燕山地区喀喇沁变质核杂岩的构造特征与发育机制

通过详细的野外观察与岩浆岩锆石定年,重新分析了燕山构造带北侧喀喇沁变质核杂岩的变形特征与演化历史,认为其经历了晚侏罗世与早白垩世两期伸展变形,而不是过去认为的仅发育于早白垩世.该变质核杂岩起源于晚侏罗世(156~150 Ma)NE-SW向拉伸中,最初发育了向北东缓倾、上盘向北东运动的拆离韧性剪切带,其下盘也卷入了同期韧性变形,并有岩浆活动与上叠盆地伴生.在随后的149~145 Ma期间仅发生了有限的均衡隆升.早白垩世时(141~100 Ma),区内拉伸方向转变为NW-SE向,沿着变质核杂岩两侧发育了2条NE-SW走向、倾向相背的大型脆性正断层.这2条正断层外侧的上盘控制发育了早白垩世半地堑式盆地,而其间共同的下盘发生了地垒式隆升而成为伸展穹窿,使得晚侏罗世韧性伸展构造剥露到地壳浅部.在早白垩世伸展隆升中,核部杂岩由早期至晚期先后叠加了局部的韧性变形带与脆性正断层,显示为应变局限化的特征.对该变质核杂岩演化历史与发育机制的重新厘定,一方面为燕山构造带发生过晚侏罗世伸展活动与克拉通破坏提供了构造证据,另一方面也表明该带早白垩世强烈伸展活动普遍存在,代表了克拉通的峰期破坏.     

云蒙山变质核杂岩的变形规律与发育机制

位于燕山褶断带中部的云蒙山变质核杂岩记录了华北克拉通东部峰期破坏时的地壳伸展过程.该核杂岩受控于其东部总体NNE走向的大水峪剪切带.剪切带向SE倾,自南西向北东产状变缓,剥露程度变浅,中、南段出露韧性剪切带,北段为脆性正断层.露头构造、显微构造及石英C轴组构皆指示该剪切带为上盘向SE运动的伸展型剪切带.变形温度估计结果(300~520℃)表明,所出露的中、南段韧性剪切带起源于中地壳环境,其西侧下盘卷入的塑性变形带仅为1~3 km宽,反映没有发生过广泛的中地壳塑性流动.岩脉和岩体锆石U-Pb定年及变形岩石中角闪石、黑云母40Ar/39Ar定年表明,该核杂岩起始于135 Ma,在135~126 Ma期间经历了大水峪剪切带强烈活动、上叠盆地发育及同构造岩浆侵位(135~125 Ma).在125~114 Ma期间,该核杂岩快速隆升,大水峪剪切带同时发生伸展活动与被动隆升.剪切带及其上盘抬升至脆性域时被一系列脆性正断层所切割或取代,显示隆升是在持续的伸展活动中发生的.在随后的早白垩世晚期该核杂岩转入伸展背景下缓慢隆升阶段.上述现象表明,云蒙山变质核杂岩是早白垩世(135~100 Ma)NW-SE向持续拉伸背景下以滚动枢纽模式演化,是华北克拉通常见的板内变质核杂岩发育机制.     

小秦岭石英脉型金矿的反转成矿机制

在华北陆台南缘的小秦岭变质核杂岩内分布了许多重要的含金石英脉 ,这些石英脉受到韧性剪切带的严格控制 .应力分析表明 ,小秦岭石英脉型金矿的形成过程分为两个重要的阶段 :第一阶段在张性应力环境下形成韧性剪切带 ,温度较高、深度较大 ;第二阶段构造应力发生反转 ,由张性状态转变为压性后形成脆性逆性断层叠加在韧性剪切带上 ,含矿流体在挤压作用下向这些薄弱部位集中 ,沉淀富集形成石英脉金矿床 .     

辽西医巫闾山两条韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄:中生代构造热事件的年代学约束

贯穿辽西北部和东部、分别呈近东西向和北北东向的韧性剪切带控制着华北北部的构造格局,又制约着该区金矿床形成的主要动力学背景.野外构造解析和显微构造分析表明,前者主要具右行剪切特点,反映由北西向南东的斜冲推覆;后者主要具左行剪切特点,体现伸展兼走滑的运动特征.采自东西向剪切带的 1个样品给出了（219±4）Ma（Bi）的坪年龄;采自北北东向剪切带的两个样品分别给出了（116±2）Ma（Bi）和（127±3）Ma（Bi）的坪年龄.这些年龄为发生在晚三叠世的推覆事件和发生在早白垩世的伸展走滑事件提供了时代证据.     

胶东乳山含金石英脉型金矿的成矿年龄: 热液锆石SHRIMP法U-Pb测定

胶东乳山金矿含金石英脉中的锆石具有较高的普通铅(²⁰⁶Pb_c＝2.00%~15.88%)和Th/U比值(0.31~1.35), 其壳-幔部捕获的流体包裹体与含金脉石英中的流体包裹体类型相同, 表明锆石形成于高Th/U比值的成矿热液环境. SHRIMP法 U-Pb测定结果表明, 含金脉石英中热液锆石的形成年龄为117±3 Ma, 与前人在胶东其他地区金矿床获得的成矿年龄相接近, 代表了乳山金矿的热液成矿时间; 围岩昆嵛山二长花岗岩中锆石的形成年龄为160±3 Ma, 表明金矿床形成与二长花岗质岩浆侵位事件无直接关系. 采用SHRIMP法直接测定含金石英脉中热液锆石的U-Pb年龄, 可用来限定热液成因金矿床的成矿时代.     

安徽铜官山石英闪长岩及其包体锆石U-Pb定年与成因探讨

铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体的成因与Fe, Cu成矿作用和长江中下游岩石圈动力学演化关系密切. 本文以铜陵地区代表性的中生代中酸性侵入岩铜官山岩体及其岩石包体为研究对象, 进行了仔细的岩相学研究、矿物化学电子探针成分分析和LA-ICPMS锆石U-Pb同位素定年. 铜官山角闪 石-辉石堆积岩包体中辉石、角闪石矿物的化学成分与寄主岩中相应矿物的化学成分呈明显的线性变化, 但Al含量高, 是岩浆侵位前结晶的产物. 铜官山寄主岩及微粒闪长岩包体中辉石、角闪石矿物化学成分相似, 说明它们有密切的成因联系, 形成压力相仿. 铜官山石英闪长岩中锆石颗粒的定年结果表明该岩体的结晶年龄为137.5 1.1 Ma, 与以往不同方法的定年结果十分一致, 但本次锆石U-Pb同位素LA-ICPMS定年同时揭示了晚太古代残留锆石的存在, 证实该地区中生代岩浆作用有古老下地壳物质的参与. 定年结果还表明微粒闪长岩包体的结晶年龄为137.52.4 Ma, 与寄主岩浆的结晶年龄完全一致. 此外, 本文还结合以往的Sr-Nd-Pb同位素资料, 讨论了铜官山石英闪长岩及其包体的成因.     

小兴安岭西北部新开岭-科洛杂岩锆石SHRIMP年代学研究及其意义

兴蒙造山带东段小兴安岭西北部出露的新开岭-科洛杂岩主要由变质岩、构造片岩和花岗岩类组成. 前人依据变质程度将该杂岩划归为前寒武纪变质岩. 本文报道了科洛杂岩(黑云斜长片麻岩)、新开岭群构造片岩、新开岭杂岩中的门鹿河顶子含黑云二长花岗岩和冷川花岗闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄. 研究表明: (1) 科洛杂岩(黑云斜长片麻岩)的变质年龄为216±3 Ma(2σ), 原岩年龄为337±7 Ma(2σ). (2) 新开岭群构造片岩的原岩为中酸性火山岩, 喷发年龄为292±6 Ma(2σ); (3) 门鹿河顶子含黑云二长花岗岩侵位于167±4 Ma(2σ); (4) 冷川花岗闪长岩164±4 Ma(2σ). 这表明新开岭-科洛变质岩并不是前寒武纪变质岩, 以前认为的本区古陆块可能并不存在. 结合研究区及区域资料, 新开岭-科洛杂岩可能代表了与印支期碰撞有关的变质杂岩, 在碰撞造山后或非造山伸展背景下, 新开岭-科洛杂岩中的主要花岗岩类于中侏罗世侵位.     

东秦岭商南松树沟高压基性麻粒岩的发现及初步研究

北秦岭松树沟发育的超镁铁质岩体以构造关系就位于中、晚元古宙斜长角闪片岩之中(图1),二者共同组成一外来的无根蛇绿岩片.它于(983±140)Ma期间就位.区内斜长角闪岩中,断续出露一些呈透镜体状的透辉榴闪岩等,即前人通称的“榴闪岩”.本文所述的高压基性     

额尔古纳地块北缘早古生代后碰撞花岗岩的发现及其地质意义

漠河县洛古河岩体主要岩石类型为二长花岗岩、石英闪长岩和花岗闪长岩, 另有少量的闪长岩、英云闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、正长花岗岩及碱长花岗岩, 属高钾钙碱性岩系, 分为石英闪长岩和二长花岗岩2个单元. 石英闪长岩单元SiO₂含量介于54.79%~58.30%之间, Na₂O/CaO为0.79~1.53, Shand指数介于0.77~0.82之间, 为准铝质岩石; 二长花岗岩单元SiO₂含量介于65.29%~66.45%之间, Na₂O/CaO为1.73~3.43, Shand指数多数<1.05, 为弱过铝质岩石. 稀土元素总量为180.18~344.32 mg/g, 具Eu负异常(0.33~0.82), 稀土元素分馏不明显((La/Yb)_N介于4.12~10.45), 稀土配分曲线为轻稀土富集型. 富集Rb, Th, U, K, La, Ce, Nd, Hf, Zr和Sm等元素, 而强烈亏损Ba, Nb, Ta, Sr, P和Ti等元素. 其主量元素、稀土元素和微量元素特征表明, 洛古河岩体形成于挤压体制向拉张体制转换的构造环境, 属后碰撞花岗岩类. 石英闪长岩单元和二长花岗岩单元的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为517±9和504±8 Ma. 额尔古纳地块北缘早古生代后碰撞花岗岩的发现, 标志着萨拉伊尔运动结束于500 Ma左右, 表明位于额尔古纳地块与西伯利亚板块之间的古亚洲洋北支在早古生代期间已经封闭, 完成了古亚洲洋北洋的演化历史.     

辽宁海城炒铁河辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

对辽东海城地区的炒铁河辉长岩侵入体的锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明, 该辉长岩侵位年龄为(126±4) Ma, 说明它形成于早白垩世华北克拉通岩石圈大规模减薄背景下, 而不是长期认识的形成于古元古代裂谷环境. 该辉长岩体含有大量的年龄为古元古代(2.10～2.4和~1.87 Ga)和新元古代(747～969 Ma)的老锆石, 前者可能来源于华北地块本身, 而后者则可能来自俯冲到华北之下的扬子地块. 这些年龄信息对认识中生代华北地壳的演化具重要启示意义.     

辽宁海城炒铁河辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

对辽东海城地区的炒铁河辉长岩侵入体的锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,该辉长岩侵位年龄为(126±4)Ma,说明它形成于早白垩世华北克拉通岩石圈大规模减薄背景下,而不是长期认识的形成于古元古代裂谷环境.该辉长岩体含有大量的年龄为古元古代(2.10～2.4和~1.87Ga)和新元古代(747～969Ma)的老锆石,前者可能来源于华北地块本身,而后者则可能来自俯冲到华北之下的扬子地块.这些年龄信息对认识中生代华北地壳的演化具重要启示意义.     

内蒙古东部早中生代堆积杂岩捕虏体的发现及意义

在内蒙古东部从大兴安岭到华北克拉通发现了9处镁铁质捕虏体,经研究它们属于一套完整的堆积杂岩,其中具有典型的地幔显交代标志矿物组合:金云母、角闪石和磷灰石等,稀土、微量元素特征显示了不同组分堆积岩之间的同源关系.同位素年代学表明它们是早中生代(237～220 Ma) 幔源岩浆底侵作用的产物,是华北中生代早期幔隆背景下壳、幔相互作用和陆壳垂向增生的直接证据.     

北祁连山变质杂岩中新元古代(~775 Ma)岩浆活动纪录的发现: 来自SHRIMP锆石U-Pb定年的证据

通过SHRIMP锆石U-Pb定年法, 获得来自北祁连山牛心山片麻状花岗岩与雷公山片麻状石英闪长岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄, 分别为776±10和774±23 Ma. 两者锆石皆有明显的岩浆振荡环带与较高的Th/U比, 代表锆石是从岩浆结晶形成. 上述结果可以解释为岩浆侵位年代, 代表北祁连地区在新元古代(约775 Ma)存在一期重要的岩浆活动. 我们认为这一次岩浆活动可能与同时期全球的Rodinia超大陆裂解有关. 这一发现与邻近地区(中南祁连与柴北缘)所发现的同时期岩浆活动时间(750~800 Ma), 对于理解Rodinia超大陆在中国西部的构造演化具有重要意义.     

贵州镇远地区钾镁煌斑岩类的侵位时代

采用同位素地球化学年代学探讨贵州镇远县钾镁煌斑岩类的侵位时代.思南塘地区钾镁煌斑岩类的侵位时代:Sm-Nd等时线年龄（t）=（503±17）Ma（2σ）,Rb-Sr等时线年龄（t）=（501.2±4.6）Ma（2σ）;马坪-溪头橄榄钾镁煌斑岩的侵位时代:Sm-Nd等时线年龄（t）=（502±27）Ma（2σ）,Rb-Sr等时线年龄（t）=（497±20）Ma（2σ）,暗示深部地慢热物质在寒武纪末至奥陶纪初（503～497 Ma）上涌侵位.岩浆-构造热事件的冷却终止时间为 442.67～435.54 Ma（K-Ar法）.     

藏南聂拉木高喜马拉雅结晶岩系上部韧性变形年代学及地质意义

藏南拆离断层系(STDS)为低角度正断层,其上盘为特提斯喜马拉雅沉积岩系,下盘为高喜马拉雅结晶岩系.厘定与STDS有关的变形时限,对深入理解喜马拉雅造山带的变形机制与构造演化具重要意义.聂拉木拆离断层(ND)(86°E)位于STDS中段(81°～89°E),ND下盘不同构造位置(即采样点位与ND的构造距离)的变形花岗质岩脉具有一定程度的同构造特征,锆石-独居石U-Th/Pb年龄可以不同程度地厘定变形时间:(1)样品T11N37(ND下盘约3500m构造位置)的侵位年龄为27.4±0.2Ma;(2)样品T11N32(ND下盘约1400m构造位置)的侵位年龄为22.0±0.3Ma;(3)样品T11N25(ND下盘约150m构造位置)的侵位年龄为17.1±0.2Ma,结合ND下盘冷却历史和T11N25变形温度,认为其变形最晚开始时间约为16Ma.年代学结果表明,变形作用的最晚开始时间由下盘往拆离面逐渐变年轻.因此提出ND下盘变形迁移的新模式,即ND下盘在约27.5Ma之前开始纯剪切为主的变形作用,随后变形以约0.3mm/a的速率向拆离面移动,并于约18Ma在藏南拆离断层剪切带(STDsz)底部转化为简单剪切变形为主.由于ND变形结束于14～13Ma,这意味着北向剪切作用的持续时限小于约5Ma,对下地壳流动模型提出新的挑战.     

长江中下游燕山期最新的成岩成矿事件:来自宁镇地区的证据

江苏省宁镇地区位于长江中下游沿江成矿带的最东端,是长江中下游成矿带的重要组成部分,金属成矿与早白垩世岩浆作用关系密切,属于环太平洋构造岩浆成矿带的一部分.本次对宁镇地区中生代中酸性侵入岩体(主要为石马斑状花岗闪长岩和高资石英闪长玢岩)进行系统的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年分析,得到了109.1±1.9~101.5±0.9 Ma的年龄值,对本区中酸性侵入岩的形成时代提供了精确约束.利用40Ar-39Ar阶段加热同位素定年方法对宁镇地区磁山头铁矿床中与磁铁矿密切共生的金云母进行了成矿时代研究,测得金云母的40Ar-39Ar同位素坪年龄为104±1 Ma,这代表磁山头铁矿床成矿作用发生的时间.磁山头铁矿床矿化于早白垩世,与本区安基山和铜山斑岩-矽卡岩型矿床形成于同一成矿事件.综合长江中下游地区中生代侵入岩和矿床年代学资料并结合本次研究,认为长江中下游地区中生代存在四期(152~135,135~127,127~121,109~101 Ma)成岩成矿事件,宁镇地区燕山期中酸性侵入岩和矿床为区域最晚期成岩成矿作用的产物.     

阿尔金断裂带构造活动的40Ar/39Ar年龄证据

通过对阿尔金山阿克塞和当金山地区出露的元古代、早古生代变质岩样品中云母、角闪石和钾长石单矿物的40Ar/39Ar同位素测年研究, 获得了4组年龄数据, 其中远离阿尔金中部剪切带的样品给出461～445.2和414.9～342.8 Ma的坪年龄, 这两组年龄分别代表了被阿尔金断裂错移的岩块在晚奥陶世～早志留世和泥盆纪发生构造热事件的记录, 应同南北祁连洋槽的闭合相关.在北部构造带中受变形作用改造的花岗片麻岩样品给出178.4～137.5 Ma的坪年龄, 可以解释为阿尔金断裂带在中晚侏罗世～早白垩世发生构造活动的年龄记录, 这一构造热事件与拉萨地块向北拼贴碰撞有关.在阿尔金中部剪切带中的样品给出了36.4和26.3 Ma的两个坪年龄, 说明阿尔金中部剪切带在始新世末发生明显的走滑活动, 并且伴有强烈的绿片岩相变质作用, 这一事件在青藏高原北部的大部分地区都有所表现, 与印度-欧亚板块碰撞后的陆内俯冲有关.该研究表明阿尔金断裂带在印度-欧亚板块汇聚的大陆构造背景下具有多次脉冲式活动的特征.     

石英脉型、蚀变岩型金矿床的成矿模式

石英脉型、蚀变岩型金矿床在空间上、成因上都与花岗岩有关,现讨论其成矿模式.1 含金深部矿源层的形成花岗岩只分布在陆壳部分的事实说明,花岗岩的形成与陆壳物质有关,是在陆壳物质部分熔融的基础上形成的.花岗岩可进一步分成:(1)地壳深部型花岗岩;(2)地壳浅部型花岗岩.在我国花岗岩广泛分布,但是与金矿有关的花岗岩却分布得很少,且极不均匀,主要分布在胶     

辽东半岛煌斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对中国东部岩石圈减薄开始时间的制约

中国东部在中生代期间发生了大规模的岩石圈减薄已是不被争论的事实, 但关于岩石圈减薄开始的时间, 目前还缺乏应有的资料. 辽东半岛位于华北克拉通的东部, 是研究中国东部中生代岩石圈减薄事件的重要地区之一. 本次工作对辽东铧子裕菱镁矿矿区侵入于早元古代辽河群大石桥组菱镁矿矿层中的煌斑岩脉岩群开展了SHRIMP锆石U-Pb定年和地球化学初步研究. 结果表明, 这些煌斑岩脉是在晚侏罗世(155±4 Ma)侵位的, 并具有钾质岩浆的地球化学特征. 目前初步认为, 中国东部岩石圈减薄发生在晚中生代, 且在130~120 Ma的早白垩世达到高潮. 考虑到富钾镁铁质岩浆活动是岩石圈开始减薄的标志, 因此, 本次年代学工作所发现的辽东地区晚侏罗世钾质煌斑岩脉岩群, 可能暗示岩石圈开始减薄发生在晚侏罗世.     

不同时空背景幔源物质对比与华北深部岩石圈破坏和增生置换过程

华北克拉通地幔破坏作用, 使之成为世界研究大陆形成演化的最理想地区之一. 但有关破坏机制、时限、范围及其动力学背景, 甚至破坏前岩石圈状况等相关联问题都存争议. 华北东部不同时代(如古生代、中生代和新生代)、位置(如地块内部与边缘、郯庐断裂带和重力梯度带)火山岩所携带捕虏体橄榄岩, 及其南侧苏鲁-大别造山带地质体橄榄岩等直接的岩石圈地幔物质对比表明: 华北古老岩石圈是不均一的、存在幔内薄弱带, 中生代、新生代岩石圈减薄作用包括地幔伸展、熔体-岩石作用、不均匀侵蚀减薄与小幅增生增厚, 从而实现难熔克拉通地幔被新生饱满岩石圈地幔置换作用等复杂过程. 早中生代时, 扬子大陆深俯冲碰撞引起华北岩石圈的完整性受影响甚至破坏、边缘受俯冲陆壳释放熔/流体交代改造、岩石圈地幔伸展和构造侵位以及受山根断离扰动软流圈物质上涌侵蚀等; 早白垩世-早第三纪时, 太平洋板块俯冲进一步扰动软流圈并强烈上涌侵蚀上覆岩石圈引起它的巨大减薄作用; 晚第三纪以来上涌软流圈的热沉降作用带来小幅度岩石圈增生增厚过程, 最终实现了已存岩石圈被新生地幔置换和岩石圈整体的减薄作用, 并由此构成了陆内造山和克拉通盆地形成耦合过程的深部驱动力. 郯庐等岩石圈深大断裂带是软流体物质上涌的良好通道, 同时由于在岩石圈内部起通道作用的幔内薄弱带是不规则的, 它们引导着软流圈物质侵蚀岩石圈和岩浆喷出地表的时间存在早、晚不一致现象. 喷发时代为100 Ma的玄武岩所捕获的橄榄岩主体是饱满的, 说明华北东部的一些地区在此之前(如125~100 Ma)曾有过地幔置换作用发生.