天山地区新元古代—早寒武世火山岩地球 化学和岩石成因
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新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义作者:舍建忠冯长丽贾健段旭杰邸晓辰曹江宇李兴俭来源:《新疆地质》2021年第01期摘要:黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处。
该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征; 岩石具相对较低SiO2(43.90%~52.80%)、相对富Na2O(0.38%~2.97%),贫K2O(0.11%~0.47%)及Na2O>K2O特征;MgO值变化大且较高(4.25%~32.49%),较高Mg#(63.94~82.98),相对富集轻稀土((La/Yb)N为2.03~5.76),富集大离子亲石元素Rb,Ba,U,La,亏损高场强元素Nb,Ta,Ce,Ti,强烈富集Pb,说明岩石具幔源特征和岛弧岩浆特征。
LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(392.7±4.5) Ma表明,该岩体属早泥盆世岩浆活动的产物。
Hf同位素等地球化学特征和岩相学显示,岩浆起源于含有早期俯冲洋壳的亏损软流圈地幔,在岩浆演化过程中受到地壳及围岩混染,但混染作用较弱。
黑白山岩体的发现为北天山洋在早古生代沿阿其克库都克断裂向南俯冲提供了新的证据。
关键词:镁铁超镁铁岩;锆石U-Pb年龄;Hf同位素;地球化学特征;黑白山;东天山中亚造山带是世界上典型的增生型造山带,出露大量的基性-超基性岩体,是研究地壳垂向增生和壳幔相互作用过程的天然实验室[1],东天山是其重要组成部分,位于中亚造山带南缘,与铜镍矿相关的古生代中性-中基性-基性-超基性岩十分发育,含矿岩体以规模小、多阶段侵入、岩相分带清晰、成群成带出现为特点,小岩体成大矿是普遍的成矿现象,是我国铜镍矿床的主要产地之一[2-5]。
第37卷 第3期 2004年(总150期)西 北 地 质N O RT HWEST ER N GEOLO GYVol.37 No.3 2004(Sum150) 文章编号:1009-6248(2004)03-0103-06蛇绿岩年代学研究方法及应注意的问题马中平1,2,夏林圻1,夏祖春1,徐学义1,李向民1,2,王立社1,2(1.西安地质矿产研究所,陕西西安 710054;2.西北大学地质学系,陕西西安 710069)摘 要:蛇绿岩年代学在研究造山带构造演化、古洋-陆及板块构造格局恢复中至关重要。
同位素测年及化石年代学法是蛇绿岩年代学研究的基本方法。
高精度同位素测年首选锆石U-P b法(包括单颗粒锆石U-Pb法、离子探针SHRIM P U-P b法)及40A r-39A r法,同时可辅以Sm-Nd及R b-Sr等时线法测年;各种测年方法所获结果与化石年代之间应相互比对;与蛇绿岩形成、演化相关的各地质事件发生的时间可以对蛇绿岩的形成时代进行约束。
测年时必须对所测对象的特征及性质进行详细的研究。
同时,对各种测年方法的适用性和应注意的问题有所了解,唯此才能对测年结果的含义及准确性做出科学、合理的解释。
关键词:蛇绿岩;同位素测年;化石年代学;时代约束中图分类号:P597 文献标识码:A 大陆造山带中的地层系统多是不同时代、不同岩石组合、不同构造环境的构造岩块、岩片(包括蛇绿岩岩片或蛇绿混杂岩)以构造关系相叠置的复杂构造地层组合体,具有非史密斯或有限史密斯地层系统的特征[1]。
单纯运用传统地层层序律及各种构造与地质体间的相互切割关系很难搭建起造山带构造演化的年代格架。
近年来,随着同位素地质年代学新技术新方法的迅猛发展以及各种微区微量测年技术的广泛应用,使得蛇绿岩及其年代学的研究成为搭建造山带构造演化年代格架、恢复古洋-陆及板块构造格局的重要手段之一。
笔者主要对蛇绿岩年代学研究的基本方法及应注意的问题进行讨论。
第50卷 第6期Vol.50, No.6, 562–5782021年11月GEOCHIMICANov., 2021收稿日期(Received): 2020-01-03; 改回日期(Revised): 2020-03-21; 接受日期(Accepted): 2020-04-02基金项目: 新疆维吾尔自治区重点研发专项(2019B00011); 新疆维吾尔自治区重大科技专项(2018A03004); 国家自然科学基金(91962215, 41972088); 国家重点研发计划(2019YFC06005201); 第二次青藏科考项目(2019QZKK0802-01); 国家十二五科技支撑项目(2015BAB05B03); 中国科学院广州地球化学研究所135项目(135TP201601)作者简介: 李沛(1986–), 男, 博士研究生, 构造地质学专业。
E-mail:***************** 通讯作者(Corresponding author):WANGHe,E-mail:*************.cn;Tel:+86-20-85290986Geochimica▌ Vol. 50▌ No. 6▌ pp. 562–578▌Nov., 2021新疆阿克陶县乌孜别里地区流纹岩的形成时代及成因分析李 沛1,2, 王 核1*, 普 强3, 丘增旺1,2,闫庆贺1,2, 董 瑞1,2, 张晓宇1,2(1. 中国科学院 广州地球化学研究所 矿物学与成矿学重点实验室, 广东 广州 510640; 2. 中国科学院大学, 北京 100049; 3. 河北省地矿局第五地质大队, 河北 唐山 063000)摘 要: 西昆仑乌孜别里山口南侧一带火山岩地层的时代归属一直存有争议。
该套地层虽普遍发育以流纹岩为主的火山岩系, 但尚未有人对其开展系统的年代学与地球化学研究。
本次研究对该套地层中的流纹岩进行元素地球化学、锆石U-Pb 定年及Hf 同位素的研究。
黑龙江省岩石地层概况主要介绍三部分内容:一是有关黑龙江省构造单元和底层区划问题,这部分大家简单了解一下即可;二是黑龙江省地层概况,包括地层单位概况、划分对比依据和存在的主要问题,让大家对黑龙江省地层有一个整体的了解;三是重点地层单位介绍,主要是大家工作中涉及的一些地层单位,包括岩石组合、区域分布与划分对比等内容;为避免重复,二和三放在一起介绍。
一、黑龙江省构造单元与地层区划简介1、黑龙江省构造单元划分情况(主要指古生代构造单元划分)黑龙江省构造格架主体由三个相对的稳定地块和三条活动带组成。
其由北西自南东依次为:1额尔古纳地块(古元古代结晶基底、新元古代陆缘增生带、侏罗纪前陆盆地沉积和晚侏罗—早白垩世火山岩、古生代—中生代侵入岩);2大兴安岭活动带(前古生代残块、古生代活动带型沉积、古生代—中生代侵入岩);3松嫩地块(古元古代结晶基底、新元古代陆缘增生带、晚古生代上叠盆地沉积、中新生代火山—沉积岩系);4张广才岭活动带(前古生代残块、古生代活动带型沉积、古生代—中生代侵入岩);5佳木斯—兴凯地块(新太古代—中元古代结晶基底、晚古生代盖层沉积、古生代—中生代侵入岩);6完达山活动带(中三叠世—早侏罗世深海沉积、三叠纪蛇绿混杂岩、晚侏罗—早白垩世火山—沉积岩)。
对于大地构造单元划分,不同的学者有不同的观点,下面简要介绍几个划分方案:(1)黄汲清先生的划分1)额尔古纳褶皱系;2)内蒙—大兴安岭褶皱系(大兴安岭优地槽褶皱带、内蒙优地槽褶皱带);3)吉黑褶皱系(松辽凹陷、张广才岭优地槽褶皱带、佳木斯隆起);4)上黑龙江冒地槽褶皱带(属蒙古—鄂霍次克褶皱系);5)那丹哈达优地槽褶皱带(属锡霍特褶皱系)。
(2)黑龙江省地质志划分1)兴安岭—内蒙地槽褶皱区(一级),包括额尔古纳地块、大兴安岭地槽褶皱系、小兴安岭—松嫩地块、伊春—延寿地槽褶皱系;2)兴凯湖—布列雅山地块区(一级),包括老爷岭地块、完达山—西锡霍特地槽褶皱系。
中国区域地质概论中国的起源来自于古陆核的形成、发展以及演化至今天我们所赖以生存的大地。
46亿年前,地球由原始的太阳星云分馏、坍缩、凝聚而形成,大约37亿年前,华北古陆出现,成为中国最早形成的大陆,也是中华大地的根基。
中国现代大陆,是由几个主要陆核经过漫长地质时期的发展、演化、拼接和改造后完成的。
晚元古代早期以前主要为陆核陆块发展阶段,晚元古代后期至中生代初期主要为陆缘发展阶段,中生代中后期至新生代主要为陆内发展阶段。
中国大陆第一次拼接发生于晚元古代中期,其结果导致塔里木陆块与华北陆块拼接,并与扬子陆块和华夏陆块汇合形成原始中国古陆;第二次拼接发生于晚古生代后期,其结果导致西伯利亚板块南缘与塔里木——华北板块北缘连为一体;第三次拼接发生于中生代早期,其结果导致塔里木——华北板块南缘与华南板块北缘以及华南板块西缘与藏滇板块北缘连在一起;第四次拼接发生于新生代早期,其结果导致印度板块北缘与藏滇板块南缘连为一体,至此,作为统一的中国大陆形成。
大地构造演化的今天,中国各地具有不同的地质构造特征和发展演化历史,分区论述这五个不同地区:1 天山——兴安地区天山——兴安地区呈近东西向分布,北以俄罗斯、蒙古、哈萨克、吉尔吉斯和塔吉克为界,南以乌恰断裂库尔勒断裂、阿拉善北缘断裂以及华北陆块北缘断裂为界,区内除几个稳定的微型陆块外,大部分属晚元古代以后不同构造期的的陆缘活动带,此说明该地区为塔里木——华北陆块在晋宁运动后的扩张表现。
地层简况本区自晚太古界至新生代各时期地层都有发育,沉积类型齐全,以活动和过度型为主;上太古界主要为深变质岩;元古界主要为中浅变质岩与未变质地层,下古生界出露面积较小,层序齐全;寒武系主要为半深海及浅海夏理石、砂泥质岩;奥陶系分布较普遍,为深海的泥砂质岩、碳酸盐岩组合,伴有基性——酸性火山岩及其碎屑岩;志留系主要为浅海——半深海的泥沙质复理石及碳酸盐组合;上古生界分布广泛,沉积类型复杂,以准格尔——天山地区出露层序最全;泥盆系属半深海泥质岩、碎屑岩、碳酸盐岩组合,伴有火山岩,分布涉及全区,以准噶尔——北天山发育最好,以火山岩为主,三统俱全;石炭系包括海相和陆相沉积,后者分布局限;二叠系,下统由厚度巨大的浅海相及海陆交替想组成,上统为陆相碎屑岩夹火山岩;三叠系海相及海陆交替相见于黑龙江,属碎屑岩及火山岩组合,含混杂堆积和蛇绿岩套,岩相、厚度变化极大,产特提斯及环太平洋动物群;陆相稳定型分布于准噶尔;活动型分布局限,仅见于本区东部;侏罗系十分发育,陆相沉积普遍全区各种类型的盆地中,大兴安岭和吉黑中部为火山岩与碎屑岩组合,海陆交替相沉积见于完达山地区。