北秦岭晋宁期主要地质事件及其构造背景探讨

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭杂岩、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树沟蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位等。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造－岩浆－变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的地质事件可能并不代表扬子地块和华北地块之间的直接碰撞拼合,而是具扬子地块基底特征的“中秦岭微地块 与北秦岭微地块或华北地块之间的俯冲碰撞拼台 震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙的构造演化阶段。新元古代晋宁期(1000-800Ma)发生的主要地质事件和有限的俯冲－碰撞拼台及震旦纪之后又逐渐开始发生裂解与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成和700～570 Ma期间Rodinia超大陆的裂解不谋而台     

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.     

胶南—威海造山带与罗迪尼亚（Rodinia）超大陆相关问题的初步探讨

胶南－威海造山带中的榴辉岩为晋宁早期板块俯冲作用的产物；沿造山带广泛分布的花岗质片麻岩，则为晋宁晚期板块由俯冲转为碰撞过程中同造山岩浆事件的产物。它们与全球性的格林威尔造山运动属同一事件范畴，但具有明显的穿时性。侵入于同造山花岗质片麻岩的片麻状花岗岩及震旦纪朋河石组，为后造山伸展机制下发生的岩浆及沉积事件的产物，与700－650Ma期间Rodinia超大陆的裂解作用密切相关。     

塔里木盆地晚震旦世—中寒武世构造沉积充填过程及油气勘探地位

南华纪初,受罗迪尼亚（Rodinia）超级大陆裂解的影响,塔里木陆块进入强伸展构造演化阶段,陆内发育了北东—南西向裂谷体系,裂谷区与两侧高隆带构成“两隆夹一坳”古构造格局。这一古构造格局持续控制了晚震旦世至中寒武世碳酸盐岩沉积序列的充填、演化及油气成藏组合,应将受前寒武纪裂谷构造—沉积演化控制的系列碳酸盐岩台地作为一个成因整体进行系统研究。结果表明:晚震旦世—中寒武世碳酸盐岩台地先后经历了5个重要演化阶段,即晚震旦世同裂谷充填期、震旦纪末抬升剥蚀阶段、早寒武世初海侵深水缓坡型富泥质碳酸盐岩台地阶段、浅水缓坡型碳酸盐岩台地阶段,以及中寒武世蒸发潟湖占主导镶边型碳酸盐岩台地阶段。控制了两套烃源岩、两套储层及一套区域盖层的发育,即形成于震旦纪裂陷槽内潜在烃源岩和早寒武世深水缓坡阶段玉尔吐斯组烃源岩、震旦纪末期受剥蚀淋滤形成的上震旦统微生物丘滩相白云岩储层和早寒武世受岩相和早期云化联合控制的肖尔布拉克组丘滩相白云岩储层,以及中寒武统蒸发潟湖相蒸发岩盖层,构成了上、下两套有效油气成藏组合。与已获得重大突破的四川盆地同期德阳—安岳克拉通内裂陷沉积演化序列及油气成藏组合类比表明,与之具有良好的相似性,且主力烃源岩品质、直接盖层的封盖性能更优于安岳特大型气藏,认为塔里木盆地这一构造—沉积单元具有重要的勘探前景与地位,上部成藏组合更具现实勘探价值。     

燕辽裂陷槽中元古代古地震与古地理

位于中朝板块北部的燕辽裂陷槽是中元古代板内裂解的产物。中元古代的伸展裂解构造诱发强地震。中元古代长城系（1800-1400 Ma）的串岭沟组、高于庄组及蓟县系的雾迷山组（1200 Ma）中保留有丰富的地震灾变事件记录：各种软沉积物液化变形，如液化砂岩脉； 碳酸盐岩中的泥亮晶脉、灰岩墙、液化角砾岩、水塑性变形、各种卷曲构造、环形层、层内粒序断层以及碳酸盐岩成岩初期的脆性变形。这些地震成因的变形构造与同沉积断裂相伴生。依据地震记录，中朝板块北部地区中元古代经历两次板内裂解，即1800-1400 Ma之间与1200 Ma，200 Ma的裂解导致燕辽裂陷槽的最终形成。燕辽裂陷槽中元古代的古地理格局与两次板内裂解相联系，古海盆的范围、盆地的边界、岩相带均受同时期断裂-地震控制。燕辽裂陷槽的古地理环境是一个深部物质活跃、断裂火山活动剧烈和地震频繁的构造带。     

华北陆块东南缘凤台组时代的讨论

华北陆块东南缘凤台组归属于震旦系或寒武系尚无定论,影响了对华北陆块震旦纪与寒武纪转折时期的古构造、古地理和古生物的重大质变事件的探讨。本文根据下震旦统顶部与凤台组之间裂离不整合的发现及其意义的讨论,以及凤台组夹层粉砂质泥岩620Ma的Pb-Pb等时线年龄,基本厘定出凤台组时代为晚震旦世。     

塔东北库鲁克塔格地区震旦-奥陶纪地质事件及生储盖组合

塔里木盆地库鲁克塔格地区是重要的油气资源战略接替区域之一,其特殊的构造背景成为研究盆山耦合及区域构造演化的有效切入点。冰川、火山、风暴、浊流等事件沉积的产物,广泛发育于塔东北库鲁克塔格地区震旦—奥陶系的地层中。这些地质事件的发生时期与库鲁克塔格地区的构造演化具有明显的耦合关系。Rodinia超大陆的裂解是全球新元古代冰川沉积的诱发因素,也使库鲁克塔格地区在震旦纪发育冰川相的沉积。发生于早寒武世的火山事件也是Rodinia超大陆同期裂解的表现。在塔东北地区,裂解导致的持续拉张作用一直延续到早奥陶世末期,但在晚寒武世曾发生过一次持续时间较短的构造反转,区域构造应力场由拉张转为挤压,导致南、北沉积相区水体变浅,受到风暴作用影响。在挤压的区域构造背景下,中—晚奥陶世库鲁克塔格急剧隆升,物源供给的加大,为浊流事件的沉积提供了有利条件。另外,区域的构造背景变化也对于该地区的源岩和储层的产生起了决定性的因素。在震旦—早奥陶世晚期拉张的大地构造背景下,早—中寒武世及早奥陶世成为烃源岩的主要形成时期。优质储层主要为碳酸盐岩及碎屑岩,发育于晚震旦世、晚寒武世、中—晚奥陶世。孔隙类型主要为晶间孔、溶孔、裂缝等。这些源岩和储层与地层中的泥岩在垂向上组成多套生储盖组合。     

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。     

北秦岭前寒武纪地壳组成及其构造演化

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭岩群、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树为蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位以及晋宁期强烈的构造岩浆活动。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造-岩浆-变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的强烈地质事件可能代表了华北地块、北秦岭微地块、中秦岭地块与扬子地块之间的俯冲碰撞拼合。震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙构造演化阶段。新元古代晋宁期（1000～800Ma）发生的主要地质事件和俯冲-碰撞拼合与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成不谋而合。     

震旦纪地层黄铁矿硫同位素组成时－空变化特征及扬子地块与晚元古超大陆关系的论证

扬子地区早震旦世时期沉积岩黄铁矿具有重的硫同位素组成,其δ¹⁴S值从早震旦世椿木组地层的24‰左右逐渐变得更正。在早震旦世扬子地区广泛沉积碳酸锰矿和黑色页岩的民乐组时期达到极正值+60‰,然后又降低至+16‰-+20‰。上述硫同位素组成的时-空变化特征支持了扬子地块属晚元古Rodinia超大陆的一个组成部分的假设。从晚震旦世早期陡山沱组底部开始,沉积岩中黄铁矿硫同位素的δ¹⁴SS出现负值,并继续降低至-27‰以下。早震旦世晚期-晚震旦世早期沉积岩中硫同位素组成特征反映了沉积盆地古海洋环境的剧烈变化,它与大约7亿年时Rodinia超大陆的解体以及扬子地块与其它大陆分离的地质推测相吻合。     

祁连-龙首山元古宙大火成岩省与金川型铜镍矿关系探讨

祁连-龙首山地区发育多处镁铁-超镁铁质岩体,其成矿表现及与金川矿床所代表的大规模岩浆事件的关系尚不清晰。本次研究通过区域地质建造对比、详细剖面刻画,岩石学、地球化学辅助,厘定了祁连-龙首山地区镁铁-超镁铁质岩体年代学格架与含矿性评价,初步表明金川超大型岩浆铜镍硫化物矿床是新元古代大规模岩浆事件的产物,可能与诺迪尼亚超大陆的裂解所导致的大火成岩省有关。在其外围,发育有多期镁铁-超镁铁质岩体,尽管南祁连化隆地区所发现的镁铁-超镁铁质岩体与金川铜镍矿为非同期的产物,但也表明是一期比较重要的岩浆铜镍矿成矿事件,对于拓展区域找矿实现找矿突破具有重要作用。     

大连上震旦统地震灾变事件研究

笔者在大连工作区的上震旦统南关岭组、甘井子组和营城子组碳酸盐岩地层中,识别出以震动液化脉、震动液化角砾岩、碳酸盐岩注积岩等震积岩为代表的古地震灾变事件层（工作区缺失上震旦统顶部的兴民村组震积岩）,这在工作区属首次发现,这一发现进一步提高了辽南震旦系的研究程度,证明了辽南地区晚震旦世存在4个地震活跃期,从而为区域地层对比提供了新的实际材料,新发现的甘井子组白云岩中的地震灾变事件层表现为白云石质的震动液化脉及液化卷曲变形,是对辽南震旦系研究程度的提高和丰富。     

Mantle plumes of Central Asia (Northeast Asia) and their role in forming endogenous deposits

The Phanerozoic within-plate magmatism and the related deposits of Siberia are reviewed. The formation of post-perovskite at about 2.5 Ga in the Earth’s interior and the isotope characteristics of within-plate igneous rocks have shown that plate tectonics and deep geodynamics started to operate at about 2–2.5 Ga. The assembly and breakup of supercontinents under the effect of the superplumes formed in layer D″ is considered. Thus, the supercontinent–superplume cycles spanning about 700 Ma are recognized in the Earth’s history.The manifestations of the within-plate magmatic activity are found throughout the whole Phanerozoic. It was demonstrated earlier that between 570 and 160 Ma, the Siberian continent drifted within the African hot mantle field or large low shear velocity province (LLSVP). At least four plumes, excluding the superplume leading to the breakup of Rodinia at 750 Ma, interacted with the Siberian continent. The superplume leading to the breakup of Rodinia was also responsible for the origin of ultramafic intrusions with carbonatites hosting rare-metal (Nb, Ta, REE) mineralization as well as ultramafic–mafic intrusions with Cu–Ni–Pt mineralization localized along the rift zones.The plumes originated in other Phanerozoic cycles formed most likely at the lower-upper mantle boundary, where most of the stagnant slabs is accumulated. Those plumes were responsible for the origin of within-plate igneous rocks. The granitic batholiths formed in the centers of zonal area surrounded by rift zones containing abundant rare-metal intrusions with rare-metal mineralization. Gold, tin, base metal, and porphyry copper deposits are also related to these zonal area.The studies have shown that the formation of folded zones and related deposits which surround these zones as well as the structures of cratons and their metallogenic specialization should be considered in terms of both plate tectonics and plume tectonics.     

云南大坪金矿新元古代成矿事件——来自热液锆石和闪长岩U-Pb年代学及Hf同位素的约束

大坪金矿是哀牢山-红河韧性剪切带南段最重要的大型金矿床之一,由于其成矿时代和构造背景一直存在争议,不利于带内金矿床成矿模型的建立和进一步找矿勘探。本文利用LA-ICP-MS对矿区内含金石英脉中热液锆石、闪长岩和花岗闪长岩脉中岩浆锆石开展了U-Pb年代学研究,获得热液锆石U-Pb年龄为760±10 Ma,表明大坪金矿区可能存在新元古代金矿化事件;获得闪长岩和花岗闪长岩脉的锆石U-Pb年龄分别为773±9 Ma和766±9 Ma,与区域上Rodinia超大陆裂解和哀牢山地区的晋宁-澄江期大规模火山-岩浆活动事件时代一致。热液锆石与闪长岩、花岗闪长岩脉具有相似的Hf同位素组成特征和在误差范围内一致的年龄,表明新元古代金矿化事件可能与闪长岩和花岗闪长岩脉的侵入有密切的成因联系。本文新元古代成矿事件的厘定,结合前人的新生代始新世—渐新世为大坪金矿主要成矿时期的研究结果,表明大坪金矿可能是新元古代和新生代不同岩浆-构造-热液事件叠加成矿作用的产物。     

新元古代沂沭海峡地震引发的软沉积物变形及其微量元素信息*

新元古代沂沭海峡位于郯庐断裂带昌邑—大店断层西侧宽60~90,km、长300,km的区域内,其分布范围基本与郯庐断裂带中段一致。新元古代,该海峡盆地先后沉积了青白口系、南华系及震旦系的滨—浅海相陆源碎屑、泥质及碳酸盐沉积物,其岩石地层称之为土门群。本次研究从该海峡盆地土门群佟家庄组(由石英砂岩、泥灰岩和页岩组成,属南华系)、浮来山组(由细—粉砂岩夹页岩组成,属震旦系)及石旺庄组(主要由碳酸盐岩组成,下部夹页岩,属震旦系)中鉴别出了一系列地震触动软沉积物形成的变形构造,包括液化砂墙和砂脉、负载构造、火焰构造、球枕构造、软布丁构造、底辟构造、滑塌褶曲和同沉积断层等。它们是地震事件的记录——震积岩。新元古代中晚期(约800—600,Ma)沂沭海峡盆地拉张裂陷是它们形成的动力机制。根据石旺庄组中的微亮晶方解石脉与地震成因的变形构造(如负载、火焰、软布丁及同沉积断层等)共(伴)生的事实,并结合模拟地震试验结果分析,认为微亮晶方解石脉很可能是地震引发的饱和灰泥(方解石微粒)液化脉。微量化学元素分析结果表明,这些震积岩中的w(La)/w(Sc)和 w(La)/w(Th)值高于上地壳平均值和正常沉积层,而w(Th)/w(Sc)值则较低,深源微量元素Ni和Cr的含量也高于上地壳平均值及正常沉积层。这些微量元素特征是当时的盆地基底不稳定、快速沉积且伴有深部物质元素混入的反映,强地震很可能是快速沉积和促进深源物质混入的主要动力。土门群中发育的一系列地震引起的软沉积物变形(震积岩),再次证明了古郯庐断裂带的存在,由它们记录的地震事件也是晋宁运动乃至Rodinia超大陆的裂解的响应。     

宿州地区震旦系望山组主要沉积类型及其形成环境分析

安徽省宿州地区震旦系望山组因碳酸盐岩中含有大量形态复杂的微晶碳酸盐脉体(即臼齿构造)而得到了广大研究者的深入研究.该组中除含有碳酸盐岩、泥岩和页岩等正常海相沉积外,还记录了生物沉积和特征明显的地震、风暴、海啸等事件沉积过程和风化壳残积,沉积环境复杂多变.该组碳酸盐岩中臼齿构造、缝合线构造、滑塌构造、交错层理、冲刷构造等沉积构造具有较好的事件沉积指示意义.该组事件沉积的特征表明,当时频繁的地壳活动是造成事件沉积及复杂沉积环境的主要原因.     

藏北聂荣微陆块的构造亲缘性--来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素的制约

聂荣微陆块位于安多与那曲之间,呈眼球状透镜体近东西向夹持于班公湖-怒江缝合带之中。聂荣微陆块主体由前寒武系结晶基底、古生代地层及中生代花岗岩岩基组成。为了更好地认识聂荣微陆块新元古代的岩浆事件,并对其构造演化进行约束,分析了基底岩石片麻岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石原位Hf同位素。3件片麻岩样品的野外产状、矿物组成、结构特征及全岩地球化学特征均表明片麻岩原岩为中酸性侵入岩;样品锆石微量元素示踪、成因分析研究表明,锆石具有岩浆锆石的典型特征;锆石U-Pb年龄在820~843Ma之间,代表了片麻岩原岩的时代。片麻岩的锆石饱和温度估算结果显示,岩体岩浆源区的初始温度为794~856℃。锆石εHf（t）值变化范围较小,介于-0.8~0.5之间,平均值为0.3;二阶段模式年龄TDM2为1.58~1.96Ga。结合区域资料,安多片麻岩原岩形成的大地构造背景与裂解拉张的环境密切相关,初步认为微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚大陆全球裂解事件的产物,并可能与扬子板块边缘的裂解事件相关。     

徐州地区辉绿岩地球化学特征

对徐州栏杆地区侵位于元古代地层中的辉绿岩进行了系统的地球化学研究。栏杆地区的辉绿岩属于板内玄武岩系列岩石,地球化学特征上略富集轻稀土元素(LREE),富集大离子亲石元素(LILE),略亏损高场强元素(HFSE),相对富集Cr和Ni;微量元素显示了EM-OIB(富集地幔-洋岛玄武岩)的特征,辉绿岩稀土元素特征显示在岩浆上侵过程中经历了分离结晶作用。结合新元古代全球Rodinia超大陆裂解事件及其岩浆活动与地幔柱的密切关系,认为徐州地区新元古代辉绿岩可能为地幔柱作用在华北陆块边缘的记录。     

Seismic anisotropy of the lithosphere/asthenosphere system beneath the Rwenzori region of the Albertine Rift

Shear-wave splitting measurements from local and teleseismic earthquakes are used to investigate the seismic anisotropy in the upper mantle beneath the Rwenzori region of the East African Rift system. At most stations, shear-wave splitting parameters obtained from individual earthquakes exhibit only minor variations with backazimuth. We therefore employ a joint inversion of SKS waveforms to derive hypothetical one-layer parameters. The corresponding fast polarizations are generally rift parallel and the average delay time is about 1 s. Shear phases from local events within the crust are characterized by an average delay time of 0.04 s. Delay times from local mantle earthquakes are in the range of 0.2 s. This observation suggests that the dominant source region for seismic anisotropy beneath the rift is located within the mantle. We use finite-frequency waveform modeling to test different models of anisotropy within the lithosphere/asthenosphere system of the rift. The results show that the rift-parallel fast polarizations are consistent with horizontal transverse isotropy (HTI anisotropy) caused by rift-parallel magmatic intrusions or lenses located within the lithospheric mantle—as it would be expected during the early stages of continental rifting. Furthermore, the short-scale spatial variations in the fast polarizations observed in the southern part of the study area can be explained by effects due to sedimentary basins of low isotropic velocity in combination with a shift in the orientation of anisotropic fabrics in the upper mantle. A uniform anisotropic layer in relation to large-scale asthenospheric mantle flow is less consistent with the observed splitting parameters.     

北大巴山凤凰山岩体锆石U Pb LA ICP MS年龄及其构造意义

北大巴山凤凰山岩体是扬子陆块北缘典型的新元古代侵入岩群,对采自岩体的6个花岗岩(闪长岩)样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年分析。定年数据显示,岩浆活动可分为早期(797±6Ma)、中期(770±6Ma、774±5Ma)、晚期(755±6Ma、750±13Ma和743±6Ma)三个阶段,证实凤凰山岩体为多期岩浆侵入形成。这几期岩浆活动在扬子陆块具同步性和普遍性,广泛被记录在黄陵、汉南等其它新元古代杂岩中。凤凰山花岗岩完整记录了扬子陆块北缘南华纪初期的区域拉张—裂陷事件,其形成可能与导致Rodinia超大陆裂解作用的幕式地幔柱活动有关。本次研究对认识扬子陆块新元古代地壳生长与再造过程及Rodinia超大陆裂解机制具有重要意义。