甘肃北山西部新元古代陆块汇聚与裂解事件的岩石记录

甘肃北山西部地处塔里木、柴达木和华北 (阿拉善 )三个前寒武纪地块的交汇部位 ,是受显生宙天山造山带、祁连造山带和阿尔金造山带多次叠加改造的地区。近几年 ,随着新元古代榴辉岩、花岗岩的新发现 ,结合新元古代伟晶岩脉群、辉绿岩墙群和震旦纪未变质沉积盖层 ,初步确定了该地区新元古代陆块汇聚与裂解的地质事件框架。在新元古代早期 ,塔里木地块与柴达木地块可能发生斜向汇聚 ,并以深层次韧性剪切带进行焊接 ,其时间在 913Ma左右。稍后 ,在塔里木地块北部的柳园一带 ,塔里木地块与另一个地块发生碰撞 ,形成了榴辉岩和大面积带状分布的花岗岩 ,其时间在 86 0～ 880Ma左右。之后 ,在经过汇聚的大陆块内部发生裂解 ,形成了两期辉绿岩墙群。随着裂解作用的进一步加强 ,该地区进入到陆相砂砾岩和海相碳酸盐沉积阶段 ,形成了安南坝群沉积建造 ,其时间在 70 0Ma左右。     

青藏高原北缘前寒武纪地质演化：进展与讨论

青藏高原北缘前寒武纪块体主要出露于塔里木盆地南缘的铁克里克和阿尔金、祁连山及柴达木盆地周缘等地区。这些古老块体分布于相对年轻的古生代秦祁昆造山带之中,大多经历了古生代造山事件的改造叠加。近10年来,对该地区前寒武纪地层时代格架、物质组成和构造属性研究取得了许多进展：1）揭示铁克里克、北阿尔金、全吉和阿拉善地块具有相似的2.5～2.2 Ga、2.1～1.7 Ga的基底演化和1.7 Ga之后的盖层沉积记录,反映塔里木克拉通、全吉地块和华北克拉通在Columbia 超大陆中具有相关和相似性。2）一系列地层时代被重新厘定,为建立新的前寒武纪地层划分方案提供了依据;3）厘定出铁克里克新元古代裂谷火山—沉积盆地,其可以与华北克拉通南缘1 000～830 Ma的裂解事件对比,它们在新元古代早期可能构成同一个克拉通裂解边缘;4）在南阿尔金与祁连、柴达木等地块识别出性质相似的新元古代岩浆作用和变质作用,它们可能共同代表一个新元古代早期活动大陆边缘的构造杂岩,为古生代汇聚、增生于塔里木克拉通或华北克拉通南缘的外来地块,存在于秦祁昆造山带之中。目前关于青藏高原北缘前寒武纪块体的物质组成、时代格架、构造属性和古环境变化研究还存在许多问题,仍需要开展进一步的大量工作。     

中国西部新元古代榴辉岩-花岗岩带和深层次韧性 剪切带特征及其大陆再造意义

通过对甘肃北山榴辉岩－花岗岩带、柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带和阿尔金韧性剪切带岩石构造和同位素年代学研究认为, 在新元古代, 塔里木、华北 （？） 和柴达木三个地块在中国西部甘青新交界处逐步汇聚。其中, 华北与柴达木在８００～１０００Ｍａ 期间首先汇聚, 形成柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带。之后, 塔里木向东运移并与柴达木斜接, 斜接带为具有同剪切伟晶岩脉和岩体 （９１３Ｍａ） 的韧性剪切带, 即新元古代阿尔金断裂。在８６０～８８０Ｍａ 左右, 塔里木向东运移到华北边缘, 与华北地块－柴达木地块拼合, 在柳园一带形成榴辉岩－花岗岩带。     

塔里木地块前寒武纪地质研究进展评述

塔里木地块是我国三大主要陆块之一.它是一个具有完整的前寒武纪基底且发育了良好的新元古代盖层沉积的大陆块体.笔者等综合了近十年来中外地质学家对塔里木前寒武系的研究成果,并对这些取得的资料进行系统分析,概括了塔里木前寒武纪构造演化阶段、过程以及塔里木在前寒武纪时期与全球性的超大陆汇聚和裂解事件的沉积、变质、岩浆及构造作用的耦合关系.特别指出,笔者等详细地讨论了含蓝片岩的阿克苏群可能的沉积时代、发生蓝片岩相变质的时间,并结合对新元古代岩浆事件的综合分析,提出塔里木在新元古代早期(900Ma)汇聚到澳大利亚北缘,成为Rodinia超大陆的一部分.在新元古代中—晚期,沿塔里木北缘的俯冲可能一直持续到760Ma.820～760Ma期间,新元古代Rodinia超级地幔柱和板块俯冲共同制约了塔里木北缘的岩浆作用和变质作用.这一模式可能对认识华南地区新元古代复杂的岩浆作用具有启示意义.     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂。古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体。由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物。     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂,古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体,由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模尔移在地块边界走滑剪切的产物。     

华北、华南、塔里木三大陆块中-新元古代岩浆岩的特征及其地质对比意义

我国三个主要的古老陆块(华北、华南和塔里木陆块)都发育中-新元古代岩浆岩。根据大量的同位素年代学资料,华北陆块中-新元古代岩浆事件可以分为7个阶段,其中1.78Ga和1.32Ga两期影响范围较大,可以构成大火成岩省。华北陆块中-新元古代的岩浆岩均形成于大陆地壳伸展的构造背景,意味着华北并未介入Rodinia超大陆的聚合过程。华南陆块中-新元古代岩浆事件可以分为8个阶段,从1.78Ga到1.5Ga的四期岩浆事件形成于大陆地壳伸展的构造背景,1.4Ga左右的一期岩浆-构造事件分布局限,可能形成于局部的构造拼合背景。1.0Ga左右的岩浆事件,在华南陆块的不同部位表现形式不同,意味着发生过不同地块的拼合。从0.95Ga到0.82Ga的岩浆事件主要分布在江南造山带和扬子地块北缘,这一阶段的岩浆事件导致扬子地块和华夏地块拼接成一体,形成华南陆块。之后从0.78Ga到0.72Ga的岩浆事件几乎遍布华南陆块,反映了陆块形成后的伸展过程。塔里木陆块中-新元古代的岩浆事件可以分为8个阶段,1.78Ga和1.5Ga的岩浆事件仅在局部有反映,它们形成于拉伸的构造背景。1.4Ga的岩浆事件在塔里木陆块的北缘和西南缘表现形式不同,北缘钙碱性岩浆岩形成于大陆弧构造背景,而西南缘A2型花岗岩则形成于拉伸的构造背景。0.96～0.88Ga期间,塔里木东南缘和北缘的花岗岩以I型和S型为特点,形成于活动大陆边缘,而在塔里木陆块的西南缘该时期则形成了塞拉加兹塔格群中双峰式火山岩,形成于陆内裂谷环境。0.88～0.82Ga期间,在北缘的库鲁克塔格地区形成了与俯冲增生相关的岩浆岩组合,而在东南缘则形成了与拉张构造环境有关的双峰式火山岩。塔里木陆块不同部位,不同阶段岩浆岩组合的差异意味着塔里木陆块原来并不是一个统一的陆块,很可能是在不同时期由不同块体拼合而成的。华北、华南和塔里木三个陆块中-新元古代岩浆岩的差异演化,揭示了它们各自形成陆块的过程和方式及相互关系     

中国西部新元古代榴辉岩—花岗岩带和深层次韧性剪切带特征及其大？…

通过对甘肃北山榴辉岩－花岗岩带,柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带和阿尔金韧性剪切带岩石构造和同位素年代学研究认为,在新元古代,塔里木,华北（？）和柴达木三个地块在中国西部甘青新交界处逐步汇聚,其中,华北与柴达木在８００～１０００Ｍａ期间首先汇聚,形成柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带,之后,塔里木向东运移并与柴达木斜接,斜接带为具有同剪切伟晶岩脉和岩体（９１３Ｍａ）的韧性剪切带,即新元古代阿尔金断裂。在     

柴达木北缘新元古代重大地质事件年代格架

近年来柴达木北缘地质研究逐渐得到了地学界的广泛关注,已经取得许多重要进展。赖绍聪等１９９３年提出在柴达木北缘发现大型韧性剪切带,并认为柴达木北缘是加里东晚期古洋盆闭合后的陆陆碰撞型造山带。我们将之进一步确定为新元古代早期造山的产物（陆松年等,１９９８...     

内蒙古北山地区发现新元古代片麻状花岗岩:锆石U-Pb定年证据

<正>1研究目的(Objective)北山造山带位于中亚造山带最南缘,经历了复杂的地质演化历史。北山造山带存在两个古老地块为敦煌地块和明水—旱山地块。在敦煌地块之上的柳园地区,梅华林等曾发现有榴辉岩和新元古代花岗质片麻岩。而对于明水—旱山地块,前人鲜有报道存在有新元古代的花岗岩。本次对于明水—旱山地块之上片麻状花岗岩年代学的研究,将为北山造山带北带是否存在新元古代片麻状花岗岩、同时确立该区构造演化历史提供新的基础资料。     

试论中国古大陆中-新元古代汇聚与裂解的地质记录

自1990年新元古Rodinia超大陆提出后,现已发展成地学研究热点之一。在全球新元古代超大陆旋回的汇聚与裂解机制影响下,中国古大陆也随之变化。中元古代末一新元古代初的汇聚和新元古代晚期的裂解是最重要的两次地质事件。塔里木、华北、华南古陆都有它的地质记录。晋宁事件应是中元古代晚期-新元古代早期,北秦岭地块与中秦岭地块俯冲一碰撞造山作用和新元古代时期Rodinia超大陆形成的主要地质事件;华南的武陵运动,使华夏古陆与扬子地块发生碰撞形成统一的“华南古陆”。在塔里木古陆与哈萨克斯坦一伊犁古陆之间的那拉提南缘碰撞带,甘肃北山南带柳园及青海柴达木盆地北部边缘的榴辉岩一花岗岩带的发现都是最新的研究成果。     

中亚造山带内微陆块的起源——以中国天山造山带研究为例

中亚造山带内分布有众多的具有前寒武纪基底的微陆块,其构造起源一直是中亚造山带地质演化研究的核心问题之一。中国天山造山带呈东西向展布于中亚造山带的南部,发育伊犁和中天山两个古老微陆块。已有成果认为,伊犁地块和中天山地块可能存在古元古代地壳物质,其古老陆核主要形成于中元古代(ca.1.4~1.3Ga),并在新元古代早期(0.97~0.85Ga)发生强烈的地壳改造作用而固结形成统一的结晶基底。笔者最新的碎屑锆石研究表明,伊犁地块在1.8~1.7Ga和1.6~1.3Ga期间发生同时期的地壳生长和改造作用,此后主要以地壳改造为主(1.0~0.78Ga)。基于最近的岩浆研究认为中天山地块在中元古代(1.6~1.3Ga)经历了一期地壳生长事件,随后在新元古代早期开始以地壳的改造作用为主。在中-新元古代时期,伊犁和中天山地块可能都处于大陆地壳伸展环境(0.76~0.71Ga)。与塔里木克拉通及周缘其他主要古老块体的综合对比研究揭示,伊犁地块和中天山地块在前寒武纪时期具有相似的地壳演化过程,但不同于塔里木克拉通及其他古老块体。由此认为,伊犁地块和中天山地块与塔里木克拉通不具有亲缘性,其构造起源于相邻的哈萨克斯坦地块。     

青藏高原东北缘早古生代造山系中前寒武纪微陆块的再认识——兼谈原特提斯洋的起源

在青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系中,夹杂有一些前寒武纪大陆块体,这些地块的组成、性质和演化既蕴含有超大陆聚散的重要信息,也对原特提斯体系的洋陆格局、造山类型和造山机制有重要启示意义。本文综合近年来这些前寒武纪微陆块的研究进展,结合我们所获得的新的研究资料,梳理了这些前寒武纪微陆块变质基底的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识:(1)这些前寒武纪微陆块普遍遭受早古生代造山事件的改造并发生再活化。它们或者作为早古生代原特提斯洋的活动大陆边缘,被洋壳俯冲有关的弧岩浆和变质作用改造,以早古生代大陆弧的形式存在;或者被早古生代碰撞造山过程中的陆内变形、增厚地壳及相关的区域变质作用、深熔作用和碰撞型花岗岩所改造。(2)在这些前寒武纪微陆块中,仅仅欧龙布鲁克地块保存有早前寒武纪的变质基底,具有克拉通性质。中元古代以前,欧龙布鲁克地块的变质基底与华北克拉通(特别是阿拉善地块)和塔里木克拉通具有相似的岩石组成和年代格架;而晚中元古代到新元古代,所有的前寒武纪微陆块与华南陆块和塔里木陆块的亲缘性更强。(3)青藏高原北缘早古生代造山系中的大部分前寒武纪微陆块可能在罗迪尼亚超大陆解体时已从冈瓦纳大陆北部分离,而柴达木地块记录了泛非期造山作用的构造热事件,可能在泛非造山期(530Ma)以后才从冈瓦纳大陆分开;在青藏高原东北部,晚新元古代-早古生代并不存在统一的原特提斯洋,原特提斯洋的打开是穿时的。     

秦岭造山带核部新元古代碰撞变形及其时代--强变形同碰撞花岗岩与弱变形脉体锆石SHRIMP年龄限定

已有的研究表明,主要形成于显生宙的秦岭造山带发生过新元古代碰撞造山作用,但确切的碰撞时间尚需研究。综合物质组成、S→I→A型花岗岩演化、强烈的变形改造、区域变质作用和地质演化等多方面的证据,进一步论证了秦岭造山带核部以牛角山岩体为代表的片麻状过铝质S型花岗岩体为同碰撞岩体;其中,牛角山岩体可能为同碰撞早期岩体。该岩体的15个锆石SHRIMP测年点给出2 0 6 Pb/ 2 38U加权平均年龄为95 5±13Ma。该年龄可代表陆壳下冲深埋、碰撞增厚的时间。在同一地点侵入于岩体中的弱变形花岗岩脉的锆石SHRIMP年龄为92 9±2 5 Ma,从而证明,该片麻状花岗岩体记录的同碰撞变形主要发生于95 5～92 9Ma。这为确定新元古代同碰撞造山作用及其时代提供了有利证据。该碰撞时间滞后于全球格林威尔碰撞造山的时间(130 0～10 0 0 Ma) ,与华南陆块汇聚时间大致相同。根据花岗岩演化特点推测,该事件可能是华北南缘或扬子地块北缘的一次小陆块汇聚增生。     

华北克拉通对罗迪尼亚超大陆事件的响应——GOSEN连接假设

中元古代晚期—新元古代早期的华北克拉通与塔里木、扬子克拉通存在明显差异,那里没有十分强烈的与罗迪尼亚超大陆汇聚及裂解有关的热-构造事件的地质记录,因此对华北克拉通与罗迪尼亚超大陆的关联存在不同的推测。近年来,在郯庐断裂带两侧新元古代碎屑岩地层中,从辽宁的榆树砬子群,经山东烟台蓬莱群至土门群,陆续测得众多具经典格林威尔期的碎屑锆石年龄。这一信息与西伯利亚东南缘上里菲碎屑岩中的碎屑锆石年龄谱十分相似。这些碎屑锆石的时代均不是华北或西伯利亚本土所具有的特点,说明华北东缘、西伯利亚东南缘与劳伦大陆东南缘格林威尔造山带存在某种亲缘关系。根据这种推测,笔者等提出了劳伦大陆格林威尔造山带、西伯利亚东南缘和华北东部(GOSEN)连接的假设。     

中国新元古代大陆拼合与Rodinia超大陆

在对前人研究成果分析的基础上,结合对中祁连块块前寒武纪基底的研究,认为新元古代（1000－9000Ma）中国各主要克拉通地块（包括华夏地块、扬子地块、华北地块、阿拉善－祁连－柴达木地块、塔里木地块）曾经通过晋宁期碰撞拼合带发生过一次全面的多块体复杂拼贴。这次拼贴过程是全球性新元古代格林威尔碰撞造山作用和Rodinia超大陆形成过程的一个组成部分。新元古代拼合的古中国地块在当时位于Rodinia超大陆中北部澳大利亚、劳伦提亚和西伯利亚克拉通地块之同。中国的各主要克拉通地块只不过是巨型格林威尔碰撞带之中夹裹的一些小型地块,且都处于新元古代晚期Rodinia超大陆破裂的中心部位,这些正是中国大陆上克拉通地块活动性大的早期地质背景。     

秦岭造山带及相邻地块元古代基性岩墙群研究综述及相关问题探讨

基性岩墙群是重建古陆块聚合、伸展乃至裂解的关键标志之一。通过对秦岭造山带及相邻的华北地块、扬子地块元古代基性岩墙群的时空对比综 合分析表明,华北地块区发育2300Ma±和1700～1200Ma的两期基性岩墙群,分别代表了新太 古代和古元古代华北古陆块的聚合、伸展过程;扬子地块区发育800～620Ma的基性岩墙群, 反映了新元古代扬子古陆块的聚合、伸展过程。认为前震旦纪华北地块和扬子地块可能是独 立古陆块或不同古陆块的组成部分。晋宁造山作用(1100～850Ma)和澄江伸展、裂解作用(800Ma±)是可与新元古代Rodinia超大陆聚合、裂解过程进行对比、研究的重要时期。     

中天山、伊犁及塔里木地块开始参与Rodinia超大陆聚合过程早于新元古代?

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0～0.8Ga)的构造变形及岩浆特征。新元古代早期构造变形主要表现为拉伸线理近平行于造山带方向,反映了后造山陆内走滑剪切过程。1.0～0.8Ga的岩浆岩皆为较小规模花岗岩,未见基性包体,矿物组合中基本无角闪石,具有高钾钙碱性和过铝质特征,并含有大量捕获老锆石,说明古老基底或重熔地壳的显著参与。岩石源区主要为重熔基性下地壳,在构造背景判别图上基本落在后造山环境。锆石Ti及全岩Zr温度计算结果显示这些岩体的结晶温度普遍偏高,约800℃。结合已有区域地质资料,我们认为:①在新元古代原塔里木陆块(包括早期中天山、伊犁及塔里木地块)已经位于罗迪尼亚超大陆内部,1.0～0.8Ga变形及岩浆记录皆反映了原塔里木陆块与其它陆块碰撞后的构造事件;②由于超大陆聚合后的热毯效应使得新元古代早期花岗岩结晶温度偏高;③中天山、伊犁及现今塔里木地块最初参与罗迪尼亚超大陆汇聚的时间应早于新元古代(1.0Ga)。     

祁连造山带特征及其构造演化

祁连造山带的范围及构造单元经重新厘定和划分，其南界扩展至昆中断裂；解体了走廊过渡带；扩大了中祁连，相应缩小了南祁连范围；新划出乌兰大坂—拉脊山和柴达木周缘南北链状断陷带；确定北祁连属于柴达木—中祁连地块与阿拉善地块间的陆间裂谷。并运用断块学说对其多旋回构造演化作了分析，本区始生代—古生代属于塔里木—中朝地块南部大陆边缘断陷—焊接造山作用体制。中新生代，在古亚洲构造域、特提斯—喜马拉雅构造域和滨太平洋构造域“品”字型动力体系作用下（尤以前二者为主），转化为陆内浅层断（拗）陷—逆掩叠覆造山作用体制。应力作用方式从早到晚由顺时针直扭向旋扭转化。二者既有继承又有新生。挽近时期，在印度地块挤压动力体制下卷入青藏高原陆内汇聚作用，产生大幅度断块隆升、盆地沉陷，造就了现今高原盆岭景观     

超大陆研究进展

本文初步综述了超大陆研究的一些新成果，超大陆的拼贴和裂解一般与地球深部作用有关，各超大陆旋回的持续时间不一，不具周期性，Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆形成中元古代晚期的格伦威尔造山期，后在新元古代晚期裂解，在新元古代早期，塔里木地块可能与澳大利亚的Ｋｉｍｅｒｌｅｙ地区相连，华南地块位于东澳大利亚和劳伦古陆之间，而华北地块与劳伦古陆西北角和西伯利亚相邻；到新元古代末，这三个地块都从Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆中分离出