本文關鍵詞： 中亞造山帶 北山 牛圈子蛇綠混雜巖 洋板塊地層 構造演化　出處：《中國地質大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：中亞造山帶是世界上最大的顯生宙增生造山帶,北山造山帶位于其中部南緣,是連接西部天山造山帶和東部興蒙造山帶的樞紐。北山造山帶由古亞洲洋內的多個構造單元(包括微陸塊、島弧、大陸邊緣和島弧沉積物等)互相增生拼貼而形成,其間出露多條蛇綠混雜巖帶。位于北山中部的紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠混雜巖帶是北山造山帶內一條重要的縫合帶,近些年來,許多學者對其展開了研究,取得了很多成果,但是關于其構造屬性和形成、侵位時代仍有較大爭議。本文對肅北縣牛圈子一帶的蛇綠混雜巖、馬鬃山鎮(zhèn)南部的一套研究較低的蛇綠混雜巖以及牛圈子蛇綠混雜巖附近的重要地層/巖體進行了研究。本次以兩套蛇綠混雜巖為主體,對古亞洲洋南支在牛圈子地區(qū)的洋盆(牛圈子洋)的古生代洋板塊地層進行了恢復和序列重建。研究主要采用同位素年代學、古生物學、巖石學、巖石地球化學等手段,從時態(tài)、相態(tài)、物態(tài)、位態(tài)和演化歷程等方面進行分析,取得的主要進展如下:1.牛圈子蛇綠混雜巖主要的巖石組合為輝長巖、輝綠巖、斜長花崗巖、雜砂巖和玄武巖,其中的斷層可分為兩組:南部的一組傾向為南或南西向,北部的一組傾向為北或北東向,兩組疊瓦狀逆斷層整體呈對沖樣式。2.牛圈子蛇綠混雜巖中2件輝長巖的鋯石U-Pb同位素年齡分別為433.8±3.1Ma和354.0±3.3Ma;2件斜長花崗巖的年齡分別為429.8±2Ma和448.7±2.0 Ma;輝綠巖的年齡為433.4±3.2 Ma。其中從輝長巖鋯石中獲得的石炭紀年齡是目前從紅柳河-牛圈子-洗腸井蛇綠混雜帶內獲得的最小年齡,證明了牛圈子洋在早石炭世仍然存在擴張。3.牛圈子蛇綠混雜巖的基質(雜砂巖、沉凝灰?guī)r、板巖等)內發(fā)現(xiàn)Buedingiisphaeridium cf.balticum,Adorfia firma,Micrhystridium henryi,Lophosphaeridium acinatum,Cymatiosphaera keilaensis等疑源類化石,其時代為早奧陶世末-晚奧陶世早期;其代表的環(huán)境為低緯度環(huán)境,結合已有的古地磁資料,認為牛圈子洋盆在奧陶紀處于緯度較低的位置。另有少量疑似石炭紀的孢粉化石,結合該樣品中最小碎屑鋯石年齡(323Ma和338Ma),其形成時代可能為晚石炭世初。4.馬鬃山蛇綠混雜巖的基質(粉砂巖、板巖等)內含有石炭紀孢子化石錘形叉瘤孢Raistrickia clavata和柵狀叉瘤孢Raistrickia saetosa,一件粉砂巖中最小碎屑鋯石年齡(358Ma),證明馬鬃山蛇綠混雜巖中部分基質形成于石炭紀。馬鬃山蛇綠混雜巖和牛圈子蛇綠混雜巖代表的古洋盆存在時間存在極大的相似性,應為同一套蛇綠混雜巖被后期構造作用肢解。5.牛圈子蛇綠混雜巖中輝長巖和輝綠巖具有高Al2O3、高CaO、高TiO_2、低FeO~T的特點,屬鈣堿性和拉斑質系列;斜長花崗巖具有高SiO_2、高Na2O、低Al2O3、低K2O的特點,屬于鈣堿性準鋁質系列。輝長巖和輝綠巖的微量元素和稀土元素具有類似E-MORB的特征;斜長花崗巖的微量元素特征與島弧花崗巖有些相近,稀土元素與洋脊花崗巖特征類似。馬鬃山蛇綠混雜巖中超鎂鐵質巖的大離子親石元素與E-MORB相似而高場強元素與E-MORB相比明顯虧損,稀土元素則與E-MORB相似。上述各巖石單元形成于大洋中脊環(huán)境而不是弧前盆地或者弧后盆地等小洋盆內。6.對牛圈子-馬鬃山蛇綠混雜巖內基質進行了碎屑鋯石U-Pb同位素年代學研究,發(fā)現(xiàn)石炭紀沉積物的主要物源來自洋盆北側的火山島弧以及隆起的增生楔,早期的物源則主要來自火山島弧。碎屑鋯石中古生代的洋殼鋯石年齡主要分布區(qū)間為430~500Ma,代表了牛圈子洋洋盆的主要擴張階段;古生代陸源鋯石年齡最大為470Ma,北山洋洋殼向北部明水-旱山地塊的俯沖作用可能開始于470Ma左右。7.對牛圈子蛇綠混雜巖北側的巖體進行鋯石U-Pb同位素年代學和巖石地球化學研究,其年齡為~410 Ma,具埃達克巖的特征,與北向俯沖的牛圈子洋洋殼的熔融作用有關。牛圈子蛇綠混雜巖南側的二疊系紅巖井組沉積序列代表了一個前陸盆地的發(fā)育過程,結合區(qū)域地質特征認為牛圈子洋的閉合在晚二疊世之前。8.通過對比發(fā)現(xiàn),牛圈子洋和南天山洋在存在時間、俯沖極性、俯沖時代、洋盆兩側島弧火成巖的時代以及兩側地體碰撞時間等方面具有極強的相似性,表明牛圈子洋可能為南天山洋的延伸。
[Abstract]:The main progress of this paper is as follows : 1 . The main progress is as follows : 1 . The main rock combination of the two gabbro is 433.8 鹵 3.1 Ma and 354.0 鹵 3 . 3Ma . In recent years , the ages of the two gabbro are 429.8 鹵 2Ma and 44.7 鹵 2.0 Ma . The age of the diabase is 433.4 鹵 3.2 Ma . This paper deals with the formation of trace elements and rare earth elements in Mamanshan ophiolite melange , which is similar to that of E - MORB .

【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P542;P534.4

【參考文獻】

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本文編號：1521137