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东海晚中生代岩浆弧与陆缘汇聚作用:碎屑锆石U-Pb年代约束

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地质学报 2020年第2期94卷 480-490页

作者：李晓龙许长海高顺莉黄湘通赵洪张成晨同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092 中海石油(中国有限公司上海分公司上海200335

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚大陆的重要时期,也是华南大陆构造-岩浆活动的重要时期。本文通过东海陆架盆地紧邻海礁隆起ECSs611钻井的渐新统花港组(1626~1638m)砂岩和白垩系(1638~1689m)砂岩碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等研究,获... 详细信息

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚大陆的重要时期,也是华南大陆构造-岩浆活动的重要时期。本文通过东海陆架盆地紧邻海礁隆起ECSs611钻井的渐新统花港组(1626~1638m)砂岩和白垩系(1638~1689m)砂岩碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等研究,获得了~163Ma和~120Ma两期岩浆-变质事件的锆石U-Pb年龄记录。两期岩浆锆石均具有结晶温度低(556~732℃)、流体活动元素U富集(含量82×10-6~3412×10-6)及高场强元素Nb亏损(含量0.6×10-6~13.8×10-6)等特点,它们形成于岩浆弧构造环境。与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石元素Y含量(371×10-6~2700×10-6)和U/Yb比值(0.2~6.7)偏低,指示其属于大陆锆石类型。其它碎屑锆石年龄(如2.5~2.4Ga,1.7~1.6Ga,320 Ma和256~207 Ma)与华南大陆主要构造事件一致,初步认为东海海礁隆起应属于华南大陆(华夏地块)东延的部分。如果将海礁-虎皮礁隆起作为晚侏罗世至早白垩世岩浆弧一部分,与东海福州凹陷弧前盆地和西南日本至台湾俯冲增生杂岩等单元联结起来,区域上可构成受古太平洋板块俯冲控制的晚中生代东亚大陆边缘构造轮廓,即岩浆弧→弧前盆地→俯冲增生杂岩。

关键词：岩浆弧晚中生代碎屑锆石 U-Pb年代东海

大别山北麓的奥陶纪岩浆弧:侵入岩年代学和地球化学证据

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岩石学报 2004年第3期20卷 393-402页

作者：马昌前明厚利杨坤光中国地质大学地球科学学院武汉430074

采用颗粒级锆石U-Pb和角闪石的^(40)Ar-^(39)Ar定年方法,测得大别山北坡马畈闪长质杂岩体中石英闪长岩的结晶锆石年龄分别为(463.5±3.4)和(458.6±6.7)Ma,角闪石^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为(462.7±1.4)Ma。从镁铁质包体到闪长岩和花岗岩... 详细信息

采用颗粒级锆石U-Pb和角闪石的^(40)Ar-^(39)Ar定年方法,测得大别山北坡马畈闪长质杂岩体中石英闪长岩的结晶锆石年龄分别为(463.5±3.4)和(458.6±6.7)Ma,角闪石^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为(462.7±1.4)Ma。从镁铁质包体到闪长岩和花岗岩类,ε_(Nd)(t)介于4.3～1.8之间,且随着Mg~#值的减小和SiO_2及Nb含量增高,岩石的ε_(Nd)(t)值降低,结合低Nb/Zr比值和中等-高的Ba/Th比值等特点,认为有关岩石的形成与幔源岩浆受板片流体影响并发生地壳AFC(同化混染与分离结晶同时出现)作用有关,但它们亏损Nb等高场强元素的特征,并不是地壳物质影响所致,而反映了地幔岩浆源区的特点,表明岩浆形成于与俯冲有关的环境。这一研究进一步证明,在大别山北麓的北淮阳地区,曾经发育了奥陶纪岩浆弧,向西与北秦岭岩浆弧相接。从大别山北麓的马畈杂岩体到昆仑山的布青山英云闪长岩体,中央造山带内与俯冲有关的侵入岩侵位年龄有向西变新的趋势,可能意味着原特提斯秦岭洋在向华北地块南缘活动大陆边缘俯冲过程中,是从东向西逐渐关闭的。

关键词：锆石U-Pb年龄闪长岩古生代岩浆弧大别造山带

东昆仑布尔汗布达早古生代岩浆弧的形成与演化初探

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地球科学 2022年第4期47卷 1253-1270页

作者：王秉璋李积清付长垒许海全李五福青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国地质科学院地质研究所北京100037

东昆仑布尔汗布达弧位于东昆中断裂南侧,不同于北昆仑晚古生代-中生代岩浆弧,是东昆仑早古生代岩浆岩广泛分布的地区,对研究原特提斯洋俯冲-增生过程具有重要意义.报道了布尔汗布达地区早古生代岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年、L... 详细信息

东昆仑布尔汗布达弧位于东昆中断裂南侧,不同于北昆仑晚古生代-中生代岩浆弧,是东昆仑早古生代岩浆岩广泛分布的地区,对研究原特提斯洋俯冲-增生过程具有重要意义.报道了布尔汗布达地区早古生代岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf和Sr-Nd同位素资料,结合以往研究成果,推断布尔汗布达弧与增生造山作用相关的岩浆活动可以划分为寒武纪(515~482 Ma)、中奥陶世(465~463 Ma)和晚奥陶世-早志留世(454~438 Ma)3期.寒武纪岩浆岩是富铌镁铁-超镁铁质岩和偏铝质中高钾钙碱性闪长岩,中奥陶世为弱过铝质高钾钙碱性二长花岗岩,晚奥陶世岩浆岩主要是弱过铝质中高钾钙碱性花岗闪长岩和二长花岗岩,次为中钾钙碱性偏铝质石英闪长岩和拉斑玄武质辉绿岩.3期岩浆活动中酸性侵入岩微量元素组成与弧安山岩(CAA)相似,寒武纪闪长岩Sr/Y比值(22.6~30.0)低,中奥陶世二长花岗岩Sr/Y比值(34.4~37.1)中等,晚奥陶世花岗闪长岩和二长花岗岩Sr/Y比值(49.4)较高,并且均富集全岩放射性成因Sr、Nd同位素;寒武纪闪长岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.7151~0.7157,ε_(Nd)(t)值为-7.4~-7.3;中奥陶世二长花岗岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i是0.7076~0.7077,ε_(Nd)(t)值是-2.5~-2.4;晚奥陶世花岗闪长岩和二长花岗岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i是0.7059~0.7065,ε_(Nd)(t)值是(-3.3~-1.7),闪长岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i是0.7069~0.7085,ε_(Nd)(t)值是-6.0~-5.6.锆石Hf同位素组成变化较大,寒武纪闪长岩ε_(Hf)(t)为-6.8~-4.4,中奥陶世二长花岗岩ε_(Hf)(t)是+0.13~+2.90,晚奥陶世花岗闪长岩和二长花岗岩ε_(Hf)(t)为-2.7~9.2,闪长岩ε_(Hf)(t)为-8.6~-2.1.综上所述,推断布尔汗布达弧是原特提斯洋向南俯冲形成的安第斯型陆缘弧,经历了3个重要的演化阶段,早期(515~482 Ma)俯冲带楔状地幔部分熔融形成基性岩浆,同时诱发古元古代下地壳重熔形成中酸性岩浆;中期(465~463 Ma)幔源基性岩浆底侵,下地壳加厚,地壳部分熔融形成小规模酸性岩浆,晚期(454~438 Ma)幔源基性岩浆底侵、加厚下地壳形成,下地壳部分熔融,形成大规模具有埃达克岩地球化学成分的中酸性岩浆岩.

关键词：东昆仑布尔汗布达早古生代岩浆弧岩石学

黑龙江黑河地区早侏罗世岩浆弧的火成岩记录及其成因

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地球科学 2020年第7期45卷 2538-2554页

作者：刘继旭刘翠邓晋福罗照华张昱贺国奇刘庆岳洪举中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 黑龙江省地质矿产局黑龙江哈尔滨150036 黑龙江省有色金属地质勘查七〇一队黑龙江哈尔滨150028

黑河地区广泛发育中生代火成岩类,但是其形成时代、不同阶段的火成岩组合、岩石成因以及形成的大地构造背景还有争议.对黑河卧牛湖一带的侵入岩开展详细的野外地质学、岩石学、地球化学、年代学等研究,以揭示岩石的时代、成因等.对卧牛... 详细信息

黑河地区广泛发育中生代火成岩类,但是其形成时代、不同阶段的火成岩组合、岩石成因以及形成的大地构造背景还有争议.对黑河卧牛湖一带的侵入岩开展详细的野外地质学、岩石学、地球化学、年代学等研究,以揭示岩石的时代、成因等.对卧牛湖附近产出的闪长岩及二长花岗岩开展的LA-ICP-MS锆石测年结果表明其形成于175.53±0.53 Ma和177.25±0.45Ma,即早侏罗世.该区这一时期火成岩主要为深成相侵入岩、少量脉岩,岩石类型主要为(二长)花岗岩、花岗闪长岩及少量的二长岩类,脉岩主要为花岗质、闪长质岩脉等,是含有英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1)的T1T2G1G2岩石组合,上述岩石在TAS图上主要是亚碱性系列,硅钾图上主要为高钾钙碱系列,Peacock指数为钙碱性或碱钙性,准铝质-过铝质,硅镁图中多为MA系列,微量元素蛛网图一般富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、La、Ce、Ti等元素,稀土元素配分曲线为右倾型,轻稀土较陡,重稀土较平缓.上述岩石组合及其特征均指示岛弧岩浆岩的特征.结合构造环境判别认为该花岗岩类形成于与洋俯冲有关的环境,岩浆可能形成于俯冲玄武质洋壳的局部熔融并与上覆地幔楔发生过反应以及兴安弧下地壳的局部熔融,认为与北部蒙古-鄂霍次克洋的演化有关.

关键词：黑河卧牛湖洋俯冲岩浆弧 T1T2G1G2岩石组合年代学

东海晚中生代岩浆弧和板块俯冲:FZ211井碎屑锆石的约束

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地质学报 2021年第6期95卷 1743-1753页

作者：斯琴许长海高顺莉同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚陆缘的重要时期,也是华南大陆岩浆活动的重要时期。本文选用东海陆架丽水凹陷FZ211井紧邻中生代花岗岩基底的石门谭组(2031~2097m)和明月峰组(1755~1806m)的砂岩样品,开展碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素... 详细信息

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚陆缘的重要时期,也是华南大陆岩浆活动的重要时期。本文选用东海陆架丽水凹陷FZ211井紧邻中生代花岗岩基底的石门谭组(2031~2097m)和明月峰组(1755~1806m)的砂岩样品,开展碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等分析,获得了侏罗纪(180~160Ma)和白垩纪(140~80Ma)两期主要的岩浆事件记录,以120~80Ma年龄组分更为发育。两期岩浆锆石均具有结晶温度低(605~792℃)、流体活动元素U、Th和LREE富集以及高场强元素Nb、Ta、Ti和HREE亏损特点,它们形成于典型的岩浆弧构造环境,岩浆中侏罗纪俯冲物质的加入明显优于白垩纪。与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石U/Yb值(0.1~5.1)与大陆锆石类型一致,白垩纪岩浆锆石呈现向洋壳锆石过渡的趋势。东海渔山隆起应是晚中生代大陆岩浆弧的重要组成部分,120~80Ma是俯冲和岩浆活动的强烈时期,东亚陆缘从侏罗纪到白垩纪显现出古太平洋板块俯冲回滚的特点。如果将渔山隆起岩浆弧与福州凹陷弧前盆地和SW日本到台湾的俯冲杂岩联结起来,区域上可构成晚中生代东亚陆缘汇聚的构造轮廓,即岩浆弧-弧前盆地-俯冲增生杂岩。

关键词：碎屑锆石岩浆弧晚中生代东亚汇聚东海

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广西凭祥地区早二叠世的岩浆弧及其构造意义

矿物岩石 2002年第3期22卷 61-65页

作者：吴根耀季建清何顺东钟大赉中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 北京大学地质系

广西凭祥地区有 3种不同建造背景的二叠三叠系。深水相的下二叠统呈一飞来峰推覆在台地型的石炭纪早三叠世沉积和早中三叠世浊积岩上 ,与前者共生的基性 -超基性岩是古特提斯岩浆弧的记录 ,当时的被动大陆边缘在百色阳圩田林八渡 ,说明... 详细信息

广西凭祥地区有 3种不同建造背景的二叠三叠系。深水相的下二叠统呈一飞来峰推覆在台地型的石炭纪早三叠世沉积和早中三叠世浊积岩上 ,与前者共生的基性 -超基性岩是古特提斯岩浆弧的记录 ,当时的被动大陆边缘在百色阳圩田林八渡 ,说明洋壳向南西消减 ,早二叠世弧的原形成位置可能在越南境内 ,早 -中三叠世的弧则已向北东迁移 ,在中越交界区形成图尔基式造山带。

关键词：广西凭祥地区早二叠世岩浆弧古特提斯中越交界区

南海西部晚中生代岩浆弧:KP1-1-1井碎屑锆石约束

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地球科学 2022年第7期47卷 2328-2336页

作者：范彩伟胡林胡潜伟中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570312 中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266000

晚中生代是古太平洋板块俯冲和南海北部岩浆弧发育时期,开展珠江口盆地KP1-1-1井钻遇的浅变质砂岩的近源沉积研究有助于揭示岩浆弧源区的构造特点.根据LA-ICPMS碎屑锆石分析,KP1-1-1浅变质砂岩中存在129~155 Ma、155~172 Ma和172~196 M... 详细信息

晚中生代是古太平洋板块俯冲和南海北部岩浆弧发育时期,开展珠江口盆地KP1-1-1井钻遇的浅变质砂岩的近源沉积研究有助于揭示岩浆弧源区的构造特点.根据LA-ICPMS碎屑锆石分析,KP1-1-1浅变质砂岩中存在129~155 Ma、155~172 Ma和172~196 Ma三个年龄组分,这一特点与区域上构造岩浆事件一致.碎屑岩浆锆石流体活动性元素富集(如U和Th),高场强元素亏损(如Nb、Hf和Ti);元素组成U/Yb(0.34~3.92)、Sc/Yb(0.48~2.28)、Hf/Th(14.4~186.6)和Th/Nb(24.3~462.7)具有大陆岩浆弧特点;计算的锆石Ti温度为551~786℃,表明属于低温弧岩浆作用.碎屑岩中172~196 Ma锆石组分记录了东沙-大仑-雁荡岩浆弧向西南的进一步延伸,与侏罗纪早期古太平洋斜向俯冲到华南陆块之下有关. 155~172 Ma岩浆锆石与古板块强烈俯冲有关,对应于华南165~150 Ma大规模花岗质岩浆活动. 129~155 Ma时期板块俯冲减弱或俯冲带后撤,可与浙闽同时期板内强烈火山活动对比.碎屑岩中测得最年轻年龄为128.8 Ma,表明KP1-1-1钻遇浅变质砂岩形成时代晚于128 Ma,应属于白垩系,不是传统上认为的下古生界岩系.

关键词：南海碎屑锆石岩浆弧晚中生代地层厘定地质年代学

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岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

地质论评 2015年第3期61卷 473-484页

作者：邓晋福冯艳芳狄永军刘翠肖庆辉苏尚国赵国春孟斐马帅姚图中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室北京100083 中国地质调查局发展研究中心北京100037

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高... 详细信息

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。

关键词：岩浆弧岩浆前锋组成极性弧成熟度弧地壳新生陆壳

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俯冲带岩浆弧安山岩的成因研究进展

地球科学进展 2021年第3期36卷 288-306页

作者：张晓智周怀阳钱生平同济大学海洋与地球科学学院上海200092

安山岩是俯冲带岩浆弧中重要的岩石类型,其成因至今仍是国际地质学界研究的热点之一。根据安山岩分布的地质背景,岩浆弧安山岩可以简单划分为陆弧安山岩和洋弧安山岩,二者在化学成分和空间分布等方面存在明显差异。自20世纪20年代末以来... 详细信息

安山岩是俯冲带岩浆弧中重要的岩石类型,其成因至今仍是国际地质学界研究的热点之一。根据安山岩分布的地质背景,岩浆弧安山岩可以简单划分为陆弧安山岩和洋弧安山岩,二者在化学成分和空间分布等方面存在明显差异。自20世纪20年代末以来,大量的研究成果丰富了人们对岩浆弧安山岩成因的认识,逐渐将其归纳为玄武质岩浆输入和安山质岩浆输入2种模型。玄武质岩浆输入模型认为形成岩浆弧安山岩的初始岩浆成分为玄武质,强调分离结晶、同化混染和岩浆混合等壳内过程;而安山质岩浆输入模型认为地幔源区可以直接形成安山质熔体,强调俯冲板片来源的流体/熔体—地幔橄榄岩的交代反应和沉积物底辟等壳下过程。虽然岩浆弧安山岩的成因研究取得了一定的进展,但每一个模型都有亟待完善之处。地幔交代岩的实验岩石学研究、安山岩与大陆地壳形成与演化间的关系、理论计算和模拟的应用等都是未来需要研究的领域。

关键词：安山岩岩浆弧俯冲带岩石成因