关于我国前寒武纪研究中几个重点问题的分析

在综合分析国内外前寒武纪地质研究动向的基础上，强调应加强研究的几个问题，其中包括在古大陆上进一步识别始太古代地壳和深化对古老地壳组成及特点的研究；对我国古元古界系统年代地层单位的南华系建系进行了分析；对孔兹岩系，榴辉岩相变质和 蛇绿岩等疑难地层和疑难地质事件时间维的确定应在进行微区测定的同时，深入对测年对象成因矿物学的研究；在前寒武纪超大陆和超大陆事件的研究过程中，应加强综合地层学方法的研究，立足于实际，重点解决我国几个古大陆之间的相互关系及它们在超大陆中的位置，同时强调微大陆体地史演化对研究造山带和古大陆复原工作的重要性；最后讨论了重大地质事件所引发的资源与环境效应。     

我国前寒武纪地质研究进展与展望

前寒武纪地质学是现代地球科学中最活跃的学科之一。我国前寒武纪地质研究有着良好的条件和优良的传统，前寒武纪岩石在中国大陆上有广泛的分布，保存了从3800Ma到543Ma较完整的岩石、地层和生物形成与演化的历史记录，并蕴藏了丰富的矿产资源。简要回顾了近百年来我国前寒武纪研究的历史，取得的丰硕成果及巨大进展。概述了中国前寒武纪时期的大陆，特别是太古宙华北克拉通地壳演化的特殊性和复杂性，与世界其他地区的克拉通进行了对比。指出前寒武纪地质学在研究地球科学中仍然处于重要的位置，尤其是研究前寒武纪超大陆汇聚与裂解及前寒武纪成矿区带的划分已成为当今世界研究的热点。在此基础上，提出了对我国21世纪前寒武纪地质学的工作设想和展望。     

新太古—古元古代华北陆块构造演化的研究进展

在过去的二十年里，华北克位通早期陆块形成和演化的研究会是展是中国固体地球科学研究领域最为显著的成果之一，第一个十年代表性的工作包括深变质变形的层状岩系与块状岩系的误与成因研究，高级区与绿岩带的划分，构造样式与变形序列研究，变质历史与变质动力学，年代学与地质事件的研究等，第二个十年的研究重点是如何认识和理解早期在陆地壳的性质和它们的形成与演化过程，代表性的进展包括均匀域与地质体的划分，古老微陆块的识别，残留洋壳与早期陆壳形成，下地壳组成和性质，大陆拼贴机制，古地幔柱构造与前Rodinia超大陆旋回等，其中高压麻粒岩地体和退变质榴辉岩的发现，是华北早前寒武纪研究中最重要的进展，它为早期大陆的拼合机制，地壳的深部结构和古老下地壳与现代的对比等多个领域打开了新的研究思,对新太古-古元古代的重大地质事件的厘定已表明，华北主要的地壳生长期是在29－27亿年，但25和18亿两期事件是重大的事件，虽然对其性质尚存争议,但越来越多的证据把它们与超大陆和地幔柱构造相联系。     

西昆仑北缘新元古代片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄及其意义

在西昆仑北缘早前寒武纪变质地层中,笔者等识别出大量不同时代的片麻状花岗岩,其中包括新元古代片麻状花岗岩。获得最新的新元古代片麻状花岗岩的单颗粒锆石SHRIMP年龄为815±57Ma,片麻状花岗岩的岩石学特征反映它们形成于裂解构造背景,结合对区域上新元古代地层及中元古代末期构造事件的研究,笔者认为新元古代片麻状花岗岩反映了古塔里木板块作为Rodinia超大陆一员发生裂解的时间,这对研究古塔里木板块在Rodinia超大陆中的位置及中国Rodinia超大陆裂解的研究提供了重要的地质依据。     

华北克拉通南部熊耳盆地晚前寒武纪年代地层格架和演化

熊耳盆地发育华北克拉通最齐全的晚前寒武纪地层,是认识华北克拉通晚前寒武纪沉积和构造演化历史的理想地区.依据收集和自测的38个碎屑岩和23个岩浆岩样品的锆石年代学数据,结合岩相区域对比、沉积古地理格局继承关系等,细化年代地层格架和分析盆地构造属性,重塑熊耳盆地晚前寒武纪构造演化历史及沉积古地理格局.重新厘定的晚前寒武纪年代地层格架将熊耳盆地演化划分为六个阶段:早长城世裂陷、晚长城世断陷、蓟县纪坳陷、待建纪早期坳陷、青白口纪坳陷及晚震旦世冰期坳陷,以及早长城世末期、待建纪中晚期和南华纪—早震旦世三期重要的沉积间断.熊耳盆地存在晚长城世和青白口纪两期碰撞型—伸展型的盆地属性转换,支持北秦岭地体与华北克拉通多期拼贴—裂解的演化模式.中元古代早长城世—待建纪早期的火山-沉积岩系及1.64～1.47 Ga非造山岩浆事件是Columbia超大陆裂解的地质响应,青白口纪早期碰撞型沉积岩系和晚期伸展型火山-沉积岩系分别是Rodinia超大陆汇聚和裂解的地质响应.     

华北克拉通对前寒武纪超大陆旋回的基本制约

全球大陆克拉通在前寒武纪至少记录了3次超大陆聚合－裂解的构造旋回。不同大陆前寒武纪地质的研究证明，板块的构造模式可以前推至新太古代。超大陆的聚合表现为大规模造山带的穿时性发育，而裂解则表现为大陆裂谷系、非造山花岗岩及巨型基性岩浆岩省的同期快速发育。广泛的区域地质研究揭示华北克拉通前寒武纪地质构造演化具有明显的阶段性差异特征，克拉通主体形成于新太古代陆壳增生与碰撞造山过程。华北克拉通在太古宙末期首次经历强烈的裂解作用，在古元古代晚期涉及强烈的陆缘再造作用。在古元古代末期发生第二次大规模的裂解活动，随后以中元古代末期的造山带拼合为Rodinia超大陆的组成部分。详细的区域构造对比证明，华北克拉通长期以来与波罗的地质、东南极克拉通、印度南部克拉通、巴西克拉通等具有构造亲缘关系。     

塔里木古大陆东缘的微大陆块体群

塔里木古大陆东缘至少存在4个微大陆，自北而南分别是阿拉善、祁连、欧龙布鲁克和柴达木微大陆，它们有相近但又有一定差异的早前寒武纪变质基底和中元古代变质沉积地层。每一个微大陆边缘均有复杂的生成历史，特别是新元古代早期的热-构造事件十分发育，并在柴达木微大陆北缘形成一条长700km的花岗片麻岩带，而在多数微大陆边缘则叠加了寒武纪至奥陶纪火山弧或蛇绿混杂岩。在微大陆之间自北而南分别发育了北祁蛇绿岩混杂岩带、南祁连蛇绿岩混杂岩带、沙柳河-鱼卡河高压-超高压变质带和昆仑中部清水泉蛇绿混杂岩，它们代表了微大陆这间的结合带，其形成时代集中在寒武纪至奥陶纪。这几个微大陆总体表现出亲塔里木古大陆的特征，特别是自新元古代以来具有相似的地质演化特征。     

从超大陆旋回看前寒武纪伟晶岩型锂矿的形成

金属矿床的形成与地球内动力过程密切相关,在某种程度上是全球构造特别是大陆演化的结果。因此,深入理解全球超大陆旋回与金属矿床之间的联系,既可以加强对区域成矿规律的把握,又可以提升对大陆演化过程的认识。在“碳中和”和“碳达峰”背景下,作为“能源金属”重要矿产,锂矿在近几年备受关注。该文总结了全球前寒武纪伟晶岩型锂矿的地质特征及其与前寒武纪超大陆旋回之间的联系,指出前寒武纪伟晶岩型锂矿主要形成于2.6 Ga、1.8 Ga和1.0～0.9 Ga 3个时段,与造山作用有关,与S型花岗岩具有密切联系,且与古老地壳物质的再造有关;超大陆聚合的陆-陆碰撞造山过程引起的地壳物质循环、活化和再富集是形成伟晶岩型锂矿的先决条件。     

大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程（如地幔柱）密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层（如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等）对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造（如造山带）对比及深部地球物理等多学科方法相结合。     

大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程（如地幔柱）密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层（如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等）对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造（如造山带）对比及深部地球物理等多学科方法相结合。     

早前寒武纪地质及深成构造作用研究进展

早前寒武纪地质的研究进展主要表现在准大陆克拉通早期构造演化,克拉通及古老造山带深层结构,元古代超大陆恢复对比、早期地壳性质及生长等主要问题上开展多学科研究计划的实施。其中,同位素年代学,特别是锆石Ｕ－Ｐｂ方法,地震反射、Ｐ－Ｔ计算及古地磁研究对前寒武纪地质学的进展具有重要的推动作用。和个古陆克拉通区域地质学的持质研究积累,不断产生新的认识,这种新的科学思想涉及到早期陆壳组成及区划,太古代克拉通化历史,太古代－元古代界限及性质,元古代造山带网络与克拉进陆块拼合,大陆下地壳剖面及其组成等同题。华北早前寒武纪地质演化研究中的重要问题包括：华北麻粒岩相带与克拉通基底构造的关系,克拉通基底构造区域,早期陆壳性质及其记录的重大构造一热事件幕,华北克拉通与世界典型陆块构造演化对比等。     

A New Progress of the Proterozoic Chronostratigraphical Division

The Precambrian, an informal chronostratigraphical unit, represents the period of Earth history from the start of the Cambrian at ca. 541 Ma back to the formation of the planet at 4567 Ma. It was originally conceptualized as a "Cryptozoic Eon" that was contrasted with the Phanerozoic Eon from the Cambrian to the Quaternary, which is now known as the Precambrian and can be subdivided into three eons, i.e., the Hadean, the Archean and the Proterozoic. The Precambrian is currently divided chronometrically into convenient boundaries, including for the establishment of the Proterozoic periods that were chosen to reflect large-scale tectonic or sedimentary features(except for the Ediacaran Period). This chronometric arrangement might represent the second progress on the study of chronostratigraphy of the Precambrian after its separation from the Phanerozoic. Upon further study of the evolutionary history of the Precambrian Earth, applying new geodynamic and geobiological knowledge and information, a revised division of Precambrian time has led to the third conceptual progress on the study of Precambrian chronostratigraphy. In the current scheme, the Proterozoic Eon began at 2500 Ma, which is the approximate time by which most granite-greenstone crust had formed, and can be subdivided into ten periods of typically 200 Ma duration grouped into three eras(except for the Ediacaran Period). Within this current scheme, the Ediacaran Period was ratified in 2004, the first period-level addition to the geologic time scale in more than a century, an important advancement in stratigraphy. There are two main problems in the current scheme of Proterozoic chronostratigraphical division:(1) the definition of the Archean–Proterozoic boundary at 2500 Ma, which does not reflect a unique time of synchronous global change in tectonic style and does not correspond with a major change in lithology;(2) the round number subdivision of the Proterozoic into several periods based on broad orogenic characteristics, which has not met with requests on the concept of modern stratigraphy, except for the Ediacaran Period. In the revised chronostratigraphic scheme for the Proterozoic, the Archean–Proterozoic boundary is placed at the major change from a reducing early Earth to a cooler, more modern Earth characterized by the supercontinent cycle, a major change that occurred at ca. 2420 Ma. Thus, a revised Proterozoic Eon(2420–542 Ma) is envisaged to extend from the Archean–Proterozoic boundary at ca. 2420 Ma to the end of the Ediacaran Period, i.e., a period marked by the progressive rise in atmospheric oxygen, supercontinent cyclicity, and the evolution of more complex(eukaryotic) life. As with the current Proterozoic Eon, a revised Proterozoic Eon based on chronostratigraphy is envisaged to consist of three eras(Paleoproterozoic, Mesoproterozoic, and Neoproterozoic), but the boundary ages for these divisions differ from their current ages and their subdivisions into periods would also differ from current practice. A scheme is proposed for the chronostratigraphic division of the Proterozoic, based principally on geodynamic and geobiological events and their expressions in the stratigraphic record. Importantly, this revision of the Proterozoic time scale will be of significant benefit to the community as a whole and will help to drive new research that will unveil new information about the history of our planet, since the Proterozoic is a significant connecting link between the preceding Precambrian and the following Phanerozoic.     

Xenocrystic/inherited Precambrian zircons entrained within igneous rocks from eastern South China: Tracking unexposed ancient crust and implications for late Paleoproterozoic orogenesis

South China is characterized by widespread igneous rocks with varied ages and nature in its eastern part, which contain abundant Precambrian xenocrystic/inherited zircons that bear important information of the composition and evolution of the underlying ancient crust. This paper for the first time presents a compiled U-Pb age database of 1416 Precambrian xenocrystic/inherited zircons from igneous rocks in eastern South China, and attempts to provide a constraint on the Precambrian crustal evolution of the constituent Yangtze and Cathaysia blocks. These xenocrystic/inherited zircons, as a conceivable proxy of the unexposed continental crust, document three major tectonothermal events related to continental accretion and subsequent modification that possibly built the continental crust of the eastern Yangtze Block (EYB) at 2.70–2.40 Ga, 2.10–1.55 Ga, and 0.95–0.70 Ga, and the Cathaysia Block (CAB) at 2.70–2.40 Ga, 2.05–1.75 Ga, and 1.10–0.70 Ga, pointing to a complex Precambrian evolutionary history for South China. The EYB zircons are unexpectedly dominated by a 2.10–1.55 Ga age population that shows a multimodal distribution with peaks at 2.05 Ga, 2.0 Ga, 1.90 Ga, 1.85 Ga, and 1.58 Ga, and the CAB zircons are characterized by a unimodal 2.0–1.75 Ga age population that conspicuously peaked at 1.85 Ga, both of which overlap with the tenure of the Nuna supercontinent. These xenocrystic/inherited zircons from both blocks generally have negative ε_Hf(t) values, which in combination with coeval regional magmatic and metamorphic records can assist to trace a possible prolonged (2.05–1.75 Ga) orogenic process in the EYB and a short-lived (1.9–1.8 Ga) orogeny in the CAB. Such orogeneses are proposed to be correlated with the assembly of the Nuna supercontinent.     

新元古时期Rodinia超大陆研究进展述评

新元古时期Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的假说自１９９０年提出以来,引起国外许多地质学家的关注,其研究程度不断提高,本文在回顾Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆研究历史的基础上,介绍了Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的古地理再造图,并着重介绍中国大陆古地块在超大陆中古地理位置的最新研究动向,文中对建立Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的标志,特别是中元古代晚期－新元古代早期的造山运动和新元古代晚期的裂谷作用进行了评述。同时对我国中－新元古代与Ｒｏ     

Mid-Late Neoproterozoic China： Geological records Rodinia rift-related volcanic rocks in of rifting and break-up of

Early Cambrian and Mid-Late Neoproterozoic volcanic rocks in China are widespread on several Precambrian continental blocks,which had aggregated to form part of the Rodinia supercontinent by ca.900 Ma.On the basis of petrogeochemical data,the basic lavas can be classified into two major magma types:HT(Ti/Y>500) and LT(Ti/Y<500) that can be further divided into HT1 (Nb/La>0.85) and HT2(Nb/La≤0.85),and LT1(Nb/La>0.85) and LT2(Nb/La≤0.85) subtypes, respectively.The geochemical variation of the HT2 and LT2 lavas can be accounted for by lithospheric contamination of asthenosphere-(or plume-) derived magmas,whereas the parental magmas of the HT1 and LT1 lavas did not undergo,during their ascent,pronounced lithospheric contamination.These volcanics exhibit at least three characteristics:(1) most have a compositional bimodality;(2) they were formed in an intracontinental rift setting;and(3) they are genetically linked with mantle plumes or a mantle surperplume.This rift-related volcanism at end of the MidNeoproterozoic and Early Cambrian coincided temporally with the separation between AustraliaEast Antarctica,South China and Laurentia and between Australia and Tarim,respectively. The Mid—Late Neoproterozoic volcanism in China is the geologic record of the rifting and break-up of the supercontinent Rodinia.     

塔里木西北缘阿克苏地区大陆拉斑玄武岩对新元古代裂解事件的制约

塔里木西北缘新元古界苏盖特布拉克组不整合覆盖在前寒武纪阿克苏群蓝片岩及侵入其中的基性岩墙之上,苏盖特布拉克组底部发育两层玄武岩夹层,其形成时代和成因背景对认识塔里木板块前寒武纪构造演化及有关的超大陆循环和地球动力学过程具有重要意义。本文对这两层玄武岩进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果显示,玄武岩均属于大陆拉斑玄武岩系列,微量元素地球化学特性与典型的大陆溢流玄武岩非常相似,其岩浆来源于富集地幔,并遭受了一定程度的地壳混染作用。玄武岩中锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在1945~755Ma,这些锆石均属于玄武岩浆上升过程中从地壳岩石捕获的继承锆石,记录了塔里木北缘元古代期间多期变质和岩浆事件。这一年龄范围表明,玄武岩形成的时代应晚于755Ma。本文的研究结果表明,阿克苏大陆拉斑玄武岩形成于板内裂谷环境,可能与新元古代Rodinia超大陆之下的地幔柱活动有关,是塔里木板块从Rodinia超大陆裂解出来的直接证据。     

Crystalline complexes of the Tarbagatai block of the Early Caledonian superterrane of Central Asia

The oldest crystalline complexes of the Early Caledonian superterrane of Central Asia were formed in the Early Precambrian. They are exposed in the basement of microcontinents, which represent old cratonic fragments. Among the latters are the crystalline complexes of the Tarbagatai block previously ascribed to the Dzabkhan microcontinent. It was shown that the crystalline complexes of the Tarbagatai block have a heterogeneous structure, consisting of the Early Precambrian and later Riphean lithotectonic complexes. Structurally, the Early Precambrian complexes are made up of tectonic sheets of gneisses, migmatites, and gneiss granites of the Ider Complex that are cut by gabbroanorthosite massif. The Riphean Jargalant Complex comprises alternating hornblende crystalline schists and biotite (sometimes sillimanite-bearing) gneisses with marble horizons. The upper age boundary of the Riphean Complex is determined by the subautochthonous granitoids with age about 810 Ma. The presence of the Riphean high-grade rocks indicates that structures with newly formed crust were formed in the paleooceanic framing of the Early Precambrian blocks of the Rodinia supercontinent by the Mid-Late Riphean. Divergence that began at that time within old Rodinian cratons and caused rifting and subsequent break-up of the supercontinent was presumably changed by convergence in the paleooceanic area.     

前寒武纪地质学在当代地球科学中的地位与作用

前寒武纪地质学是地球科学的主要研究领域之一。在前寒武纪岩层中蕴藏着丰富的矿藏,为人类的生存和发展提供了大量的有用资源。前寒武纪还是大陆地壳生长的主要时期,大陆地壳的形成、成因、演化过程及其模式是地球科学家最关心的问题之一。现在出露地表的前寒武纪中、深变质岩已成为研究深部地壳的窗口,为岩石圈研究开辟了新途径,提供了新信息。而生命起源及其早期演化则必须依赖前寒武纪地层中的生命化石记录进行研究。纵观地球科学的发展历史,前寒武纪地质学是地球科学中其它分支学科无法替代的研究领域。     

巨型花岗岩带与大陆聚合—裂解作用成因联系研究进展

围绕巨型花岗岩带与大地构造之间的成因联系,回顾了人们对全球超大陆聚合与裂解作用的研究进程,总结了古元 古代哥伦比亚超大陆、新元古代罗迪尼亚超大陆、新元古代晚期-早古生代原冈瓦纳大陆以及晚古生代-中生代潘吉亚超 大陆形成与演化过程的研究进展,结合收集自中国华南、塔里木、华北、青藏等构造单元的地质资料,分析了四期大陆聚 合作用与裂解过程的基本特征和发生时间的不等时性,及其对巨型花岗岩带形成与分布以及矿产资源的制约关系,明确了 超大陆演化对巨型花岗岩带及其矿产资源研究的重要意义。同时,提出了已有研究中的若干薄弱环节,对今后可能实现的 创新与突破进行了展望。     

前寒武纪的超大陆旋回及其板块构造演化意义

太古代末早古生代存在４次超大陆或大陆聚合时期,超大陆的聚合与裂解造成全球性的重大构造热事件,成为全球板块构造演化的主线,威尔逊旋回在早前寒武纪已明显起作用。超大陆的聚合表现为克拉通的增生与陆块的碰撞造山作用;超大型的裂解表现为非造山岩浆活动、大规模基性岩墙群侵位及大陆裂谷的爆发等。超大陆的裂解可能与地幔柱上涌或超大陆下放射性物质积聚造成的热能积累有关,或地外物质冲击的触发有关。华北克拉通与世界古陆块的前寒武纪构造演化对比,及其在超大陆中的拼合模式成为我国大陆地质学研究面临的挑战性重大科学问题。