新疆巴音沟蛇绿混杂岩带中不同类型火山岩地球化学特征及构造环境

中天山北缘断裂带北侧的北天山晚古生代蛇绿混杂岩带呈NWW—SEE向展布,新疆巴音沟蛇绿混杂岩是该带的重要组成部分和典型代表。在前人研究基础上,对巴音沟蛇绿混杂岩带的物质组成进行详细的野外地质填图和剖面测制,发现至少存在3种玄武质岩石:与变质橄榄岩及辉长岩等伴生的玄武质岩石、与火山碎屑岩及酸性火山岩伴生的玄武质岩石及分布于蛇绿混杂岩边部的玄武质岩石。地球化学特征显示它们分别对应MORB型、OIB型和CRB型等3种不同性质的玄武岩,表明巴音沟蛇绿混杂岩带物质组成、形成演化的复杂性。通过对巴音沟蛇绿混杂岩带两侧地质体的对比研究,认为巴音沟洋关闭于早石炭世末。     

阿尔金构造带西段阿尔金杂岩变质基性火山岩的地球化学特征及其构造意义

阿尔金杂岩变质基性火山岩主要分布于阿尔金构造带西段的中阿尔金地块中,主要由斜长角闪岩类、(含)石榴黑云斜长辉石角闪岩、榴闪岩、石榴斜长辉石岩类等岩石组成.通过岩石化学、微量元素和稀土元素地球化学研究表明,中阿尔金地块北部和中南部的变质基性火山岩形成的构造环境存在明显差异:地块北部变质基性火山岩形成的构造环境具大洋(洋脊)和大陆岛弧两种,其实质上为构造蛇绿混杂岩带(英格里克构造蛇绿混杂岩带)的组成部分,而地块中南部变质基性火山岩形成的构造环境为大陆岛弧环境.由此表明,在中元古代以前中阿尔金地块可能是一个古岛弧,在古岛弧的北侧还存在有一个古大洋盆地(或古弧后盆地).     

中国东北黑龙江杂岩体蓝闪石片岩岩石学研究

黑龙江杂岩主要由蓝闪石片岩构成,蓝闪石片岩主要包括绿帘石、绿泥石、钠长石、钠质角闪石、多硅白云母和石英以及为数不多的榍石、钛铁矿和黑硬绿泥石。其中,钠质角闪石包括蓝闪石和镁质钠闪石。变质条件的压力(P)-温度(T)评价条件为400～425℃和0.69～0.86MPa,对应岩相为绿帘-蓝闪石片岩相。黑龙江杂岩蓝闪石片岩的地球化学研究表明,其原岩是可与洋岛型(OIB)玄武岩和一些洋中脊型(E-MORB)玄武岩相对比的大洋玄武岩,这说明黑龙江杂岩蓝闪石片岩的玄武岩原岩是在海底山或者在大洋隆起条件下由富集源形成的;具有洋岛型玄武岩地球化学特征的变质玄武岩以及富锰的变质燧石、大理石、变质硬砂岩和蛇绿岩鳞片的加入证明黑龙江杂岩是消减—增生杂岩,它含有变形洋壳的碎块和在被改造的前震旦纪佳木斯岩体西边缘上形成于侏罗纪的增生楔岩石;黑龙江杂岩在原岩成分上可与活动大陆边缘许多增生的杂岩相当。     

大别山宿松变质带花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分

宿松变质带位于大别碰撞造山带南部,是一个相对低级变质的构造岩石单位。该带岩石类型丰富,如云母石英片岩、花岗片麻岩、变玄武岩/斜长角闪岩、变质辉长岩、异剥钙榴岩、大理岩、石墨片岩和含磷岩系等。然而,它们的形成时代和岩石成因一直存在较大争议。为此,重点对大别山宿松变质带中花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素分析。锆石定年结果表明,这些花岗片麻岩的原岩形成时代包括晚太古代(2.5~2.7 Ga)和新元古代(770~830 Ma)两大类,经历了晚三叠纪的绿帘角闪岩相变质作用。新元古代花岗片麻岩的原岩是由经历了约2.0 Ga变质作用的晚太古代岩石在新元古代大陆裂解过程中发生重熔作用形成的。鉴于花岗片麻岩的新元古代岩浆锆石年龄记录与大别造山带超高压正变质岩的原岩形成时代一致,结合变质作用特点和已有资料与区域地质背景,进一步证明宿松变质带花岗片麻岩等参与了扬子板块的三叠纪俯冲,并发生了绿帘角闪岩相变质作用,局部可能达到高压榴辉岩相变质作用,是扬子俯冲板块在较浅深度折返的岩片。由于大陆碰撞→造山后的逆冲、推覆以及构造堆叠与剥蚀作用,造成宿松变质带中有可能卷入较深俯冲的岩片。     

新疆西天山古生代构造演化

从构造角度将西天山分为北天山弧前混杂岩带、中天山复合岩浆弧带、南天山弧后混杂岩带及南天山南缘晚古生代岩浆弧带;并且重建其古生代构造演化史：震旦纪一奥陶纪,古天山－准噶尔洋向南俯冲,在塔里木板块北缘中天山离散地体基底上形成中天山早古生代岩浆弧;志留纪－石炭纪,在中天山早古生代岩浆弧与塔里木板块之间形成南天山弧后盆地,随后该弧后盆地往北俯冲于中天山之下,此时古天山－准噶尔洋继续往南俯冲于中天山之下,从而形成中天山复合岩浆弧带;二叠纪,古天山－准噶尔洋、南天山弧后盆地相继封闭,古天山造山带形成;此后便进入陆内演化阶段;南天山南缘晚古生代岩浆弧则是塔里木板块往北的陆内Ａ型俯冲导致的．     

俯冲起始的机制、地质记录及其研究意义

板块俯冲起始是固体地球科学的重大前沿领域之一,是板块构造理论发展的关键和新方向,主要包括俯冲起始时间和机制两个关键科学问题。目前,关于俯冲起始机制存在多种模型,但根据其驱动力的来源不同,可以分为自发俯冲起始和诱发俯冲起始两类,前者包括转换断层塌陷、被动陆缘塌陷和地幔柱头周缘垮塌,后者包括俯冲传递和极性反转。不论是自发还是诱发俯冲起始过程,均会产生相应的地质记录,主要包括俯冲带(SSZ)型蛇绿岩、前弧玄武岩、玻安岩和变质底板。深入研究俯冲起始的地质记录是解开俯冲起始机制的基础,更是检验俯冲起始机制最直接、最有效的手段。另外,通过俯冲起始的地质记录研究,可对地幔属性提供制约,揭示不同源区对大陆地壳增生的贡献,并有效恢复古大洋及相关构造单元的演化历史,进而对其动力过程提供制约。虽然地质记录是解决板块俯冲起始问题的关键,但这些记录具有碎片化、非系统性的特征。在今后的研究中,应将这些地质记录进行横向、大面积对比,从而形成系统性约束; 另外,需要注意现有的地质记录和俯冲起始可能并不是一一对应的关系,即没有地质记录的地方不一定就没有俯冲起始。但无论如何,通过俯冲起始研究,可以深入理解特定板块的几何学、运动学及动力学过程,并预测板块行为。同时,对比类地行星(如火星等)的演化过程,将有助于揭开地球独特性和宜居性等未解之谜。     

北祁连早古生代俯冲杂岩带的变形特征与构造演化

北宫早古生代俯冲杂岩带分布于青海省祁连县清水沟一百经寺地区,主要由裂谷火山岩,蛇绿的构造混要岩,变质沉积岩和高压变质岩（蓝片岩和榴辉岩）等组成,各岩单位均以构造岩片形式产出,构成北由向的逆冲叠瓦式结构形式,俯冲杂岩带的变形特征,构造序列及变质作用特征,揭示了北连山带的俯冲－碰撞造山过程。     

浙西毛坦地区基性岩墙地球化学特征及其构造意义

江南造山带中新元古代基性岩墙广泛发育,其成因和构造背景的研究对认识江南造山带的构造过程和华南板块新元古代构造演化具有重要意义。对出露于江南造山带东北段的浙西毛坦地区新元古代基性岩墙进行了系统的地球化学研究。结果表明:基性岩墙的岩性主要为辉绿岩和少量辉长岩,岩相学及地球化学特征显示其主要属拉斑玄武岩系列,稀土元素特征还显示了拉斑玄武岩到高铝玄武岩的过渡;在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,Nb、Ta、Ti负异常显示了岛弧拉斑玄武岩的特征,但在MgO-FeO^*-Al₂O₃、Ti/100-Zr-3Y、TiO₂-FeO^T/MgO、Zr/Y-Zr、Ti-Zr、Zr/4-2Nb-Y和Th/Yb-Ta/Yb等图解上,基性岩墙样品大都落在洋岛、洋中脊和板内玄武岩区域,表明基性岩墙形成于伸展构造背景,主要为板内裂谷环境,且在岩浆上升侵位过程中不同程度混染了地壳物质;岩石的w(Th)/w(Ta)值及w(La)/w(Yb)值均较低,结合构造环境判别图解和岩石的拉斑玄武岩属性等,显示基性岩墙具有与地幔柱相关的岩石地球化学特征。这些特征显示,浙西毛坦地区的基性岩墙可能是Rodinia超大陆在新元古代因地幔柱活动导致软流圈上涌及部分熔融,使基性岩浆沿着由裂解作用形成的区域张裂构造侵入所形成的。     

秦岭造山带中秦岭杂岩的早古生代幔源岩浆作用

秦岭造山带是华北克拉通和扬子克拉通的缝合带,经历了复杂的碰撞-扩张-聚合的演化,以商-丹断裂带为界被分为北秦岭和南秦岭。本文对北秦岭秦岭岩群(杂岩)中的斜长角闪岩和角闪黑云斜长片麻岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和锆石Hf同位素研究,斜长角闪岩(变质玄武岩)中含有大量新元古代早期(888~957 Ma)和中元古代(~1 424 Ma)的捕获锆石,其原岩的形成时代应早于新元古代早期;角闪黑云斜长片麻岩中的变质锆石指示秦岭岩群(杂岩)在早古生代经历了变质-热事件,其锆石εHf(t)值变化于9.0~12.0,指示其原岩源于亏损地幔。     

佳木斯地块东部二叠纪锦山花岗杂岩体的成因及其地质意义

报道了佳木斯地块东部锦山花岗杂岩体的锆石LA-ICPMS U-Pb定年结果、全岩地球化学和锆石Hf同位素特征,确定了花岗质岩石的形成时代、源区性质及其地球动力学背景,同时也为中亚造山带东段的构造演化提供重要线索。花岗岩的锆石主要呈自形—半自形晶,发育显著的震荡生长环带,w(Th)/w(U)值在0.12~1.20之间,显示其典型的岩浆成因。测年结果表明这些花岗质岩石形成于早—中二叠世(260~278Ma)。地球化学特征显示:花岗质岩石w(SiO₂)值为66.75%~70.10%,w(Na2O)值为4.40%~5.23%,w(K₂O)值为0.77%~2.80%,w(K₂O)/w(Na₂O)值为0.18~0.61,A/CNK值为0.97~1.14;这些岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba和K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Zr、Ti和Hf)。锆石原位Hf同位素分析显示,花岗岩的ε_Hf(t)值介于-0.8~7.7之间,两阶段Hf模式年龄介于953~1578Ma之间。该区花岗质岩石属于偏铝质—弱过铝质的低钾—中钾钙碱性I型花岗岩,原始岩浆起源于中—新元古代增生的下地壳物质的部分熔融。结合区域研究资料,研究区内早—中二叠世花岗岩就位于活动大陆边缘环境,其形成可能与佳木斯地块东侧古大洋板块的西向俯冲作用有关。     

扬子板块西北缘碧口微地块新元古代大陆弧岩浆作用:来自锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学证据

扬子板块西北缘碧口微地块内部发育有较多的新元古代基性—中酸性侵入岩体。对碧口微地块勉略宁地区出露的新元古代二里坝花岗闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究。结果表明:二里坝花岗闪长岩2件样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为(821.3±5.5)Ma和(822.6±5.8)Ma; 二里坝花岗闪长岩主体为准铝质—弱过铝质、钙碱性系列岩石,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Ti、Nb、Ta等,为I型花岗岩; 稀土元素总含量(质量分数)为(81.5～147.3)×10^-6,球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈右倾型,具弱的正Eu异常(0.92～1.26); 锆石ε_Hf(t)为-14.06～-7.38,二阶段Hf模式年龄为2.25～1.90 Ga。结合区域地质资料认为,二里坝花岗闪长岩主要是由下地壳变基性岩部分熔融形成,是与俯冲相关的新元古代大陆弧环境下的产物。     

克拉通岩石圈地幔的形成与破坏:大洋板块俯冲的贡献

克拉通是地球上最古老的大陆地块。克拉通之所以能够长期稳定存在,主要是因为它具有巨厚、刚性的岩石圈地幔。古老克拉通岩石圈地幔具有高度难熔(富Mg、贫Fe)的特点,其密度较下伏软流圈小,能够“漂浮”在软流圈之上而长期存在。古老克拉通岩石圈地幔是在地球早期壳幔分异之后形成的,其形成可能与大洋板块的俯冲作用密切相关。典型的克拉通没有大规模的火山活动和大地震,因此,传统理论认为克拉通是稳定的。然而,越来越多的研究表明,克拉通并非一成不变,它会被改造和破坏,从而失去稳定性。造成克拉通破坏的原因是大洋板块的俯冲作用。在大洋板块俯冲触发的地球深部动力学过程中,克拉通赖以稳定存在的刚性岩石圈地幔遭受改造和破坏,岩石圈地幔的物质组成和物理化学性质发生转变,进而导致克拉通的破坏。     

新疆阿尔泰地区库尔提蛇绿岩的锆石U-Pb和角闪石40Ar/39Ar年代学及其地质意义

蛇绿岩年代学研究可以为洋壳的形成、演化以及区域板块构造演化提供重要约束.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,库尔提蛇绿岩中的斜长花岗岩形成于（389±3）Ma,蛇绿岩的形成和库尔提弧后盆地扩张的时代为中泥盆世;40Ar/39 Ar同位素定年表明,库尔提蛇绿岩中与斜长花岗岩脉互层产出的角闪片岩的40 Ar/39 Ar年龄为（277±4）Ma.结合区域构造、沉积、岩浆岩和变质岩等资料,认为库尔提弧后盆地蛇绿岩形成于泥盆纪古亚洲洋洋脊俯冲的构造背景,并在之后经历了早二叠世后碰撞软流圈上涌导致的区域变质,记录了（277±4）Ma的40 Ar/39 Ar年龄.同时,年代学研究表明,蛇绿岩侵位后可能遭受后期的变质作用,因此在使用40 Ar/39 Ar同位素对蛇绿岩定年时应特别注意.     

勉略缝合带三岔子辉绿岩墙锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成——古特提斯洋壳俯冲的年代学证据

为了弄清楚勉略构造带中三岔子岛弧火山岩的形成时代及源区特征,对南秦岭勉略缝合带三岔子岛弧蛇绿混杂岩中的辉绿岩墙样品进行了锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素组成及微量元素组成研究。结果表明,三岔子辉绿岩中的锆石主要包括2个年龄区间:有8颗锆石记录古生代年龄信息,其n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)年龄为264～487Ma,w(Th)/w(U)为0.4～0.8,其中有6颗锆石的N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)初始值为0.281934～0.282292,对应的ε_<sub>Hf(t)值为-9.4～-16.4,为典型的壳源岩浆锆石,另外2个测点(BQG-014,BQG-021)的N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)为0.282722～0.282798,对应的ε_<sub>Hf(t)值为4.5～6.3,为典型的幔源岩浆锆石;有15颗锆石记录了元古代—太古代的年龄信息,N(²⁰⁷Pb)/N(²⁰⁶Pb)年龄主要为1713～2559Ma,N(¹⁷⁶Hf)/N(¹⁷⁷Hf)初始值为0.281288～0.282263,对应的ε_<sub>Hf(t)值为-1.3～8.7,绝大部分锆石的ε_<sub>Hf(t)值大于2,显示出幔源岩浆锆石的特征。根据锆石Hf同位素组成,BQG-014和BQG-021样品为典型的幔源岩浆锆石,因此,其形成年龄(264～295Ma)应代表了勉略洋消减过程中一次重要的大陆弧岩浆作用时间。     

Constraints of REE and trace elements of high-pressure-veins and host rocks in western Tianshan on origin of deep fluids in paleosubduction zones

1　INTRODUCTIONFluids in the deep subduction zones play animportant role in the process of crust mantle inter action. This has been proved by a large number ofstudies on the geochemistry of island arc volcanicrocks[1 4]. Compared with mid ocean ridge basalts(MORB), island arc basalts (IAB) are enriched inlarge ion lithophile elements (LILE), such as Ba,Rb, Cs, and depleted in high field strength ele ments, such as Nb, Ta, Ti, and Zr. Generally,this is att…     

秦祁昆结合部三叠纪岩浆岩岩石学特征及其构造环境

秦祁昆结合部发育了大量三叠纪岩浆岩,主要沿青海南山断裂、瓦洪山断裂和多禾茂断裂周边分布,总体呈NW—SE向展布。岩石类型复杂多样,包括火山岩和侵入岩。火山岩主要以玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩和火山角砾岩为主;侵入岩主要为辉长岩、闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩、石英斑岩等。同位素年代学研究表明:秦祁昆结合部三叠纪岩浆活动主要集中在早—中三叠世和晚三叠世;233~253 Ma代表早—中三叠世岩浆活动,205~225 Ma代表晚三叠世岩浆活动。空间上,岩浆活动呈现出由NW向SE逐渐年轻化的趋势。岩石组合及岩石地球化学特征表明:秦祁昆结合部早—中三叠世岩浆岩形成于古特提斯洋由南向北俯冲的大陆边缘弧环境下,而晚三叠世可能已经逐渐进入后碰撞阶段。     

黑龙江东部完达山地体蛇绿岩形成时代及其构造意义

对出露于完达山造山带的饶河蛇绿岩和跃进山蛇绿岩进行了岩石地球化学以及锆石U-Pb年代学的研究,以便了解其成因、形成时代以及它们所揭示的区域构造背景。饶河蛇绿岩TiO₂含量高,高场强元素Nb、Ta、Hf、Zr等富集,大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,岩石样品球粒陨石标准化稀土元素配分模式及原始地幔标准化微量元素蛛网图与典型的洋岛玄武岩一致,总体表现出洋岛玄武岩的特征。跃进山蛇绿岩的微量元素特征兼具洋中脊拉斑玄武岩与岛弧拉斑玄武岩的属性,富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr等,亏损高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta等,无负Eu异常,轻微富集轻稀土元素,形成于弧后环境。测年结果表明:饶河蛇绿岩的年龄为(219.0±2.4)Ma,跃进山蛇绿岩的年龄为(311±11)Ma。结合二者形成的构造环境,在晚石炭世—晚三叠世,黑龙江东部地区在古太平洋板块向西俯冲的背景下经历了洋岛或海山的剥落与拼贴以及“弧-盆”体系演化等复杂的地球动力学过程。