蒙古-鄂霍次克构造带的形成与演化

蒙古-鄂霍次克洋于志留纪打开，志留纪-二叠纪该大洋板块向其两侧地块持续俯冲，形成与俯冲相关的古生代岩浆岩带，同时在大洋北侧的杭盖-肯特-达斡尔地区形成巨厚复理石建造，并不断有海山与其发生拼贴；二叠纪末，蒙古-鄂霍次克洋在其西段杭盖地区发生闭合，形成依旧具有大洋性质的喇叭状蒙古-鄂霍次克大海湾，此时，杭盖地区磨拉石建造大范围不整合覆盖于二叠纪之前复理石建造之上；三叠纪-中侏罗世，杭盖以东地区，蒙古-鄂霍次克洋板块继续向其两侧地体俯冲，在北蒙古-外贝加尔地区及中蒙古-额尔古纳地区形成与俯冲相关的中生代岩浆岩带；中-晚侏罗世-白垩纪，蒙古-鄂霍次克洋迅速闭合，大洋两侧地块发生碰撞拼贴，产生强烈构造变形，最终形成蒙古-鄂霍次克构造带。伴随蒙古-鄂霍次克构造带的形成，其中段的艾伦达瓦地区发生强烈的韧性剪切变形，形成艾伦达瓦韧性剪切带，该剪切带面理平均产状为327°/22°，线理平均产状为322°/19°，带内SC组构及不对称旋转碎斑，指示上盘由北西往南东强烈的推覆型剪切运动。同时，通过确定该剪切带原岩及后期侵入剪切带的未变形伟晶岩脉锆石UPb年龄，限定了蒙古-鄂霍次克构造带的形成时代约为174~163Ma；白垩纪，伴随造山后的构造垮塌，外贝加尔地区广泛发育拉张盆地和变质核杂岩，并伴随大规模的岩浆活动。志留纪-二叠纪末，蒙古-鄂霍次克洋的演化与古亚洲洋的演化密切相关；三叠纪-早侏罗世，大洋板块主要为正常俯冲阶段；中-晚侏罗世，蒙古-鄂霍次克洋迅速关闭，主要与“东亚汇聚”事件有关；白垩纪岩浆岩，拉张盆地和变质核杂岩的形成，与造山带增厚地壳的垮塌及地幔岩浆上涌有关。

蒙古-鄂霍茨克洋东段关闭对松辽盆地形成与演化的影响

松辽盆地是位于中国东北的大型白垩系陆相含油气盆地,前人普遍认为其形成和演化主要受西太平洋板块向西俯冲作用的影响和控制。那么,环西太平洋构造带仅在中国东北形成大型坳陷盆地的动力机制是什么,松辽盆地在坳陷阶段之前发育火石岭组和营城组2套断陷期火山岩的诱因是什么,中国东北地区大规模发育中生代岩浆岩的主控因素是什么。显然,这些现象很难单纯用古太平洋板块活动控制来解释。本文在充分吸收已有科研成果的基础上,从区域动力学背景、火山岩时空分布特征以及沉积盆地构造演化的角度,分析了蒙古-鄂霍茨克洋东段的闭合对松辽盆地形成与演化的影响,指出蒙古-鄂霍茨克洋关闭是中生代东北亚最重要的一次大地构造事件,板块的俯冲、碰撞、挤压、拉张以及岩浆活动等作用对该区盆-山格局的形成和演化都具有重要的影响;并提出了松辽盆地可能存在的蒙古-鄂霍茨克洋和西太平洋板块双向俯冲成因模式,厘定了两者对中国东北地区多期次挤压和拉张作用的转换时间,从全新的角度认识了松辽盆地的形成和演化过程,合理地诠释了中国东北部晚侏罗世-早白垩世有别于西太平洋南部地区的岩浆岩发育特征。

内蒙古莫尔道嘎地区早中生代岩浆作用及其地球动力学意义

莫尔道嘎地处额尔古纳地块北段,该地区大量侵入岩和侵入-变质杂岩以往被认为属新元古代,类型有风水山片麻杂岩、中基性杂岩、巨斑状钾长花岗岩、二长花岗岩岩。对该地区新元古代侵入岩和侵入-变质杂岩进行系统采样,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法进行了测年研究。结果显示:研究区除个别岩体(混合岩化钾长花岗岩)为新元古代形成外,绝大部分以往认为的新元古代侵入岩或变质侵入杂岩为早中生代形成,揭示了研究区有强烈的早中生代构造岩浆作用。结合区域上同时代早中生代岩石的分布和年代学资料,额尔古纳和大兴安岭北段的早中生代侵入岩和变质杂岩可以分为243～246、210～229、200～205Ma 3个时期,其中200～205Ma一组最为发育。243～246Ma一组主要为莫尔道嘎地区中基性杂岩,形成背景与二叠纪末期兴蒙造山之后伸展作用有关。而210～229Ma的花岗岩和变质杂岩组合具有非常典型的大陆碰撞岩石组合特征:钙碱性系列过铝质、S型花岗岩,岩石副矿物以黑云母+角闪石+白云母为主,混合岩和淡色花岗岩(白云母花岗岩),深熔岩(莫尔道嘎巨斑状钾长花岗岩),缺乏同时期火山岩等;其形成与早中生代时期蒙古—鄂霍茨克洋封闭引起的陆陆碰撞有关。研究区早中生代花岗质侵入岩、变质杂岩特征及其同位素测年结果显示:蒙古—鄂霍茨克洋中段可能在中三叠世末期—晚三叠世早期封闭,这时已经开始发生陆陆碰撞,碰撞高峰时期可能在晚三叠世末期,早于以往认为的早侏罗世。

内蒙古乌努格吐山铜钼矿床Cu、Mo同位素组成及绢云母Ar-Ar测年对区域成矿作用的启示

内蒙古乌努(奴)格吐山铜铅锌矿整装勘查区位于得尔布干成矿带西南段,是我国北方重要的Cu-Mo-Fe-Au-AgPb-Zn成矿带。近年来随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的广泛应用,使Mo、Cu、Fe、Zn等同位素的研究应用于矿床学研究中。本文通过对乌努格吐山斑岩型矿床黄铜矿Cu同位素、辉钼矿Mo同位素组成,绢云母Ar-Ar年龄进行研究,借此探讨该矿床的形成时代、矿床成因。结果显示,矿床成矿早阶段的绢云母坪年龄为181.9±1.1Ma,等时线年龄为181.0±2.3Ma,与辉钼矿Re-Os等时线年龄相一致。而石英+钾长石+辉钼矿+黄铜矿+黄铁矿脉中和石英+黄铜矿+黄铁矿脉中黄铜矿的δ65 Cu平均值分别为0.31y‰和0.40‰,显示黄铜矿的δ65 Cu值从早到晚逐渐增高,这可能为流体出溶过程中63 Cu优先进入富气相流体,残余岩浆流体逐渐富集65 Cu的结果。辉钼矿的δ98 Mo/δ95 Mo介于-0.16‰~0.35‰之间,说明在成矿作用的过程中Mo进入不同的矿物组合中并发生了同位素分馏,可能受到了氧化还原条件、温度等物理化学条件的变化,或者是辉钼矿的多型特征的影响。得尔布干成矿带矿床的形成与蒙古鄂霍次克洋的演化密切相关,结合前人研究成果,将成矿带斑岩型矿床分为240~230Ma、180~200Ma、150~160Ma三期。

大兴安岭中北段老道口闪长岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

鄂伦春自治旗老道口闪长质岩体位于兴蒙造山带东段、大兴安岭中北段,原定义为老道口单元的老道口岩体主要由闪长岩、石英二长岩和闪长玢岩组成。锆石SIMS U-Pb定年测定闪长岩年龄为（126.09±0.95）Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物,并非前人认为的形成于寒武纪。闪长岩的w（SiO_2）为56.13%～57.91%,w（TiO_2）为0.97%～0.99%,w（MgO）和w（TFe_2O_3）分别为2.00%～2.12%和6.73%～7.41%,Mg#值为36.00～38.00,w（Na_2O）为4.29%～4.53%,w（K2O）为1.38%～1.59%,K_2O/Na_2O为0.31～0.37,w（Al_2O_3）为17.95%～18.36%,相对富钠高铝,稀土元素球粒陨石标准化曲线显示其具有富含轻稀土元素（LREE）、贫重稀土元素（HREE）以及Eu（0.85～0.87）弱负异常的特点。老道口闪长岩强不相容元素Th、U、K显著富集和高场强元素Nb、Ta明显亏损,其岩浆源区可能为俯冲流体交代的岩石圈地幔。闪长岩富集Ba、K、Rb、Th、U等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti、P等明显亏损,指示了与俯冲作用相关的地球化学特征。结合老道口岩体地球化学特点和区域构造背景,认为该岩体很可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山后的岩石圈伸展构造环境。

大兴安岭北段漠河富源沟林场早侏罗世花岗岩——年代学、地球化学特征及构造意义

通过对大兴安岭北段富源沟林场早侏罗世二长花岗岩进行岩相学、地球化学、LA-ICP-MS U-Pb定年研究,探讨其对该区构造演化的制约.该花岗岩主要由二长花岗岩组成,锆石测年结果显示,样品WJL030二长花岗岩结晶年龄为200±1 Ma,样品WJL032二长花岗岩结晶年龄为202±1 Ma,形成与早侏罗世.富源沟林场早侏罗世二长花岗岩为高钾钙碱性、偏铝质的I型花岗岩类,富集轻稀土和大离子亲石元素(Rb、K、Ba等),亏损重稀土和高场强元素(Nb、Ta和P).岩石为壳源成因,形成于俯冲环境,是玄武质下地壳部分熔融的产物.结合区域资料,花岗岩的侵位反映了研究区早侏罗世期间,漠河地区仍处于蒙古-鄂霍次克大洋板块俯冲于额尔古纳地块之下的构造环境.

白垩纪松辽盆地:从火山裂谷到陆内拗陷的动力学环境

基于科探井等新成果,从全球构造-盆地分类和松辽盆地成因类型综述入手,通过区域构造背景和盆地构造-充填特征分析,研究松辽盆地类型、构造演化和地球动力学。松辽盆地位于蒙古—华北板块东北部边缘带,其北部通过蒙古—鄂霍茨克缝合带与西伯利亚板块相连,东部通过锡霍特—阿林构造带与太平洋板块相连。其形成演化受这两个活动陆缘带的影响。营城组和嫩江组顶部的2个区域性不整合面把松辽盆地分成3个构造层：断陷层（火石岭组—营城组）、拗陷层（登娄库组—嫩江组）和反转层（四方台组—依安组）。前者属火山裂谷盆地,后两者为陆内拗陷盆地。断陷期150~110 Ma,在北部与东部两个活动陆缘带共同作用下,板块重组导致区域性伸展和大规模裂陷,形成同裂谷期火山-沉积序列。后裂谷期110~79.1 Ma沉积,是火山期后热沉降与区域走滑拉分沉降叠加的结果,其沉降速率高沉积厚度大,因此形成大规模烃源岩沉积。挤压反转期79.1~40 Ma,表现为沉积沉降中心向西北迁移和盆地逐渐萎缩消亡,是白垩纪中期至中始新世太平洋板块向欧亚大陆边缘近于正向俯冲、区域挤压的结果。

松辽盆地北部浅部基底推覆伸展作用的地震学证据与地质意义

已经利用近垂直反射地震叠偏剖面得到太平洋板块西向俯冲远程应力场形成上部地壳滑脱断裂的证据,在此基础上,利用油气地震叠偏剖面发现中远程的蒙古鄂霍茨克缝合带、远程的太平洋板块西向俯冲带在松辽盆地滨北地区浅部基底共同作用形成的逆冲推覆断裂系统.该断裂系统基本呈双向形式,纵向与横向上表现出不均匀的强度,向西逆冲推覆的断裂系统厚度范围可达到约3～4 km,向东的断裂系统厚度范围可达到约1～2 km,断裂系统组构比较复杂.经过对控盆断裂孙吴双辽断裂两侧地球物理场分布特征的分析,认为松辽盆地浅部基底的逆冲推覆断裂系统是叠加在孙吴—双辽断裂之上的新的断裂系统.考虑到蒙古鄂霍茨克缝合带在远离1000多公里之外所产生的内蒙古阴山—燕山大型逆冲推覆断裂带以及松辽盆地的区域构造位置,认为在松辽盆地南部和滨北地区孙吴双辽断裂构造线之外也应该存在浅部基底内的逆冲推覆断裂.

从地壳上地幔构造看大陆碰撞作用(下)

本篇讨论陆—岛碰撞、地体拼合和复理石建造等大地构造作用。根据碰撞陆块的尺度可将大陆碰撞分为陆—陆碰撞、陆—岛碰撞和岛—岛碰撞三种不同级别。大陆碰撞的强度与碰撞陆块边缘的形状有关。在陆块边缘的凸出部碰撞最为剧烈,形成岩石圈变形极为剧烈的碰撞造山带。在小陆块两侧或凹入部碰撞不易发生,形成沉积巨厚的复理石建造。如果多个陆块在会聚时相对运动速度不大,碰撞不大剧烈,这种碰撞称为地体拼合.地体拼合属于岩石圈挤压力较小而作用期较长的造陆作用,以蒙古—鄂霍次克带为代表,洋陆转换带岩石圈大部分成为增生的大陆。地体拼合过程分以下4个阶段:①双向俯冲形成岛弧;②洋—岛俯冲扩展洋陆转换带;③幔源岩浆底侵,洋陆转换带岩石圈向大陆岩石圈演化;④地体拼合造陆,大陆增生。大陆碰撞发生时不发生碰撞的部位板块会聚产物具复理石建造特征。复理石盆地是被洋壳俯冲推挤成陆的显生宙洋陆转换区,以巨厚深水浊流沉积及等深流沉积为特征。大陆岩石圈碰撞作用分为以下五类:裙边碰撞,裸碰撞、弱碰撞、无碰撞和碰撞走滑,碰撞的特征参数各不相同,其中只有裸碰撞在力学上属于弹性碰撞。

初论开合构造方式

开合构造方式是开合构造学中的一项重要要素,涉及开合构造动力学。开合构造方式可根据开裂带和聚合带的形态和方向性,以及扩张应力与挤压应力之间的相互关系分为平行式、斜交式、剪刀式和夹子式。夹子式开合方式是本文首次提出的,故举蒙古-鄂霍次克中生代岩浆岩带和华南晚前寒武纪构造2个典型例子予以较详论述。

满归地区早侏罗世岩浆作用及其地质意义

通过对满归地区主体岩浆岩锆石U-Pb同位素年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、构造背景及地质意义。研究区存在大量早侏罗世侵入岩和少量早侏罗世中酸性火山岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果为(199±1)^(184±1)Ma,类型为细中粒石英闪长岩、中粒花岗闪长岩、细中粒二长花岗岩、中细粒似斑状二长花岗岩、流纹岩、英安岩和安山岩,不是前人划分的新元古代—古生代,揭示了研究区有强烈的中生代早期构造-岩浆作用。岩石地球化学反映岩石为准铝质—过铝质高钾钙碱性Ⅰ型岩浆岩;轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N=3.42~32.96,Eu元素亏损程度不遵从岩石从基性到酸性增强的演化规律;大离子亲石元素Ba相对富集,Rb、Sr相对亏损,高场强元素Th、U相对富集,Nb、Ti、Y相对亏损。岩浆来源与构造分析表明,石英闪长岩与中细粒似斑状二长花岗岩来源于壳幔混合岩浆,中酸性火山岩、花岗闪长岩和细中粒二长花岗岩来源于地壳物质部分熔融作用,其形成与蒙古—鄂霍茨克缝合带的演化有关。地质和地球化学研究表明蒙古—鄂霍茨克洋壳中段可能在中三叠世末开始俯冲,至早侏罗世封闭,碰撞高峰时期在早侏罗世,晚于以往认为的晚三叠世。漠河逆冲推覆构造可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋东段闭合过程中自北向南挤压的远程效应。蒙古—鄂霍茨克洋中段、东段闭合时限对探讨东北地区中侏罗世—晚白垩世盆岭构造形成具有重要的参考作用。

大兴安岭东北部塔河地区早白垩世高Sr低Yb型侵入岩的年代学、地球化学特征及地质意义

东北地区是中国显生宙花岗岩极其发育的地区,构造演化复杂。研究大兴安岭东北部塔河地区早白垩世侵入岩是解决大兴安岭地区中生代岩浆演化及构造背景的重要突破口。塔河地区早白垩世侵入岩的岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长斑岩。运用LA-ICP-MS测年方法对花岗闪长岩和石英闪长岩进行测年,锆石U-Pb年龄分别为131±1Ma(MSWD=0.73)和130±1Ma(MSWD=2.2)。早白垩世侵入岩SiO_2含量为61.32%~71.68%,为中酸性岩类。Al_2O_3含量为13.53%~15.62%,显示为准铝质或过铝质、高钾钙碱性花岗岩。∑REE为(152.28~253.85)×10^(-6)。地球化学特征可分为高Sr低Yb型和低Sr高Yb型两类侵入岩,起源于地壳的不同深度。研究区早白垩世侵入岩形成于蒙古-鄂霍次克洋洋盆自西向东的剪切式收缩闭合作用,可能与蒙古-鄂霍次克造山带陆-陆碰撞导致下地壳加厚作用有关。

大兴安岭哈达陶勒盖组火山岩年龄、地球化学特征及其陆缘弧构造背景

根据野外调查,将大兴安岭北段新巴尔虎右旗地区的一套火山岩归属为哈达陶勒盖组。通过SHRIMP锆石U-Pb测年,获得哈达陶勒盖组绿帘石化安山岩的年龄加权平均值为(254.3±7.9)Ma(MSWD=4.7),结合区域地层对比,将该组的形成时代置于早三叠世。根据元素地球化学分析,可将哈达陶勒盖组火山岩划分为中基性和酸性火山岩两类。其中,中基性火山岩岩浆可能来源于受俯冲作用影响的岩石圈地幔,并遭受到地壳物质的混染;而酸性火山岩岩浆则形成于地壳。结合区域地质特征,通过构造环境判别,该组火山岩的形成可能与蒙古—鄂霍茨克板块向南俯冲引起的陆缘弧背景密切相关。哈达陶勒盖组的厘定丰富了大兴安岭北段地层层序,也为大兴安岭地区区域构造演化和岩浆活动提供了证据。