北山造山带南缘潘家井子二叠纪弧岩浆岩的识别及构造意义

北山造山带位于中亚造山带南缘,对该带内原先划定的“前寒武系”的准确厘定或解体对理解造山带属性和构造演化过程认识具有重要意义。笔者对瓜州潘家井子一带原划定的敦煌岩群开展区域地质调查,表明其为变粒岩、浅粒岩、变质砾岩及少量斜长角闪岩和黑云石英片岩等组成的一套具有强变形、低级变质的变火山–碎屑岩。获得灰白色变粒岩、云母石英片岩和浅粒岩的锆石U-Pb年龄为294~285 Ma,同时还获得变质砾岩中花岗质砾石中锆石的最小U-Pb年龄为(272±6)Ma,未发现古老年代学信息,表明该套变质火山–碎屑岩形成时代不早于中二叠世。变质基性火山岩具有拉斑玄武岩地球化学特征,呈略微右倾的稀土元素配分模式,显示出高TiO_(2)、Na_(2)O含量,明显的Nb-Ta亏损特征,类似于弧玄武岩特征。结合本次研究成果和区域地质特征认为,潘家井子一带原划定的“敦煌岩群”应厘定为二叠纪变火山碎屑岩,形成于早—中二叠世俯冲作用相关的局部伸展构造环境。

阿拉伯地盾地质构造演化与关键地质矿产问题浅析

阿拉伯地盾位于阿拉伯板块的西南部,与红海西岸的努比亚地盾共同组成努比亚−阿拉伯地盾,是新元古代东、西冈瓦纳大陆汇聚过程中形成的泛非造山带的重要组成部分。在“沙特阿拉伯地盾精细地质填图”技术标编制过程中,笔者综合分析了该区的地质调查和研究成果,总结了阿拉伯地盾8个次级地体、主要蛇绿岩构造混杂岩带及新元古代沉积盆地的地质特征,并将阿拉伯地盾的地质演化细分为4个构造演化阶段。其中,在新元古代洋−陆转化过程中阿拉伯地盾形成了一系列重要的矿产资源。在此基础上,系统梳理了区内地层、构造、岩浆作用及与成矿相关的地质问题,提出了未来精细地质填图过程中的工作建议。

东昆仑祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿成矿时代及其地质意义——黑云二长花岗岩地球化学特征和锆石U-Pb年龄证据

虎头崖铅锌多金属矿床位于东昆仑祁漫塔格地区,矿区内中酸性侵入岩体广泛发育,且与成矿关系密切。通过高精度LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得与矿化、矽卡岩化关系密切的黑云二长花岗岩锆石的^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为234.2±1.5Ma。地球化学分析表明,黑云二长花岗岩具有高Al_2O_3、K_2O,低TiO_2、Na_2O的特征,稀土和微量元素显示其富集轻稀土元素、Rb、Th和部分高场强元素,Nb、Sr、Zr相对亏损,稀土元素表现为LREE/HREE明显分离的配分模式,总体表现为I型花岗岩的特征。在(Y+Nb)-Rb图解中落入后碰撞花岗岩区,在R1-R2因子判别图上落入造山晚期和同碰撞花岗岩重叠区,显示其可能形成于碰撞-后碰撞构造阶段。虎头崖铅锌多金属矿区Ⅵ矿带具有强烈的矽卡岩化,结合矿石组构、脉石矿物、围岩蚀变等特征,认为其具有矽卡岩型矿床的特征,形成于234.2±1.5Ma(中—晚三叠世)。

沱沱河地区扎拉夏各涌铅锌矿成矿时代及其地质意义：钾长花岗斑岩年代学和地球化学特征

三江成矿带北段是我国著名的“三江”铜多金属巨型成矿带的北延部分，构造上属特提斯巨型成矿域的重要组成部分。野外调查期间，对沱沱河矿区的扎拉夏各涌铅锌矿（化）点进行了年代学及岩石地球化学研究。通过高精度LA-ICP-MS 锆石微区原位U-Pb同位素测年，获得与铅锌矿（化）密切相关的钾长花岗斑岩^206Pb/ ^238U 年龄加权平均值为 35.96±0.61 Ma，确定铅锌矿（化）发生在古近纪始新世。地球化学分析表明，钾长花岗斑岩具有高SiO2、Al2O3、K2O， 低 TiO2、Na2O 的特征。在 TAS 岩石分类图解中样品均落入碱性系列的碱性花岗岩区，QAP分类图解中样品均落入碱性长石花岗岩区，K2O-Na2O 图解中样品投入过钾质系列区，A/NK-A/CNK 指数图解中样品投入过铝质区，为过铝质过钾质碱性系列花岗岩。稀土和微量元素地球化学特征显示，该岩体LREE、LILE 和部分HFSE 富集，REE 表现为LREE/HREE 明显分离的分配模式，强不相容大离子亲石元素Sr、K、Rb 、Ba、Th、U 和高场强元素La、 Ce、Nd 等相对富集，从多元素多方法图解中可以看出该斑岩体属于过铝质过钾质碱性—高钾钙碱性系列S 型花岗岩，形成于印度板块与亚洲板块的陆—陆碰撞，青藏高原快速隆升之后的后造山构造阶段的构造环境。

北天山构造带晚侏罗世构造隆升与沉积学响应——来自雀尔沟地区喀拉扎组地震岩及区域构造变形的启示

天山构造带是经历了多期次隆升—剥蚀过程而呈现今地形地貌特征的。在北天山山前的准噶尔盆地南缘雀尔沟一带上侏罗统喀拉扎组中发现一系列软沉积变形构造,如负载构造、液化砂岩脉、纹层卷曲变形、V型地裂缝等,属于典型的地震岩,为探讨晚侏罗世构造—沉积关系提供了重要的研究载体和时限约束。对喀拉扎组古水流方向及砾石成分分析的结果显示,喀拉扎组主要物源来自南侧依连哈比尕山地区石炭纪的火山—碎屑岩系。结合相对构造变形序列,认为北天山构造带—准噶尔盆地南缘于晚侏罗世(喀拉扎组沉积期)发生强烈的构造抬升,形成早期山前断裂带及喀拉扎组地震岩事件沉积。区域构造—沉积过程分析表明,沿北天山构造带—准噶尔盆地南缘边界断裂发生的多期次隆升、逆冲构造,揭示了盆—山构造边界和盆地沉积边界向北迁移的动态演化过程。多阶段构造隆升的动力学机制尚不明确,进一步开展构造—沉积过程研究以精细刻画盆—山结构动态演化过程,可能是理解其地球动力学机制的有效途径。

VMS矿床的后期改造对中国阿尔泰山原生VMS矿床的影响

作为Cu-Pb-Zn资源的主要提供者之一,火山成因块状硫化物矿床(VMS矿床)具重要经济价值。该类矿床经火山喷流沉积形成,并常遭后期改造,主要包括变形作用、变质作用和再活化作用。中国阿尔泰山拥有丰富的VMS矿床,成矿大致经历了早—中泥盆世火山喷流沉积期和二叠—三叠纪变形变质改造期,使原生VMS矿床的矿物结构、矿石构造、矿体形态、矿床空间结构等矿床地质特征变得复杂。重视后期改造对区内原生VMS矿床的影响,对理解VMS矿床形成演化和指导区内找矿勘查具重要意义。

祁连山地区花岗质岩浆作用及构造演化

祁连山在构造上是一条经历了多期构造旋回叠加的早古生代复合型造山带,花岗质岩浆作用研究对揭示其构造演化具有重要意义。锆石U-Pb年代学统计结果表明,祁连地区花岗质岩浆活动可以分为7个大的阶段,包括古元古代早期(2470~2348 Ma)、古元古代晚期(1778~1763 Ma)、中元古代晚期-新元古代早期(1192~888 Ma)、新元古代中期(853~736 Ma)、中寒武世-志留纪(516~419 Ma),泥盆纪-早石炭世(418~350 Ma)以及中二叠世-晚三叠世(271~211 Ma)。其中古元古代早期发育强过铝质高钾钙碱性S型和准铝质低钾拉斑高钾钙碱性I型花岗岩,记录了早期的陆壳增生及改造事件。古元古代晚期为准铝质弱过铝质高钾钙碱性钾玄质A型花岗岩,是Columbia超大陆裂解事件的产物。中元古代晚期-新元古代早期以过铝质-强过铝质钙碱性-钾玄质S型花岗岩为主,新元古代中期以准铝质-强过铝质钙碱性-高钾钙碱性A型花岗岩为主,分别对应Rodinia超大陆的汇聚和裂解事件。中寒武世-志留纪花岗岩是洋陆转换过程中的产物,约440 Ma加厚基性下地壳部分熔融形成的低Mg埃达克岩的广泛出现指示祁连地区全面进入碰撞造山阶段。泥盆纪-早石炭世花岗岩代表后碰撞伸展阶段岩浆岩组合,发育准铝质强过铝质低钾拉斑钾玄质等一系列花岗岩。中二叠世-晚三叠世花岗岩以准铝质弱过铝质钙碱性高钾钙碱性I型花岗岩为主,有少量弱过铝质高钾钙碱性A型花岗岩,是宗务隆洋俯冲消减以及碰撞后伸展过程的产物。

西昆仑东段阿羌火山岩成因及其构造意义

对西昆仑造山带东段阿羌火山岩进行了岩石学和地球化学研究,结果显示下段玄武岩属于低钾拉斑系列, N b-Ta不亏损,具有较高的Nb/La比值（0.49~1.46,平均=0.98）, LREE富集的右倾稀土元素配分模式, HREE内部分异较弱,不相容元素组成相似于大洋高原玄武岩,显示源区除软流圈成分外,还有 EMII 组分的加入；上段玄武–安山岩组合为具有类似岛弧玄武岩地球化学特征的拉斑系列岩石,富集LREE、LILE,亏损Nb-Ta、Ti等,来源于早期板块俯冲作用改造的大陆岩石圈地幔,主要结晶分异相为橄榄石＋单斜辉石＋斜长石。西昆仑东段二叠纪拉斑质玄武岩研究表明,区域上整体处于陆缘裂谷或弧后盆地大地构造环境,地幔源区具有多样性。

新疆塔什库尔干塔阿西一带火山岩成因及地质意义

通过岩石学、地球化学和同位素年代学研究,从原划"布伦阔勒岩群"中识别出一套"双峰式"火山岩,英安岩锆石LAICP-MS U-Pb年龄结果显示该套岩石形成年龄为521.3±3.3Ma,为早寒武世产物.在岩石类型上,玄武岩和英安岩属于低钾岩石系列,玄武岩相对富集Rb、Ba、K、LREE,而亏损Nb-Ta、Th,源于受早期俯冲洋/陆壳流体交代的亏损地幔熔融源区.英安岩表现出富集LILE、Th,亏损Nb-Ta、Sr和Ti.两类岩石表现出不同的稀土元素配分模式和微量元素特征,并缺乏分异演化的趋势,反映二者的成因存在差别.结合其地球化学特征和实验岩石学资料,认为英安岩为玄武岩底侵提供热,基性下地壳在相对低压条件下部分熔融形成的.这套"双峰式"火山岩组合证实区域上早古生代存在一次大陆拉张环境下的构造-岩浆事件.结合区域上研究资料,古元古代布伦阔勒岩群至少包含以下3个组成部分:(1)古元古代布伦阔勒岩群;(2)印支期高压变质岩体;(3)早古生代火山-沉积岩组合.

柴达木盆地北缘全吉群皱节山组碎屑锆石年代学特征及其地质意义

柴达木盆地北缘的全吉群主要为一套未变质的砂砾岩、石英岩、砂页岩、白云岩和冰碛岩的地层,为全吉地块基底之上的最古老的直接沉积盖层.对全吉群上部皱节山组2件紫红色细砂岩样品进行碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄测定,碎屑锆石207Pb/206Pb年龄谱特征显示,皱节山组沉积物主要以1750~1990Ma(约占84.7%)的锆石年龄最为集中,其次为2400~2500Ma的年龄值,结合区域热事件,说明皱节山组沉积物可能主要来自于全吉地块古元古代末达肯大坂岩群,部分来自德令哈杂岩体.此外,~1.95Ga和~1.85Ga的碎屑锆石具有显著优势,它记录了全吉地块在古元古代的2期重要的热事件——古元古代末镁铁质岩墙群的侵入作用和古元古代晚期的区域变质-深熔作用.

东昆仑高压变质带榴辉岩年代学、地球化学及其地质意义

近年来在东昆仑造山带中发现出露多处榴辉岩,由夏日哈木-苏海图、大格勒、宗加、尕日当(浪木日上游)、温泉、加当等多个榴辉岩、榴闪岩高压变质地体组成,呈透镜体或条带状产于金水口岩群中,构成了一条长达530km的高压变质带.从榴辉岩的岩石学、地球化学、同位素年代学等方面进行系统梳理,结果表明岩石类型复杂,主要可分为榴辉岩、退变榴辉岩、榴闪岩,岩石地球化学显示东昆仑榴辉岩SiO2含量为41.58%~59.00%,平均值为50.19%,Al2O3含量为11.27%~18.54%,平均值为14.66%,TiO2含量为0.76%~1.59%,平均值为1.03%.稀土配分曲线主要为轻稀土富集型,微量元素配分主要介于E-MORB与N-MORB之间.获得加当榴闪岩变质年龄为440±13Ma,原岩年龄为934±15Ma,同时结合东昆仑地区榴辉岩锆石年龄对其进行分析,锆石单点206Pb/238U年龄在直方图上显示出丰富的信息,变质峰期年龄出现明显3个年龄峰,分别为451Ma、432Ma和412Ma,原岩年龄出现峰值934Ma,其中515~440Ma记录了板块俯冲时段的岩浆热事件;440~420Ma为陆壳俯冲-碰撞的记录;420~390Ma是榴辉岩在折返过程中退化变质的反映.东昆仑榴辉岩变质时代与东昆仑原特提斯洋构造演化密切相关.

东昆仑祁漫塔格阿确墩地区侵入岩U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

祁漫塔格地区岩浆岩的成岩时代和形成环境的确定能对东昆仑造山带加里东期构造演化时限加以约束.对祁漫塔格西北部阿确墩地区石英闪长岩和二长花岗岩进行了年代学和岩石地球化学研究,结果显示,石英闪长岩属准铝质-弱过铝质钙碱性系列岩石;轻重稀土分馏明显,具中等-轻微铕负异常(δEu=0.79~0.90);相对富集Rb、K、Hf、Zr、Tb、Nd等元素,不同程度地亏损Ba、P、Ti、Nd、Ta、Y;具有I型花岗岩类特征.二长花岗岩属弱过铝质钙碱性系列岩石;轻重稀土分异程度极大,具明显铕负异常(δEu=0.42~0.45);富集大离子亲石元素(如Rb、K、La、Ce、Nd、Tb等),亏损高场强元素(P、Ti、Nd、Ta)和Ba、Sr、U等元素;为高分异I型花岗岩.Nd/Th、Nb/Ta、Mg^#值等指标显示石英闪长岩为壳源特征且受到幔源岩浆的影响,推测是幔源岩浆底侵地壳物质发生部分熔融形成的;二长花岗岩则是壳源的,可能与幔源岩浆底侵诱发的上地壳物质部分熔融有关,且经历了强烈的结晶分离作用.石英闪长岩和二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为448.8±3.9Ma和405.2±3.6Ma,代表其形成时代.石英闪长岩总体显示出与俯冲消减作用有关的岛弧岩浆岩地球化学特征;二长花岗岩在构造环境图解中显示为碰撞背景,但微量元素与同碰撞花岗岩典型特征不符,综合分析认为形成于后碰撞构造背景下.结合区域构造演化,推测东昆仑祁漫塔格地区在晚奥陶世持续处于俯冲消减环境中,早泥盆世之前进入后碰撞造山阶段.

东昆仑祁漫塔格晚古生代末期幔源岩浆活动成因及地质意义:以鹰爪沟岩体为例

幔源岩浆活动的成因研究,对约束区域构造演化历史具有重要意义.东昆仑祁漫塔格鹰爪沟镁铁-超镁铁质层状岩体由橄榄辉长苏长岩、含长橄榄二辉岩及橄榄二辉岩组成.获得橄榄辉长苏长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为263±4Ma,指示岩体形成于中二叠世晚期.岩石地球化学特征显示,鹰爪沟岩体具有低SiO2、高MgO、FeOt含量,富集LREE、LILE,亏损HREE以及Th、U、Nb、Ta、Ti等不相容元素等特征.全岩εNd(t)=0.73~0.92,锆石εHf(t)=8.33~13.50.综合区域地质背景资料,认为其形成于古特提斯洋俯冲作用下的活动大陆边缘裂谷,源自于受软流圈熔体和俯冲流体交代的岩石圈地幔.结合同期具有壳幔混源特征的花岗岩资料,认为东昆仑地区在中二叠世已有幔源岩浆底侵活动,主要形成于古特提斯洋俯冲体制下局部的伸展背景.

东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗岩成因、锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑西段阿确墩地区晚古生代花岗质岩体,主要分布在豹子沟一带,呈岩基状产出.岩石地球化学研究显示,其具有钙碱性、弱过铝质(A/CNK=0.99~1.04)特征;稀土元素球粒陨石标准化表现为轻稀土富集,重稀土亏损的特征,具弱负Eu异常,δEu为0.73~0.97;微量元素显示高场强元素Nb、Ta、Ti等亏损的特征,认为其形成于陆缘弧环境,属于I型花岗岩.运用LA-ICP-MS技术对该花岗质岩体进行锆石U-Pb测年,获得二长花岗岩年龄为281.5±4.0 Ma,表明其形成于早二叠世晚期.结合区域构造演化,表明特提斯洋于早二叠世晚期就已经开始向塔里木板块俯冲,该数据代表了目前已知最早的一期晚古生代-早中生代花岗岩浆活动时间,而此时的古特提斯洋处于伸展结束-俯冲开始转变时期.

广西运动在华南板块北缘的构造响应:来自生物地层学方面的证据

广西运动的构造作用范围是否涵盖华南板块北缘尚存在不同认识,并成为了制约相关构造动力学机制研究的瓶颈.此次研究聚焦北大巴山地区,以精确的笔石生物地层序列为标尺,同时综合岩石学特征认为,广西运动在华南板块北缘存在构造‒沉积响应,其构造启动时间为志留系特列奇阶Spirograptus turriculatus笔石带所代表的时限(~435 Ma),与“扬子上升”第一幕的时限基本一致.在华南板块北缘,广西运动在特列奇阶Oktavites spiralis-Cyrtograptus lapworthi笔石带所涵盖的时间范围内第一次到达构造活动峰值(~433 Ma),期间还伴随着大规模的岩浆活动.本研究进一步扩大了广西运动的构造作用范围,同时也为相关的构造发生模式和动力学机制研究提供了更多的思路和参考,即华南与华北碰撞的远程效应可能是广西运动重要的构造驱动力之一.

西昆仑麻扎达坂辉绿岩墙的成因:来自年代学和地球化学证据

西昆仑造山带显生宙以来经历了原特提斯洋和古特提斯洋两个重要的演化阶段.目前对古特提斯洋构造过程的认识仍然存在较大争议.通过对麻扎达坂辉绿岩墙进行详细的野外地质、岩石学、锆石U-Pb年代学及岩石地球化学研究,结果表明,辉绿岩锆石U-Pb谐和年龄为287±4.6Ma,代表了辉绿岩浆的结晶年龄,表明该辉绿岩墙为早二叠世岩浆活动的产物.辉绿岩的SiO2含量为48.29%~50.21%,低Mg#值(0.36~0.39),属亚碱性拉斑系列玄武岩.辉绿岩富集LREE、LILE(如Rb、Ba、Sr),亏损Nb-Ta、P等高场强元素,总体表现出类似岛弧火山岩的地球化学特征.同时,麻扎达坂辉绿岩锆石Hf同位素组成εHf(t)=4.00~13.71,平均值为7.61,TDM1(Hf)=0.76~0.38Ga)说明其不是来源于类似N-MORB的亏损地幔源区.区域地质研究表明,西昆仑及以北塔里木克拉通在早二叠世处于伸展构造背景,不存在同期的俯冲消减事件,倾向于认为麻扎达坂辉绿岩墙是在造山后伸展背景下,早期俯冲流体交代的岩石圈地幔部分熔融形成的原始岩浆经过一定程度的分异结晶沿区域性断裂侵位形成的,而与塔里木地幔柱不具有地球动力学上的联系.

祁漫塔格阿确墩地区花岗岩岩石成因:来自锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素的制约

祁漫塔格阿确墩地区花岗岩的形成背景对东昆仑加里东期碰撞-伸展过程具有重要制约意义.阿确墩地区泥盆纪侵入岩主要由花岗闪长岩和英云闪长岩组成,锆石U-Pb定年结果显示,花岗闪长岩和英云闪长岩形成年龄分别为385±5Ma和393±5Ma,为中泥盆世岩浆活动的产物.花岗闪长岩的SiO2含量为63.56%~66.57%,Mg^#为0.31~0.35,K2O/Na2O比值为0.49~0.66,铝饱和指数A/CNK值为0.95~1.02,富集Rb、Ba和LREE,亏损Nb-Ta、Sr、P和Ti等元素,具有明显Eu负异常(δEu=0.38~0.98).相对于花岗闪长岩,英云闪长岩具有较高的SiO2含量(67.93%~70.76%),K2O/Na2O值近于1(0.70~1.04),Mg^#为0.22~0.33,铝饱和指数A/CNK值介于0.99~1.02,在稀土和微量元素标准化图解上,富集LREE和LILEs(Rb、Ba),亏损HFSEs(Nb-Ta、P和Ti)元素,但表现出更为明显的LREE/HREE分异、弱的铕负异常或无异常(δEu=0.80~1.06),并具有较为宽泛的锆石Hf同位素组成εHf(t)=+1.91^+15.63,TDM2(Hf)=0.53~1.28Ga).区域地质研究表明,祁漫塔格地区在中泥盆世期间处于后碰撞伸展环境,阿确墩地区花岗质岩石为俯冲板片折返机制下,诱发的幔源基性岩浆同化混染古老地壳物质部分熔融形成,花岗闪长岩和英云闪长岩熔融压力条件随时间变化表明,中泥盆世期间区域仍然处于地壳厚度持续减薄的过程.