辽吉地区早前寒武纪大陆壳的地质年代学

辽吉地区是我国典型的早前寒武纪大陆壳出露区之一 ,由花岗岩 绿岩带和高级变质区构成。绿岩带可划分为Ⅰ型 (岛弧型 )和R型 (裂谷或盆地型 )两类 ,其形成的古构造环境分别为类似于现代岛弧的大陆边缘活动带和类似于大陆边缘裂谷环境或弧后盆地。与绿岩带共同产出的花岗质岩石可划分为三类 :即片麻状花岗质杂岩体 ,花岗岩底辟岩基 /岩株和钾质花岗岩。高级区是本区早前寒武纪大陆壳的主要组成部分 ,主要以卵型隆起形式产出 ,遭受了高角闪岩相—麻粒岩相区域变质作用 ,是花岗岩—绿岩带的基底。单颗粒锆石U Pb、4 0 Ar / 39Ar、Sm Nd和Rb Sr等时线年龄表明绿岩带形成时代为 2 60 5～ 2 84 4Ma ,三期花岗质岩石的形成时代分别为 ( 2 555± 35)Ma ,( 2 515± 4 )Ma和 2 50 5Ma。高级区表壳岩和花岗岩的形成时代分别为 30 18Ma和 2 971Ma。本区早前寒武纪大陆壳的克拉通化时期为新太古代末期     

大陆裂谷作用和太古—元古的转变

在地球历史的不同时期里,多次发生线性延伸的裂谷和裂谷状构造。但是,这些构造在规模、地貌、建造、构造共生关系及分布规律和演化方面都随着时间的前进发生了变化。最古老的太古代裂谷作用时期的线状构造都产生在较薄的活动原始陆壳上,它们是在最大热力岩浆渗透和最古老活动地壳的破坏和水平伸长的条件下形成的,很可能这些最早期的古老活动带都是一些为所有大陆古老地台所拥有的,大面积网格的紫苏花岗岩—麻粒岩带所代表的地带。后来这些古活动带经历了多次构造和岩浆的再生期,并定出了晚元古代和显生宙大陆裂谷带和“次生”的(中—新生代)大洋盆地边缘界线的位置区。     

华北克拉通中元古代裂解事件:以渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带岩浆与沉积作用研究为例

华北克拉通存在三个主要的中元古代裂谷带,从南到北分别为熊耳裂谷带、燕辽裂谷带以及渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带。其中熊耳群中火山岩的峰期年龄为1780~1750Ma,其上还有形成于被动大陆边缘的五佛山群、汝阳群以及官道口群。中北部的燕辽裂谷带包括长城系、蓟县系和青白口系,其中长城系团山子组和大红峪组火山岩的年龄分别为~1640Ma和1626~1622Ma,蓟县系高于庄组、雾迷山组和铁岭组凝灰岩的年龄分别为1560Ma、1485Ma和1437Ma,而下马岭组凝灰岩年龄为1366~1380Ma。北缘渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带中渣尔泰群书记沟组玄武岩年龄为1743Ma,阿古鲁沟组酸性火山岩年龄为~810Ma,白云鄂博群尖山组中基性火山岩年龄为1728Ma,化德群比鲁特组火山碎屑岩年龄为1515Ma。中元古代岩浆事件除了裂谷带中的火山作用外,还包括三期基性岩墙群(~1780Ma太行-吕梁岩墙群、~1730Ma密云岩墙群和~1620Ma泰山岩墙群)以及1.76Ga到1.65Ga非造山岩浆组合(斜长岩-环斑花岗岩体-A型花岗岩)。中元古代中期,华北克拉通北缘发育了基性岩席(墙)、A型花岗岩以及碳酸岩脉,双峰式岩浆作用说明华北北缘在中元古代中期经历了裂谷作用,与哥伦比亚超大陆的最终裂解有关,并且与白云鄂博巨型REE-Nb-Fe矿床的形成具有成因上的联系。华北克拉通北部两个裂谷带中的地层具有可以对比的层序以及时代,而中元古代中期辉绿岩墙、A型花岗岩以及碳酸岩脉可以与其它克拉通同时期的非造山岩浆作用对比,证明华北克拉通经历了哥伦比亚超大陆的最终裂解。古地磁数据已经证明在哥伦比亚超大陆时期Siberia、Laurentia、Baltica、Amazion以及华北克拉通是连接在一起的,而北缘中元古代中期大陆裂谷相关岩浆岩的发现也说明它是与另一个古大陆相连的。华北克拉通南缘熊耳火山岩的构造背景到底是大陆裂谷还是大陆边缘弧则关系着其是与另一个克拉通相连还是面向大海,这需要我们进一步深入研究。     

秦岭造山带中-新元古代(早期)地质演化

秦岭造山带是位于中国大陆中部并夹持于华北与扬子陆块之间的大陆造山带,是加里东期至印支期的碰撞造山带。对前加里东期演化虽然亦积累了不少资料,但认识上存在较大分歧。本文着重介绍秦岭造山带自中元古代晚期武关裂谷的打开(1243Ma±46Ma),中元古代末期松树沟洋盆的形成(1084Ma±73Ma～1030Ma±46Ma)以及新元古代早期同造山期花岗岩的侵入(960～840Ma)等自1.25Ga至0.84Ga期间的一系列热-构造事件,反映扬子大陆边缘前加里东期曾经历过一次“威尔逊构造旋回”,表明该区存在中—新元古代造山带的地质记录。但这次造山作用不是华北与扬子大陆的汇聚,而是曾属于扬子大陆边缘的“北秦岭变质地体”与其南的扬子大陆的一次汇聚过程。     

中非东部Kibaran带的地球动力学演化

位于中非东部的Kibaran带被解释为大约在1400～950Ma期间发育的碰撞带。碰撞带演化不同阶段的岩浆特征解释如下: 1.大陆裂谷作用阶段(>1400Ma),在东部扎伊尔下Kibaran单元,角闪岩与大陆拉斑玄武岩质的和碱性同源的麻粒岩互层为特征(Shaba,未公布资料;Kivu,参考资料1)。     

华北克拉通东部显生宙地幔演化

华北克拉通东部显生宙以来的地幔可以划分为3种类型:克拉通型地幔,大陆活动带型地幔和大陆裂谷型地幔。1 700 Ma—古生代末,地幔属于克拉通型:ε(Nd,t)值高于-5,为弱富集型;层圈相互作用以幔源的熔体和/或流体与古老的岩石圈地幔的作用为主,但规模较小,范围局部。100 Ma以前的中生代地幔属于“大陆活动带型”:ε(Nd,t)值低,在-5以下,为富集型;地幔中含有地壳的组分,层圈相互作用以下地壳与弱化的岩石圈地幔之间的作用为主;发生的时间为190~100 Ma,高峰期在130 Ma左右;发生的部位邻近莫霍面,导源的岩浆多为钙碱性系列,部位浅,活动范围广泛。100 Ma至新生代,地幔属于“大陆裂谷型”:为亏损型的软流圈地幔,ε(Nd,t)值高,几乎均为正值。层圈相互作用转变为软流圈岩石圈地幔之间的作用,转变的时间具有约40 Ma的过渡时期,前锋开始于100~109 Ma,导源的岩浆大致沿NWW和NEE向的大型断裂带分布。进一步证实了软流圈地幔上隆的不均匀性和主动性。     

中国东部及邻区早白垩世裂陷盆地构造演化阶段

早白垩世是中国东部及邻区强烈的伸展裂陷和岩石圈减薄时期。根据裂陷盆地几何形态特征和展布型式 ,将早白垩世裂陷盆地分为泛裂陷型 (燕山—松辽断陷盆地群、蒙古断陷盆地群等 )、狭窄型 (沂沭裂谷系、伊兰—伊通裂谷带 )和菱形状型 (胶莱盆地、三江盆地、鸡西盆地等 ) 3种类型。通过综合分析和对比不同类型裂陷盆地沉积序列和构造演化历史 ,结合郯庐断裂带和秦岭—大别造山带白垩纪构造演化历史的研究成果 ,区分了中国东部早白垩世 2个显著不同的引张裂陷阶段和一个构造挤压反转阶段。早白垩世早期引张裂陷阶段 ( 1 4 0～ 1 2 0Ma)形成了宽广展布的燕山—松辽断陷盆地系和蒙古断陷盆地系 ,沿郯庐断裂带发生右旋走滑活动 ,控制了断裂带西侧南华北伸展走滑盆地和东侧胶莱、三江等和沿敦—密断裂带走滑拉分盆地的发育 ;早白垩世中期引张裂陷阶段 ( 1 2 0～ 1 0 0Ma) ,沿郯庐断裂带中、北段发生裂谷作用 ,形成沂沭裂谷系和伊兰—伊通裂谷带 ;早白垩世晚期 ( 1 0 0～ 90Ma)在区域NW SE向挤压应力场作用下 ,所有早白垩世裂陷盆地发生不同程度的构造反转 ,沿郯庐断裂发生强烈的左旋走滑运动。最后指出 ,太平洋古板块向东亚大陆边缘俯冲诱发的大陆岩石圈底侵作用、拆沉作用、地幔底辟和对流 ,以及来自西部块体     

雪峰隆起区前震旦纪地壳构造演化及其金矿成矿浅析

雪峰降起区主要由中、上元古界冷家溪群和板溪群组成,是湖南重要的石英脉型金矿成矿区。该区沉积建造是扬子地块东南缘裂陷槽演化的结果。该裂陷槽是在全球性第二裂谷期(800～1200Ma)裂谷作用影响下,沿扬子地块东南缘形成的陆缘裂陷带,本文称“雪峰裂谷”,其构造演化由拉张沉陷—裂陷,局部收缩、回返,再裂陷一再褶皱、回返,演化过程较为完整。在拉张沉陷—裂陷期,形成金的矿源层、含矿层;在裂谷褶皱、回返期,形成含金变质热液,形成金矿化;在裂谷封闭、雪峰期后多期次构造岩浆旋回中,再造、叠加形成金矿床。     

华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。（1）江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的“软碰撞”作用,可划分为扬子板块南缘、扬子—华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山—遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。（2）扬子—华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。（3）华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中—下地壳。（4）华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在“华南热隆”构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。（5）华南大陆构造演化为：850 Ma扬子—华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。     

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中—晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应。随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化—裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发。850~604 Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块。从大约550 Ma至446 Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩。与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442 Ma的陆内裂谷火山作用。早古生代洋盆于奥陶纪末(约446 Ma)闭合。随后,从约445 Ma至约428 Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动。此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:(1)地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;(2)俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;(3)洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动。晚志留世至早泥盆世(420~400 Ma),先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动。400 Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动。     

义敦岛弧的形成演化及其对“三江”地区块状硫化物矿床的控制作用

在“三江”地区,“黑矿型”块状硫化物矿床和矿点均分布于义敦岛弧带上。该岛弧具典型的沟—弧—盆体系,在垂直岛弧方向上自东而西可分为4个带:甘孜—理塘缝合带(古海沟);雀儿山—稻城弧前区(弧—沟间断);赠科—乡城火山弧区;勉戈—热达弧后区。研究表明,义敦岛弧是一个建筑于从扬子准地台边缘分裂出来的大陆裂谷堑垒体系的基础上,经历了压张交替、升降更迭的复杂历史的张性火山岛弧,是由于甘孜—理塘微板块在晚三叠世诺利克期向西陡深俯冲形成的。在其发展历史中出现岛弧裂谷阶段和相伴的“双峰式”火山活动是该岛弧最重要的特点,为“黑矿型”块状硫化物矿床的成矿造就了有利的构造—火山条件。     

湘南—桂东北地区寒武—奥陶纪沉积岩碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

本文利用LA-ICP-MS分析技术,对湘南—桂东北地区寒武纪和奥陶纪沉积岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学研究。获得有效年龄数据239组,年龄值变化范围较大(3146~474 Ma),主要集中分布于2633~2473 Ma(峰值2500Ma),1880~1521 Ma(峰值1650 Ma),1146~911 Ma(峰值970 Ma),896~720 Ma(峰值800 Ma)和682~474 Ma(峰值520 Ma)5个时间段。4件样品均记录了古太古代—中太古代年龄信息,同时以1146~911 Ma和896~720 Ma两个时间段年龄最集中,反映全球Grenville造山事件和全球Rodinia超大陆裂解事件对研究区影响显著。此外,本次还获得大量泛非期(520 Ma左右)锆石年龄,认为全球泛非事件对华夏地块及其邻区影响显著,反映华夏地块与冈瓦纳大陆可能有一定亲缘性。结合前人资料,认为研究区位于华夏地块和扬子地块西南段碰撞拼合带,研究区地层同时接受两地块物质沉积,物源主要来自华夏地块。     

中国东南大陆边缘中新生代地幔柱活动的岩石学记录

东南大陆边缘华北陆块与扬子陆块的碰撞造山以及华夏陆块西南部离散块体拼合（230 ～150 Ma） ,是受中特提斯消减作用的影响,其后叠加了古太平洋对古欧亚大陆的伸展—走滑—扩张（145 ～70Ma） ,新生代后研究区进入了大陆裂谷期。从晚中生代—新生代,岩浆来源由上地壳源—中下地壳源—大陆岩石圈地幔源—软流圈地幔源,构成了一个漫长而巨大的构造岩浆旋回。145±5Ma和20±5Ma两次重要的地质转换是联系板块构造和幔柱构造的纽带。     

新疆哈密北山黑山岭一带基性岩SHRIMP测年及地质意义

北山黑山岭位于塔里木板块北部北山裂谷带内.该带侵入岩较为发育,主要为华力西构造岩浆带产物.通过对区内基性岩体同位素测定,获得岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为(404±3)Ma,(375±3)Ma和(280±2)Ma.认为基性岩与裂谷玄武岩和洋中脊玄武岩具同源性质,证实其形成于拉张构造环境.提出该带具岩浆熔离型铜镍矿成矿可能.     

福建中西部地区金矿带古构造环境的新认识

本文提出福建省基底中有早前寒武纪尤溪古陆(核)、晚前寒武纪闽中裂谷及政和—泰宁裂陷带存在的看法。初步论述了古陆存在的依据、沉陷俯冲过程及其含金层(2713～1686Ma)与尤溪—上杭金矿带金矿物质来源的关系。分析了裂陷带的岩浆活动状况、沉积建造特征和构造性质,认为其中玄武岩—硅铁建造序列的上部含硅铁碳质火山碎屑沉积建造,是政和—泰宁金矿带金矿的矿源层(800—700Ma);早加里东期超基性岩,属含金侵入岩(500Ma)。讨论了裂谷的表现形式、活动特征和相邻构造关系以及两条金矿带古构造环境间的成生联系。对福建今后找金工作提出几点讨论性意见。     

华北中—新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件

经历了古元古代晚期的变质事件(吕梁运动或称中条运动)之后,华北开始进入地台演化阶段,即从此时起开始了裂谷系的发育与演化。裂谷系可大致分为南、北两个在地表没有完全连接的裂陷槽和北缘、东缘各一个裂谷带。在华北南部的裂陷槽称为熊耳裂陷槽。熊耳群双峰式火山岩最古老的岩浆年龄约为1 800~1 780Ma,向上的中—新元古代地层有汝阳群、洛峪群等。华北北部的裂陷槽称为燕辽裂陷槽,主要由长城系、蓟县系和青白口系组成。中—新元古代(1.8~5.4Ga)的岩浆作用可以分为4期:(1)火山岩分布在长城系的团山子组和大红峪组,锆石U-Pb年龄在1 680~1 620 Ma,是晚于熊耳群的火山岩;(2)非造山侵入岩(斜长岩-奥长环斑花岗岩-斑状花岗岩)的同位素年龄在约1 700~1 670Ma;(3)在原青白口系下马岭组的斑脱岩以及侵入下马岭组的基性岩席中,得到1 380~1 320Ma的锆石和斜锆石U-Pb同位素年龄,在东缘裂谷的沉积岩中也有1 400Ma和1 300~1 000Ma的碎屑锆石;(4)在华北以及朝鲜的中—新元古代地层中,已经识别出约900Ma的基性岩墙。此外,对华北北缘的白云鄂博群、狼山—渣尔泰群和化德群的研究,证实在华北北缘的裂谷系与燕辽裂陷槽具有相同的层序与沉积历史。其中在渣尔泰群中识别出约820 Ma的火山岩。盆地分析表明,华北克拉通与相邻大陆分离时间对应于大红峪组—高于庄组沉积时间,结束后开始蓟县系沉积,为1 600Ma或为古—中元古代接替时间,也大致对应于Columbia超大陆裂解的时间。值得注意的是,华北克拉通自古元古代末至新元古代,经历了多期裂谷事件,但是期间没有块体拼合的构造事件的记录,这对于理解华北中—新元古代的演化历史以及对于理解该时期全球的构造具有重要意义。     

上扬子陆块西南缘早—中元古代造山运动的地质记录

早—中元古代,上扬子陆块西南缘发育有河口群—大红山群、东川群、昆阳群—会理群为代表的3套浅变质火山-沉积岩系.已有的岩石学、地球化学、年代同位素数据指示了其大地构造格架及其演化史.在早—中元古代地层所夹的火山岩中,获得了4组SHRIMP U-Pb岩浆锆石年龄:1800～1600Ma、1600～1300Ma、1300～1100Ma、1100～1000Ma.结合沉积相、常量、微量、稀土元素地球化学分析,证明了上扬子陆块西南缘在早—中元古代也相应历经了4个演化阶段.1800～1600Ma,在大红山地区、河口地区、东川汤丹地区形成近东西向的裂谷盆地.1600～1300Ma,在东川因民地区表现为—被动陆缘下的伸张环境.1300～1100Ma,在菜籽园—麻塘地区为板内裂谷-洋盆,老武山地区为裂谷盆地.1100～1000Ma阶段,菜籽园-麻塘裂谷-洋盆向北俯冲或向北向南双向俯冲,在北边的天宝山地区和南边的富良棚地区形成火山岛弧,同时在扬子西缘也出现了1.0Ga左右(1007±14～1014±8 Ma)的同造山或同碰撞型花岗岩,表明此时康滇地区已经拼贴到一起,并与整个上扬子陆块Rodinia超大陆形成同步.     

秦岭造山带中两条新元古代岩浆岩带

秦岭造山带中的新元古代岩浆岩带分为南、北两带,北带主要发育于秦岭岩群分布区,由新元古代早期花岗质岩石组成,由于受到强烈变质、变形,构成了NW向花岗片麻岩体群。岩石总体化学特征反映一种挤压性的动力学背景,其形成时代集中在95 5～84 4 Ma。南带分布于陡岭岩群分布区、南秦岭及“勉略构造带”以南的汉南一带,由双峰式火山岩、基性辉长岩侵入体及板内花岗质侵入岩组成。与北带花岗质岩石所受到的强烈变质、变形形成鲜明对比,除邻近构造带的岩体外,它们变质、变形程度较弱,以弱片麻状至块状构造为主,形成时代介于810～710 Ma之间,反映大陆地壳处于减薄的伸展机制。这条岩浆岩带的发育,显示秦岭造山带南部曾存在一条新元古代中期裂谷带,它是劳伦、澳大利亚和塔里木—扬子等大陆初始裂解的产物,也是古太平洋形成的前兆。     

华北板块北缘东段中元古代造山带地质特征及构造演化

研究区内的中元古代魏家沟岩群原岩为一套碳酸盐岩、陆缘碎屑岩及火山岩建造,形成于大陆裂谷-活动大陆边缘阶段,并于1036 Ma左右遭受变质变形.通过岩浆岩形成构造环境的判别,研究区中元古代岩浆活动贯穿于板块碰撞前、同碰撞及碰撞后.伴随着造山带的演化,本区中元古代经历了3期韧性变形,分别形成于大陆裂谷、活动大陆边缘及碰撞造山阶段.通过上述研究,确定了本区中元古代造山带的存在,并经历了大陆裂谷-被动大陆边缘-活动大陆边缘-碰撞造山的地质演化过程,证实了格林维尔造山运动在华北板块北缘的存在和对中元古代末期Rodinia超大陆拼合的响应.     

西安地质矿产研究所“九五”期间地质科研取得重要成果

1.国土资源部“九五”资源与环境科技攻关项目 ( 950 2 0 0 4 )——“北祁连山西段铜、多金属矿产成矿条件及找矿预测研究”,首次提出并查明北祁连山地区的大陆裂谷化起始于古元古代 ,发育以朱龙关群和镜铁山群为代表的元古宙大陆溢流玄武岩系。提出甘肃镜铁山铁矿田具有探得大型铜矿床的远景 ,认为铜矿床形成明显晚于铁矿床 ,是铁矿床形成期后俯冲造山阶段 ( 4 76± 15Ma)构造 -岩浆 -热液活动的产物 ;提出青海祁连县清水沟—白柳沟新元古代—寒武纪大型双峰式火山岩穹东端尕大坂矿区为探得大型铜多金属矿床的找矿靶区 ;研究指出北祁连山…