秦岭造山带中秦岭群内初始北北东向构造方位及其地质意义

通过对秦岭造山带中古元古代结晶基底岩群之一-秦岭群详细的构造研究,识别出了秦岭群中存在的初始的NNE向构造方位,这一构造方位与中晚元古代以来秦岭造山带NWW向主导性构造方位大相径庭。结合区域地质背景分析,讨论了这一NNE向构造方位的地质意义。提出了古元古代华北克拉通与杨子克拉通可能为一个统一的克拉通,暂称之为古中国克拉通,并且这一克拉通内的主导性构造线方位是NNE向。中元古代初,这一克拉通沿NWW向破裂,才开始了秦岭造山带长期复杂的构造演化历史。     

冀西北怀安地区基底变质岩系构造变形序列研究

怀安地区构造变形强烈,是研究华北克拉通形成和演化的重要窗口。通过对该区基底变质岩系构造形迹进行研究,结合区域地质资料及同位素年龄数据,将该区早前寒武纪构造变形序列划分为4期: 新太古代阜平晚期(D1),桑干岩群韧性变形,形成片麻理、无根褶皱和韧性剪切带; 新太古代五台晚期(D2),在新太古代TTG/花岗岩中形成区域性片麻理和条带状构造,并在桑干岩群中形成近EW向的复式背形和向形构造; 古元古代吕梁中期(D3),集宁岩群沙渠村岩组形成区域性片麻理,并形成与片麻理一致的NE向韧性剪切带,在新太古代地质体中叠加近SN向的开阔复式背形和向形构造; 古元古代吕梁晚期(D4),红旗营子岩群太平庄岩组形成片理和片麻理,尚义—平泉断裂形成。建立了该区早前寒武纪构造演化模式,并将其划分为新太古代陆壳增生阶段和古元古代碰撞造山阶段,对理解华北克拉通的形成及演化具有重要意义。     

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。     

敦煌复合造山带前寒武纪地质体的组成和演化

敦煌复合造山带位于塔里木克拉通东端,是连接塔里木克拉通和华北克拉通的重要纽带。近年来,敦煌基础地质研究取得了重大进展。本文简要回顾了敦煌基础地质研究历史和现状,系统归纳了区内前寒武纪地质单元时空分布特征及前寒武纪构造-热事件序列,初步讨论了前寒武纪大陆地壳形成和演化规律、前寒武纪结晶基底亲缘性及构造演化过程,提出:(1)敦煌造山带前寒武纪结晶基底形成于ca.3.1~1.6Ga,构造-热事件主要划分为新太古代(ca.2.7~2.6Ga和2.6~2.5Ga)、古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)三个阶段;(2)新太古代早期(ca.2.7~2.6Ga)和新太古代晚期(2.6~2.5Ga)是敦煌造山带大陆地壳形成的主要阶段;古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)主要是古老大陆地壳物质再循环阶段,也有少量新生陆壳物质的形成;(3)敦煌造山带前寒武纪结晶基底最初拼合事件可能发生在新太古代末期(~2.5Ga),之后经历了古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)汇聚、碰撞造山过程,直到中元古代早期(1.8~1.6Ga),造山活动结束,前寒武纪结晶基底最终固结,进入稳定发展阶段;(4)前寒武纪结晶基底最终稳定固结之后,即～1.6Ga之后,敦煌前寒武纪结晶基底可能进入长达12亿年的静寂期,一直处于稳定状态,目前没有发现相关的岩浆-变质-沉积记录(类似于地盾状态),直至古生代志留纪开始活化(～440Ma),卷入古亚洲洋南缘俯冲、碰撞造山过程并被强烈改造。     

福建省构造运动,构造层划分及其主要特征

研究构造运动及构造层特征是查明地壳构造演化历史的重要证据,从福建省目前建立的地层序列分析,自古元古代以来,省内初步可划分出１５次构造运动,并分别归属迪口,晋宁,加里东,印支,燕山,喜马拉雅６个构造旋回,文中对地震旦纪地层次建立构造地层单位,并阐述了各构造运动,构造旋回,构造阶段和构造层,亚构造层的基本特征,较系统地反映了福建省地壳构造演化历史。     

坦桑尼亚西南部乌本迪带的构造演化特征

乌本迪带主要位于坦桑尼亚西南部,由8个地体构成,不同地体具有不同的构造特征、岩浆作用和变质作用年龄。乌本迪带不是单一构造-热事件的产物,而是经过不同阶段的俯冲造山作用和盆地内沉积作用形成。本文通过综合整理不同时期乌本迪带内地质事件和构造地质背景资料,将乌本迪带的演化分为9个阶段,分别为新太古代阶段(2740～2640Ma)、新太古代-古元古代沉积阶段(2640～2050Ma)、古元古代乌萨加蓝阶段(2050～1930Ma)和乌本迪阶段(1930～1800Ma)、古-中元古代沉积阶段(1800～1400Ma)、中元古代的基博拉阶段(1400～1080Ma)、中-新元古代伊鲁米德阶段(1080～850Ma)以及新元古代-寒武纪早泛非作用伸展阶段(850～600Ma)和晚泛非作用阶段(600～500Ma),其中形成于乌萨加蓝阶段的弧后洋盆之后可能继续扩张,在乌本迪阶段又发生俯冲造山作用。乌本迪带内金矿田的形成与构造演化密切相关,早期阶段形成的"导矿"和"容矿"构造在后期演化中又不同程度的再活化,形成多期次的矿化作用。     

坦桑尼亚前寒武纪成矿作用

坦桑尼亚境内出露大量新太古代、古元古代、中元古代、新元古代地质体,形成以坦桑尼亚太古代克拉通为中心,元古代活动带三面包围的前寒武纪构造格架.坦桑尼亚现有优势矿产多与前寒武纪地体的形成演化有关.其中与新太古代相关的矿产主要为绿岩相关的金矿,产于坦桑尼亚克拉通中,分布在坦桑尼亚北部维多利亚湖周边.与古元古代相关的矿产主要有...     

华北中部构造带不同前寒武纪地块主要特征对比研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,主要体现在由新太古代大陆地壳垂向增生到古元古代侧向增生的转换。华北中部构造带的构造性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一,构造带中段出露恒山、五台和阜平等多个前寒武纪变质杂岩,其中发育多条大型韧性剪切带,这些剪切带的主期活动时代均为1. 85～1. 80Ga。本文以这些剪切带为构造边界将变质杂岩划分为恒山地块、繁峙地块、五台地块和阜平地块,并在早期研究中解析了繁峙地块构造挤入事件和阜平地块西部的伸展构造事件,表明这些前寒武纪地块的构造位置在古元古代末前后可能有所不同。结合前人资料,本文对这些地块的岩石组成、形成时代、变质作用以及典型构造样式等特征进行详细对比研究。结果表明,恒山地块、阜平地块和五台地块共同组成华北克拉通早前寒武纪"高级区-绿岩带"的典型壳层结构,而繁峙地块与其他地块具有明显差异,具有外来地块特征。     

华北克拉通中部带中段古元古代构造格架与主要变形事件研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。文中根据古元古代韧性剪切带重新划分了中部带北段构造格架,即由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块基底具有不同的前寒武纪变质杂岩组成、构造变形特征和构造演化历史,一般都具多期变质变形叠加的特征。研究表明华北克拉通中部构造带北段在古元古代末发生3次重要的构造变形事件：繁峙地块由SW向NE方向的构造挤入,挤入过程中导致五台地块变形并向南东方向逆冲(D1);以阜平地块为核部的大规模伸展抬升,阜平变质杂岩抬升至近地表,阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度伸展型韧性剪切带(D2);最后一次构造事件是NE向拉伸导致的大量NW向基性岩墙群侵位(D3)。     

新疆阿勒泰南缘地壳结构与构造演化及其对金成矿的制约

1阿勒泰地区地壳结构及地壳演化。根据地层-岩石组合、区域不整合面特征、构造变形层次、岩浆及火山活动,将阿勒泰地区的地壳分为三大单元：前寒武纪基底构造层(包括早中元古代变质基底及震旦纪褶皱基底)、奥陶纪至早石炭世上叠盆地构造层、中石炭世以来前陆盆地、山间盆地及再生前陆构造层。     

Contributions of secular changes in the regional evolution of ore deposits to predictive mineral exploration: A case study of the Zhongtiao Mountain Cu metallogenic area,southern North China Craton

The Zhongtiao Mountain is located in the southern part of the North China Craton. The area experienced multi-stage tectono-magmatic events during the Precambrian, including Neoarchean-Early Paleoproterozoic (2550–2350 Ma) crustal growth, Paleoproterozoic (2350–1850 Ma) rifting–subduction–accretion–collision, and Early Mesoproterozoic (1800–1750 Ma) extension. The geological events contributed to a major copper mineral system in the region. Here we evaluate the processes of the mineral system, such as the source of metals, migration pathways, the formation of trap zones, and the deposition of metal in an attempt to establish a mineral accumulation evaluation model for regional ore prospecting. A three-step process has been proposed in this study as follows. (i) Determining the spatial and temporal distribution of the essential elements and processes of the mineral system to understand the most critical ore-controlling factors. (ii) Translating the ore-forming processes into mappable features and quantitative extraction of the information on mineralization using Geographic Information System (GIS) technology to establish a mineral accumulation evaluation model. They were treated as evidence layers for weight-of-evidence (WofE) analysis. (iii) Utilizing the weighted values of the evidence layers to create a posterior probability map. Based on the posterior probabilities, four mineral accumulation horizons were finally delineated for the Zhongtiao Mountain, which are considered to provide important guidelines for further ore exploration and study.     

白云鄂博地区早前寒武纪基底岩浆作用和变质作用:锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

白云鄂博位于华北克拉通北缘,是阴山地块的重要组成部分。本文对该区变质基底的5个花岗质岩石样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得了2.63Ga和1.89~2.20Ga的岩浆锆石年龄以及2.47~2.51Ga和1.86~1.94Ga的变质锆石年龄。新太古代早期片麻状英云闪长岩的岩浆锆石ε_Hf(t)值和t_DM2(CC)(Hf)年龄分别为3.57~8.36和2.59~2.88Ga,古元古代中晚期花岗质岩石的岩浆锆石ε_Hf(t)值和t_DM2(CC)(Hf)年龄分别为-17.20~8.58和2.11~3.70Ga。变质锆石与岩浆锆石具有类似的Hf同位素组成。结合前人研究成果,表明:白云鄂博地区存在新太古代早期到古元古代晚期岩浆作用;在每一岩浆作用过程中,地幔添加和壳内再循环都起了重要作用;白云鄂博地区变质基底经历了新太古代晚期-古元古代早期和古元古代晚期构造热事件;阴山地块与南侧孔兹岩带具有类似的早前寒武纪地质演化历史。     

粤西云开地区基底变质岩的组成和形成

云开地块被认为是华南西南部一个重要的前寒武纪变质基底出露区,但对其基底组成的认识仍存在较大争议。本文对云开地块内基底变质岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb-Hf同位素分析。分析结果表明云开地块的基底主要由于新元古代-早古生代的变质沉积岩组成。它们具有比上地壳平均成分更高的Si O2和相对更低的Al2O3、Ca O、Na2O,岩石成熟度中等。微量元素与PAAS相似,但Sr、Cr、Ni等强烈亏损,高场强元素Nb、Ta轻度亏损,而大多数样品的Zr、Hf、Th、U等轻度富集,说明源区更富集长英质组分而贫镁铁组分。地球化学特征和碎屑锆石组成指示这套沉积岩形成于被动大陆边缘环境,源区既有古老的再循环物质,也有大量未经明显改造的新元古代岩浆物质。综合本文和前人的锆石U-Pb定年数据,云开地块基底变质岩原岩可以分为两组:第一组样品形成较早(时代上限为850~522Ma),总体年龄谱特征显示出与华夏南岭地区的亲缘性。这组样品的源区主要有4次岩浆作用(2700~2400Ma、1800~1400Ma、1150~900Ma、850~700Ma),均涉及到古老地壳再循环以及新生地壳的加入,但以再循环的物质为主。最主要的新生地壳生长发生在新太古代和Grenville期。而第二组样品的沉积时代在517Ma之后,具有与扬子南缘新元古代沉积岩的相似性。这组亲扬子沉积物的源区具有不同的4次岩浆事件(2600~2350Ma、2000~1750Ma、1700~1500Ma、900~750Ma),新太古代晚期-古元古早期岩浆主要涉及古老基底再循环。古元古晚期-中元古早期岩浆大多起源于新生地壳物质,而新元古代是最重要的新生地壳生长期,同时也涉及大量古老地壳物质的再循环。不同时代沉积岩的碎屑物质组成变化表明大概在522~517Ma之间云开沉积盆地和物源区受到一定程度的构造运动影响,使得源区由华夏地块变成扬子地块。这期构造事件很可能是早古生代造山事件的初始阶段。根据本文资料和其他证据我们认为云开地块归属于华夏板块,扬子与华夏地块的分界线至少在云开地块以北,且很可能在平乐与平南之间。     

江山—绍兴断裂带陈蔡岩群片麻岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

浙江诸暨陈蔡地区发育一套副变质岩层,由中深度变质的片麻岩、片岩和大理岩组成,与双溪坞群为断层接触,其地质时代多被视为与江山—绍兴断裂带南东侧的华夏地块古老变质基底相同。陈蔡岩群地处江绍断裂带北东端,变质和变形较深,前人将其划归为华夏古陆的小块体,地层时代曾与福建古元古代麻源岩群或浙江八都岩群和江西中元古代铁砂街组对比。在陈蔡岩群下吴宅组含榴夕线黑云斜长片麻岩及含榴黑云斜长片麻岩中获得大量的锆石,具有典型的核、幔、边结构,核部年龄集中在新元古代,206Pb/238U年龄加权平均值为848±10Ma和845±9Ma,锆石后期增生边部年龄多为加里东期的年龄,206Pb/238U年龄加权平均值为431.4±7.8Ma。陈蔡岩群斜长片麻岩获得的锆石核部较单一的U-Pb年龄,反映出陈蔡岩群下吴宅组夕线石所代表的泥质成分所含的锆石单一,其锆石核部年龄应代表陈蔡岩群下吴宅组的原岩年龄;同时,认为陈蔡岩群既不能与福建古元古代的麻源岩群对比,也不能与江西地区中元古代铁砂街组对比。其原岩为稍晚于双溪坞群(905~877Ma)的新元古代地层(848~845Ma),从年代上倾向于江南造山带范畴。该年龄对江山—绍兴断裂带变质地层的区域对比和构造演化有重要意义。     

秦岭南缘勉略带构造属性及晚古生代地质背景:来自碎屑锆石U-Pb年代学的制约

勉略构造带作为秦岭造山带内重要的构造边界,关于其构造属性及晚古生代以来的地质背景,一直是学术界争论的焦点。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层单元的最大沉积年龄、研究区域构造岩浆事件及约束构造地质背景等方面行之有效。基于此,通过对勉略带内五郎坪北侧两河口变沉积地层和侵入其中的变形花岗岩脉体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。获得2件变形花岗岩脉的结晶年龄均为406±1Ma。碎屑锆石主年龄谱分别为422～456Ma和558～826Ma,峰值年龄为441Ma和771Ma、813Ma,次级年龄谱分别为942～1495Ma和1658～2981Ma,峰值年龄不明显。依据最小一组碎屑锆石的峰值年龄(441Ma),和侵入其中的变形花岗岩脉(406±0.6Ma),限定该变沉积地层形成时代为406～441Ma(S_1-D_1)。碎屑锆石年龄谱显示该套变沉积地层物质来源较为复杂,其中秦岭造山带及扬子板块北缘早古生代、新元古代岩浆岩为其提供了74%±的物源,古老变质基底为其提供了26%±的物源。通过与区域上已有资料对比,认为勉略构造带内晚古生代沉积地层形成环境与邻区大致相同,且本次所获得的变沉积岩碎屑锆石年龄谱也与邻区泥盆系相似。综合认为,勉略构造带与邻区在晚古生代应属同一构造环境,晚古生代"勉略海盆"应当包括整个南秦岭。     

五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义:以山西五台陈家庄剖面为例

中元古代时期的五台山南缘是华北克拉通北部的燕辽裂隙槽与南部的晋豫陕裂隙槽之间的交接地带。在该地区中元古界由常州沟组潮坪沉积体系碎屑岩地层和高于庄组潮坪沉积体系碳酸盐岩地层组成,常州沟组与下伏的早元古界滹沱群为角度不整合接触,高于庄组与上覆的寒武系之间为地层间断时间超过1000 Ma的平行不连续面;残留不全的元古界不但成为前寒武纪层序地层学划分的典型代表,而且成为窥视早期来自南部裂陷槽向北海侵以及晚期来自燕辽裂陷槽向南海侵的宝贵的物质记录,并且成为重新审视晋豫陕裂陷槽与燕辽裂陷槽的争议较大的地层对比的关键地层记录。对山西五台沉积状剖面中元古界沉积序列及其所表征的层序地层学特征的观察和描述,为今后的进一步研究提供了有用的线索,因而具有重要意义。     

华北前寒武纪成矿系统与重大地质事件的联系

前寒武纪是指显生宙最古老的地质时代——寒武纪之前的地质时代,它占了地球演化历史的近90％.地球陆壳的80％～90％以上是在前寒武纪形成的,记录了复杂和惊心动魄的地质构造过程,还赋存着丰富的矿产资源.前寒武纪最重要的地质事件有陆壳的巨量增生、前板块机制/板块机制的构造转折、由缺氧到富氧的地球环境的剧变.华北克拉通是全球最古老陆块之一,前寒武纪各阶段全球性重大地质事件几乎都被记录下来,并表现出一些特殊性.与全球其它克拉通相比,华北陆壳生长-稳定化过程具有多阶段特征,太古宙末-古元古代环境剧变记录复杂多样,古元古代与板块体制建立和超大陆演化相关的俯冲碰撞和伸展裂解等地质记录丰富,中-新元古代经历持续伸展并接受巨量裂谷沉积.这些重大地质事件都伴随大规模成矿作用,形成了华北克拉通丰富的矿产资源和独特的优势矿种.     

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深（麻粒岩相）、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期（1.99~1.95 Ga）.新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程（1.95~1.80 Ga）,遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.      

扬子西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石物源示踪及其地质意义

扬子板块西北缘碧口微地块华严寺地区碧口群之上发育一套含砾沉积地层,其确切沉积时限对研究该区域的沉积—构造演化具有重要意义。本文对该套地层中的2件砂岩样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结果显示,锆石晶型较好,无色透明,磨圆度较差,具典型岩浆生长振荡环带和韵律结构,Th/U比值为0.28～3.6,锆石U-Pb年龄介于706～2 489Ma之间。存在3个主要的年龄组：新元古代年龄组（706～951 Ma）,占92.9%,显著峰值为850 Ma和843 Ma;中元古代年龄组（1 017～1 080 Ma）,占2.6%;古元古代年龄组（1 628～2 489 Ma）,占4.5%。最小年龄组为706～715 Ma（峰值为711 Ma）,结合区域地质和研究资料,华严寺地区沉积地层时代应属于南华纪,沉积时限约为720～635 Ma,物源区主要包括扬子板块西北缘碧口微地块以及南东侧的后龙门山构造带和汉南—米仓山微地块。新元古代晚期碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞—裂解阶段,华严寺地区南华纪沉积为碧口微地块及邻区新元古代岩浆岩在边缘裂谷环境中快速堆积形成。