阿拉善变质基底古元古代晚期的构造热事件

阿拉善地块可分为太古宙的叠布斯格杂岩(岩群)、古元古代的巴彦乌拉山杂岩(岩组)和古-中元古代的阿拉善杂岩(岩群)、波罗斯坦庙片麻杂岩和毕级格台片麻杂岩。太古宙的叠布斯格岩群和片麻岩中的锆石记录了1926Ma和1802Ma的变质事件年龄,角闪石记录了1918Ma的变质事件年龄,斜长石记录了1722Ma的冷却年龄。同时,在波罗斯坦庙变形的片麻状杂岩中的锆石记录了1839Ma的岩浆事件年龄。该区古元古代晚期的构造热事件,可初步将划分为2000～1900Ma的早期事件和1850～1800Ma的晚期事件,并在时间和特点上与大青山-集宁-大同一带变质地体中广泛发育古元古代晚期的岩浆-变质事件非常相似,进而表明,华北克拉通西部陆块中的古元古代晚期造山带(孔兹岩带)向西可延伸到阿拉善东部地区。     

甘肃多坝沟地区黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

通过对多坝沟地区敦煌杂岩中黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的研究,对敦煌杂岩的形成时代和敦煌地块的前寒武纪地壳生长演化进行探讨。锆石U-Pb年代学研究表明,710Ma代表了敦煌杂岩的最大沉积时代,黑云斜长片麻岩发育422Ma的早古生代变质事件,表明敦煌地块卷入了早古生代古亚洲洋俯冲-碰撞的演化过程。锆石Hf同位素研究结果表明,敦煌地块具有幕式生长特征,经历了约2.7Ga、2.5Ga、2.3Ga、2.0Ga和1.8Ga多个地壳生长时期。黑云斜长片麻岩发育的约0.9Ga和约0.8Ga的峰值年龄表明,敦煌地块新元古代构造热事件可与塔里木克拉通对比。     

内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区古元古代孔兹岩系年代学研究

乌拉山-大青山孔兹岩系岩石出露于华北克拉通孔兹岩带中段,是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化历史的一个重要窗口。研究区孔兹岩系岩石包括堇青石榴黑云二长片麻岩、夕线堇青石榴黑云二长片麻岩、紫苏石榴黑云片麻岩和石榴长英质粒状岩石,系统的岩相学观察显示多种典型的减压反应结构。阴极发光图像特征显示乌拉山-大青山孔兹岩系岩石均存在大量继承性碎屑锆石和变质增生锆石,其中继承性碎屑锆石形态复杂,多显示典型岩浆结晶环带,标志着源区物质主要来源于岩浆岩。变质锆石为新生的单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石核生长,内部结构均匀,整体的Th/U比值较低。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该区孔兹岩系岩石的继承性碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在2400~2500Ma、~2300Ma和2000~2100Ma,进而可限定其最老沉积时代应为~2000Ma,表明乌拉山-大青山孔兹岩系的原岩形成时代为古元古代中期。乌拉山-大青山孔兹岩系中典型的变质锆石记录其变质时代为1850~1950Ma,并显示~1950Ma和~1860Ma两组年龄峰。结合前人对内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区高级变质地体的变质作用、构造演化和同位素年代学的研究结果,综合判断该期变质事件与古元古代华北克拉通西部陆块内北部的阴山陆块和南部的鄂尔多斯陆块之间的俯冲-碰撞并折返抬升至地表的动力学过程有关,其中~1950Ma代表了陆-陆碰撞形成孔兹岩带的初始阶段,而~1860Ma则代表了其折返抬升的时代。     

东阿拉善地块前寒武纪变质基底中晚古生代变质杂岩:来自波罗斯坦庙杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的新证据

波罗斯坦庙杂岩是东阿拉善地块典型的中-高级变质杂岩之一,它的深入研究对进一步认识阿拉善地块起源、形成与演化过程具有十分重要的科学意义.通过对波罗斯坦庙杂岩中石英闪长质片麻岩、斜长角闪岩与花岗伟晶岩的野外观察、岩石学与锆石U-Pb定年发现,波罗斯坦庙杂岩中石英闪长质片麻岩、斜长角闪岩与花岗伟晶岩的岩浆锆石加权平均年龄分别为284±2 Ma、278±3 Ma,276±2 Ma、271±3 Ma与242±7 Ma,该组年龄被解释为其原岩成岩时代.石英闪长质片麻岩与斜长角闪岩中变质锆石加权平均年龄分别为274±6 Ma、272±5 Ma与269±3 Ma、268±2 Ma,代表它们遭受了晚古生代变质作用的时间.综合以上分析与前人研究资料,初步认为以往曾被认为是新太古代-古元古代的波罗斯坦庙杂岩,实际上可能是一个古元古代-晚古生代中-高级变质杂岩,并遭受了280~260 Ma角闪岩相变质作用,指示它们曾被卷入到中亚造山带晚古生代造山作用过程.      

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.     

晋陕交界涑水杂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

涑水杂岩作为华北克拉通南部早前寒武纪变质基底杂岩的重要组成部分,以中条山地区出露最好且研究程度最高。在晋陕交界处的韩城和河津地区也有零星的古老变质基底杂岩出露,通常认为是中条山地区涑水杂岩的西延。用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测得研究区内的基底岩石角闪斜长片麻岩、透辉斜长片麻岩和二长花岗片麻岩原岩的形成年龄分别为2260±28Ma、2053±34Ma和2098±27Ma,表明晋陕交界处涑水杂岩的形成年龄明显小于中条山地区的涑水杂岩,其形成时代主要应为古元古代早期,而非太古宙。锆石Hf同位素显示,所分析的锆石多数具有低ε_(Hf)(t)值,最低可达-6,其二阶段模式年龄为2630~2933Ma,表明这些形成于古元古代的岩石为太古宙岩石再循环的产物,暗示在晋陕交界处可能存在太古宙的古老地壳物质,同时也支持华北克拉通南部太古宙地块划分的推论。     

小兴安岭西北部科洛杂岩的岩石学与年代学

目前业内学者对于科洛杂岩的认识一致缺乏系统的年代学数据与之相匹配,且关于科洛杂岩原岩的物质组成和形成时代也缺少年代学资料的约束,为查明小兴安岭西北部科洛杂岩的原岩组成和变质期次,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在系统分析锆石特征及成因的基础上,对科洛杂岩中3种变质岩（弱片麻状角闪石岩、黑云斜长片麻岩和黑云角闪斜长片麻岩）中不同成因锆石进行年代学研究.岩浆型锆石年龄数据显示,碎屑锆石可分为古-中元古代、晚泥盆世晚期-早石炭世早期和晚石炭世晚期-早二叠世早期3组,3个样品中最年轻的锆石年龄分别为286.3±3.6 Ma、284.3±3.1 Ma和345.3±4.8 Ma,而变质锆石年龄数据分为早-中三叠世（峰值年龄248.5 Ma）和早-中侏罗世（峰值年龄173.1 Ma）两期.结合区域资料和年龄数据分析,科洛杂岩中包含下二叠统和下石炭统碎屑沉积岩,物源可能分别来自于区域上的前寒武纪基底残块和石炭统-二叠统岩浆岩,且在成岩之后至少经历了两期变质作用,早期的变质作用可能是蒙古-鄂霍茨克板块南向俯冲作用的远程效应;晚期变质作用受蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲和古太平洋西向俯冲的叠加作用控制.      

冀西北怀安地体高级变质表壳岩的锆石年代学研究

位于华北克拉通中部造山带中北段的怀安地体与内蒙孔兹岩带相接,出露高压麻粒岩和退变榴辉岩等多种高级变质岩,是洞悉华北克拉通古元古代构造演化历史的重要窗口。研究区变质表壳岩包括夕线石榴长英质片麻岩、石榴长英质粒状岩石以及紫苏黑云二长片麻岩。阴极发光图像特征显示研究区样品的锆石主要包括碎屑锆石和变质锆石,其中碎屑锆石具有岩浆结晶环带,而变质锆石为单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石边部生长,内部结构均匀,Th/U比值较低。锆石LAICP-MS U-Pb定年结果与前人研究结果综合表明该区变质表壳岩石的碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在~2040Ma,其原岩形成时代与孔兹岩带变泥质岩石相近,均为~2.0Ga。变质锆石记录其变质时代为1957~1804Ma,结合前人对怀安地区变泥质岩和变基性岩变质作用和年代学研究结果,推测得出1.95~1.92Ga代表了峰期(高压)麻粒岩相变质时代,1.90~1.85Ga代表峰后减压阶段变质时代,而1.85~1.80Ga代表退变质晚期的时代。怀安地区变质岩石可能卷入了阴山陆块、鄂尔多斯陆块以及东部陆块间的先后碰撞造山过程,并持续较长时间(1.95~1.80Ga),最终拼贴为统一的整体。     

内蒙古贺兰山地区古元古代晚期的花岗岩浆事件及其地质意义: 同位素年代学的证据

位于华北克拉通西缘的贺兰山杂岩主要由孔兹岩系和变形花岗岩(正片麻岩)所组成,前者主要由夕线石榴片麻岩、石榴二长片麻岩、变粒岩和少量的大理岩及麻粒岩所组成,后者主要包括黑云斜长片麻岩、石榴子石花岗岩、斑状花岗岩和片麻状变质闪长岩.本文报道了该区变形花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果.黑云二长片麻岩和石榴子石花岗岩分别形成于2053±58Ma和2047±42Ma,斑状花岗岩和片麻状闪长岩分别在1955Ma和1920Ma侵位.大量的年代学资料表明,在华北克拉通北缘存在一条古元古代晚期的花岗杂岩带,该带中的花岗杂岩主要形成于三个阶段,第一阶段大于2.0Ga,第二阶段主要出现在2.0～1.87Ga期间,第三阶段的花岗杂岩在1.85～1.80Ga期间侵位.年代学研究还表明,古元古代晚期的花岗岩浆作用常常与变质事件紧密相关.     

冀西北怀安杂岩的年代学、地球化学、Nd-Hf-O同位素组成及其地质意义

冀西北地区怀安杂岩由变质表壳岩和变质深成岩组成，其中变质表壳岩的形成时代、怀安杂岩的构造背景以及其与孔兹岩带间的关系一直存在较大争议.本文对怀安杂岩的几处代表性露头进行了详细野外考察，对4件样品进行了岩石学、锆石SHRIMP U-Pb定年、同位素和元素地球化学分析.所有样品都给出了1.86~1.81 Ga的变质锆石年龄，进一步支持怀安杂岩广泛遭受到古元古代晚期变质作用改造的认识.侵入/包裹含BIF表壳岩组合的变质辉长岩（HB1425）和片麻状英云闪长岩（HB1426）分别给出了~2.5 Ga和2.55 Ga的形成年龄，限制表壳岩形成时代老于2.55 Ga，推测为新太古代表壳岩.浅粒岩（HB1431）和紫苏石榴黑云斜长片麻岩（HB1435）中最老的碎屑锆石分别为2.46 Ga和2.51 Ga，可能还存在古元古代的碎屑锆石，表明它们都为古元古代表壳岩.上述结果进一步确定了怀安杂岩中发育两期表壳岩组合.变质辉长岩和片麻状英云闪长岩的全岩ε_Nd（t）、T_DM1和T_DM2分别为+2.19~+3.06、2.67~2.75 Ga和2.67~2.69 Ga，表明其物源区不存在较大规模的古老陆壳物质，新太古代是怀安地区主要陆壳生长期.变质辉长岩中~1.82 Ga变质锆石中较多具有正的ε_Hf（t）值，最高可达11.1，最可能的解释是古元古代变质过程存在地幔添加作用.锆石的O同位素分析显示区域上可能存在低δ18O的岩石，在古元古代变质过程中，可能存在低δ18O流体对锆石的改造.怀安杂岩和西部孔兹岩带中不同类型岩石的比例明显不同，但两者都同样发育新太古代和古元古代的双层地壳结构，怀安杂岩或许代表孔兹岩带剥蚀更深而出露的深部地壳部分.      

阿拉善地块东部早古生代(约420 Ma)变质事件的发现及其地质意义:来自独居石与锆石U-Pb定年的新证据

前寒武纪变沉积岩系是阿拉善地块重要组成部分,准确测定其原岩成岩时代和变质时代,对于进一步认识阿拉善地块起源、形成、演化与亲缘性具有十分重要的科学意义.本文对阿拉善地块东部阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石石榴云母石英片岩开展了系统的野外地质调查、岩相学观察和同位素年代学研究.碎屑锆石U-Pb定年和野外地质调查表明,阿拉坦敖包地区德尔和通特组和祖宗毛道组碎屑锆石年龄介于3 306~1 146 Ma,并以出现中元古代锆石年龄（1 800~1 100 Ma）高频区为特征,最小一组碎屑锆石年龄约为1 123 Ma,结合区域上它们被约900 Ma花岗质片麻岩侵入的野外关系,阿拉坦敖包地区德尔和通特组与祖宗毛道组变沉积岩系的沉积时代被限定在1 123~900 Ma之间,为一套中元古代晚期?新元古代早期陆缘沉积建造,具有亲华北板块的特点.此外,变质独居石和变质锆石U-Pb定年和微量元素分析表明,阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石泥质片岩中发育大量变质独居石,它们具有典型变质独居石的稀土元素配分模式（轻稀土元素强烈富集而重稀土元素强烈亏损）,其加权平均年龄为419±3 Ma（MSWD=7.1,n=40）,类似地,一个锆石变质边也记录了406±7 Ma的206Pb/238U年龄.这些变质年龄被解释为阿拉善地块东部阿拉坦敖包地区德尔和通特组含蓝晶石石榴云母石英片岩遭受早古生代末角闪岩相变质?变形作用的时代,可能是阿拉善地块与周缘微陆块早古生代末碰撞造山作用的响应.      

内蒙古阿拉善地区前寒武纪变质基底阿拉善群的再厘定

原划分的阿拉善群包含了时代、成因各异、构造样式有别、变质程度不同的变质地层和变形深成片麻岩体。作为一个岩石地层单元已不合适,应予解体并重新厘定。根据目前的研究,原阿拉善群可划分成3套变质地层单元和两个变形深成片麻岩杂岩。本区最古老的岩石地层单元为迭布斯格岩群,由深变质的变质表壳岩系组成,是区内的基底岩系。初步的锆石SHRIMPU-Pb年代学研究表明,它们形成于27亿年左右,属于新太古代。新建立的巴彦乌拉山岩组主要由变质火山岩组成,是区内的火山岩系。目前获得的年龄为2264Ma和2271Ma,属于古元古代。重新厘定的阿拉善岩群主要由变质碎屑岩和变质碳酸盐岩组成,是陆缘沉积岩系,形成于古元古代晚期或更晚。波罗斯坦庙英云闪长质-花岗质片麻岩杂岩,由早期的英云闪长质片麻岩和晚期的花岗质片麻岩组成。早期英云闪长质片麻岩形成于18亿年左右,晚期的花岗质片麻岩大致形成于古生代期间。毕及格台花岗闪长质片麻岩杂岩主要由角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩等组成,初步的同位素年龄测定结果显示它们的主期形成于8￣10亿年的晋宁期。     

胶北旌旗山地区禄格庄岩组长石石英岩碎屑锆石U?Pb测年及其地质意义

荆山岩群是胶北地体最重要的古元古代变沉积岩系之一,经历了高角闪岩相?麻粒岩相变质与韧性变形,准确限定其沉积时代与物质来源对探究胶?辽?吉带古元古代构造演化过程具有重要意义.本文利用LA-ICP-MS（激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪）对旌旗山地区荆山岩群禄格庄岩组中长石石英岩进行了锆石U-Pb测年和稀土元素分析.根据碎屑锆石内部结构和年龄结果,认为在最年轻一组碎屑锆石中谐和的207Pb/206Pb加权平均年龄2 120 Ma,可以大致限定其原岩的最大沉积时代,两件样品获得的变质年龄分别为1 886±12 Ma与1 969±23 Ma,结合区内禄格庄岩组被2 103~2 085 Ma二长花岗质片麻岩侵入的地质关系,初步限定旌旗山地区禄格庄岩组的沉积时代约为2 100 Ma.长石石英岩中有效碎屑锆石年龄谱图呈现2 105 Ma主峰值年龄和2 185 Ma次峰值年龄,指示旌旗山地区禄格庄岩组的主要物源为古元古代（2 200~ 2 100 Ma）中?酸性岩浆岩或再循环的产物,同时接受了少量太古宙的碎屑物质.综合胶?辽?吉带已发表的其他相关数据,认为以荆山岩群禄格庄岩组为代表的胶?辽?吉带南侧底部变沉积岩沉积时可能位于弧后盆地靠近岛弧一侧,以粉子山岩群小宋岩组为代表的胶?辽?吉带北侧底部变沉积岩则可能位于弧后盆地靠近太古宙大陆一侧.      

Geochronology of khondalite-series rocks of the Jining Complex: confirmation of depositional age and tectonometamorphic evolution of the North China craton

A belt of khondalite-series rocks in the Western Block of the North China craton (NCC) are considered to represent products of the collision between the north Yinshan and the south Ordos terranes before final amalgamation of the NCC basement. The Jining Complex of Inner Mongolia occurs in the eastern part of the Khondalite Belt and is crosscut by the Trans-North China Orogen. Khondalite rocks of the Jining Complex mainly comprise sillimanite-garnet gneiss, garnet/sillimanite-bearing granite, massive porphyritic granite, garnet quartzite, calc-silicate, and marble with minor felsic gneiss and mafic granulite. LA-ICP-MS, U–Pb dating and cathodoluminescence (CL) image analysis of zircons from five rocks from the complex, i.e. Sil-Bt-Grt leptynite gneiss, Spl-Sil-Ksp-Grt vein in (Crd)-Sil-Grt gneiss, Sil-Grt-K-Fsp mylonite from a shear zone, Crd-bearing Sil-Grt gneiss, and granite were used to determine protolith and metamorphic ages of the khondalite-series rocks. Results of 315 detrital zircon grains indicate five age populations: 2410–2550 Ma, 2162 Ma, 2047–2099 Ma, 1950–1993 Ma, and 1866 Ma. CL investigation reveals that zircon grains of most samples are rounded, unzoned with low Th/U, indicating a metamorphic origin, whereas quite a few grains in some rocks are characterized by magmatic oscillatory zoning and comparatively high Th/U, and are typically overgrown by metamorphic, low CL rims with low Th/U. Three samples of Sil-Bt-Grt gneiss record oldest ages of ～2550–2480 Ma, suggesting an Archaean/early Palaeoproterozoic provenance for the Jining Complex. Ages of ～2162–2047 Ma are interpreted as the metamorphic modified inherited source of supercrustal protoliths of the khondalite-series rocks. The khondalite depositional age is defined as 2228–2027 Ma by concordant ages obtained in this research. The Sil-Ksp-Grt vein and the granite have single population ages of 1985?±?28 Ma and 1957?±?19 Ma, respectively, and are inferred to record the same metamorphic event, i.e. formation of the Khondalite Belt within the Western Block owing to the collision of the north Yinshan and the south Ordos terranes. The Sil-Grt-K-Fsp mylonite yields a single group age of 1866?±?22 Ma, which may date final suturing of the Eastern Block and the Western Block and stabilization of the NCC.     

阿拉善地块东部早前寒武纪变质基底性质及归属

阿拉善地块是一个被造山带和断裂带围限的前寒武纪微陆块,其早前寒武纪变质基底的性质和归属一直存在争议.本文根据笔者最近在阿拉善地块东部地区获取的研究资料,结合阿拉善地块近年来的研究进展,对阿拉善地块东部早前寒武纪变质基底的性质和归属进行了讨论,认为阿拉善地块东部地区出露的2.64 Ga的斜长角闪岩和～2.5 Ga的TTG...     

辽东半岛南辽河群锆石U-Pb年代学及其地质意义

本文报道了辽东半岛古元古代胶-辽-吉活动带南辽河群中变质火山岩和沉积岩的锆石U-Pb年代学数据。变质流纹岩的锆石具典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U比值(0.3),锆石U-Pb年龄为~2.2Ga,该年龄可代表其原岩形成年龄,在误差范围内与古元古代辽吉花岗岩年龄一致,表明辽吉花岗岩并不是辽河群的基底。变质玄武岩的锆石阴极发光强度较弱、弱分带或无分带,同时具较低的Th/U比值(0.1),为典型的变质成因锆石,锆石U-Pb年龄为~1.9Ga,代表其变质时代。变质沉积岩的碎屑锆石年龄主要介于1981~3520Ma之间:峰期年龄为2033Ma和2092Ma的锆石年龄信息暗示辽东半岛至少存在一期2000~2100Ma的岩浆事件,并且该时期的中酸性岩浆岩是南辽河群沉积岩的一个重要物源;峰期年龄为2155Ma、2446Ma、2509Ma、2594Ma、2668Ma、2790Ma、3356Ma、3467Ma和3520Ma的锆石年龄信息,区域上与古元古代辽吉花岗岩、辽河群火山岩及太古宙基底年龄相吻合,暗示它们为南辽河群沉积岩提供了重要物源。沉积岩中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄为~2.0Ga,可代表其沉积时的最大年龄。所以,辽河群火山-沉积-变质的时限为2.2~1.9Ga,其演化时间约300Myr。结合前人有关辽东半岛前寒武纪岩石的研究成果,本文研究认为胶-辽-吉活动带的形成演化与弧-陆碰撞有关,而不是许多人坚持的裂谷环境。