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原特提斯洋在滇西南地区的俯冲记录:来自保山地块奥陶纪花岗岩的年代学、地球化学以及Hf-Nd同位素的支持

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岩石学报 2024年第4期40卷 1142-1162页

作者：王晨刘正宏李刚刘俊来李文庆班丁张诺玄雨菲吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb... 详细信息

中国西南地区在早古生代期间位于冈瓦纳大陆北缘,该地区保存有早古生代岩浆岩记录,它们的形成与原特提斯洋的演化密切相关。本文报道了滇西南地区保山地块平达乡附近的早古生代花岗岩的岩石学、全岩主-微量地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Hf同位素和磷灰石Nd同位素组成,以探讨保山地块早古生代花岗岩的岩石成因、岩浆源区性质以及岩体形成的地球动力学机制。通过对保山地块平达花岗岩中岩浆锆石开展LA-ICP-MS U-Pb同位素测试,结果显示花岗岩形成于465.9~454.9Ma,是中-晚奥陶世岩浆作用的产物。平达岩体主体岩性为二长花岗岩,主要矿物组成为斜长石、石英和碱性长石(条纹长石和正长石),次要矿物为黑云母和白云母。本文报道的花岗岩样品显示出高的SiO_(2)(72.16%~76.87%)和Al_(2)O_(3)(12.50%~14.36%)含量,低的MgO(0.12%~0.64%)、Mg#(20.9~35.9)、Cr和Ni含量以及较高的Rb/Sr和Rb/Ba比值;结合花岗岩较高的A/CNK值(1.06~1.45),显示弱过铝质至强过铝质的特征,表明其属于S型花岗岩。此外,平达岩体二长花岗岩样品具有低的Al_(2)O_(3)/TiO_(2)比值和变化的CaO/Na_(2)O、Rb/Sr、Rb/Ba比值,表明其岩浆源区包含泥质岩石和砂质岩石,显示混合源区的特征。结合滇西南早古生代二长花岗岩变化较大的锆石εHf(t)值(-11.10~-4.05)、磷灰石εNd(t)值(-8.76~-6.96)和Hf同位素二阶段模式年龄(2140~1704Ma),表明它们的岩浆源区为古元古代地壳中泥质岩石和砂质岩石混合源区。综合滇西南地区广泛发育的早古生代岩浆岩以及同时期的蛇绿混杂岩记录,本文认为保山地块早古生代S型花岗岩是地壳沉积组分部分熔融的产物,形成于原特提斯洋西向俯冲相关的活动大陆边缘背景。

关键词：早古生代花岗岩原特提斯洋保山地块岩石成因 S型花岗岩西向俯冲

华北板块北缘东段柳河盆地早白垩世鹰嘴砬子组碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

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地球科学 2024年第3期49卷 907-921页

作者：梁云怡许中杰周洋程日辉蓝艺植何奕言吉林大学地球科学学院吉林长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林长春130061

华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响,发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘,对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世... 详细信息

华北板块北缘在晚中生代受到古太平洋板块西向俯冲作用的影响,发育强烈的构造变形及大规模的岩浆活动.研究区柳河盆地地处华北板块北缘,对其开展研究能够为约束华北板块北缘晚中生代构造演化阶段提供沉积方面的证据.依据对盆地早白垩世鹰嘴砬子组样品碎屑组分、岩性序列、沉积相演化特征的研究,结合碎屑锆石U-Pb年代学判断,盆地样品矿物组成具有石英含量较低,岩屑和长石含量较高的特点,显示沉积物物源主要来自岩浆弧物源区.两组碎屑锆石U-Pb年龄组成相似,以晚中生代为主,古元古代为辅.L1-B178样品(岩心)碎屑锆石存在约127Ma的主峰和约2553Ma的次峰;P303-B3样品(剖面)存在约126Ma的主峰和约2545Ma的次峰,中生代沉积物物源可能来自盆地东北侧丰富的岩浆岩.早白垩世鹰嘴砬子组最年轻碎屑锆石颗粒的U-Pb年龄限定岩层的最大沉积年龄为(125±4)Ma,介于早白垩世巴雷姆阶与阿普特阶,与层内流纹岩样品(124.3±0.7)Ma的锆石加权平均年龄吻合.通过对柳河盆地样品矿物组成特点、沉积相演化和碎屑锆石U-Pb年代学特征综合判断,盆地在(125±4)Ma已接收到古太平板块俯冲作用带来的物源.

关键词：柳河盆地早白垩世鹰嘴砬子组锆石U-Pb定年物源地质年代学岩石学

辽北清原夏家堡中侏罗世侵入体岩石地球化学特征及构造意义

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地球科学 2024年第3期49卷 868-892页

作者：段东郑常青梁琛岳宋志伟陈龙李冬雪孙晓蕾耿志忠吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林大学自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林长春130061

辽北清原地区位于华北板块北缘东段,是研究古太平洋构造域的典型地区之一.研究区中生代岩浆岩的成因及构造背景对认识古太平洋构造域的演化具有重要意义.本次研究对清原夏家堡地区辉长苏长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年... 详细信息

辽北清原地区位于华北板块北缘东段,是研究古太平洋构造域的典型地区之一.研究区中生代岩浆岩的成因及构造背景对认识古太平洋构造域的演化具有重要意义.本次研究对清原夏家堡地区辉长苏长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学分析.锆石U-Pb测年结果表明,辉长苏长岩形成于中侏罗世晚期((163.8±2.4)Ma),石英闪长岩形成于中侏罗世中期((169.9±2.2)Ma),花岗闪长岩形成于中侏罗世中期(169.9~167.3 Ma).岩石地球化学特征上,辉长苏长岩和石英闪长岩属于钙碱性系列岩石,具有低硅、富铝、高镁及较高的Mg#,弱富集轻稀土元素(LREEs),富集Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素(LILEs),亏损Nb、Ta等高场强元素(HFSEs),Eu呈微弱的正异常或无异常;花岗闪长岩具有较高的硅、铝和全碱含量,具有高钾钙碱性I型花岗岩地球化学特征,Sr/Yb值较高,Eu具弱的负异常,富集LREEs和LILEs(Rb、K、Ba等),亏损HFSEs(Nb、Ta等).上述地球化学特征表明辉长苏长岩和石英闪长岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片析出流体所交代的岩石圈地幔部分熔融;花岗闪长岩是俯冲背景下受流体交代的下地壳基性火成岩部分熔融的产物.结合区域构造演化史和区域岩浆活动时空分布规律,认为辽北清原夏家堡地区中侏罗世侵入体的形成与古太平洋板块的俯冲作用有关.

关键词：古太平洋 Ⅰ型花岗岩岩石成因中侏罗世中基性侵入岩岩石学地球化学

藏北阿索地区早白垩世蛇绿岩时代、岩石成因及构造环境

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地质通报 2024年

作者：张晟硕王明余长胜申迪旦增确旺周金禄郝彬煊吉林大学地球科学学院自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室

狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带位于中、北拉萨地块交界处，带内的蛇绿岩作为古海洋岩石圈残片是恢复狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带洋陆格局及构造演化过程的重要依据之一。以阿索地区蛇绿岩组合的层状辉长岩和辉绿玢岩的锆石U-Pb测年和全岩地... 详细信息

狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带位于中、北拉萨地块交界处，带内的蛇绿岩作为古海洋岩石圈残片是恢复狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带洋陆格局及构造演化过程的重要依据之一。以阿索地区蛇绿岩组合的层状辉长岩和辉绿玢岩的锆石U-Pb测年和全岩地球化学测试数据为基础，结合前人研究，确定蛇绿岩的形成时代，分析蛇绿岩的岩石成因和构造环境。层状辉长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（117±2）Ma(MSWD=0.79)，辉绿玢岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为（114±2）Ma(MSWD=0.91)，表明其形成时代为早白垩世。层状辉长岩总体表现出富Al、Ti、Fe，贫Mg、Ca、Mn，稀土元素显示右倾分布的特征；辉绿玢岩整体上富Al、Fe、Mg，贫Ti、Mn、P，稀土元素显示出平坦型分配型式，两种岩石都存在Nb、Ta等元素的亏损。阿索早白垩世蛇绿岩的层状辉长岩和辉绿玢岩经历了不同程度的分离结晶作用，它们均来自于亏损的尖晶石橄榄岩地幔，在形成过程中受到了俯冲沉积物的影响。阿索早白垩世蛇绿岩表现出洋中脊玄武岩至火山弧玄武岩过渡特征。结合区域地质背景，本文约束了狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带早白垩世的构造演化历史，提出阿索早白垩世蛇绿岩形成于弧前环境，狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带所代表的洋盆在早白垩世早期尚未闭合。

关键词：青藏高原狮泉河-纳木错蛇绿混杂岩带阿索蛇绿岩早白垩世弧前蛇绿岩

西藏改则粗面安山岩岩株中锆石（HF-1）的U-Pb年龄——一种潜在的新标样

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地质通报 2024年

作者：贾存宝郝宇杰任枫狄范建军李予晋张宇婷汪元平王庆丰王辛蔚吉林大学地球科学学院自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室

用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICP-MS），可以获得锆石微区原位的U-Pb年龄和化学组成。然而，基体效应是影响LA-ICP-MS微区测定准确性的主要因素，使用具相同化学组成及物质形态的标准样品的测值，来校正未知样品，可以最大程度地消除不... 详细信息

用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICP-MS），可以获得锆石微区原位的U-Pb年龄和化学组成。然而，基体效应是影响LA-ICP-MS微区测定准确性的主要因素，使用具相同化学组成及物质形态的标准样品的测值，来校正未知样品，可以最大程度地消除不同化学元素在不同样品中的电离率差异，即尽可能地消除基体效应的影响。本文旨在开发一种新的锆石U-Pb定年标样HF-1。采集锆石HF-1的岩体位于西藏改则县县城城北15公里处，岩体的主要岩性为粗面安山岩。对锆石HF-1进行LA-ICP-MS微区测定，将测得的数据分成了五组共529个点（每组数据上的测点在HF-1不同颗粒或同一颗粒的不同位置），锆石Ple?ovice作为监控标样与锆石HF-1同时测定，锆石HF-1的U-Pb年龄用91500标样校正，结果显示，锆石HF-1具有均一的U-Pb年龄，Ple?ovice的206Pb/238U年龄加权平均值为337.4±1.3 Ma（MSWD=0.086，n=36），与文献给出的337.4±1.0 Ma（2σ，n=68）一致，证明了实验的准确性和实验结果的可靠性。通过与锆石标样91500、Ple?ovice、Qinghu、Penglai等的对比，表明了锆石HF-1可以作为锆石U-Pb定年监控标样，推荐锆石HF-1的U-Pb年龄为238.35±0.31Ma（MSWD=0.117），对应的206Pb/238U比值为0.037675±0.000052（MSWD=0.104，n=529）。

关键词： HF-1 基体效应 LA-ICP-MS U-Pb年龄监控标样 Ple?ovice

辽西兴城娘娘顶地区花岗质片麻岩形成时代与变形样式

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第3期54卷 890-904页

作者：赵佳奇宋志伟田志远王虞舜张猛杨宁梁琛岳吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室(吉林大学) 长春130061

辽西兴城地区出露的大面积花岗质岩石遭受了强烈的韧性变形改造,其独特的变形样式为研究华北克拉通东北缘中生代以来的构造演化提供了独特的视角。兴城娘娘顶地区出露的花岗质片麻岩塑性变形特征显著,矿物拉伸线理均以低角度向NNE倾伏,... 详细信息

辽西兴城地区出露的大面积花岗质岩石遭受了强烈的韧性变形改造,其独特的变形样式为研究华北克拉通东北缘中生代以来的构造演化提供了独特的视角。兴城娘娘顶地区出露的花岗质片麻岩塑性变形特征显著,矿物拉伸线理均以低角度向NNE倾伏,整体表现出上盘向SSW的逆冲型韧性剪切变形。最新的花岗质片麻岩中锆石U-Pb年代学结果显示,其原岩形成时代为(169.5±1.6)Ma,为中侏罗世。典型变形岩石的石英EBSD(电子背散射衍射)分析、流变学参数估算,指示变形岩石古差异应力值为13.8~17.7 MPa,应变速率为1.16×10^(-16)~2.20×10^(-14)s^(-1),变形温度介于350~450℃之间。综合研究认为该期变形为发育于中浅部地壳层次绿片岩相的缓慢变形,与晚侏罗世末期—早白垩世早期蒙古—鄂霍茨克洋俯冲闭合的远程效应和古太平洋板块俯冲作用的叠加影响有关。

关键词：辽西地区花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学 EBSD 流变学参数古太平洋板块

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藏东贡觉地区岩质滑坡多发性研究——以色拉滑坡为例

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地质通报 2024年

作者：周金禄王明余长胜张文孙琦申迪旦增确旺张晟硕郝彬煊吉林大学地球科学学院自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林大学建设工程学院

贡觉地区地处藏东金沙江板块缝合带，滑坡灾害规模大、频率高且分布广泛，对当地房屋、道路、桥梁安全等影响严重。目前针对滑坡的研究多侧重于滑坡发生后依据其工程地质参数来展开，对于滑坡的基础地质特征方面研究较少，而探明典型滑... 详细信息

贡觉地区地处藏东金沙江板块缝合带，滑坡灾害规模大、频率高且分布广泛，对当地房屋、道路、桥梁安全等影响严重。目前针对滑坡的研究多侧重于滑坡发生后依据其工程地质参数来展开，对于滑坡的基础地质特征方面研究较少，而探明典型滑坡的基本地质特征可以为解译滑坡的孕灾机理及灾害预防提供理论支撑。本文通过收集前人的研究资料以及对色拉滑坡的野外地质调查，从基础地质角度入手，分析了滑坡的岩石岩性特征及构造特征，总结了该区滑坡多发的原因及滑坡的破坏特点。本研究认为，该地区滑坡多发是地层岩性及其滑坡体本身所发育的一系列构造等内在因素和地震、降雨等外在因素的共同影响的结果。色拉滑坡发育地层整体属金沙江构造混杂岩带，岩性复杂，主要由二叠-早三叠世岗托岩组各类片岩、片麻岩基质和少量大理岩、长石石英砂岩等岩块组成，岩石整体比较软弱，容易发生变形。滑坡构造表现为古构造和新构造叠加的特征，此外在滑坡后缘发育大量拉张裂隙，而且岩石自身内部节理发育且产状多变，进一步降低了岩石强度。其次该区新老断层存在多期活动，断层面上下岩性不一且在断层面处发育有软弱夹层，滑坡的稳定性受软弱夹层演化强度的影响较大，为滑坡的发生埋下了隐患。

关键词：藏东色拉滑坡岩性构造特征

吉林红旗岭晚三叠世镁铁超镁铁质侵入体矿物化学和岩石地球化学特征:对镍铜成矿的启示

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地学前缘 2024年第2期31卷 249-269页

作者：王建杨言辰李爱袁海齐吉林大学地球科学学院吉林长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林长春130026 青岛大学计算机科学技术学院山东青岛266071

吉林红旗岭镁铁超镁铁质侵入岩群位于中亚造山带东段南缘,由3个北西向岩带(I、II、III)组成,包括30多个小岩株,其中I-岩带的部分岩体伴有铜镍矿化,并且其1和7号岩体分别形成了中型和大型岩浆铜镍硫化物型矿床。矿床主要容矿岩石为辉橄... 详细信息

吉林红旗岭镁铁超镁铁质侵入岩群位于中亚造山带东段南缘,由3个北西向岩带(I、II、III)组成,包括30多个小岩株,其中I-岩带的部分岩体伴有铜镍矿化,并且其1和7号岩体分别形成了中型和大型岩浆铜镍硫化物型矿床。矿床主要容矿岩石为辉橄岩、橄辉岩、斜方辉石岩、二辉石岩、苏长岩和辉长岩。主量元素方面,红旗岭岩群具有富镁(w(MgO)=20.7%~31.1%)、低钛(w(TiO_(2))=0.33%~0.79%)、低碱(w(K 2 O+Na 2 O)=0.60%~2.29%)和硅(w(SiO_(2))=40.0%~53.0%)变化范围大的特征;微量元素方面,红旗岭岩群呈现弱富集LREE和LILE(Th)以及亏损HREE和HFSE(Nb-Ta-Ti)。岩相学、地球化学和矿物(橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石、斜长石和角闪石)主微量元素特征表明,红旗岭岩群明显不同于洋岛型玄武岩、阿拉斯加型环状杂岩和科马提岩,但与岛弧玄武岩以及中亚造山带西段的“黄山西”和“黄山东”铜镍硫化物矿床的容矿超镁铁质岩相似,其母岩浆是一种富Mg、亏损Nb-Ta的岛弧拉斑玄武质熔体,形成于晚三叠世古亚洲洋闭合后伸展环境,演化过程中经历了地壳混染和分离结晶作用,含矿母岩浆可能经历了硫化物的“二次熔离”,最终形成了铂族元素(PGE)亏损型岩浆铜镍硫化物矿床。

关键词：岩浆铜镍硫化物矿床高镁拉斑玄武质母岩浆硫化物熔离铂族元素亏损碰撞后伸展环境红旗岭中亚造山带

西藏松多地区蛇纹岩成因及其对松多古特提斯洋俯冲的约束

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地球科学 2024年第3期49卷 837-849页

作者：王斌解超明董永胜段梦龙宋宇航郝宇杰吉林大学地球科学学院吉林长春130061 吉林大学青藏高原地质研究中心吉林长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室吉林长春130061

蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息,还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加-松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象,对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,龙崖松多蛇纹岩... 详细信息

蛇纹岩中的锆石不仅可以提供年代学信息,还可以约束蛇纹岩的成因和区域构造演化过程.本文以唐加-松多古特提斯缝合带中的龙崖松多蛇纹岩为研究对象,对其进行了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,龙崖松多蛇纹岩具较高的MgO和TFeO含量、高Mg#值以及较低的Al_(2)O_(3)和TiO_(2)含量.样品稀土元素配分曲线呈较为宽缓的“U”型.微量元素蛛网图显示,样品富集U、Ta,亏损Th、Nb、Zr和Hf.龙崖松多蛇纹岩锆石U-Pb定年结果为(230.3±2.3)Ma,εHf(t)值在+13.4到+16.0之间.年代学和地球化学研究表明,龙崖松多蛇纹岩的原岩为地幔楔内尖晶石二辉橄榄岩部分熔融后的残留体.龙崖松多蛇纹岩受到松多古特提斯洋板片俯冲产生的超临界流体的交代形成了交代锆石,可能还受到富水流体的交代,导致流体活动性元素的富集.结合前人研究,本文认为松多古特提斯洋在晚三叠世可能尚处于北向俯冲阶段.

关键词：青藏高原松多古特提斯洋蛇纹岩交代锆石岩石学地球化学