江西武功山穹隆花岗岩岩石地球化学特征与成因

江西武功山地区发育典型的穹隆花岗岩(变质核杂岩),该区中心部位出露中生代花岗岩类和花岗质片麻岩,近EW向展布的晚古生代—中生代萍乡、安福盆地分别位于其北、南两侧。武功山中生代花岗岩类以富SiO_2、K_2O,Rb、Th、LREE,贫Ba、Nb,且具明显Eu负异常为特点,同时花岗岩中含有夕线石、石榴子石等富铝矿物,表明属于S型花岗岩,反映陆内构造环境。与中生代花岗岩相比,山庄加里东期花岗闪长岩具有不同的岩石地球化学特点,I_(Sr)为0.7066,接近于Ⅰ型,其构造背景与大陆边缘岩浆弧环境较为相似。中生代花岗岩类具有3个不同的岩相分带,岩石学与地球化学研究表明,不同岩相带具有相似的岩石学和地球化学特征,说明武功山穹隆状花岗岩经历了从三叠纪到早白垩世的演化过程,武功山变质核杂岩伸展构造发育在一个古老的加里东期变质基底之上。通过对该区花岗岩类及花岗质片麻岩的岩石学、地球化学特征分析,为揭示穹隆花岗岩构造的形成机制和地球动力学背景提供了依据。

北京云蒙山地区花岗岩穹隆及伸展构造的探讨

北京云蒙山花岗岩为一中生代侵入的花岗岩穹隆,花岗岩穹隆的叶理普遍发育,叶理轨迹基本平行于穹隆的外部边界,并显示出从核部到边部逐渐增强,东南侧明显强于西北侧的特点。变形构造研究显示,花岗岩穹隆的边部及围岩中普遍存在不同层次及不同运动方向的伸展构造。东南侧以具河防口-水峪伸展型韧性剪切带为特征,剪切运动标志显示为从NW-SE的正剪切运动,有限应变分析估算其剪切位移量在10km以上,剪切带上部被河防口正断层所切,微构造特征及石英组构研究,发现在垂直于剪切带走向方向,其变形温度从下到上逐渐降低,可能与花岗岩的冷却历史有关。而花岗岩穹隆的西北侧则主要表现为较浅层次的正断层及平移正断层。

江西武功山穹隆复式花岗岩的锆石U-Pb年代学研究

采用锆石U-Pb法对武功山穹隆复式花岗岩中广泛分布的花岗质岩石开展精细定年研究,结果表明:山庄、张佳坊和武功山岩体的锆石U-Pb年龄分别为460.5±1.5 Ma、427.9±1.2 Ma和428.0±1.0-462.3±2.3 Ma,属早古生代晚期花岗岩;而雅山、温汤和明月山等岩体的锆石U-Pb年龄分别为161.0±1.0 Ma、143.8±1.6 Ma和126.3±6.4.Ma,属晚侏罗世-早白垩世花岗岩。因此认为武功山穹隆复式花岗岩中花岗岩分属早古生代晚期及晚侏罗世-早白垩世岩浆活动产物。从一个侧面说明华南地区大地构造演化过程中可能存在早古生代晚期构造一岩浆作用事件及晚侏罗世-早白垩世构造-岩浆作用事件,为华南大地构造演化研究提供了新的依据。结合前人在武功山地区花岗质片麻岩中白云母40Ar/39Ar法定年(225-233 Ma)资料,说明本区韧性变形形成于晚i叠世,可能意味着武功山伸展构造的启动时间,而晚侏罗世-早白垩世花岗岩浆的形成及向上运移,使周围的岩石软化乃至部分熔融,使得围岩环境更有利于伸展构造发展,并在早白垩世最终形成武功山花岗岩穹隆伸展构造。

内蒙古苏尼特左旗早白垩世宝德尔花岗岩伸展穹隆的确定及其地质意义

内蒙古宝德尔穹隆是发育在苏尼特左旗中蒙边境地区的不对称同构造伸展穹隆。该穹隆由内向外由核部早白垩世花岗岩、边缘韧性剪切带和脆性拆离断层组成,上盘为未变形的早二叠世花岗闪长岩、泥盆系片岩和早白垩世盆地,韧性剪切带和拆离断层仅发育在穹隆西南部。区域构造解析和显微构造分析表明,岩体侵位和韧性剪切带形成于同一构造应力场,指示上盘统一向NW方向剪切,变形程度由未变形的岩体核部向外侧逐渐增强,面理的形成与岩体的侵位和隆升过程密切相关。因此,该穹隆和东北亚其他岩浆穹隆相似,是不对称的花岗岩穹隆,反映了区域伸展拆离环境下侵位的同构造花岗岩穹隆的特点。

中蒙边界早白垩世不对称花岗岩穹隆的伸展时限、剪切作用类型和区域构造意义

东北亚大陆于晚中生代时期发生了大规模地壳伸展,发育变质核杂岩和不对称花岗岩穹隆,其伸展剪切机制一直是构造研究的重要内容之一。中蒙边界东南段沿北东向展布了罕乌拉、纳兰和宝德尔等3个不对称花岗岩伸展穹隆,主体均为晚中生代花岗岩侵入体,岩体西北缘发育韧性剪切(糜棱岩)带,并被后期高角度正断层所围限,整体为穹隆状。根据罕乌拉穹隆韧性剪切带内强变形中粗粒钾长花岗岩(133±1 Ma)和弱变形细粒花岗岩(128±2 Ma)的构造关系及其锆石U-Pb年龄,推测该穹隆内岩体可能为同伸展岩体,韧性伸展时间在133 Ma之后并持续至128 Ma或更晚,与同区其他穹隆发育时限相同。笔者用R_(f)/ф方法测量了3个穹隆剪切带内糜棱岩中长石的有限应变轴率,利用Hsu图解获得其应变类型为平面压扁应变(k=0.5)。用长石极莫尔圆法、刚性颗粒网法和C轴石英组构法估算了韧性剪切的长期变形过程,得到糜棱岩的平均运动学涡度值为0.68~0.74,表明这些穹隆的韧性剪切作用主要是纯剪切和简单剪切分量几乎相等的一般剪切作用。石英斜向条带法测得的韧性变形后期的运动学涡度值为0.87~0.99,平均值为0.93,表明韧性变形由一般剪切为主转变为简单剪切为主。然而,由C’法(伸展褶劈理法)获得的运动学涡度值为0.53~0.74,平均为0.68,表明递进变形中的晚期增量应变主要是纯剪切,可能指示了后期同伸展岩浆持续上涌导致穹隆整体抬升和剥露。估算结果表明,这些穹隆的韧性剪切拆离带由一般剪切作用形成,前期单剪组分逐渐增加,后期因岩浆上涌和整体剥露抬升,简单剪切分量降低,以纯剪切作用为主。对比同时期早白垩世东北亚地区其他伸展穹隆和变质核杂岩,认为此种剪切模式可能具普遍意义。

草原石林:东北亚早白垩世花岗岩伸展穹隆和岩浆成矿爆发的地质遗迹及其形成过程

东北亚地区至少发育9个大型草原石林,属花岗岩石林的一种,是东北亚早白垩世巨量伸展、第四系冰川和风化作用的共同产物,主要特点是发育密集的近水平节理。本文通过整理岩浆岩专题填图和构造研究发现,这些石林的主体是早白垩世东北亚地区巨量伸展过程中形成众多的不对称花岗岩穹隆或同减薄岩体,岩体边部发育韧性剪切带,核部发育近水平岩浆流动面理,伸展和岩浆多期侵位导致与成矿密切相关的岩浆热液大量上涌,岩体抬升至地表,沿岩浆面理发育密集的近水平节理和部分垂直节理,后期沿这些构造面理发生的物理风化和化学作用(包括风蚀、冰川以及盐风化等)造就了千奇百怪的形态。草原石林是花岗岩地貌中的“另类”,不仅具有指示东北亚地区花岗岩形成时代(早白垩世)的特点,也是寻找晚中生代中国北方大规模成矿的良好标志体,而且风化形成的千姿百态的景色极具观赏价值,可以作为整个蒙古草原地区和大兴安岭南段地区特色的地学科普和生态旅游资源。