内蒙古阿如罕敖包花岗闪长岩年代学和地球化学及其对古亚洲洋演化的启示

内蒙古西乌旗阿如罕敖包花岗闪长岩体出露于贺根山缝合带中东段南侧。阿如罕敖包花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为332±3~327±1 Ma,显示其形成于早石炭世;岩石具有高硅(SiO2含量为65.20%~68.27%)、富钠(Na_(2)O/K_(2)O值为2.56~4.35)、高铝(Al_(2)O_(3)含量为15.61%~17.35%,A/CNK值为1.02~1.17)、低镁(MgO含量为1.16%~1.61%,Mg^(#)值为29.54~41.75)等特征;稀土元素总量较低(ΣREE=44.73×10^(-6)~88.11×10^(-6))、轻重稀土元素分馏明显[LREE/HREE=6.75~10.18,(La/Yb)N=6.65~13.85]、铕无明显异常(δEu=0.79~1.07);高Sr(Sr含量为472×10^(-6)~552×10^(-6))、低Yb(Yb含量为0.86×10^(-6)~1.13×10^(-6))、低Y(Y含量为7.29×10^(-6)~11.42×10^(-6))、高Sr/Y值(Sr/Y=43.45~75.68)。岩石地球化学特征显示阿如罕敖包花岗闪长岩具有典型高Si岛弧型埃达克岩(O型)的特征,形成于活动大陆边缘弧环境,其源岩可能是俯冲洋壳+大洋沉积物的部分熔融与上覆地幔橄榄岩发生反应的产物,在形成过程中发生了结晶分异和壳源物质的混染。本次发现可能佐证了古亚洲洋贺根山洋盆中东段在早石炭世尚未闭合。结合区域研究成果,本文初步认为古亚洲洋贺根山洋盆在早石炭世可能存在双向俯冲消减,这与前人认为古亚洲洋贺根山洋盆向北单向俯冲消减的观点不同。

内蒙古西乌旗早泥盆世Ⅰ型石英闪长岩的发现及其地质意义

内蒙古西乌旗地区位于贺根山古生代结合带南部,是研究古亚洲洋分支洋贺根山古洋盆演化的重要地区之一。该地区泥盆纪岩浆岩发现较少,对泥盆纪贺根山古洋盆的演化研究不够深入。本文对新发现的西乌旗乌和日楚鲁石英闪长岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和全岩元素组成研究。结果显示,岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(395.8±7.5)Ma(MSWD=1.4,n=8),指示石英闪长岩体形成于早泥盆世。全岩元素组成具有高硅、富钠和偏铝质特征;Rb、Ba、Th、U、Pb和Sr等大离子亲石元素相对富集,Zr、Hf、Nb、Ta和Ti等高场强元素相对亏损;稀土元素总量偏低,轻重稀土元素分馏程度较高,Eu弱负异常。这些特征表明乌和日楚鲁石英闪长岩系I型花岗岩成因;结合Y-Nb和(Y+Nb)-Rb判别图解,反映其形成于与洋板片俯冲有关的火山弧环境。乌和日楚鲁石英闪长岩的发现,指示贺根山古洋盆在早泥盆世时期仍然存在,并可能发生了朝锡林浩特微陆块的南向俯冲消减作用,此认识有别于传统认为的贺根山古洋盆仅存在北向俯冲的观点。

西藏东巧北尕苍见岛弧的厘定及地质意义

在班公错—怒江小洋盆内晚侏罗世存在向南的俯冲已被许多学者所证实,近期在班—怒带中部的东巧蛇绿岩带北侧发现一套晚侏罗世火山岩——尕苍见(组)火山岩,该套火山岩以内部变形微弱而明显有别于东巧蛇绿岩带,其地球化学特点反映具有岛弧性质,并具有初期为拉斑玄武质-钙碱性岩浆喷发,尔后以钙碱性火山活动为主,至晚期岛弧演化成熟,发生岛弧橄榄安粗质火山喷发活动,并伴有富Nb岛弧玄武岩产出。证明在班怒小洋盆内晚期也曾存在向北的俯冲作用。这一发现对完整重溯班—怒带构造演化和构建青藏高原大地构造格局具有重要意义。

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。

新疆阿合奇地区志留系砂岩地球化学特征及大地构造背景

塔里木板块西北缘沉积地层的研究,对于恢复南天山洋的演化过程有重要意义。文中利用岩石地球化学的手段,对新疆阿合奇地区志留系砂岩进行物源和构造背景分析。研究表明,阿合奇地区志留系砂岩样品的Si O2含量范围变化较大,为61.97%~93.91%,平均含量为76.76%;稀土元素球粒陨石标准化配分型式为右倾型,(La/Yb)N值较高,δEu值较低,Ce异常不明显。中—顶志留统塔塔埃尔塔格组砂岩的成熟度高于下志留统柯坪塔格组。地球化学物源分析图解和大地构造背景判别表明:研究区沉积物源区逐渐由活动型向稳定型转换,下志留统部分沉积物来自于火成岩物源区,具有主动大陆边缘和大陆岛弧性质;中—顶志留统沉积物全部来自于成熟大陆的石英岩沉积物源区。结合广泛分布的奥陶系—志留系平行不整合,认为晚奥陶世研究区为活动大陆边缘,南天山洋盆向南俯冲到塔里木板块之下;早志留世,向南俯冲结束,研究区大地构造背景开始由活动大陆边缘向稳定的被动大陆边缘转换,来自活动型物源区的沉积物逐渐减少,稳定型物源区的碎屑物质逐渐增多;中—末志留世,研究区构造背景完全转变为被动大陆边缘,碎屑物质全部来自于稳定型物源区。上述成果表明,南天山洋的演化过程中确实存在双向俯冲。

二连—贺根山缝合带晚石炭世埃达克岩的发现及古亚洲洋洋内俯冲作用

内蒙古二连—贺根山缝合带额很傲包图英云闪长岩体,出露于西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带北侧。为了确定该岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境及古亚洲洋俯冲消亡过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学和LAICP-MS锆石U-Pb年代学研究。额很傲包图英云闪长岩高硅富铝,富钠贫钾,高锶低钇,富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素和HREE,无明显Eu异常。岩石学和岩石地球化学特征表明,该英云闪长岩体为高Si埃达克岩(HSA),形成于岛弧环境,具有洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,额很傲包图英云闪长岩体的侵位年龄为(305.6±1.5)Ma,形成时代为晚石炭世。结合二连—贺根山缝合带石炭纪蛇绿岩、石炭纪—二叠纪岛弧型岩浆岩的时空分布与演化特征,认为古亚洲洋二连—贺根山洋盆在石炭纪—早二叠世处于以洋内俯冲为特征的大洋俯冲消亡过程中。

新疆东准噶尔北缘顿巴斯套地区晚泥盆世石英闪长玢岩地球化学特征及构造意义

新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩的研究对厘清古亚洲洋晚泥盆世的演化具有重要意义.新疆顿巴斯套矿区石英闪长玢岩位于东准噶尔盆地北缘,为确定其岩浆侵入活动时限和岩石成因,讨论准噶尔地块北侧的古亚洲洋在晚古生代早期的俯冲作用,开展锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、Hf同位素地球化学,全岩主微量元素地球化学、Sr-Nd同位素地球化学研究.矿区内石英闪长玢岩单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为378±2Ma,指示晚泥盆世岩浆活动.石英闪长玢岩全岩SiO_2含量为54.94%～68.64%,富Na_2O(平均含量为4.34%),Na_2O/K_2O为1.19～2.72,里特曼指数(σ)大多小于3.3,Fe_2O_3T含量为2.23%～5.65%、MgO含量为0.81%～2.77%、Al_2O_3含量为14.31%～16.99%,TiO_2含量为0.32%～1.02%,CaO含量为2.58%～4.97%,Mg~#变化于38.1～51.2,A/CNK为0.83～1.08,属准铝质钙碱性-高钾钙碱性系列.岩石富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、P、Ti),稀土元素配分曲线右倾,具有明显的轻重稀土分异,基本无Eu异常.全岩有较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0.703 783～0.703 901),较高的ε_(Nd)(378Ma)(+6.2～+6.7),年轻的TDM(560～608Ma),锆石ε_(Hf)(t)相对较高,变化于+12.1～+15.1,对应的一阶段模式年龄TDM1(Hf)为403～516Ma,显示亏损地幔源区特征.综合上述地球化学特征认为石英闪长玢岩为俯冲环境下洋壳部分熔融的产物,俯冲洋壳脱水产生的流体、熔体在上升过程中与地幔楔发生了交代反应.结合新疆北部蛇绿岩及东准噶尔北缘、阿尔泰南缘相关岛弧花岗岩、火山岩等综合对比,认为区内中-晚泥盆世存在古亚洲洋的南北双向俯冲.