时尚未闭合。

鄂尔多斯盆地东南部晚石炭世—中二叠世沉积环境及演化

通过对鄂尔多斯盆地东南部上古生界泥岩样品微量元素的分析测试,并结合岩石沉积学特征、地球物理测井等多种方法,定性、半定量及定量地分析整个研究区晚石炭世本溪组至中二叠世下石盒子组盒8段的沉积水体环境和古气候等特征,并在此基础上探讨沉积环境的演化特征。结果表明,砂岩中多以反应牵引流水动力条件的沉积构造为主,沉积期水动力较强;Sr/Ba值指示研究区处于混合水-淡水环境;岩性组合、典型自生矿物、V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、δU及自然伽马能谱测井资料定性及半定量判别表明,研究区主体为富氧浅水环境;结合La-Co法定量判别认为研究区古水体深度多小于25 m,但古水深频繁变化;Sr/Cu值指示研究区属温湿的古气候。由本溪组至下石盒子组盒8段,水体盐度逐步降低,水体深度稳步下降,古气候由湿润趋于干燥,亦揭示出鄂尔多斯盆地东南部上古生界经历了由近海湖盆至内陆湖盆的沉积演化过程。

新疆西准噶尔造山带北部晚石炭世I型花岗岩的岩石地球化学和锆石Hf- O同位素特征:对其岩石成因与构造过程的启示

新疆西准噶尔造山带发育大量的晚古生代侵入岩,但它们的岩浆源区和形成的构造背景仍然存在较大争议。本文对西准噶尔造山带北部阿尔加提山石英二长岩进行了详细的岩石学、地球化学、锆石Hf-O同位素研究,旨在揭示其岩石成因和构造背景,探讨其与地壳生长的关系。两件样品的锆石U-Pb定年结果分别为301.8±1.4 Ma和303.7±3.1 Ma,形成于晚石炭世。阿尔加提山石英二长岩样品含有角闪石,高硅(SiO_(2)=67.8%~68.9%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=9.36%~9.89%)、具有低的铝饱和指数(A/CNK=0.96~1.00),伴有低的Ga/Al值(2.27~2.34),Rb/Sr值(0.35~0.50),显示出I型花岗岩的特征。同时,这些样品均富集大离子亲石元素和轻稀土,亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti等),和负的Eu异常(δEu=0.72~0.85),类似于典型俯冲相关的岛弧岩浆特征。这些I型花岗岩具有高的、正的锆石ε_(Hf)(t)值(+11.2~+14.5)和年轻的二阶段Hf模式年龄(t_(DM2)=604~392 Ma),以及比地幔值略高的锆石δ^(18)O值(5.73‰~6.51‰)和高的锆石饱和封闭温度(T_(zr)=854~895℃),可能是新生下地壳在高温背景下部分熔融的产物。结合前人在西准噶尔造山带北部发现的晚石炭世早二叠世A1和A2型花岗岩和埃达克质岩墙,本文认为这些高温岩石组合的形成可能与晚石炭世的洋中脊俯冲及其相关板片窗作用有关。在洋脊俯冲背景下,软流圈地幔上涌加热新生下地壳,促使其发生部分熔融形成I和A_(1)和A_(2)型花岗岩。西准噶尔造山带大多数下地壳主要形成于早古生代,表明该地区在显生宙发生了显著的地壳增长。

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

山西省中石炭世铁铝盐建造及岩(矿)石特征浅析

文章简要阐述了山西省中石炭世含铁铝建造岩(矿)石特征,在总结各地区矿石类型地质特征的同时,分析与古地理特征的内在联系,探索山西省中石炭世铁铝盐建造规律,为山西省中石炭世铁铝盐地质找矿提供理论基础和找矿方向。

贺根山缝合带南侧西乌旗哈尔敖包早石炭世二长花岗岩的发现及其构造意义

内蒙古西乌旗地区新发现的哈尔敖包二长花岗岩体出露于贺根山缝合带南侧,厘定该岩体的形成时代、岩石成因和构造环境对探讨古亚洲洋贺根山洋盆的构造演化具有重要意义。哈尔敖包二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为327.7±2.6 Ma,形成于早石炭世,并非前人推测的中二叠世;岩石富硅(SiO_(2)平均值为76.04%)、碱(K_(2)O+Na_(2)O平均值为8.82%)、铝(Al_(2)O_(3)平均值为13.44%)及Rb、Pb、Th、U、Ta、LREE,低镁、铁、锰、钙、钛、磷(P_(2)O_(5)平均值为0.03%)及Sr、Eu、Nb、Ti、HREE,铕负异常较明显(δEu平均值为0.30)。岩石地球化学研究表明,哈尔敖包二长花岗岩显示Ⅰ型花岗岩特征,形成于同碰撞向后造山转换阶段的初始伸展构造环境,Zr/Hf、Nb/Ta比值及岩石分异指数(DI=94.93~96.81)显示岩浆在侵位过程中经历了较强的分异演化。结合区域研究成果,哈尔敖包早石炭世二长花岗岩体的识别与确定,表明西伯利亚板块南缘与锡林浩特微陆块可能在早石炭世早期发生了短暂碰撞造山作用,标示着古亚洲洋贺根山洋盆在早石炭世早期短暂性闭合后,于早石炭世晚期又快速打开并进入俯冲消减阶段,呈现出多旋回演化的特征。

中亚造山带南缘晚石炭世——早二叠世碳酸盐岩台地的建立和消亡

碳酸盐岩台地具有重要的古海洋环境指示意义。中亚造山带南缘在晚石炭世—早二叠世出现大规模分布的碳酸盐岩地层,但这些岩石地层单元缺少精确时代约束和系统对比研究,因而制约了进一步古地理和古环境意义的讨论。此次研究报道了阿拉善地块北缘“阿木山组”实测剖面的地层层序,提供了火山岩夹层的锆石U-Pb同位素年龄,精确约束了碳酸盐岩台地的时代和分布。研究表明:研究区恩格尔乌苏断裂带以北的“阿木山组”应修订为“格根敖包组”,以碎屑岩为主,时代为晚石炭世卡西莫夫期—早二叠世阿瑟尔期(<296.1 Ma)。该断裂带以南的阿木山组的碳酸盐岩台地以连续出露、富含?类化石的灰岩为标志,时代为晚石炭世格舍尔期—早二叠世阿瑟尔期(303.2~295.3 Ma)。笔者根据研究区与甘肃北山、内蒙古中部等地区的高精度地层对比提出,中亚造山带南缘的碳酸盐岩台地是全球晚石炭世海侵和古亚洲洋南缘亚热带气候的产物,早—中二叠世的裂谷作用是这些碳酸盐台地消亡的主要原因。

黔中金沙地区早石炭世九架炉组地质特征及沉积环境讨论

贵州中部地区铝土矿及制陶用黏土岩资源丰富,具有潜在开发优势。文章通过对黔中金沙地区早石炭世大塘期九架炉组的路线详查、剖面测制和矿物鉴定等研究工作,结合指相微量元素分析古环境,研究表明:①.该地层岩石显微结构表现为黏土质铝质岩具显微渗流豆结构、硅质岩呈不等晶结构和铁质岩呈泥晶团粒结构,3个不同显微结构暗示了研究区具有大陆沉积环境特征,岩石类型及岩性组合特征大致反映其整体为还原环境、低能量水动力背景下的陆源碎屑沉积;②.Th/U比值(2.00~7.07)表明该地层黏土岩基本形成于弱氧化环境,Th/U比值随沉积过程逐渐升高反映了氧化作用逐渐加强的过程;③.指示元素B含量((15.3~299.0)×10-6)、Sr含量((14.8~72.9)×10^(-6))、Ba含量((57.0~664)×10^(-6))、B/Ga比值(0.63~6.17)和Sr/Ba比值(0.03~1.11),暗示地层形成早期经历了多次海进—海退过程,并最终过渡为陆相环境。推测金沙地区石炭世大塘期九架炉组位于陆表海地带,因受限于当时古岩溶洼地与隆起的形态、位置及古海水侵入的方向,使得该地层在不同区域表现出复杂沉积特征。

早石炭世断陷盆地构造特征及演化规律与页岩气保存关系:以桂中坳陷融水地区为例

广西页岩气勘探已在雪峰山隆起南缘桂中坳陷中北部的下石炭统鹿寨组取得多处页岩气重要发现,商业试采取得出气点火成功,但该地区坳陷内结构及演化特征尚未明确,制约了对富有机质泥页岩形成条件与有利沉积相带展布特征、页岩气富集规律的准确认识。以融水地区为例,通过地质调查分析、二维-三维地震剖面构造解译及演化平衡剖面等技术,对主要构造及结构特征、构造演化规律及其与页岩气保存关系进行研究,认为研究区现存3条主干断裂、NE-NNE向4个主要向斜构造,先存的NNE向三江-融安断裂是伸展断陷、挤压-走滑改造作用的主控因素。研究区在寒武系褶皱基底上,伸展断陷发展于晚泥盆世、强盛于早石炭世早期、停止于早石炭世晚期,坳陷改造期的挤压-走滑作用发育于印支期、燕山期,喜山期局部张性作用。现今的褶皱体系主体形成于印支期,受自西向东三江融安断裂的逆冲作用逐渐增强的影响,呈现宽缓向斜-复式向斜-断展褶皱的构造样式展布规律。沙坪复式向斜是页岩气保存的有利构造单元,页岩气保存有利的构造样式为断向斜、断背斜。该认识明确了该地区下一步页岩气勘探部署的方向,为桂中坳陷中北部的环江浅凹等结构和演化认识提供有利思路。

内蒙古阿巴嘎旗格勒敖包地区晚石炭世花岗岩U-Pb年龄及岩石化学特征

内蒙古阿巴嘎旗格勒敖包地区晚石炭世侵入岩由浅肉红色中细粒正长花岗岩、灰黄色中粒正长花岗岩、灰白色细粒黑云母二长花岗岩、肉红色粗中粒正长花岗岩、中粗粒碱长花岗岩组成。岩石具有高硅,富碱,贫钙、镁特征。侵入岩岩浆结晶温度大约在645℃~811℃,说明岩浆形成为低温条件。根据山德指数A/CNK<1.1,其为准铝质—弱过铝质,其SiO_(2)平均含量>73%,均显示为I型花岗岩特征。综上,侵入岩属于弱过铝质—准铝质高分异的“I”型花岗岩。岩石稀土元素含量表明轻、重稀土分馏明显,较弱的正Ce异常,强烈的Eu亏损。微量元素含量表明岩石中富集大离子亲石元素Rb、La、Nd,亏损Ba、Sr;富集高场强元素Th,亏损Nb、P,有明显亏损Ti的特征[1]。研究区内锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb同位素分析,取得锆石U-Pb年龄308.6±2.6 Ma,表明该岩体时代形成为晚石炭世。

辽宁本溪田师傅早中石炭世沉积环境分析

根据岩性特征、沉积序列、生物组合、砂岩粒度特征、泥岩地球化学性质以及粘土矿物特征， 分析了辽宁本溪田师傅地区早、中石炭世的沉积环境． 结果表明， 本区早、中石炭世沉积环境具明显的纵向演替： 早石炭世晚期， 主要为滨岸沼泽环境； 中石炭世早期， 主要为海湾—泻湖环境；

湖南早石炭世海参化石的发现及其意义

近年来,我队在研究泥盆—石炭纪碳酸盐岩地层时,不断发现一些保存完好的海参化石,笔者曾作过报道。1982年底,在湖南临武县香花岭下石炭统岩关阶又发现了丰富的海参化石。据此,对湖南下石炭统岩关阶的时代、划分和对比提出一些粗浅的认识。 临武县香花岭剖面位于香花岭矿场东侧约3公里处的下芳冲。

内蒙古红彦地区早石炭世火山岩地球化学特征与地质找矿前景

兴蒙造山带东段的大兴安岭地区自北向南依次划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。小兴安岭西北部位于大、小兴安岭接合部位,也是兴安地块和松嫩地块的结合部位,极有可能受到板块俯冲、碰撞、及造山作用的影响。前人主要通过花岗岩类的研究来约束兴安地块与松嫩地块的演化过程,对于该区出露的火山岩的研究较少。

甘肃宕昌早石炭世腕足类一新属

标本采自甘肃省宕昌县角弓沟、新寨附近下石炭统底部的薄层灰岩中。大至相当于迭部下石炭统益哇沟组底部。所采石燕为一新属—宕昌石燕Dangchangspirifer(gen.nov.)有两个新种:角弓宕昌石燕Dangchangspirifer jiangonensis(gen.etsp.nov.)新寨岩昌石燕Dangchangspirifer xinzhaiensis(gen.et,sp.nov.)。它们的主要特征是:前接合缘具特殊的“上褶型”的中槽,“旁槽型”的壳侧部,壳两侧各有一尖褶;基面高大;腹瓣具中隔脊,主突起刃状。

福建福鼎南溪“构造天窗”中-晚石炭世牙形刺化石的发现

采自福建福鼎南溪“构造天窗”的样品分析后获牙形刺。西部所采样品含StreptognathodusfuchenensisZhao,s.elongatusGunnell,Gondolellasp.其时代为晚石炭世晚期。原来这段地层划为下石炭统，应作修改。北部所采样品含IdiognathodusdelieatusGunnell,Neognathodusbassleri(HarrisetHollingsworth),Gondolellasp.其时代为中石炭世早期．进一步证实中石炭统地层的存在。

北天山巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世:来自辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄的证据

北天山巴音沟蛇绿岩中堆晶辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果确定:巴音沟蛇绿岩中辉长岩形成的同位素地质年代为344.0±3.4Ma。表明巴音沟蛇绿岩所代表的洋盆形成于早石炭世。综合前人天山石炭纪蛇绿岩及构造演化的研究成果,笔者认为巴音沟蛇绿岩是大陆板内强烈拉张的产物。

内蒙古阿拉善地块北缘沙拉扎山晚石炭世岩体地球化学特征与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

采用LA-ICP-MS同位素测定技术，测得内蒙古阿拉善北缘沙拉扎山温都尔毛道黑云母花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为301±2Ma，属于晚石炭世侵入岩。地球化学分析结果显示，该黑云母花岗闪长岩SiO2含量为67.23%~72.57%，K2O为1.14%~1.61%，Al2O3为14.92%~17.23%，具有过铝质（A/CNK=1.06~1.1）和钙碱性特征。岩石的稀土元素总量较低（38.86×10-6~74.39×10^-6），轻稀土元素相对富集，Eu总体呈弱异常（δEu=0.9~1.3）。在原始地幔标准化图解中，岩石具有大离子亲石元素（Rb、Th、K）富集及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）亏损的特征，显示出I型花岗岩的特点。结合区域地质背景，该黑云母花岗闪长岩可能形成于俯冲背景，是洋壳板片与新生的壳源物质混合形成的产物，表明晚古生代沿着阿拉善地块北缘的俯冲至少始于301Ma。

内蒙古中部晚石炭世—早二叠世古地磁新数据及其地质意义

对采自内蒙古苏尼特左旗白音乌拉乡晚石炭世—早二叠世宝力高庙组和敖汉旗安庆沟乡晚石炭世酒局子组的凝灰岩和凝灰质砂岩开展了古地磁学研究。宝力高庙组和酒局子组样品退磁特征表明,高温剩磁分量均以赤铁矿为主要载磁矿物,可能携带了岩石形成时期的特征剩磁分量。层面校正后2个组平均特征剩磁分量分别为:D=159.3°,I=-33.1°,α95=8.7°;D=328.8°,I=31.3°,α95=5.7°。这反映了内蒙古中部晚石炭世—早二叠世位于北纬17°—18°N。将所获得的古地磁结果与已发表的相邻地区古地磁数据进行比较,并结合古生物、古气候等地质数据,推测晚石炭世—早二叠世时内蒙古中部与华北地块关系密切,距离较近,而远离西伯利亚地块,内蒙古中部晚石炭世—早二叠世时可能是华北地块的组成部分。

大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆活动研究:对兴安地块与松嫩地块拼合时间的限定

大兴安岭全胜林场地区位于兴蒙造山带东段的兴安地块,出露的晚古生代花岗岩主要由中粒黑云母二长花岗岩和中粗粒黑云母正长花岗岩组成,岩石未遭受变质作用。岩石地球化学特征显示两类花岗岩高硅（SiO_2=75.72%~76.28%）、富碱（Na_2O＋K_2O=7.78%~8.89%）、弱过铝（Al_2O_3=12.42%~13.01%）,TiO_2、Fe_2O_3、FeO、MnO、MgO、CaO、P_2O_5等含量很低,标准矿物分子中石英、钠长石、正长石含量较高,出现少量刚玉分子和极少量的锆石、磷灰石、磁铁矿和钛铁矿等,但未见有碱性暗色矿物;稀土元素总量中等略偏高,轻重稀土分馏明显且轻稀土富集,具中等—较强的负铕异常;大离子亲石元素Rb、K、Pb较富集而Ba、Sr、Eu明显亏损,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）和P元素。岩石所具有的A/CNK〈1.1、标准矿物刚玉分子〈1%、A/NK〉1.0、P_2O_5与SiO_2负相关、较高的分异指数（DI=92.49~97.26）等特征以及偏低的锆石饱和温度（730~834℃）,均显示其具有类似于高分异I型花岗岩的特点。岩石中锆石呈半自形—自形柱状,振荡环带较发育,Th/U比值较高（大多介于0.36~1.35）,为岩浆成因锆石;4个样品的锆石U-Pb加权平均年龄分别为322.2±1.2 Ma、305.9±2.4Ma、301.3±2.6Ma和294.8±1.6Ma,代表其岩浆侵位时代为晚石炭世至早二叠世,研究区内出露的二长-正长花岗岩为晚石炭世—早二叠世岩浆侵位活动的产物。岩相学、岩石地球化学、年代学研究以及区域构造演化表明,大兴安岭全胜林场地区晚石炭世岩浆侵位活动可能发生在兴安地块和松嫩地块碰撞拼合所造成的造山晚期—造山后伸展构造背景下,二者最晚于早石炭世末已经完成碰撞拼合。

塔里木盆地晚泥盆世—早石炭世东河砂岩沉积相

东河砂岩是塔里木盆地主要的勘探目的层和产油层之一。经过多年艰苦勘探和多学科综合研究 ,现已认识到东河砂岩为晚泥盆世晚期至早石炭世早期海平面上升背景下沉积的一套海侵底砂 (砾 )岩 ,在盆地范围内是一个明显的穿时沉积体。东河砂岩以滨浅海相陆源碎屑沉积占优势 ,局部发育海陆过渡相陆源碎屑沉积。根据盆地内 10 0多口井资料的岩石学特征、沉积特征以及其它指相标志的综合分析 ,在东河砂岩中识别出滨岸、河口湾、辫状河三角洲以及冲积扇等不同的沉积相类型 ,其中高能碎屑滨岸相最重要 ,分布最广。东河砂岩沉积早期和中期 ,盆地主要为高能碎屑滨岸相和碎屑陆棚相沉积 ,末期海侵达到最大 ,盆地内为碳酸盐台地沉积 ,而轮南及盆地北部一带受物源区的影响 ,出现混积滨岸和碎屑滨岸沉积。东河砂岩明显具有填平补齐的沉积特征 ,其砂体厚度在缓坡处减薄、陡坡处增厚、遇孤岛减薄或尖灭 ,这些沉积特征为形成东河砂岩非构造圈闭奠定了良好的地质基础。满加尔、轮南、塔中、玛扎塔格以及草湖地区都有可能找到该类油气藏 (田 ) 。