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西北地质
中国地质学会 西安地质矿产研究所
西北地质

中国地质学会 西安地质矿产研究所

徐学义

季刊

1009-6248

xbdzbjb@163.com

029-87821951

710054

西安市友谊东路438号

西北地质/Journal Northwestern GeologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道西北地区地质大调查中造山带地质、资源地质、水文地质与环境地质、数字地质方面的创新性研究成果，反映中国地质调查局西北地区地调项目管理、工作动态及地调最新进展。并优先发表由国家、省部委重大科技项目及基金资助的相关研究成果，同时也报道大地调中边缘学科及交叉学科的研究动态和进展，发布中国地质调查局西北地区地调项目管理方面的地质调查动态。
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    中亚造山带西准噶尔地区达尔布特蛇绿岩研究进展与展望

    杨高学刘晓宇朱钊李海...
    1-10页
    查看更多>>摘要：蛇绿岩是研究古大洋的主要载体和划分古板块边界的重要证据,记录了从大洋岩石圈的最初形成到最后洋盆闭合的诸多信息,是研究洋-陆转换过程的关键地质体.西准噶尔达尔布特蛇绿岩是北疆地区发育规模最大、最为典型的蛇绿岩带之一,相关研究近年来取得了系列成果.①在萨尔托海铬铁矿中发现金刚石等深部矿物群,从而对此前铬铁矿的浅部成矿理论提出了质疑.②在蛇绿岩中识别出前弧玄武岩,它是俯冲起始的地质记录之一.③蛇绿岩中存在古海山物质组分,其中玄武岩具有OIB特征.④萨尔托海铬铁矿是深部地幔预富集和浅部再富集的结果.⑤达尔布特蛇绿岩形成于俯冲有关的构造环境,并有地幔柱的参与.在取得进展的同时,也出现了一些新的科学问题和研究方向,主要包括深部物质循环过程、俯冲起始机制、陆壳增生机制和俯冲带型蛇绿岩成因等.

    大地构造蛇绿岩海山达尔布特西准噶尔

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    中亚造山带南蒙古地区石炭纪—二叠纪岩浆活动及其构造意义

    吴妍蓉周海赵国春韩以贵...
    11-28页
    查看更多>>摘要：中亚造山带作为显生宙以来全球最大的增生型造山带,记录了古亚洲洋俯冲、增生、闭合的全过程.南蒙古地区位于中亚造山带南缘中段,其晚古生代先后发育弧岩浆活动以及与伸展活动相关的岩石组合,是研究陆壳增生和改造的热点区域.笔者结合区域地质特征及前人研究对南蒙古地区石炭纪—二叠纪这一关键时期的岩石组合做出系统梳理和总结,研究区石炭纪—二叠纪岩浆活动大致可以分为早石炭世(350～325 Ma),晚石炭世(320～305 Ma)和早二叠世(300～280 Ma)3个阶段.早石炭世(350～325 Ma)发育典型的弧岩浆岩且具有向南变年轻的趋势.此外,全岩Nd和锆石Hf同位素显示其主体具有显著的地幔贡献.综合前人认识,笔者认为这是古亚洲洋主洋盆以北多个次生的弧后洋盆俯冲后撤的结果.晚石炭世(320～305 Ma)以高硅花岗岩为主,尤其315～310 Ma的碱长花岗岩、碱长正长岩等是年轻弧地体重熔的产物,是俯冲大洋板片显著消耗的结束.早二叠世(300～280 Ma)发育伸展相关的岩石组合(如A型花岗岩、双峰式火山岩和基性岩墙),这些岩浆活动显示高温特征,且具有显著的地幔物质贡献.结合前人工作,特别是笔者的前期工作,上述岩浆活动是由石炭纪板片后撤之后高角度俯冲诱发的俯冲板片断离所造成,且前人研究成果表明南蒙古东西两侧均有类似的岩石、构造和沉积记录.因此,笔者提出,古亚洲洋主洋盆泥盆纪—二叠纪多期次的俯冲后撤导致了其北侧一系列次生的弧后洋盆的开启、俯冲至闭合,上述过程伴随了中亚造山带南缘最后一次大规模侧向增生及其结束后板片断离诱发的垂向地壳增生.

    中亚造山带石炭纪—二叠纪岩浆活动构造演化南蒙古地区

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    中亚造山带中段早—中三叠世埃达克岩和A型花岗岩成因及构造意义

    王文宝李卫星雷聪聪马军...
    29-43页
    查看更多>>摘要：中亚造山带增生过程中发育的典型岩浆作用是研究其演化过程的关键.中亚造山带中段南缘达伦乌苏二长花岗岩、花岗斑岩系统的岩石学、地球化学和年代学研究表明,达伦乌苏二长花岗岩具有明显高Sr、低Y、Yb含量,高Sr/Y值(88.55～140.34),无明显Eu异常(δEu值为0.68～0.98),具埃达克岩地球化学特征.花岗斑岩富SiO2,贫CaO和MgO,具高的FeOT/(FeOT+MgO)和10 000x Ga/Al值,高Zr、Nb、Ta含量,富集Pb、Hf、Rb、K和Th,相对亏损Ba、Sr、P和Ti,属于典型的A型花岗岩.二者的锆石U-Pb年龄分别为(249.0±2.3)Ma和(241.0±2.8)Ma.结合区域地质资料,埃达克岩指示了古亚洲洋闭合后陆壳碰撞加厚的背景,而A型花岗岩指示了碰撞后伸展构造背景.两种典型的岩浆作用记录了早—中三叠世中亚造山带中段南缘由增生造山到造山后期伸展的转换过程.

    中亚造山带锆石U-Pb年龄三叠纪埃达克岩A型花岗岩阿拉善

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    西天山早寒武世夏特辉长岩:南天山洋早期俯冲的岩浆记录

    李平朱涛吕鹏瑞王洪亮...
    44-58页
    查看更多>>摘要：相对于西天山晚古生代—中生代广泛存在的岩浆事件,其天山早古生代初期地质记录保存较少,此在很大程度上制约了学界对于亚洲洋早期演化的认识.此次选取的夏特辉长岩位于中天山南缘构造混杂岩带北侧,LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果为(523±5)Ma,属早寒武世,其与中天山早古生代岩浆活动构成有"西早-东晚"的时空分布特征,从而在一定程度上奠定了西天山"西早-东晚"的剪刀差式闭合事件.夏特辉长岩为钠质的钙碱性系列,岩石地球化学特征反映其形成过程中经历有橄榄石、尖晶石等矿物的分离结晶以及斜长石的堆晶作用.该辉长岩富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,构造岩浆环境判别图解也进一步指示其为弧岩浆作用的产物.锆石Hf同位素特征具有正的εHf(t)值(+1.47～+11.91),显示出亏损地幔的物质源区.此外,较高的Th/Nb原始地幔标准化比值和较低的Nb/La值,暗示了岩浆形成过程中存有俯冲物质的卷入.夏特辉长岩的形成表明南天山洋在早寒武世已经开始向中天山地块之下俯冲,伴随着中天山地块的俯冲、消减,沿中天山地块周缘于早寒武世已经形成有陆缘弧岩浆体系.

    中天山南缘辉长岩岩石成因早寒武世弧岩浆活动

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    西天山乌孙山花岗岩和闪长岩年代学、地球化学及岩石成因

    孙吉明马中平贠杰王国强...
    59-72页
    查看更多>>摘要：笔者选取位于伊犁盆地内乌孙山北缘察布查尔林场花岗岩为研究对象,其地球化学、地质年代学和岩石成因研究对于探讨西天山南缘壳幔岩浆作用具有较重要的指示意义.岩石地球化学特征显示二长花岗岩属高钾钙碱性准铝质-弱过铝质岩石系列;轻稀土富集,弱的Eu负异常(δEu=0.74～0.84),富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素特征,Zr/Hf=42～44,部分样品中含有少量的刚玉标准矿物,显示出壳源花岗岩的特征.闪长岩Al2O3、FeO,、CaO含量明显高于二长花岗岩,Na2O和K2O含量低于二长花岗岩,属于高钾准铝质岩石系列;轻稀土富集,显示出Eu的轻微正异常(δEu=0.90～1.24),富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,此外,闪长岩还显示出具有高Sr(Sr＞400×10-6)低Y(12.83×10-6)及Yb(1.34×10-6)和高Mg#特征,其源岩应为俯冲板片上覆地幔部分熔融产物.二者均显示出岛弧岩浆的特征.二长花岗岩锆石U-Pb年龄为(361.7±1.8)Ma;形成于晚泥盆世末期,结合前人的研究资料认为在～360 Ma由于南天山洋板片的回撤或俯冲流体参与,上覆地幔发生部分熔融产生了基性岩浆,岩浆上涌过程中提供大量的热导致地壳发生部分熔融形成了酸性岩浆,两种岩浆发生不均匀混合作用.上涌的岩浆引起地幔对流,导致伊犁地块内部出现一定的伸展作用(弧后伸展作用).

    西天山花岗岩及包体锆石U-Pb定年岩石地球化学构造环境

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    西天山阿吾拉勒西段石炭纪花岗岩与暗色包体岩石成因及地质意义

    李丽娟张涛李强贠杰...
    73-90页
    查看更多>>摘要：西天山出露的古生代岩浆岩的岩石成因及动力学背景对于恢复区域构造演化历史具有重要意义.笔者选取阿吾拉勒西段巩乃斯种羊场北西地区的花岗岩及其中暗色包体进行了岩石学研究、锆石U-Pb年代学和岩石地球化学分析.研究表明暗色包体为细粒闪长岩,闪长质包体K2O=0.93～2.50,K2O/Na2O=0.20～0.21,A/CNK=0.83～0.87,里特曼指数 σ=2.33～3.02,为准铝质钙碱性岩石系列.寄主花岗岩K2O=2.92～3.48,含量较高,K2O/Na2O=0.60～0.79,里特曼指数σ=1.87～2.17,A/CNK=1.01～1.04,为弱过铝质钙碱性系列岩石,属Ⅰ型花岗岩.二者均富集大离子亲石元素Rb、Ba、Pb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,稀土总量较低,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损.闪长质包体无显著Eu、Sr异常,而花岗岩具明显的负Eu异常,且Sr、P、Ti元素强烈亏损.锆石U-Pb测年结果显示花岗岩成岩年龄为(320.0±2.7)Ma,属晚石炭世早期;闪长质包体成岩时代为(344.5±1.4)Ma,属早石炭世中期.闪长质包体类型为捕掳体,是寄主花岗质岩浆上位过程中捕获的围岩.岩石地球化学和年代学特征揭示二者有不同的成因,闪长质包体为早期北天山洋南向俯冲过程中形成的,而花岗岩侵位于后碰撞伸展环境,是由于软流圈上涌加热导致基性下地壳部分熔融而成.综合区域地质资料分析,早晚石炭世之交很可能是西天山区域构造体制转换的重要阶段,即由碰撞挤压环境转化为伸展拉张环境.

    西天山花岗岩包体锆石U-Pb岩石成因

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    北天山巴音沟石炭纪安山岩岩石成因及构造意义

    陈建王欣孟元库熊发挥...
    91-112页
    查看更多>>摘要：北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物,对其中分布的晚古生代火山岩开展详细的地质学、年代学和地球化学研究对恢复古亚洲洋的构造演化历史具有重要的科学意义.笔者选取北天山增生杂岩带巴音沟石炭纪安山岩为研究对象,在详细的野外地质调查基础之上、对其开展系统的岩石学、矿物学、地质年代学以及全岩主微量地球化学综合分析.研究发现:①北天山巴音沟中的这套安山岩具有较低的全岩MgO含量(＜3％),明显区别于典型的高镁安山岩(MgO＞6％),但其具有较高的Mg#值(＞45),结合其微量元素特征,表明安山岩形成于与板块俯冲相关的汇聚板块边缘,其中幔源物质参与了安山岩的形成和演化.②LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(324.1±1.1)Ma(MSWD=1.5),代表了巴音沟安山岩的形成时代为早石炭世晚期的霍夫期.文中的北天山石炭纪安山岩是基性下地壳部分熔融形成的长英质熔体和幔源熔体混合的产物.结合区域地质资料,进一步限定了北天山洋在早石炭世晚期可能仍然没有闭合.

    北天山石炭纪火山岩岩石学构造环境

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    西秦岭三叠纪大河坝组砂岩构造背景与物质来源

    李康宁汤庆艳栾晓刚王玉玺...
    113-127页
    查看更多>>摘要：大河坝组是西秦岭夏河-碌曲地区出露最晚的一套海相地层,记录了印支期海退事件.笔者基于大河坝组层序特征、砂岩主微量元素成分和碎屑锆石U-Pb年龄基础上,探索其物质来源特征和构造背景指示意义.大河坝组主体为砂板岩复理石建造,包括长石砂岩、岩屑长石砂岩、含砾岩屑长石砂岩等.其中,砂岩具有中等SiO2(64.11％～68.27％,平均为65.45％),较高A12O3(13.61％～15.19％,平均为 14.51％),较低 Fe2O3(0.82％～1.72％,平均为 1.25％)、CaO(2.39％～3.32％,平均为3.06％)、MgO(0.06％～0.10％,平均为0.08％)特征.稀土元素总量较高,ΣREE值为184×10-6～434×10-6,平均为252×10-6.球粒陨石标准化图解中显示Eu负异常,具有与活动大陆边缘环境相似的Th、Zr、Ti、Co、Ni等微量元素含量.砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄主要为2204～2520 Ma、1 536～2 067 Ma、253.3～448.7 Ma 等 3 个阶段,在 2445 Ma、1 986.4 Ma、1 757.6 Ma、448.5 Ma、278.2 Ma等5个年龄段出现峰值,锆石最小年龄为253.3 Ma.砂岩主微量元素分析和碎屑锆石U-Pb年代学谱系显示,大河坝组源区构造环境为活动大陆边缘,碎屑物质来自上地壳中性火成岩,主要物源区为研究区北部北秦岭构造带、祁连造山带东段和华北板块南缘基底,少部分碎屑来自西秦岭同期岩浆岩和多旋回沉积物.

    大河坝组碎屑锆石构造环境物源西秦岭造山带

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    北祁连西段昌马地区晚奥陶世弧前沉积-构造演化

    何磊韩小锋杨怀宇宋博...
    128-138页
    查看更多>>摘要：北祁连早古生代多岛洋盆的古地理格局和构造演化一直存在争议.位于北祁连南、北蛇绿岩之间的昌马地区广泛出露了一套早古生代深水火山-碎屑建造.早期填图工作普遍认为其形成于寒武纪至早奥陶世.本次研究对昌马西部的鹰嘴山和车路沟山南侧剖面开展系统的野外地质调查.并对采集到的浊积岩和火山岩样品开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年工作.研究结果表明,原填为寒武系a岩组的鹰嘴山剖面所采集的砂岩样品2307NQL-13最年轻的锆石给出了(456±4)Ma的加权平均年龄;车路沟山南侧,原划归为下奥陶统阴沟群的安山岩样品2307NQL-06给出了(450±4)Ma的加权平均年龄,证明研究区大面积存在晚奥陶世沉积地层,现有年代地层方案需要重新审视.砂岩样品中的碎屑锆石以寒武纪—奥陶纪年龄为主,主要源于岩浆弧的剥蚀;32颗新元古代和古元古代碎屑锆石揭示古老基底物质的大量加入,表明晚奥陶世昌马地区沉积了大量来自中祁连的碎屑物质.来自中祁连基底的碎屑物质暗示北祁连洋的南分支已经闭合;碎屑物质形成于俯冲相关构造环境暗示北祁连洋的北分支俯冲仍在继续.本次研究给出的新数据将为昌马地区进一步的地层和沉积演化提供可靠的同位素年代约束,也为探讨北祁连洋早古生代复杂的俯冲、闭合过程提供重要依据.

    LA-ICP-MSU-Pb年代学晚奥陶世弧前盆地北祁连洋昌马地区

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    新疆库尔尕生铅锌矿床成矿作用:来自石英和闪锌矿原位微区成分的约束

    李来龙章永梅顾雪祥柳晨雨...
    139-153页
    查看更多>>摘要：库尔尕生铅锌矿床位于新疆西天山赛里木地区,是一个形成于板内伸展环境中的热液脉型铅锌矿床.矿体呈脉状、网脉状以及透镜状赋存于上泥盆统托斯库尔他乌组上亚组中,并受控于3条近平行展布的NW向断裂带.成矿过程可分为无矿石英阶段(Ⅰ)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅱ)(主成矿阶段)和方解石阶段(Ⅲ)3个阶段.笔者利用LA-ICP-MS方法对不同成矿阶段石英和闪锌矿进行了原位微区分析.结果表明:①库尔尕生铅锌矿床Ⅰ阶段和Ⅱ阶段石英中含有多种微量元素,主要富集Al、K、Na和Li.Al、K、Na、Li的质量分数分别为547.56 × 10-6～4 355.49 × 10-6、9.41 × 10-6～626.66 × 10-6、23.78 × 10-6～994.40 × 10-6 以及 43.37 × 10-6～265.52 × 10-6,Al 与Li+Na+K之间呈显著的线性正相关关系;Ti、Ge含量较低,分别为3.17 × 10-6～14.05 × 10-6、1.77 × 10-6～6.50 × 10-6,反映成矿温度较低.从Ⅰ阶段到Ⅱ阶段,石英中Ti含量在逐渐降低,指示成矿流体温度在逐渐降低;Al含量也在降低,反映成矿流体的pH值在逐渐升高.与世界典型的斑岩型和浅成低温热液型铅锌矿床相比,库尔尕生铅锌矿床的石英微量元素特征更类似于浅成低温热液型矿床.②闪锌矿中Mn、In、Fe、Ga、Ge等微量元素的含量和比值表明矿石形成于中低温环境,进一步利用闪锌矿GGIMFis温度计限定成矿温度为122～178 ℃.Ga/In值与lnw(Ga)-lnw(In)特征反映闪锌矿的形成与沉积作用有关.综合围岩地层的微量元素特征及前人Pb同位素研究,推测库尔尕生铅锌矿床部分成矿物质来源于围岩地层.

    石英闪锌矿原位微区分析库尔尕生铅锌矿床新疆西天山

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