朝鲜北部狼林地块构造归属与地壳形成时代

朝鲜半岛北部的狼林地块一直被认为是中朝克拉通的重要组成部分。传统认为,它向南与我国辽东半岛的辽南太古宙地体相接,与其北部的鞍山-辽北-吉南太古宙地体(龙岗地块)具有基本类似的物质组成。两大太古宙地体之间是著名的以辽河群、集安群和老岭群为代表的辽吉古元古代岩系。辽吉岩系目前最主要的学术争论是,它是原本一体的太古宙地体的裂解产物,还是两个性质不同的太古宙地体拼合的结果。无论采用何种模型,学术界都普遍接受狼林地块主要由太古代岩石组成这一基本假定。为准确厘定狼林地块的地壳性质与形成时代,本文选择大同江、清川江、城川江、长津江、厚州川、厚昌江和秃鲁江中的河沙样品作为研究对象。这些河流均发源于狼林山脉,是狼林地块的核心区域,因而这些河流沉积物能够较好地全面反映狼林地块的物质组成情况。上述河流不同部位8件样品的分析结果显示,狼林地块主要由18~19亿年的古元古代岩石组成,太古宙岩石比例极为有限。但锆石Hf同位素模式年龄集中在28亿年左右,与华北克拉通全岩样品的Nd同位素模式年龄基本一致。结合狼林地块大量麻粒岩相变质表壳岩系和古元古宙花岗岩的发育,本文认为狼林地块是与辽吉岩系基本类似的古元古代地体,它可能是华北克拉通在古元古代期间东南大陆边缘的巨型造山带,我们可将其简称为辽-吉-朝古元古代造山带。因此,先前认为狼林地块主要由太古宙岩石组成的观点需要重新检查和认识。     

辽吉古元古代造山带的地层单元划分与构造属性

辽吉古元古代造山带位于华北克拉通东部,造山带的沉积构造背景和地层格架长期存在争议。最近的研究表明,辽吉古元古代造山带的沉积环境为一活动大陆边缘弧后盆地,经历了早期弧后盆地扩张和晚期盆地收缩-俯冲-造山的演化过程。北辽河群的浪子山组—里尔峪组(含老岭群达台山组)与南辽河群的里尔峪组和老岭群的蚂蚁河组应是同时异相的产物,前者沉积在弧后盆地大陆边缘一侧,以陆缘碎屑沉积为主夹少量酸性火山岩;后者发育在弧后盆地岩浆弧一侧,火山作用强烈。集安群(荒岔沟组和大东岔组)和南辽河群的中上部(南高家峪组—大石桥组)所构成的孔兹岩系为弧后盆地收缩-俯冲阶段的沉积建造(相当于弧前构造背景),遭受了~1.9 Ga的变质作用,并被~1.9 Ga的石榴石花岗岩侵入。河栏—草河口地区的"大石桥组一段"为一套大理岩夹变质基性火山岩的沉积建造,变质基性火山岩和变质基性岩脉均具有岛弧拉斑玄武岩特征,形成于弧后盆地的构造背景。依据其中基性火山岩~1.87 Ga的SHRIMP锆石U-Pb年龄,推测其为弧后盆地俯冲收缩阶段的产物。狭义的盖县组及其相当地层的碎屑锆石反映出大量古元古代的年龄信息,太古宙年龄信息相对较少,故推测物源区主要来自南侧的岩浆弧,所谓的"狼林地块"不是一个太古宙陆块,而主要表现为一条古元古代岩浆弧。     

辽东半岛南部早前寒武纪花岗质岩浆作用的年代学格架

激光ICP-MS锆石年龄测定结果显示,出露于辽东半岛南部金州地区的太古宙花岗岩形成年龄为2440～2500Ma左右,比辽宁北部—吉林南部大致同时的太古宙花岗岩形成略晚,或基本相当。结合其它地质证据,上述两者在太古宙可能是相互独立的两个块体(分别称辽南地块和辽北—吉南地块),它们在古元古代晚期因造山作用而拼合在一起。古元古代花岗岩形成于两个时期,早期形成的条痕状花岗岩侵位年龄为2160Ma,为辽河群沉积的基底岩石;晚期形成的斑状二长花岗岩和角闪辉石正长岩形成于距今约1850Ma,标志着辽吉古元古代造山作用的结束。据此,可确定辽河群沉积—变质的时限为距今2160～1850Ma,其演化时间不超过300Ma。     

朝鲜狼林地块东南缘太古宙岩石及其对古元古代构造热事件的响应

朝鲜狼林地体是中朝克拉通的重要组成部分,其早前寒武纪基底岩系的岩石组成、形成和变质作用时代,直接影响到人们对古元古代辽吉活动带乃至整个华北克拉通地质演化历史的理解和认识。本文选取位于狼林地块东南缘,狼林群变质杂岩中的3个花岗片麻岩样品进行锆石U-Pb定年分析。锆石的LA-ICPMS和SIMS定年结果显示,3个片麻岩原岩的岩浆结晶时代为2521~2567Ma,并且它们都经历了古元古代1.87~1.89Ga的构造热事件改造,表现为原始岩浆锆石不同程度的铅丢失以及变质锆石的形成。基于这一认识,并结合其他学者的最新研究结果可知,太古宙片麻岩存在于狼林地块平南盆地的南缘和东缘地区,由此推测狼林地块太古宙基底岩系的规模可能远大于目前所识别的这几个地区。这些太古宙片麻岩普遍遭受了古元古代强烈变质作用(深熔作用)改造,并且变质作用的时代可以与华北克拉通三条古元古代活动带的变质-深熔作用时代相对比,表明狼林地块可能至少在古元古代之前,就已经与华北克拉通组成了统一的大陆。     

辽东黑沟地区辽河群成因及其对辽吉造山带构造演化的制约

辽东黑沟地区出露大面积辽河群变质表壳岩系,本文通过对辽河群中浅粒岩、黑云变粒岩、斜长角闪岩以及辽吉花岗岩等岩石系统的岩石学、锆石U-Pb年代学,并结合斜长角闪岩的地球化学特征来制约其原岩形成、变质时代和沉积环境,进而探讨辽吉造山带的大地构造属性。研究区辽河群变质火山岩和侵入其中的辽吉花岗岩锆石U-Pb定年结果显示区内辽河群形成时代早于～2.16Ga,辽吉花岗岩及辽河群变质岩中的变质锆石定年结果显示区内峰期变质年龄为～1.85Ga左右。锆石阴极发光(CL)图像显示区内辽河群变质沉积岩中的锆石具有清晰震荡环带,说明其具有岩浆成因的碎屑锆石特征,锆石U-Pb年龄分布直方图上显示1987Ma、2182Ma、2505Ma的主峰和2080Ma、2658Ma、2732Ma、3000Ma的次峰,峰值年龄与区域上古元古代弧岩浆岩及太古宙基底年龄相吻合,暗示它们为辽河群沉积岩提供了重要物源。区内辽河群斜长角闪岩属于拉斑玄武岩系列,以低TiO_2和低MgO为特征,轻稀土轻微富集,并具有明显P以及轻微的Nb、Ta、Zr亏损,地球化学特征总体类似于MORB,同时兼具IAB的地球化学特征,不同于弧玄武岩和板内玄武岩,显示出有限的俯冲相关流体的交代作用,指示其形成于弧后盆地环境。结合前人对辽吉造山带内古元古代花岗岩和辽河群的研究成果,认为区内辽河群的沉积环境为活动大陆边缘弧后盆地,辽吉造山带的形成演化与弧-陆碰撞有关。     

华北地台北缘地质构造演化及多金属成矿带的构造控制问题

华北地台北缘断续分布着一条2000多公里的元古宙多金属矿带。西起狼山群、渣尔泰群、南口群,东至辽北汛河群、辽吉辽河上亚群以至朝鲜境内的摩天岭系均有代表性矿床、矿田和成矿带。矿床皆具层控性,矿化均富集于早一中元古宙地层下部的长英质碎屑岩、沉积一浊积页岩、区域性富磷碳层向白云岩或灰岩的过渡部位。含矿建造厚度大、旋回层次多,含矿性增强。相对深度大、低能的盆地是含矿卤水流集聚的部位。在构造上矿床多处于古裂陷带,特别是古隆起的两侧。多级构造盆地之二、三级盆地较之于陆坡坳陷盆地更利于较大型矿床保存。从而,笔者归结出基本的成矿模型和找矿模型。     

辽宁海城地区辽海群底部大型韧性滑脱带的构造演化

通过对辽宁海城地区赵家堡子－马风－什司县一带早元古宙辽河群底部地层和变质深成侵入体的详细构造研究，确定了辽河群底部与太古宙之间大型韧性滑脱带的存在。卷入滑脱带的地质体有辽河群底部浪子山岩组和早元古宙变质深成侵入体。     

辽宁海城地区辽河群底部大型韧性滑脱带的构造演化

通过对辽宁海城地区赵家堡子－马风－什司县一带早元古宙辽河群底部地层和变质深成侵入体的详细构造研究，确认了辽河群底部与太古宙之间大型韧性滑脱带的存在。卷入滑脱带的地质体有辽河群底部浪子山岩组和早元古宙变质深成侵入体。滑脱带的构造演化可划分为：①吕梁运动早期沿太古宙与早元古宙接触带部位发生大规模拉伸顺层滑脱变形作用；②拉伸滑脱变形中晚期早元古宙深成侵入体沿滑脱带顺层同构造就位；③吕梁运动晚期滑脱带的收缩变形作用三大阶段。     

胶辽地块古元古代沉积组合：年代与层序

根据变质岩石组合、成矿特征等方面对比研究，证明胶辽地块古元古代粉子山群、北部辽河群、老岭群可对比，荆山群和南部辽河群、集安群亦可以比，相应的北部和南部变质地层为同时异相。通过对各群同位素年代学资料的收集总结，表明它们沉积于2．5至1．9Ga期间，变质作用起始于2．2Ga，终止于正．6Ga。以辽河群为例，各岩组的原岩恢复及沉积环境讨论，表明整个裂陷带经历了从裂谷盆地向被动大陆边缘转化。最后于该活动带南缘转变为活动大陆边缘的，反映了该活动带完整的层序沉积环境变迁过程。     

中国北部古元古代地壳尺度的伸展拆离和硅铝壳内活动带:北东向线性航磁异常的地质构造解释

早前寒武纪地质构造和分辨率大于120km的长波航磁异常特征表明:塔南—华北—朝鲜北部(狼林地块)具有类似的太古宙结晶基底,它们可能曾经是太古宙统一克拉通的组成部分。20~120km分辨率的中波航磁异常凸现一组北东东—北北东走向、改造太古宙高级变质结晶基底的线性航磁异常,它们分别对应于地壳尺度的长寿断裂。古元古代阶段沿着它们发生了大规模的左行韧性伸展剪切运动,在使塔南、朝鲜北部陆块分别向南西和北东伸展拆离的同时,华北克拉通内部也出现了有限的裂解,并伴随着硅铝壳内活动带的发育。本文将这些古元古代阶段韧性伸展剪切带划分为塔南与华北陆块之间的西部剪切带系统、华北与狼林陆块之间的东部剪切带系统和华北陆块内部的青龙—太行山—中条山等3个独立的剪切带系统。西部韧性剪切系统由阿尔金、大同—环县、以及它们之间的狼山—吉兰泰、雅布赖山等次级剪切带组成,控制古元古代阿拉善群和上集宁群的孔兹岩系为代表的硅铝壳内活动带的沉积—构造演化。东部韧性剪切系统包括沂水和新宾—桦甸等韧性剪切带,相关的古元古代活动带以胶东地区的粉子山群、荆山群和辽吉地区的辽河群为代表。中部韧性剪切带系统以太行山地区阜平群、赞皇群中出现的角闪岩相糜棱片麻岩、眼球状糜棱岩带为代表,发育b-型线理,指示近水平或低角度斜滑性质的左行韧性剪切,相关的古元古代活动带包括双山子—青龙河、五台—滹沱、甘陶河—东焦、吕梁、中条以及济宁等。不同规模的古元古代活动带彼此并不相连,以发育变质沉积—火山岩建造为主体,岩石磁化率明显低于太古宙高级变质结晶基底,与之相关的韧性剪切带则以其透入性矿物线理产生了增强的磁化率各向异性,两者共同构建了地壳尺度北东东—北北东向线性航磁异常带。古元古代末的中条运动使上述硅铝壳内活动带褶皱回返,塔南—华北—朝鲜北部陆块重新焊接,形成近纬向展布逐渐稳定的中轴大陆克拉通,上述地壳尺度的韧性伸展剪切带在中元古代以后的地质历史中,大多被后期不同性质的脆性断裂所追踪。     

北祁连中段早古生代双向俯冲——碰撞造山模式剖析

在十余年野外考察的基础上，通过火山－沉积组合，高压变质带及俯冲杂岩带产出特征，花岗岩浆活动，同位素年龄值等综合分析研究，结合近年区调成果，提出北祁连中段地区旱古生代的构造演化模式，认为该区是在古陆壳基底上由震旦纪打开经海底扩张生成的留有微陆块的微洋盆，寒武－奥隐纪，以黑河－八宝河为轴发生海底扩张，同时分别向南北两侧发生了俯冲杂岩带也随之由南向北先后反弹回跳到地表，转化为汇聚过渡壳；南侧由早期被动陆     

内蒙古苏莫查干敖包萤石矿区流纹岩锆石SHRIMP定年及地质意义

内蒙古苏查（苏莫查干敖包）萤石矿区晚古生代火山沉积岩分布广泛,主要岩石类型有碳泥质板岩、结晶灰岩、凝灰岩、千枚岩、英安岩和流纹岩,其中碳泥质板岩和流纹岩为苏查特大型萤石矿床的顶和底板围岩。采用锆石SHRIMP UPb铅法分别对底板围岩中蚀变流纹岩和顶板围岩中未蚀变流纹岩样品进行了同位素年代测定,所获数据分别为276±10 Ma和271±8 Ma。蚀变和未蚀变流纹岩的形成时间均为海西晚期（早二叠世）。苏查萤石矿区早二叠世流纹岩是华北陆台与西伯利亚板块从碰撞挤压到松弛张裂转折期,酸性岩浆喷发活动的产物,其成岩物质来自壳、幔混合源。早二叠世流纹岩的出现不仅标志着苏查到西里庙地区海西期构造岩浆活动的终结,同时也为苏查特大型萤石矿床的成矿作用提供了动力、热力和物质来源。早二叠世流纹岩成岩时代的厘定不仅为阐明华北陆台北缘西段构造演化历史提供了科学依据,而且对于查明流纹岩的原岩性质和圈定新的萤石矿床找矿靶区也具有重要意义。     

雅鲁藏布大峡谷地区蛇绿混杂岩带初步研究

雅鲁藏布大峡谷地区主要有南迦巴瓦群（Ｐｔ１ｎｊ）、大拐弯群（Ｍｚ）和冈底斯群（Ｐｔ１ｇｄ）三个岩石地层单元。其中大拐弯群主检分布在楔入体的东缘,主要由变玄武岩／辉绿岩、辉石岩、镁质橄榄岩、石英岩和大理岩等组成,岩石类型和化学成分特征经绿岩套类似。但其岩石化学性质与典型的大洋中脊蛇绿岩判差别较大,形成环境为具有陆壳性质的中等－慢速扩张的小型洋盆,属陆间海／弧后盆地。自４５Ｍａ以来,该地区经历了强烈的     

从原岩建造角度探讨辽河群的形成环境

文章通过对辽河群上百条实测剖面中岩石类型进行了加权平均统计,得出了辽河群中各种岩石类型的百分含量;对辽河群中已有的上千组岩石化学数据进行了筛选,选取具有代表性的94组数据,用以对辽河群原岩建造恢复和形成构造环境的讨论。认为辽河群的原岩建造为巨厚的陆源沉积碎屑岩—内源沉积碳酸盐岩(夹少量火山岩)建造,具有典型的大陆架沉积特征;这在威尔逊旋回中属于成年期洋盆(大西洋)阶段所独具的沉积特征,这个洋盆暂且称之为辽吉古元古洋。     

辽东地区早元古代火山岩特征及其形成的动力学背景

辽东地区早元古代火山岩是下元古界辽河群地层的重要组成部分,它们由酸性和基性两套火山岩组成。前者形成于辽河裂谷发育早期的拉张裂陷阶段,属于壳源岩浆成因;后者形成于辽河裂谷发育中晚期的强烈拉张裂陷阶段,属于幔源岩浆成因。重点讨论了基性火山岩的岩石学、矿物学、岩石化学和地球化学特征,结果表明,这些基性火山岩主要为一套海底喷发的基性枕状熔岩,具有大陆拉斑玄武岩和大洋拉斑玄武岩的双重特征,是辽河裂谷由大陆壳向大洋壳演化过程中的产物。火山岩形成的动力学背景与早元古代时期热地幔对流形式的出现以及郯-庐断裂带发生右旋平移剪切活动密切相关。     

再论基本层序、相分析在区域地层划分中的作用——以陆相民和盆地下白垩统河口群细分为例

甘肃民和盆地下白垩统河口群是一套厚度较大的复杂岩系 ,颜色、岩性特征仅具二分性 ,长期以来一直以群代组。经过基本层序和盆地相分析 ,河口群具有 4种不同类型的基本层序和不同的沉积相、作用相 ,这 4种不同类型的基本层序和环境相、作用相为盆地开裂、发展、萎缩、消亡不同阶段的产物 ,因而可以划分为 4个组。组的建立 ,给盆地分析带来便利。因而 ,基本层序、相分析是陆相地层划分不可忽视的方法     

大陆碰撞环境沉积岩或变质岩容矿Pb—Zn矿床的发育特点和成矿机制

笔者等通过对不同类型大陆碰撞造山带环境下铅锌矿床进行归纳总结,并进行对比分析,认为在陆陆碰撞的主碰撞阶段,由于板块的汇聚挤压,在碰撞造山带两侧或一侧形成的前陆盆地中发育碳酸盐岩台地,碳酸盐岩未变形或弱变形,来自盆地的卤水在造山带隆升造成的重力势的驱动下,向盆地边缘汇聚,萃取盆地中的成矿元素,在碳酸盐岩的岩溶或断裂中形成MVT型铅锌矿床。在晚碰撞走滑转换阶段,盆地卤水和地层水萃取盆地地层或基底内的成矿物质形成成矿流体,陆陆碰撞持续挤压力使盆地强烈变形,同时在盆地内发育一系列逆冲推覆系统,并驱动成矿流体发生侧向迁移;在挤压后的短暂松弛阶段,成矿流体灌入逆冲断裂及其伴生的次级走滑断裂或张裂隙中形成独具特色的沉积岩容矿铅锌多金属矿床。大陆碰撞造山带挤压至伸展这一应力转换阶段,成矿流体灌入张性构造中,形成类似秦岭碰撞造山带环境产出的脉状铅锌矿床。     

辽宁辽河群高家峪组火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

处于龙岗地块和狼林地块之间的古元古代辽吉构造带内分布有大量的变质沉积-火山地层,在辽宁地区称为辽河群.对于辽河群沉积时限及其内部各岩组之间关系的认识一直存在分歧.为了限制古元古代变沉积岩（辽河群）的沉积时限及其内部各层位间关系,选择辽东地区高家峪组火山岩进行锆石U-Pb LA-ICP-MS年代学研究.测年结果显示高家峪组代表岩石成岩年龄的岩浆活动有4期2 179~2 145 Ma、2 079 Ma、1 985 Ma、1 928 Ma.结合前人已发表辽河群火山岩年代学数据显示,辽河群火山活动主要集中在3期:第1期（2 210~2 140 Ma）早期岩浆活动主要为酸性火山岩,在末期显示双峰式火山岩组合;第2期（2 100~2 050 Ma）岩浆活动以基性岩浆活动为主;第3期（2 000~1 960 Ma）岩浆活动也显示双峰式火山岩组合.辽河群火山岩的形成年龄将其沉积时限限制于2 229~1 928 Ma,沉积作用至少持续了300 Ma.火山岩年代学结果显示,辽河群浪子山组、里尔峪组、高家峪组和大石桥组火山岩形成时代呈现互相交替穿插关系,没有显示规律性的上下有序关系.结合野外辽河群各岩组之间多以韧性剪切带形式接触,认为辽河群各岩组之间不是从底到顶的有序沉积,而是“整体无序,局部有序”.      

秦岭东段金红石矿床成矿构造环境分析

通过对秦岭东段主要金红石矿床赋矿层位地质及地球化学特征的研究及对矿源层形成时的构造环境的分析 ,划分出 4种不同的成矿构造环境。中元古代以来 ,本区地壳处于强烈的陆 洋壳演化分异阶段 ,在北秦岭宽坪小洋盆、桐柏 大别古陆形成了与幔源成因有关的矿源层 ;在杨子地块北缘的被动陆缘拉张海盆形成了与沉积有关的矿源层。晚古生代以来 ,本区处于陆壳演化阶段 ,成矿构造环境为陆缘裂陷海槽环境 ,矿源层的形成与壳源岩浆有关     

辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义

辽河群是胶辽吉古元古代造山带的主要组成部分。近年来对其区域变质作用的PTt轨迹研究发现：同一造山带内PTt轨迹具有多样性。进一步研究认为,这一碰撞造山带南、北空间上PTt轨迹的逆向性起因于造山带南、北部的结构构造、变形过程和同变形变质花岗岩空间分布上的差异。就南辽河群和盖县岩组而言,早期、中期变质阶段,因中深部地壳大面积“辽吉花岗岩”的底垫式侵位及其诱发的沉积盖层顺层滑脱减薄作用,变质作用表现为近等压和小幅度增压而温度快速上升的过程;峰期变质阶段,又因收缩挤压增厚,表现为等温升压过程（盖县岩组）或升温升压过程（南辽河群）;最后晚期变质阶段,差异剥蚀引起降温降压（盖县岩组）或近等压降温过程（南辽河群）。对北辽群而言,早期、中期变质阶段,因盖层南辽河群及盖县岩组的大规模向北滑覆增厚作用而及花岗岩浆不发育,仅有正常传导热及放射热,因而△P＞△T;峰期变质阶段温、压同时达峰值,之后等温快速降压过程,与构造剥蚀有关;至晚期变质阶段,同盖县岩组一样,经历降温降压过程。通过对比上述北、南辽河群及盖县岩组的大陆动力学过程,表明早期大陆动力学过程正好是一个互为消长的过程,从而也决定了它们的PTt轨迹的逆反性。最后,本文提出了辽河群变质的底侵＋拆沉模型。