扬子崆岭新太古代壳-幔地球化学特征及其与华北克拉通-大别造山带的对比

认识华北与扬子克拉通太古宙时期是否属同一岩石圈块体以及大别造山带的归属对研究中国大陆早期演化历史具有重要地质意义．对新太古代斜长角闪岩和ＴＴＧ片麻岩组合样品系统的元素和同位素地球化学研究结果表明,新太古代扬子崆岭与华北陆块存在岩石圈地幔性质上的明显差异,其ＴＴＧ片麻岩的岩浆形成环境与条件也区别显著．湖北大别杂岩在一系列地球化学特征上表现出与扬子崆岭不同的特殊性,而与扬子北缘后河杂岩地球化学特征相似．崆岭斜长角闪岩、ＴＴＧ片麻岩和华北ＴＴＧ片麻岩的Ｕ,Ｔｈ元素组成特征符合其Ｐｂ同位素填图成果,但华北斜长角闪岩Ｕ,Ｔｈ元素组成特点与其Ｐｂ同位素填图成果不一致     

扬子克拉通北缘早前寒武纪地壳演化——后河杂岩元素和同位素地球化学限制

陕南汉中碑坝地区是扬子克拉通少数可能存在太古宙结晶基底的地区之一。本文系统地研究了元素和同位素地球化学表明，后河“群”主要岩石类型之一的ＴＴＧ片麻岩形成时代约为２４００Ｍａ，其ＲＥＥ和岩石化学特征与新太古代ＴＴＧ片麻岩类似；混合岩类Ｓｍ－Ｎｄ同位素模式年龄表明其原岩或源岩的形成时代约为２７００Ｍａ的新太古代，在岩石化学成分上与钾质花岗岩或闪长质岩石相当，与太古宙高级区新太古代典型钾质花岗岩相近似；区内斜长角闪岩形成于２２００Ｍａ，与区内混合岩化作用发生的时代稍早或基本一致；局部存在的变流纹岩与火地垭群铁船山组双峰火山岩属同一岩浆作用过程在区内不同区段的体现；后河“群”各类基底岩石有基本同一的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄（１２０１Ｍａ±２４０Ｍａ），反映了元古宙中晚期构造热事件对早期各类岩石Ｒｂ－Ｓｒ同位素体系有深刻影响。     

北苏鲁超高压变质带内多成因类型的变花岗质岩石及其地质意义

变花岗质岩石是北苏鲁超高压变质带出露最广泛的岩石类型。本文通过锆石年代学和全岩地球化学的系统研究,查明该区变花岗质岩石具有成因类型多样性的特点,揭示其构造归属的复杂性,这对于解释扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞-折返动力学过程具有重要科学意义。锆石U-Pb定年结果表明,区内的变花岗质岩石由新元古代(820～750Ma)花岗质片麻岩和新太古代-古元古代(2700～1870Ma)TTG-花岗质片麻岩共同组成,且二者经历了完全不同的构造演化历史。其中,新元古代花岗质片麻岩经历了晚三叠世(222～213Ma)的变质-深熔事件,而新太古代-古元古代的TTG-花岗质片麻岩则记录了晚古元古代(～1864Ma)的变质事件。全岩地球化学结果表明,新元古代花岗质片麻岩的原岩成分趋近于A型花岗岩,属于过铝质-准铝质的高钾钙碱性系列,主量元素(AlT_2O_3、MgO、FeO、TiO_2、CaO、P_2O_5)与SiO_2显示负相关性,具有轻、重稀土分异和负Eu异常特征,表明其源区有斜长石的残留。富集大离子亲石元素和强烈亏损高场强元素的特点,进一步表明它们可能是中-上地壳物质部分熔融的产物。新太古代-古元古代TTG-花岗质片麻岩的原岩成分主要落入TTG和IS型花岗岩区域,属于低钾-钙碱性系列,主量元素与SiO_2相关性不明显,多数样品的稀土总量比新元古代花岗质片麻岩略低,轻、重稀土分异相对较弱,具有正Eu或无Eu异常,表明其源区无斜长石而可能有角闪石的残留。它们的地球化学属性与新元古代花岗质片麻岩的成因特点存在显著差异。古元古代花岗质片麻岩的原岩可能为与造山有关的I型花岗岩,来自于太古宙基底岩石的重熔与再造。上述综合研究结果显示,北苏鲁超高压变质带内新元古代花岗质片麻岩的原岩具有亲扬子板块的属性,与扬子板块北缘罗迪尼亚超大陆裂解存在密切成因关系。而新太古代-古元古代TTG-花岗质片麻岩与华北板块变质基底、胶-辽-吉古元古构造带具有明显亲缘性。由此可见,在传统北苏鲁超高压变质带内的威海-乳山一带,由具有扬子板块属性和具有华北板块属性的变质基底,沿北东-南西方向共同组成了一条北苏鲁混杂岩带。这一新的研究成果充分表明,华北板块东南缘的新太古代-古元古代的陆壳物质普遍卷入到三叠纪时期扬子板块与华北板块之间的相向(双向)俯冲-折返造山过程中。     

扬子与华北太宙基底差异的 Sm-Nd 同位素和 REE 新证据

本文通过对扬子崆岭杂岩和华北太华群和阜平群新太古代和古元古代斜长角闪岩、TTG片麻岩 Sm-Nd同位素和REE对比研究，讨论了同时代岩石对地壳主体增生时代、地幔性质和演化规律的揭示，表明两克拉通属不同大陆岩石圈陆块。     

皖东南黄片麻岩的锆石U—Pb年龄

在皖东嘉山南黄地区新元古代张八岭岩群之下,隐伏一套角闪岩相的TTG质片麻岩类。单颗锆石U-Pb法年龄测定得到其不一致线上交点年龄为2493±19Ma,代表了片麻岩原岩的形成年龄。这是扬子陆块北东缘首次发现的新太古代基底,证实扬子陆块北缘存在较广泛的新太古代—古元古代基底。     

华北克拉通~2.5Ga地壳再造事件：来自中条山TTG质片麻岩的证据

华北克拉通中部中条山区涑水杂岩是华北克拉通新太古代TTG质片麻岩地体之一。为了探讨华北克拉通新太古代构造-岩浆事件的性质及早前寒武纪地壳的形成和演化,选择涑水杂岩中TTG质岩石进行研究。研究表明这套TTG质岩石富Na、高Al、Sr,低Y、Cr、Ni含量。稀土元素配分曲线右倾,富Rb、Ba等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta等高场强元素。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这套TTG质片麻岩形成于2553～2561Ma,属新太古代晚期产物。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示εHf(t)为正值,两阶段模式年龄集中在2.7～2.8Ga。结合涑水杂岩中TTG质片麻岩的岩石地球化学特征,认为这套TTG片麻岩可能主要来自2.7～2.8Ga的下地壳镁铁质岩石在新太古代晚期的部分熔融,可能有少量的地幔物质加入。考虑同期发育大量花岗质岩石的事实,说明新太古代晚期在华北克拉通中部并不存在大规模的俯冲作用,华北克拉通在新太古代晚期已经基本成型。结合前人研究成果和本文锆石Lu-Hf同位素分析结果,提出中条山区～2.5Ga岩浆事件代表一期重要的陆壳再造事件。     

华北陆台基底构造格局研究现状一瞥

专家们对华北陆台早前寒武纪基底构造格局形成与演化的认识既有共同点又有分歧。共同 太古宙为形成刚性小陆块的时期,其成因可能与地幔柱的垂直有关,如ＴＴＧ质岩类的大量增生与侵位。小陆块的构造拼合形成华北克拉通的主体。分歧焦点是陆块拼合的时代：第一种认为小陆块的拼合发生在新太古代,即华北陆台在新太古代就已克拉通化,到古元古代时在伸展构造体制作用下,形成了一系列的裂谷或拗拉谷。第二种认为拼合发生在古元古代,     

冀东青龙河太古宙花岗岩—绿岩带地质特征

青龙河花岗岩－绿岩速写于新太古代晚期,形成环境为古岛弧环境,绿岩地体由双山子群,朱杖子群组成。区内褶皱构造,韧性切变形带及脆性断裂带十分发育。绿岩地体的形成时间为２６５０－２７５０Ｍａ。花岗质岩石即“ＴＴＧ”岩系安子岭片麻岩套,由四个深成侵入体组成,其中柳各庄片麻岩单元直接侵入双山子群鲁杖子组。     

华北克拉通晚太古代末-古元古代初的岩浆事件及构造热体制

华北克拉通变质基底中广泛出露岩浆成因的正片麻岩。本文将华北克拉通分为11个变质地区,对其中新太古代末-古元古代初的正片麻岩的产状、岩性、形成时代进行了讨论。通过对这11个变质地区的对比可以看出,华北克拉通新太古代末-古元古代初的正片麻岩具有以下特征:(1)新太古代末-古元古代初的岩浆事件分布广泛,该期岩浆事件所形成的正片麻岩不仅在东部陆块、西部陆块广泛分布,而且在中部造山带也有广泛出露,在各变质地区该期的正片麻岩通常占变质基底总面积的70%以上;(2)该期岩浆事件主要集中在从2540Ma到2490Ma的50Ma期间。目前的年龄数据统计该期间形成的正片麻岩占2600Ma到2450Ma所形成的正片麻岩的75%;(3)该阶段形成的钠质片麻岩和钾质片麻岩在形成时间上几乎一致,在各变质地区不同成分的正片麻岩不具分带性。但钾质花岗岩在辽宁鞍山、辽西绥中、冀东秦皇岛和鲁西傲徕山分布相对集中;(4)该期岩浆事件与变质事件几乎同时发生,变质事件通常较岩浆事件晚10～15Ma,在有些地区几乎同时,表明岩浆事件和变质事件是同一构造热事件的产物;(5)该期岩浆事件所产生片麻岩的εHf(t)值绝大多数为正值,表明它们是有地幔物质加入的新生地壳再造的产物。综合以上特征,我们认为在华北克拉通新太古代末-古元古代初广泛的岩浆事件是地幔柱底侵导致的,该期广泛的岩浆事件造就了华北克拉通的基本形态。     

华北地台前寒武花岗岩类、陆壳演化与克拉通形成

通过华北前寒武纪花岗岩类的研究,提出英云闪长岩和奥长花岗岩（Ｔ１Ｔ２）代表不成熟陆壳组成,Ｔ１Ｔ２Ｇ１Ｇ２代表半成熟陆壳组成,花岗闪长岩和花岗岩（Ｇ１Ｇ２）代表成熟陆壳组成。讨论了大陆根的形成与性质。识别出华北地台内１０个太古陆核。讨论了中太古代初始陆核、新太古代陆核;新太古代末两个微大陆尺度的陆核的形成;早元古代两个成熟陆核的构造拼合并形成华北克拉通     

华北克拉通新太古代早期构造热事件的响应:来自左权地区ca.2.7Ga TTG片麻岩的证据

新太古代早期是全球地质历史上一个重要的地壳生长时期,世界众多克拉通中广泛存在2. 7Ga左右的岩浆年龄记录。华北克拉通最主要的岩浆事件发生在新太古代晚期,这与世界其他克拉通广泛存在～2. 7Ga的构造热事件明显不同。但全岩Nd和锆石Hf同位素研究表明,华北克拉通～2. 5Ga的岩石主体来自于中太古代晚期-新太古代早期大陆物质的重熔或再造。因此,厘定～2. 7Ga地质事件在华北克拉通的空间分布对深入理解新太古代地壳形成与演化具有重要科学意义。华北克拉通已识别出的～2. 7Ga的花岗质岩石主要分布在胶东、鲁西、武川、赞皇和太华等少数杂岩区,中部带的恒山、阜平和中条杂岩中亦有零星出露。左权变质杂岩位于中部带中南段,赞皇杂岩西南,初步地球化学和锆石年代学研究表明,该地区有多种岩石类型记录了～2. 7Ga的年龄信息,包括副片麻岩、长英质浅色体、磁铁矿角闪片麻岩和TTG片麻岩。其中,TTG片麻岩的原岩为英云闪长岩,锆石发育明显的核边结构,核部具有清晰的岩浆环带,两个不同LA-ICP-MS实验室获得的不一致线上交点年龄分别为2727±14Ma和2731±12Ma,代表了TTG岩浆岩的结晶年龄。同时,左权变质岩石中较好地保存了新太古代晚期的岩浆和变质年龄记录,推测其所代表的构造热事件与华北克拉通～2. 5Ga所经历的大规模幔源岩浆的底侵作用有关。     

辽北开原地区新太古代变质深成岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄及地球化学特征

辽北开原地区新太古代变质深成岩位于华北板块北缘陆缘活动带东段,主要岩性为二长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩,其中英云闪长质片麻岩LA-ICP-MS锆石207Pb/206Pb年龄加权平均值为2489.6±9.1 Ma,为新太古代。新太古代变质深成岩属高钾钙碱性-钾玄岩,准铝-过铝质岩石系列,轻稀土元素较富集,重稀土元素相对亏损,具有下地壳或太古宙沉积岩部分熔融形成的特征。通过岩石学、岩石地球化学和构造环境及就位机制分析,结合邻区构造演化研究,认为辽北开原地区变质深成岩岩浆来自较浅的基性古陆壳局部熔融。大地构造位置可能处在洋壳与陆壳的接触带,说明新太古代清河断裂附近可能出现陆壳碰撞增生活动。闪长质-石英闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩体现了陆壳经历长时间的增生、造陆活动,已由早期的基性陆壳向现今的硅铝质陆壳转变。     

华北地台前寒武花岗岩类,陆壳定化与克拉通形成

通过华北前寒武幻花岗岩类的研究,提出英云闪长岩和奥长花岗岩代表不成熟陆壳组成,Ｔ１,Ｔ２Ｇ１Ｇ２代表半成熟陆壳组成,花岗闪长岩和花岗岩代表成熟陆壳组成,讨论了大陆根的形成与性质。识别出华北地台内１０个太古陆核。讨论了中太古代初始陆核,新太古代陆核;新太古代末两个微大陆尺度的陆核的形成;早元古代两个成熟陆核的构造拼合并形成华北克拉通。     

龙泉关剪切带眼球状花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩。本文利用LA-ICP-MS方法对龙泉关剪切带中的眼球状花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的测试。结果显示,龙泉关眼球状花岗质片麻岩原岩结晶年龄为(2 547±7) Ma,其εHf(t)值介于+2.7~+9.2,表明其源区主要为相对年轻的地壳物质,与五台地区新太古代花岗岩非常相似。龙泉关花岗质眼球状片麻岩中锆石两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 477~2 872 Ma,具有2.58 Ga、2.71 Ga和2.81 Ga三个峰值,记录了华北克拉通新太古代初始地壳生长事件。     

库鲁克塔格地区新太古代深沟片麻杂岩特征

新疆库鲁克塔格地区深沟片麻杂岩是由新太古代阜平期表壳岩组合、灰色片麻岩及古元古代红色片麻岩组成的杂岩体。表壳岩组合为变火山－沉积岩、灰色片麻岩为太古宙ＴＴＧ岩浆岩组合,红色片麻岩为深沟变质核杂岩同构造侵入的“Ｉ”型花岗岩。深沟片麻杂岩组成内核,古元古界兴地塔格岩群组成滑脱系,古元古界南辛格尔塔格岩组组成盖层,它们构成一个完整的深沟变质核杂岩构造。灰色片麻岩、表壳岩组合的Ｓｍ－Ｎｄ全岩等时线年龄（２８３０．２±７９．７）Ｍａ,红色片麻岩锆石Ｕ－Ｐｂ年龄（２０５９±１４）Ｍａ。     

秦岭造山带及相邻地块元古代基性岩墙群研究综述及相关问题探讨

基性岩墙群是重建古陆块聚合、伸展乃至裂解的关键标志之一。通过对秦岭造山带及相邻的华北地块、扬子地块元古代基性岩墙群的时空对比综 合分析表明,华北地块区发育2300Ma±和1700～1200Ma的两期基性岩墙群,分别代表了新太 古代和古元古代华北古陆块的聚合、伸展过程;扬子地块区发育800～620Ma的基性岩墙群, 反映了新元古代扬子古陆块的聚合、伸展过程。认为前震旦纪华北地块和扬子地块可能是独 立古陆块或不同古陆块的组成部分。晋宁造山作用(1100～850Ma)和澄江伸展、裂解作用(800Ma±)是可与新元古代Rodinia超大陆聚合、裂解过程进行对比、研究的重要时期。     

吉南夹皮沟金矿带鞍山群的解体及主要地质事件序列的建立

位于华北地台最北缘的夹皮沟金矿带太古代鞍山群主要由两类双峰式灰色片麻岩组成,其原岩均为ＴＴＧ类古侵入体夹拉斑玄武岩质暗色包体,岩石化学上与国外许多太古代高变地体中的灰色片麻岩相似,因而不能作为地层来对待。原“鞍山群”可重新划分为白山镇片麻岩、夹皮沟片麻岩和北西向糜棱岩带三大岩石单元,两类灰色片麻岩之间有一些相似处,但也有许多重要差别,可能代表了不同的构造地体。就现有同位素年代数据和野外产状建立了本区主要地质事件的序列。上述岩石单元的划分及主要地质事件序列的建立对本区构造属性的确定及地壳演化的研究有重要的意义。     

内蒙古大青山地区新太古代晚期岩浆作用:来自锆石SHRIMP U-Pb定年的证据

本文报道了华北克拉通西部大青山地区新太古代晚期变质深成侵入岩的锆石SHRIMP年龄。本文涉及的3个样品取自大青山的石拐南部,岩性为黑云母二长花岗质片麻岩、紫苏石英闪长质片麻岩和闪长质片麻岩。根据矿物组合,黑云母二长花岗质片麻岩和紫苏石英闪长质片麻岩遭受高角闪岩相-麻粒岩相变质,闪长质片麻岩遭受角闪岩相变质。锆石具核-幔-边或核-边结构。岩浆锆石年龄为2484±7Ma、2494±12Ma和2495±10Ma,考虑到岩石遭受后期构造热事件强烈改造,岩浆锆石发生不同程度变质重结晶,振荡环带变得模糊,年龄很可能偏年轻,岩浆锆石真实的形成年龄应更大一些,形成于新太古代晚期。2个样品记录早期变质锆石年龄为2441±7Ma和2481±10Ma;2个样品记录晚期变质锆石年龄为1847±35Ma和为1919±73Ma。结合前人工作,可得出如下结论:1)石拐地区存在新太古代晚期二长花岗岩、石英闪长岩和闪长岩等不同类型变质深成侵入岩。新太古代晚期岩浆作用在整个大青山地区很可能广泛发育,古元古代晚期孔兹岩带是在太古宙基底之上或其邻区发展起来的。2)与大青山地区其它古元古代早期以前的地质体类似,新太古代晚期变质深成侵入岩普遍遭受古元古代早期和晚期构造热事件叠加改造。     

中条山前寒武纪地壳演化

在中条山，古太古代—中太古代的涑水杂岩主要由ＴＴＧ岩套组成，另有一些表壳岩残体和基性岩墙群。以不整合覆于其上的新太古代绛县群由不成熟的浊积岩和双峰式火山岩组成，沉积于类似现代活动大陆边缘的构造环境，遭受了低绿片岩相至低角闪岩相的变质和强烈的变形。这些建造为原始大陆的组成部分。元古宙伊始，原始大陆破裂而形成原地台。在华北原地台的南缘，堆积了中条群等冒地斜建造，经受了早期从低绿片岩相到低角闪岩相的变质和以平卧褶皱为标志的强烈变形，指示收敛的古地热状态和陆壳的缩短，寓意华北原地台同扬子原地台曾经发生过焊接。中元古代开始，华北原地台南缘沿南北方向破裂，产生了以西阳河群大量安山岩喷发为标志的熊耳—汉高拗拉槽。距今１０００Ｍａ前，华北原地台逐渐同扬子原地台拼接，形成统一的大陆，接受中新元古代汝阳群、洛南群和震旦系等盖层沉积。     

中国BIF型铁矿床地质特征和资源远景

BIF型铁矿床是中国最重要的铁矿床类型,占全国总查明资源储量55.2％.BIF型铁矿床主要分布在华北陆块,其次在扬子陆块.在华北陆块鞍山—本溪,密怀—冀东,五台—吕梁矿集区中铁矿床尤为集中,约占全国铁总探明储量41.5％.BIF型铁矿床在古太古代、中太古代、新太古代、古元古代和新元古代均有产出,但主要在新太古代—古元古...