孔兹岩系及其研究概况

作为地壳早期演化阶段的一套变质沉积建造,孔兹岩系在原岩、成矿作用方面具其独有的特征和专属性。世界各地孔兹岩系的研究资料表明,其多数形成于太古代末及早元古初期,并经历了复杂的变质变形作用。同时含丰富的晶质石墨、富铝矿物、磷等非金属矿产,故孔兹岩系的系统研究对开发利用其矿产资源及推断地壳早期历史的演化,具有重大意义。本文对孔兹岩系原岩建造、变质作用、成矿作用及形成时代的研究现状作了概括介绍和评述。     

内蒙兴和石墨矿含矿建造特征与矿床成因

兴和石墨矿赋存于上集宁群深变质的孔兹岩系中,含矿的原岩建造主要为一套富铝的粘土质和半粘土质浅海相沉积物,岩系的基本特征与印度马德拉斯地区的孔兹岩系类似。前人认为石墨是由碳酸盐经变质作用转变而成,属无机成因。作者据新资料的综合分析认为石墨是大量原始藻类遗体堆积后经成岩作用和变质作用而成,乃属有机成因。     

陕西省石墨矿资源特点及找矿方向

陕西省石墨矿主要分布在小秦岭、北秦岭、佛坪隆起及周边。矿床类型分为区域变质型和接触交代型。区域变质型石墨矿含矿地层主要为新太古界、中下元古界富铝含石墨的孔兹岩系,接触交代型含矿地层为石炭系草凉驿群含煤地层和志留系舟曲岩组黑色岩系。矿石类型分为片岩型、片麻岩型、变粒岩型、石英岩型和大理岩型。     

河北省尚义县松树沟石墨矿矿床地球化学特征及成因分析

以河北省尚义县松树沟石墨矿的地球化学特征数据为基础,通过与内蒙古兴和石墨矿床进行对比,探究矿床成矿环境,进而分析其矿床成因。岩石学和地球化学分析结果表明:松树沟石墨矿赋矿层位为集宁岩群下白窑岩组,矿石类型为黑云斜长变粒岩石墨矿石,工业类型为晶质鳞片状石墨;岩石地球化学特征为高硅、高铝、低碱,具有孔兹岩系特征;原岩形成在缺氧的弱还原环境,具铕负异常特征;其变质原岩为富碳质和富铝质的泥质碎屑岩,原岩沉积环境总体为准稳定地理环境,岩石通过区域变质作用形成晶质石墨矿床。对松树沟石墨矿床地质特征和区域成矿规律的研究成果,对区域找矿工作具有重要的参考意义。     

河北省尚义县松树沟石墨矿矿床地球化学特征及成因分析

以河北省尚义县松树沟石墨矿的地球化学特征数据为基础,通过与内蒙古兴和石墨矿床进行对比,探究矿床成矿环境,进而分析其矿床成因。岩石学和地球化学分析结果表明: 松树沟石墨矿赋矿层位为集宁岩群下白窑岩组,矿石类型为黑云斜长变粒岩石墨矿石,工业类型为晶质鳞片状石墨; 岩石地球化学特征为高硅、高铝、低碱,具有孔兹岩系特征; 原岩形成在缺氧的弱还原环境,具铕负异常特征; 其变质原岩为富碳质和富铝质的泥质碎屑岩,原岩沉积环境总体为准稳定地理环境,岩石通过区域变质作用形成晶质石墨矿床。对松树沟石墨矿床地质特征和区域成矿规律的研究成果,对区域找矿工作具有重要的参考意义。     

河北省尚义县松树沟石墨矿矿床地球化学特征及成因分析

以河北省尚义县松树沟石墨矿的地球化学特征数据为基础,通过与内蒙古兴和石墨矿床进行对比,探究矿床成矿环境,进而分析其矿床成因。岩石学和地球化学分析结果表明: 松树沟石墨矿赋矿层位为集宁岩群下白窑岩组,矿石类型为黑云斜长变粒岩石墨矿石,工业类型为晶质鳞片状石墨; 岩石地球化学特征为高硅、高铝、低碱,具有孔兹岩系特征; 原岩形成在缺氧的弱还原环境,具铕负异常特征; 其变质原岩为富碳质和富铝质的泥质碎屑岩,原岩沉积环境总体为准稳定地理环境,岩石通过区域变质作用形成晶质石墨矿床。对松树沟石墨矿床地质特征和区域成矿规律的研究成果,对区域找矿工作具有重要的参考意义。     

扬子陆核古元古代变质事件——来自孔兹岩系变质锆石U-Pb同位素年龄的证据

崆岭杂岩除太古宙结晶基底外,还出露一套以含石墨和富铝矿物为特征的孔兹岩系。相对于结晶基底,目前对于该套表壳岩系的同位素年代学研究有限。对该套孔兹岩系中代表性岩石类型榴线英岩开展了变质锆石U-Pb同位素年龄测定。研究结果表明,榴线英岩变质年龄为1964±12Ma。结合前人在相近地层岩石组合中报道的锆石U-Pb年龄数据,推测崆岭杂岩孔兹岩系原岩可能沉积于2.1~2.0Ga。扬子陆核的古元古代变质-岩浆作用可能与全球广泛存在的同时期(2.1~1.8Ga)碰撞造山事件有关,暗示其很可能是Columbia超大陆的重要组成部分。     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石的地层单位,它以富铝（含墨）的矽线榴云片麻岩为特征,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地近近年来研究工作的重要进展之一,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列;即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组,下与兴和岩群的麻粒岩系,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm-Nd同位素年龄2800Ma（杨振升等,另文发表）,确定孔兹岩系时代应属中太古代,按区域太古宙地层构造格架,在大青山－乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达3500－2800Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆,这规模巨大的克拉通的富铝（含黑）碎屑岩－石英岩－碳酸盐岩（钙硅酸盐）的沉积事件,即孔兹岩系事件。     

库鲁克塔格西段孔兹岩系的发现及年代学研究

库鲁克塔格西段出露含石墨、富铝矿物(矽线石、红柱石、堇青石)和石榴石为特征的高级变质岩石组合。对其岩石学特征及年代学研究,有助于了解塔里木克拉通变质基底性质。岩石学和岩石地球化学特征表明,该套岩石组合为典型的孔兹岩系,与华北克拉通及邻区具亲缘性。锆石U-Pb年代学研究表明,孔兹岩系存在1 928~2 636Ma物源区年龄信息,记录了~1.92 Ga和~1.85 Ga两期变质事件,为塔里木克拉通前寒武纪早期地质演化、Columbia超大陆恢复与重建提供了新证据。     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石地层单位 ,它以富铝(含墨 )的矽线榴云片麻岩为特征 ,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地区近年来研究工作的重要进展之一 ,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究 ,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列 :即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组 ,下与兴和岩群的麻粒岩系 ,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm Nd同位素年龄 2 80 0Ma(杨振升等 ,另文发表 ) ,确定孔兹岩系时代应属中太古代 ,按区域太古宙地层构造格架 ,在大青山—乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置 ,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性 ,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达 350 0～ 2 80 0Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆 ,这规模巨大的克拉通的富铝 (含黑 )碎屑岩—石英岩—碳酸盐岩 (钙硅酸盐 )的沉积事件 ,即孔兹岩系事     

晋蒙高级地体孔兹岩系的时代

华北陆台北缘近千公里的麻粒岩带不是同为太古宙的一个带，其西的晋蒙高级地体以含有孔兹岩系而有别于其东的冀东地体。若以中下地壳出露的孔兹岩系划界，其东、西两块地体的界限大致在赤城－阜平一线。本文只讨论了孔兹岩系时代问题。根据孔兹岩系①富含大理岩（太古缺大理岩）；②所含石墨为生物成因；③地球化学特征与显生宙的而不与太古宙的沉积岩相似；④与下伏太古宙麻粒岩套为两大构造层；⑤与冀东太古宙麻粒岩的ＰＴ轨迹不同；⑥仅有早元古代的同位素年龄；⑦区域地质构造讨论；⑧中元古代的不变质辉绿岩墙群所限定；⑨晋蒙地体不变质盖层为寒武、奥陶系，而不同于冀东地体为中元古的长城、蓟县系等，结论认为不但孔兹岩系的变质期为早元古代，而且原岩时代也为早元古代。     

华北克拉通孔兹岩带内孔兹岩系沉积过程对石墨矿床成矿的控制

石墨因其特殊的物理化学性质广泛应用于现代工业,市场对石墨特别是高品质的晶质石墨需求日趋增大。华北克拉通作为晶质石墨的主要产区,大部分矿床产于早前寒武纪孔兹岩系中。通过总结华北克拉通西部孔兹岩系中石墨的碳同位素特征,确定石墨中的碳主要来源于前期沉积物中的有机质,仅混合少量麻粒岩相去气过程中产生的无机碳,因此有机质的沉积量成为控制石墨矿储量的最主要因素。在此认识基础上,本文总结了华北克拉通西部孔兹岩系的地质特征、岩石组合、含矿性、构造变形及年代学特征,进而探讨华北克拉通西部孔兹岩系沉积过程对石墨矿床成矿的控制,认为孔兹岩系的沉积环境为活动陆缘的弧后盆地,沉积序列底部最有利于有机质的沉淀。结合该带内地质情况,确定华北克拉通西部具有寻找大型石墨矿的巨大空间。     

内蒙古大青山地区枣儿沟角度不整合的发现与美岱召岩群的建立——孔兹岩系之上的古元古代浅变质地层

内蒙古大青山地区是华北克拉通北缘西段以孔兹岩系发育为特征的早前寒武纪变质杂岩发育地区之一。区内，除大面积出露的孔兹岩系之外，还残存有一套由各种石英岩、变粒岩组成的浅变质碎屑沉积地层，前人将其划归乌拉山岩群第四岩组或高角闪岩相孔兹岩系。笔者通过详细的地质填图，发现这套浅变质地层以角度不整合覆盖在孔兹岩系之上，应是孔兹岩系经历了下地壳麻粒岩相变质变形并隆升到地表之后沉积的，形成时代为古元古代，并把这套浅变质地层定名为美岱召岩群。     

华北克拉通西部古元古代孔兹岩系的地层对比、岩相古地理特征及其地质意义

位于华北克拉通西部的孔兹岩系是探讨华北克拉通形成及演化过程的关键对象之一,近年来的研究显示这套富铝质沉积岩系在1.95~1.82Ga期间经历了高压/高温和超高温-高温/中(低)压两期变质作用。已发表的钻井资料表明鄂尔多斯中、新生代盆地的基底岩石在源区特征、沉积时代、岩石矿物组合和变质时代等方面均与孔兹岩系十分类似,暗示孔兹岩系的原岩分布和后期的高级变质作用范围可能涉及到了鄂尔多斯地块内部。然而,目前对于孔兹岩系的原岩分布、等时性和沉积环境等问题仍有争议,这些问题对于约束孔兹岩系的时空分布和理解华北克拉通西部地区的构造演化过程具有十分重要的科学意义。基于地层学角度的尝试,本文选取贺兰山、大青山和集宁地区的孔兹岩系进行了沉积层序的划分及对比,并初步恢复了相应时期鄂尔多斯地块的岩相古地理特征。本文的研究结果表明:(1)鄂尔多斯地块北缘的贺兰山、大青山和集宁等地区的孔兹岩系均由可对比的三个沉积层序组成;(2)这套沉积岩系的分布范围呈面状延伸至鄂尔多斯地块内部,指示华北克拉通西部曾存在一个克拉通内盆地性质的"鄂尔多斯陆表海",其海侵方向可能由贺兰山-鄂尔多斯地块内部指向大青山、集宁等地区;(3)鄂尔多斯陆表海可能发育于2.5~2.3Ga"构造寂静期"的某一阶段,此间堆积的孔兹岩系(丰镇群)原岩很可能是代表华北陆块完成克拉通化过程的标志性盖层。     

中国石墨资源概况及晶质石墨成矿规律

初步概括了中国石墨矿产资源现状,总结了晶质石墨矿床的成矿规律、成矿模式及主要找矿标志。中国石墨矿产资源储量巨大、种类齐全,资源分布呈现“分布广泛、东多西少、个别富集”的特征,区域变质型晶质石墨矿床是主要矿床类型,晶质石墨主要成矿规律为“构造定区、沉积控源、变质限量、热液提质”,即大地构造格局决定晶质石墨矿床的有利区分布,富有机质陆源碎屑沉积体系主控炭源供给和赋矿层位分布,变质作用深度及期次限定石墨矿体总量,混合岩化过程对提升矿石品质具有不可忽视的作用。典型晶质石墨矿床的形成一般经历沉积成岩—区域变质—混合岩化3个阶段。地层、岩性、沉积环境、构造以及地球物理异常等是石墨找矿的良好标志。     

卓资孔兹岩系成因矿物学研究

内蒙古卓资一带孔兹岩系中的辉石、角闪石、石榴石、黑云母均形成于麻粒岩相条件。二辉石地质温度计和石榴石—黑云母地质温度计和压力计计算结果表明,孔兹岩系岩石的变质温度为750—850℃,变质压力为800—920 MPa,变质地温梯度为26.2—28.5℃/km,属中压麻粒岩相。     

贺兰山孔兹岩系的变质时代及其对华北克拉通西部陆块演化的制约

贺兰山孔兹岩系作为华北克拉通西部孔兹岩带的重要组成部分,其变质时代问题一直悬而未决.利用SHRIMP锆石U-Pb定年技术,对贺兰山孔兹岩系中3个代表性富铝片麻岩(石榴堇青钾长片麻岩、石榴堇青二长片麻岩与石榴黑云斜长片麻岩)样品进行了精确定年.发现这3种岩石虽处不同层位,但其碎屑锆石年龄却非常集中,各测点207Pb/206Pb年龄总体变化在2.0～2.1Ga之间,加权平均年龄则在2017～2040Ma之间.这些碎屑锆石都具有岩浆结构特征,反映当时曾存在大规模花岗质岩浆活动,所成岩体为孔兹岩系沉积提供了充足物源.另有少量大于2.5Ga的碎屑锆石(2520～2949Ma),表明本区存在太古代岩浆活动记录.本区石榴堇青二长片麻岩中发育典型的变质增生锆石,其成因很可能与黑云母的脱水熔融反应有关.利用该锆石确定贺兰山孔兹岩系的变质时代为1950±8Ma.该时代与东部大青山、乌拉山孔兹岩系变质时代相同,表明华北克拉通西部的阴山地块与鄂尔多斯地块大体是以平行的方式正面拼贴到一起的,形成了目前的孔兹岩带.     

内蒙古黄土窑孔兹岩系的锆石与金红石年龄研究

内蒙古黄土窑及其毗邻地区孔兹岩系已有一些１８００￣１９００Ｍａ的锆石Ｕ－Ｐｂ年龄数据,但因孔兹岩是高级变质的沉积岩,其锆石Ｕ－Ｐｂ年龄往往代表峰期变质年龄而不是原岩沉积年龄,因此孔兹岩系属太古宙还是古元古代长期未决。内蒙古黄土窑是晋蒙孔兹岩系的经典产地之一,对其锆石和金红石研究和年龄测试,得到孔兹岩系的碎屑锆石年龄为２３１０Ｍａ,变质成因锆石年龄为１８７３Ｍａ,金红石代表的冷却年龄为１７９３Ｍａ。     

豫西南矽线石矿地质特征

豫西南地区是我国重要的高铝矿物资源产地，含矿层位为秦岭群。矽线石矿赋存于高温中压（部分低压）变质相系的一个特殊岩性组合──孔兹岩系中。矿床类型为区域变质型和接触变质型。区内矽线石矿产资源量大，采选条件较好，开发利用前景广阔。     

豫西南矽线石矿地质特征

豫西南地区是我国重要的高铝矿物资源产地，含矿层位为秦岭群，矽线石矿赋存于高温中压（部分低压）变质相系的一个特殊岩性组合－孔兹岩系中，。矿床类型为区域变质型和接解变质型，区内矽线石矿产资源量大，采选条件较好，开发利用前景广阔。