华北克拉通南缘洛峪群-汝阳群属于中元古界长城系——河南汝州洛峪口组层凝灰岩锆石LA—MC-ICPMSU—Pb年龄的直接约束

运用LA—MC—ICPMS方法,对河南汝州阳坡村附近洛峪口组中部层凝灰岩夹层开展了锆石U-Pb同位素年代学研究,获得了1611±8Ma的高精度年龄。这一年龄第一次精确标定了该地区洛峪口组的形成时限,并显示该组顶界应接近1600Ma。由于洛峪口组位于华北克拉通南缘原划归“新元古界青白口系”洛峪群的最顶部,洛峪群又覆于“中元古界蓟县系”汝阳群之上,因此,这一新的年代学进展实际上同时也将洛峪群和汝阳群都下压到了中元古界长城系,并将洛峪群顶界限定为该地区长城系与蓟县系分界。结合区域资料,特别是熊耳群（下伏于汝阳群）火山岩近年来的年代学标定（多集中于1750～1780Ma）,可初步将该地区汝阳群一洛峪群的形成年代限定为1750～1600Ma之间,对应于国际固结纪（Statherian。1800～1600Ma）即中国长城纪中晚期。华北南缘洛峪口组形成年龄的直接约束及相关地层划分的重新厘定,为中元古代华北克拉通南北缘的准确对比及其与哥伦比亚超大陆关系、早期生命演化等重大地学命题提供了新的重要的年代学证据。     

豫西洛峪口组凝灰岩锆石LA-MC-ICPMS U-Pb年龄及地层归属讨论

洛峪群—汝阳群主要分布在华北克拉通南缘,它们主要由石英砂岩夹少量页岩及白云岩组成。通过对豫西汝州洛峪口村、阳坡村附近的洛峪口组野外调查,发现洛峪口组含有多层凝灰岩夹层。采用LA-MC-ICPMS测年方法,对不同地点的洛峪口组凝灰岩夹层进行了锆石U-Pb年代学研究,分别获得(1638±9)Ma、(1634±10)Ma的年龄,表明洛峪口组形成于中元古代长城纪,并非原来认为的中—新元古代蓟县纪和青白口纪。由于洛峪口组位于洛峪群的顶部,很显然洛峪群及下伏汝阳群的时代均应归属长城纪。该组年龄的精确标定从根本上改变了原来豫西洛峪群—汝阳群划分方案。这对华北克拉通中—新元古代地层的划分与对比,对探讨大地构造演化与哥伦比亚超大陆的关系及早期生命演化均具有重要的意义。     

华北克拉通南缘官道口群和洛峪群的年代学研究新进展——来自凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的新证据

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800～542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma和1541±8Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,首次精确标定了该地区龙家园组的形成时限,该组底界的时代接近1600Ma。龙家园组沉积时代为中元古代蓟县纪最早期;在河南省汝阳、汝州、鲁山地区的洛峪口组凝灰岩中获得了1596±7Ma、1596±15Ma、1608±17Ma和1620±16Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步精确标定了洛峪口组的形成时代,洛峪口组形成于长城纪的末期。结合汝阳群云梦山组碎屑锆石U-Pb年龄结果,汝阳群-洛峪群的形成时限约为1700～1600Ma。官道口群应是汝阳群之后的地层系统,而不是早前认为的与之同期的地层。     

华北南缘中元古代地层归属及大地构造演化：来自碎屑锆石U- Pb年代学和锆石微量元素的证据

华北板块南缘中元古代沉积地层的时代归属以及区域古地理格局和构造演化等是近年来地质界探讨的热点问题。本文对豫西鲁山下汤地区的汝阳群云梦山组和黄连垛组进行了碎屑锆石U-Pb年代学和锆石微量元素研究,获得云梦山组年龄最小(年轻)的一批碎屑锆石年龄加权平均值为1658±63Ma,从而限定了汝阳群最早沉积年龄不早于1700Ma。结合洛峪群(上覆于汝阳群)上部洛峪口组近年的年代学标定(1611～1638Ma),将汝阳群—洛峪群的形成年代限定为1700～1600Ma,即中元古代长城纪的中晚期,对应于国际地质年表的固结纪。云梦山组与黄连垛组中碎屑锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄范围为1644～3179Ma,呈现1850Ma、2100Ma、2300Ma、2500Ma、2670Ma和2900Ma六个年龄峰值,对应于华北克拉通中太古代-古元古代重要的地质事件。云梦山组与黄连垛组分别以1850Ma峰值年龄段与2500Ma峰值年龄段的地质体为主要的物源区。根据云梦山组沉积组合性质及形成背景、熊耳群火山岩及其对应锆石的地球化学特征、熊耳群沉积岩夹层的沉积特征和盆地构造属性,综合分析认为熊耳群及其上覆的汝阳群形成于与"岛弧"共生的弧后盆地地区。并且根据云梦山组"同沉积锆石"具"岛弧"地球化学特征,暗示云梦山组沉积时期附近的岛弧火山仍在持续活动中。     

燕山地区团山子组层凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

燕辽地区长城群年代学工作一直是华北克拉通中元古代地质学研究的重点之一。由于团山子组与下伏串岭沟组界限年龄不明确,且此前的年龄都是来自于其中的火山熔岩锆石的年龄,亟待新的测年工作加以验证和完善。本文作者在北京市密云区、平谷区的团山子组下部发现了层凝灰岩,并对其开展了系统的SHRIMP锆石U-Pb测年,获得两个高精度年龄1634±9Ma和1637±8Ma,进一步精确限定了该组的形成年代。结合前人研究,燕辽地区团山子组的底界、也即下伏串岭沟组顶界年龄,可进一步限定为1638Ma。由此可对燕辽地区长城群地层格架进行更准确的年代学厘定,并进一步确认其整体处于持续拉张的裂谷-被动陆缘背景下的快速沉积特征、以及长城群团山子组-大红峪组与华北克拉通南缘汝阳群洛峪口组等相关沉积更为精确的对比关系。结合其他资料还可推断,在团山子组-大红峪组及洛峪口组等形成时,华北克拉通南北两侧都开始被碳酸盐岩浅海覆盖,且最终还可能在其中部出现了南北联通的碳酸盐岩浅海通道。这显示出华北克拉通与早先所拼合克拉通之间已产生明显的拉张性疏离及新生海洋,应标志着华北克拉通从哥伦比亚超大陆裂解的新阶段。     

豫西汝阳群、洛峪群碎屑锆石年代学特征及其地质意义

华北克拉通南缘"豫陕裂陷槽"发育大量中—新元古代地层,其中汝阳群和洛峪群分布于渑池—确山地层小区,其形成时代一直存有争议.本文针对汝阳群和洛峪群沉积岩进行了系统的碎屑锆石年代学研究工作,结合地层发育和岩石组合分析,为建立华北克拉通南缘中—新元古代地层框架提供依据.根据云梦山组下部碎屑锆石中获得年轻锆石年龄平均值1723.6 Ma,结合前人从洛峪群凝灰岩夹层中获得的年代学资料(1611±8 Ma、1640±16 Ma、1638±9 Ma、1634±10 Ma),将汝阳群-洛峪群的沉积时限限定在1720～1600 Ma之间.本文所采集的云梦山组、白草坪组和崔庄组样品中碎屑锆石207Pb/206Pb年龄分别在2657～1739 Ma、2712～1780 Ma和2654～1819 Ma之间,说明三个组沉积物质主要来源于古元古代地质体,部分为新太古代地质体.鲁山地区发育的新太古代—古元古代的太华杂岩,登封地区发育的新太古代登封群以及古元古代嵩山群和花岗质岩石等,均可为中—新元古代沉积岩提供物源.豫西地区汝阳群-洛峪群碎屑锆石中～2.7 Ga、～2.5 Ga、2.1～2.0 Ga和1.85～1.8 Ga的年龄谱峰值分别对应华北克拉通早前寒武纪发生地壳生长、克拉通化、裂谷和造山等重要地质事件.越来越多资料显示华北克拉通在2.2～2.0Ga时期存在强烈的岩浆活动,豫西地区～2.1 Ga的岩浆作用也逐渐被识别出来.     

华北克拉通南缘中-新元古代沉积演化:以豫西地区黄连垛组和董家组为例

华北克拉通(华北)南缘中元古代早期熊耳群火山活动之后,在渑池-确山地区发育了一套中-新元古代沉积(汝阳群、洛峪群、黄连垛组、董家组以及罗圈组和东坡组),记录了该时期沉积-构造演化过程。通过该区碎屑锆石和洛峪群顶部凝灰岩年龄的约束,将汝阳群-洛峪群的沉积时代基本限定于约1750～1600Ma,导致洛峪群由中元古界上部或新元古界下划到中元古界长城系。因此,在现有的地层年代格架下,需要重新对该区中-新元古代沉积演化进行讨论。本文通过对洛峪口组上覆黄连垛组和董家组沉积环境和物源分析,同时借助古生界辛集组源区分析的约束,揭示华北南缘中-新元古代沉积-构造演化。沉积环境分析显示,黄连垛组沉积初期发育了河口湾沉积环境。伴随海侵扩大,在下汤地区沉积了潮上带长石石英砂岩与泥质粉砂岩,而叶县地区发育了潮间带泥晶白云岩。晚期下汤和叶县地区发育潮下带泥晶白云岩与含硅质条带白云岩。董家组与下伏黄连垛组为平行不整合接触,董家组沉积初期为陆源碎屑物质供给充分的滨海相,在下汤和叶县地区沉积底部细砾岩及长石石英砂岩。随后,两个地区发育潮坪相长石石英砂岩与泥质粉砂岩,在顶部沉积了局限台地钙质泥岩。黄连垛组在豫西下汤和叶县地区沉积于河口湾-潮坪沉积环境,整体表现为自南向北的海进序列,而董家组总体上沉积于局限海盆的滨浅海-潮坪环境。由于下伏汝阳群-洛峪群分别沉积在河流-滨海-潮坪和浅海-滨海-潮坪环境,黄连垛组和董家组指示其沉积时期盆地产生收缩。碎屑锆石定年结果显示,黄连垛组和董家组碎屑锆石年龄主要峰值为1800Ma、2250Ma、2350Ma、2650Ma,两者物源均为华北克拉通。但下汤地区早古生界辛集组碎屑锆石显示主要峰值年龄为1850Ma、2500Ma、2200Ma、2700Ma,其次为1200Ma。结合华北克拉通发育大量的中元古代末期到新元古代碎屑锆石以及南缘中元古界官道口群和新元古界栾川群沉积特征,黄连垛组和董家组代表的局限盆地(海盆)沉积可能构成了该时期盆地的边缘相,期间伴随的抬升和盆地中心迁移可能与同期大地构造演化密切相关。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

豫西鲁山新元古界洛峪群洛峪口组宏观后生植物新发现

华北地台南缘的东秦岭北坡中条山至乐山一带,出露一套晚前寒武纪未变质的碎屑岩及碳酸盐岩地层。自下而上分为汝阳群(云梦山组、白草坪组、北大尖组),洛峪群(崔庄组、三教堂组、洛峪口组),黄连垛组,董家组,罗圈组和东坡组。80年代初期,有人根据与汝阳群相当的高山河群中所发现的微古植物组合面貌,提出汝阳群可能相当于青白口系。但是,有相当多的人根据岩性对比、叠层石特征和部分同位素年龄资料认为汝阳群相当于长城系或蓟县系、笔者近年来对汝阳群进行了系统的微古植物和层序地层学研究,特别是对所发现的具刺疑源类进行了系统形态学、     

华北克拉通西南缘高山河组凝灰岩锆石U- Pb年龄及其地质意义

华北克拉通西南缘高山河组是中元古代重要的地层单元之一,但其沉积时限和地层对比关系长期存在争论。本文对采自甘肃省华亭县马峡镇高山河组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得凝灰岩样品的高精度年龄为1759±17Ma。结合区域资料和前人研究成果,初步将该地区高山河组的形成年代限定在1770～1600Ma之间,并进一步限定高山河组下部熊耳群火山岩系的形成时代介于1800～1770Ma之间。此为首次在华北克拉通西南缘高山河组获得高精度年龄,不仅确定了高山河组沉积时代应为长城纪,也为整个华北克拉通西南缘中元古代地层划分对比和地质演化及其进一步进行微古生物研究等地质问题奠定了重要的年代学基础。     

安徽庐枞盆地南部A型花岗岩成因探讨

长江中下游成矿带A型花岗岩与铀（金）矿床（化）具有密切的时空关系,目前关于A型花岗岩的成因存在较大争议,开展A型花岗岩的成因研究将有助于探讨其与铀（金）矿床的成因联系,为长江中下游成矿带寻找此类矿床提供依据。本文选取了庐枞盆地南部的城山岩体、何家凹岩体和梅林岩体3个典型A型花岗岩体为研究对象,开展了详细的野外观察及室内地球化学分析工作,结合前人的研究成果,深入讨论了这些A型花岗岩的成因。研究结果表明：城山岩体、何家凹岩体及梅林岩体侵位于127 Ma,为庐枞盆地最晚一次岩浆事件的产物,属于A型花岗岩,它们为同源岩浆演化的产物,源区以相当于董岭群的变沉积岩为主并夹杂少量地幔物质,岩浆演化过程以分离结晶作用为主,斜长石和钾长石为主要的分离结晶相。     

东北伊春地区桃山古元古代花岗岩的发现

伊春桃山花岗岩具有高硅、富碱和低钙、镁、偏铝质-过铝质特点,稀土元素配分模式以轻稀土元素略微富集且缓向右倾斜、重稀土元素较为平坦、具有铕亏损的海鸥型,富集高场强元素(HFS)Zr和Ga,亏损Ba、Sr、Eu等大离子亲石元素,与区域上晚二叠世-早侏罗世的正长-碱长花岗岩具有类似的岩石地球化学特征。花岗岩锆石CL图像表明,锆石具有明显的继承性核和新生的边,核部的稀土微量元素变化较大,而新生的锆石边部稀土微量元素较稳定,说明部分锆石的核部受到了后期热事件的影响,而边部则是溶解后再沉淀的产物,即岩浆结晶作用形成。但无论是核部还是边部,它们的微量元素特征都指示其形成于大陆地壳环境,而非洋壳环境。锆石SHRIMPU-Pb定年结果表明,继承性锆石核具有两组平均年龄,分别为2540±10Ma和2471±12Ma,新生的锆石边部平均年龄为1821±10Ma。结合上述特征,我们认为,桃山花岗岩的源岩年龄为2.54Ga,区域上构造热事件的年龄为2.47Ga,而花岗岩的结晶年龄为1.82Ga,因此,桃山花岗岩所在的地区可能为一前寒武纪的古老微陆块。     

西准达尔布特蛇绿岩中辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年

达尔布特蛇绿岩中辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb测年,16个测点在谐和曲线图²⁰⁶Pb/²³⁸U-²⁰⁷Pb/²³⁵U中构成比较集中的锆石群,获得²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄391.1±6.8Ma,MSWD= 0.97（95%置信度）,代表了辉长岩的结晶年龄,据此确定达尔布特蛇绿岩形成于中泥盆世,该年龄的确认为准确约束达尔布特蛇绿岩的形成及西准噶尔板块构造演化提供了重要的佐证。     

西秦岭天水地区关子镇蛇绿岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

秦岭造山带商丹缝合带的西延部分在天水地区以出露的关子镇蛇绿岩为标志,该蛇绿岩的形成时代是探讨秦岭造山带构造格局与演化的关键.在室内外综合研究的基础上,从该蛇绿岩的辉长岩中精选锆石,通过锆石的CL显微图像进行锆石形态学研究,结合U、Th含量特征,证明本次用于定年的锆石为岩浆成因.辉长岩中的锆石LA-ICP-MS定年给出U-Pb年龄为471 Ma±1.4Ma(MSWD=1.03,2σ),代表了辉长岩的结晶时代,也限定了关子镇蛇绿岩的形成时代.结合已有的地质、地球化学研究成果,认为秦岭商丹古洋盆存在的时限至少可延续至470Ma.该年龄的确定为深入研究和认识秦岭造山带古生代的构造格局及其演化提供了新的证据.     

柴北缘都兰高压麻粒岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

在柴北缘高压-超高压变质带的东端都兰地区,高压麻粒岩以透镜体的形式存在于石榴白云母片岩、花岗质片麻岩以及斜长角闪岩中。高压麻粒岩的主体为基性麻粒岩,并含少量中酸性麻粒岩。基性麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等组成,而中酸性麻粒岩峰期矿物组合为:石榴子石+斜长石+钾长石+蓝晶石+石英±单斜辉石。根据显微构造和反应结构特征,主要识别出3期变质作用:①峰期高压麻粒岩相阶段(M1);②退变质高角闪岩相阶段(M2);③绿片岩相/低角闪岩相阶段(M3)。选取典型的中酸性麻粒岩样品进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb原位定年分析,获得加权平均年龄为446.9±6.5Ma,且CL图像显示锆石内部发育石榴子石、单斜辉石、斜长石等矿物包体,反映锆石可能形成在峰期高压麻粒岩相变质条件下。岩石学和年代学结果显示都兰高压麻粒岩和邻近的榴辉岩同时形成于同一俯冲带的不同热构造环境,高压麻粒岩并非榴辉岩热松弛作用形成的,两者具有各自独立的变质演化历史。     

塔里木盆地北缘新太古代辛格尔灰色片麻岩形成时代问题

获得塔里木盆地北缘辛格尔灰色片麻岩的可靠形成年龄对研究塔里木克拉通地壳构造演化是十分重要的。本研究应用SIMS锆石U-Pb定年,获得了塔里木北缘辛格尔南托格拉克布拉克杂岩中占主要成分的灰色片麻岩的形成年龄为2565±18(2σ)Ma,这一研究结果说明了辛格尔地区的灰色片麻岩和库鲁克塔格中部的蓝石英花岗岩等均为新太古代晚期形成的TTG组份的岩浆岩。综合已有的研究结果,如灰色片麻岩中以残留包体形式存在的斜长角闪岩的Sm-Nd等时线年龄=3263±126Ma(2σ),εNd(t)=+3.2±0.7(Huetal.,1992),以及塔里木北缘范围内各种片麻岩、片岩和各种花岗岩的Nd模式年龄(TDM)分布在3200~2600Ma范围内(冯新昌等,1998;董富荣等,1999;Huetal.,2000),完全可以确认塔里木盆地北缘普遍存在中—新太古代基底。但是,它们遭受了古元古代构造、变质和岩浆活动的强烈改造。辛格尔灰色片麻岩中~2300Ma、~2000Ma和片麻状花岗岩的~2000Ma锆石U-Pb年龄(高振家等,1993;郭召杰等,2003),以及铁门关斜长角闪岩中的锆石U-Pb年龄~1800Ma(郭召杰等,2003)等,就是两次重要构造热事件的记录。K-Ar年龄同样揭示塔里木盆地北缘新元古代至早古生代时期的地质热事件,40Ar/39Ar坪年龄或激光微区40Ar/39Ar等时线年龄等对该区变质岩中角闪石、黑云母及白云母的研究结果表明,塔里木北缘在大约850~500Ma期间,表现为各地段不均一整体性构造隆升(胡霭琴等,出版中)。     

内蒙古西部英巴地区晚古生代-中生代构造岩浆事件及其地质意义

本文以内蒙古西部英巴地区一个典型剖面为例,开展了详细的构造解析和年代学研究,初步构建这一地区晚古生代-中生代的构造岩浆事件框架。这一地区至少发育三期岩浆活动和三期构造变形事件。锆石U-Pb定年结果和前人的资料显示,三期岩浆活动分别为石炭纪（325~313 Ma）的花岗闪长岩和花岗岩、早二叠世（291~277 Ma）的钾长花岗岩和中细粒花岗岩及早白垩世（~134~130 Ma）的伟晶岩和石英二长岩。第一期构造变形事件为NW-SE向挤压,发生在早二叠世之后,使花岗闪长岩和钾长花岗岩发生挤压变形,形成主体低角度北西倾的片麻理,局部发育同期褶皱,变形温度为450~600℃;第二期为NW-SE向伸展,大致发生在早白垩世,使片麻状花岗闪长岩和片麻状钾长花岗岩发生中高温（450~650℃）的糜棱岩化作用,形成南东倾的低角度韧性剪切带,具有正断性质,后被伟晶岩脉切穿。第三期为NW-SE向伸展,发生在早白垩世之后,形成北西倾的中角度脆性正断层,断距2~10米,并使伟晶岩变形为碎裂岩。     

塔里木克拉通早前寒武纪基底层序与组合：颗粒锆石U-Pb年龄新证据

采用颗粒锆石U-Pb定年方法,测得塔里木东北缘库鲁克塔格地区不整合于原兴地塔格群(现双横山组)之下的红卫庄花岗片麻岩结晶年龄为1943±6(2σ)Ma,表明库鲁克塔格地区早前寒武纪结晶基底之上的第一套稳定盖层应为中元古界,与华北长城系相当。在早前寒武纪表壳岩系斜长角闪岩中得到锆石生成年龄为2492±19(2σ)Ma,托格灰色片麻岩锆石结晶年龄为2337±6(2σ)Ma,并同时获得其中可能有2660±2(2σ)Ma、2782±4(2σ)Ma捕获晶年龄。上述年龄新资料表明,以库鲁克塔格地区为代表的塔里木克拉通早前寒武纪基底中可能发育有新太古代岩石,但其主要以残留包体形式分布于托格灰色片麻岩中,以托格灰色片麻岩为主体的早前寒武纪块体可能形成于(新太古代)-古元古代。     

新疆东准噶尔锡矿北花岗斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年

对东准噶尔锡矿北花岗斑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,获得206Pb/238U加权平均年龄为(281±10)Ma,MSWD=9.3,206Pb/238U-207Pb/235U谐和曲线图中下交点年龄为(278±11)Ma,MSWD=7.5,两者在误差范围内完全一致,时代属于早二叠世。结果表明,锡矿北花岗斑岩形成的时代属于东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330～265Ma),晚于东准噶尔乌伦古河碱性花岗岩和卡拉麦里碱性花岗岩的形成时代（300Ma左右）,以花岗斑岩为代表的晚古生代岩浆侵入活动延续到早二叠世晚期。