华北克拉通东南缘寒武系底部黑色碎屑岩系的物源分析及其对晚前寒武纪地质演化的约束

华北克拉通东南缘新元古代—寒武纪交替时期黑色碎屑岩系马店组(或称为凤台组)的层序划分、时代归属、物源等基础地质问题仍存在分歧,本文从元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学等角度开展综合分析,为合理建立华北克拉通东南缘地层格架及中、新元古代—早古生代构造演化提供重要证据。马店组整套碎屑岩系的绝大部分元素的富集系数(EF值)基本一致;碎屑锆石U-Pb年龄主要集中于2.6~1.0Ga之间,包括~2.5Ga、~2.1Ga、~1.8Ga、1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga等多个年龄峰。马店组整体为寒武纪第二世的被动大陆边缘连续海侵地层;沉积物来源于华北克拉通内部徐淮地区,具有碳酸盐质新元古代盖层物源和非碳酸盐质早前寒武纪变质基底物源的两端元混合作用,其中1.8Ga碎屑锆石来源于早前寒武纪变质基底,而中元古代碎屑锆石及砂砾级白云质碎屑来源于新元古代盖层,极少量新元古代碎屑锆石来源于新元古代初期基性岩墙群。华北克拉通周缘新元古界—下古生界中丰富的1.6~1.4Ga和1.3~1.0Ga碎屑锆石记录证实至少华北克拉通东缘和南缘曾有与北秦岭地区类似的中、新元古代构造带。该构造带中元古代时强烈地参与了Columbi超大陆裂解和Rodinia超大陆聚合过程,于新元古代初期为华北克拉通周缘盆地的主要物源供给区;约900 Ma可能与华北克拉通开始裂解,至早古生代马店组沉积时期其物源贡献已经完全缺失。     

青藏高原东北缘早古生代造山系中前寒武纪微陆块的再认识——兼谈原特提斯洋的起源

在青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系中,夹杂有一些前寒武纪大陆块体,这些地块的组成、性质和演化既蕴含有超大陆聚散的重要信息,也对原特提斯体系的洋陆格局、造山类型和造山机制有重要启示意义。本文综合近年来这些前寒武纪微陆块的研究进展,结合我们所获得的新的研究资料,梳理了这些前寒武纪微陆块变质基底的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识:(1)这些前寒武纪微陆块普遍遭受早古生代造山事件的改造并发生再活化。它们或者作为早古生代原特提斯洋的活动大陆边缘,被洋壳俯冲有关的弧岩浆和变质作用改造,以早古生代大陆弧的形式存在;或者被早古生代碰撞造山过程中的陆内变形、增厚地壳及相关的区域变质作用、深熔作用和碰撞型花岗岩所改造。(2)在这些前寒武纪微陆块中,仅仅欧龙布鲁克地块保存有早前寒武纪的变质基底,具有克拉通性质。中元古代以前,欧龙布鲁克地块的变质基底与华北克拉通(特别是阿拉善地块)和塔里木克拉通具有相似的岩石组成和年代格架;而晚中元古代到新元古代,所有的前寒武纪微陆块与华南陆块和塔里木陆块的亲缘性更强。(3)青藏高原北缘早古生代造山系中的大部分前寒武纪微陆块可能在罗迪尼亚超大陆解体时已从冈瓦纳大陆北部分离,而柴达木地块记录了泛非期造山作用的构造热事件,可能在泛非造山期(530Ma)以后才从冈瓦纳大陆分开;在青藏高原东北部,晚新元古代-早古生代并不存在统一的原特提斯洋,原特提斯洋的打开是穿时的。     

中亚造山带内微陆块的起源——以中国天山造山带研究为例

中亚造山带内分布有众多的具有前寒武纪基底的微陆块,其构造起源一直是中亚造山带地质演化研究的核心问题之一。中国天山造山带呈东西向展布于中亚造山带的南部,发育伊犁和中天山两个古老微陆块。已有成果认为,伊犁地块和中天山地块可能存在古元古代地壳物质,其古老陆核主要形成于中元古代(ca.1.4~1.3Ga),并在新元古代早期(0.97~0.85Ga)发生强烈的地壳改造作用而固结形成统一的结晶基底。笔者最新的碎屑锆石研究表明,伊犁地块在1.8~1.7Ga和1.6~1.3Ga期间发生同时期的地壳生长和改造作用,此后主要以地壳改造为主(1.0~0.78Ga)。基于最近的岩浆研究认为中天山地块在中元古代(1.6~1.3Ga)经历了一期地壳生长事件,随后在新元古代早期开始以地壳的改造作用为主。在中-新元古代时期,伊犁和中天山地块可能都处于大陆地壳伸展环境(0.76~0.71Ga)。与塔里木克拉通及周缘其他主要古老块体的综合对比研究揭示,伊犁地块和中天山地块在前寒武纪时期具有相似的地壳演化过程,但不同于塔里木克拉通及其他古老块体。由此认为,伊犁地块和中天山地块与塔里木克拉通不具有亲缘性,其构造起源于相邻的哈萨克斯坦地块。     

阿拉善地块性质和归属的再认识

阿拉善地块被认为是一个前寒武纪微陆块,其归属和演化历史长期存在争议。一部分学者认为其为华北克拉通的组成部分,是华北克拉通的西延;一部分学者认为与扬子或塔里木克拉通具有亲缘性;还有一些学者认为具有独立的地质演化历史。本文综合近年来阿拉善地块的研究进展,结合我们新的研究资料,梳理了阿拉善地块自新太古代到显生宙的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识:1)阿拉善地块的早前寒武纪变质基底记录了2.7~3.0Ga陆壳生长、~2.5Ga TTG岩浆-变质事件,2.0~2.3Ga岩浆事件,以及1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期重要的变质事件,具有与华北克拉通相似的岩石组成和地壳演化历史;2)阿拉善地块发育与华北克拉通相似的中-新元古代沉积岩系,其碎屑锆石具有来源华北克拉通本身的物源区特征,反映出阿拉善地块直到中元古代-新元古代早期仍可能是华北克拉通的一部分;3)阿拉善地块显生宙的多期岩浆-构造-变质事件可能主要是中亚造山带早古生代以来造山作用的响应,而不是阿拉善地块与华北克拉通碰撞的产物。从奥陶纪到早二叠世,阿拉善地块可能处在古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境;4)河西走廊-贺兰山南部早古生代沉积岩系(大黄山群和香山群)不属于阿拉善地块,而是祁连造山带的组成部分,其碎屑锆石组成和代表的物源特征不能作为阿拉善地块与华北克拉通在早古生代彼此分离的证据。     

塔里木盆地东南缘(阿尔金山)"变质基底"记录的多期构造热事件:锆石U-Pb年代学的制约

塔里木盆地东南缘的阿尔金山被认为是塔里木克拉通变质基底的主要出露地区之一。 本文通过阿尔金山北坡不整合在太古代-古元古代变质基底之上的安南坝群中的碎屑岩和中南阿尔金中深变质岩石(原定为阿尔金岩群)的锆石U-Pb年代学研究,来确定塔里木盆地东南缘变质基底的性质及所经历的多期构造热历史。研究结果显示,塔里木盆地东南缘的安南坝群中含砾砂岩的碎屑锆石年龄集中在1.92Ga左右,少量在2.0~2.4Ga,表明其碎屑物质主要来源于下伏的太古代-早元古代米兰岩群和相关的深成侵入体。在中阿尔金地块和南阿尔金俯冲碰撞杂岩带的深变质岩石中,锆石U-Pb年代学数据表明其记录有新元古代早期(920~940Ma)、新元古代晚期(760Ma左右)和早古生代(450~500Ma)三期构造热事件,新元古代早期的构造热事件与塔里木(或晋宁)造山作用有关,它普遍存在于塔里木盆地周缘的和南中国地块(扬子克拉通)的变质基底岩石中,与Rodinia超级大陆汇聚相关;新元古代晚期的构造热事件也同样广泛存在于塔里木盆地周缘和扬子克拉通之中,被认为与Rodinia超大陆的裂解作用有关。因此,在新元古代时期,阿尔金的地质演化历史与扬子克拉通非常相似,而与华北则有很大的不同,锆石U-Pb测定还表明中南阿尔金的深变质岩石普遍遭受了早古生代的变质作用的改造,显示它们普遍卷入了早古生代的碰撞造山事件之中,成为早古生代碰撞造山带的组成部分。     

甘肃北山西部新元古代陆块汇聚与裂解事件的岩石记录

甘肃北山西部地处塔里木、柴达木和达华北（阿拉善）三个前寒武纪地块的交汇部位,是受显生宙天山造山带、祁连造山带和阿尔金造山带多次叠加改造的地区。近几年,随着新元古代榴辉岩、花风岩的新发现,结合新元古代伟晶岩脉群、辉绿岩墙群和震量纪未变质沉积盖层,初步确定了该地区新元古代陆块汇聚与裂解的地质事件框架。在新元工早期,塔里木地块与柴达木地块可能发生斜向汇聚,并以深层次韧性剪切带进行焊接,其时间在９１３Ｍａ     

北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。     

新疆古块体的形成与演化

在中亚造山带南缘中国新疆地区划分出塔里木—库鲁克塔格、中天山、伊犁、柯坪四个古块体。塔里木—库鲁克塔格和中天山块体具有一致的前南华纪基底、相似的岩石组合与构造-岩浆演化过程,反映彼此间密切的亲缘性。推测库鲁克塔格在深部可能与塔里木相连,属于塔里木克拉通的一部分。研究表明,中天山是从塔里木克拉通裂解出去的块体,位于两者之间的是通过弧后引张作用而形成的古生代南天山洋盆。伊犁块体在新元古代岩石组合、地层序列、构造环境与演化历史等方面与塔里木块体相似;南华纪裂解以来,差异逐渐明显,并逐渐朝中亚地区的巴尔喀什块体方向运移,到志留纪时增生到哈萨克斯坦板块上,成为巴尔喀什山弯构造带的南部成员。柯坪块体在岩石构造组合、岩层时代、构造环境与演化历史等方面和塔里木—库鲁克塔格、伊犁、中天山三个块体均存在较大差异,属于新元古代洋壳块体。地质证据、岩浆岩年代学证据和碎屑锆石U-Pb年龄谱表明,新疆地区的前寒武纪块体记录了地球早期演化过程中丰富的地壳活动与岩浆作用信息,对全球多期构造-岩浆事件响应积极,包括全球古陆核生长事件、哥伦比亚超大陆聚合事件、罗迪尼亚超大陆聚合与裂解事件。柯坪块体保留了冈瓦纳大陆聚合的信息。     

“中央造山带”早古生代缝合带及构造分区概述

“中央造山带”是夹持于中国塔里木、华北和扬子克拉通之间的近东西向延展的（局部为北东向和北西向）显生宙造山系统。该造山带中包括了库地-喀拉塔什、红柳沟-肃北-北祁连、南阿尔金-滩间山、昆中、朱阳关-夏馆和商州-丹凤6条早古生代缝合带。被缝合带所围限的前寒武纪地质构造单元包括中阿尔金-祁连-金吉地块、柴达木地块、北秦岭地块和东、西昆仑2个变质地体。南秦岭原为扬子克拉通的北部边缘，但卷入了显生宙造山带，成为中央造山带的一部分。对上述6条早古生代缝合带和6个前寒武纪地质构造单元的特点进行了概略总结，并阐述了各地质构造单元中的构造地层系统和热-构造事件的年代格架。     

甘肃北山西部新元古代陆块汇聚与裂解事件的岩石记录

甘肃北山西部地处塔里木、柴达木和华北 (阿拉善 )三个前寒武纪地块的交汇部位 ,是受显生宙天山造山带、祁连造山带和阿尔金造山带多次叠加改造的地区。近几年 ,随着新元古代榴辉岩、花岗岩的新发现 ,结合新元古代伟晶岩脉群、辉绿岩墙群和震旦纪未变质沉积盖层 ,初步确定了该地区新元古代陆块汇聚与裂解的地质事件框架。在新元古代早期 ,塔里木地块与柴达木地块可能发生斜向汇聚 ,并以深层次韧性剪切带进行焊接 ,其时间在 913Ma左右。稍后 ,在塔里木地块北部的柳园一带 ,塔里木地块与另一个地块发生碰撞 ,形成了榴辉岩和大面积带状分布的花岗岩 ,其时间在 86 0～ 880Ma左右。之后 ,在经过汇聚的大陆块内部发生裂解 ,形成了两期辉绿岩墙群。随着裂解作用的进一步加强 ,该地区进入到陆相砂砾岩和海相碳酸盐沉积阶段 ,形成了安南坝群沉积建造 ,其时间在 70 0Ma左右。     

北阿尔金地区古元古代ca.2.0Ga岩浆-变质事件

中国有三个主要的克拉通,分别是华北、华南和塔里木,它们在显生宙经造山过程聚集到一起。塔里木克拉通位于中国的西北部,面积超过60万平方千米,其北侧为中亚造山带,南侧为西昆仑造山带和阿尔金造山带。塔里木克拉通的前寒武纪岩石主要出露在其南北两侧边缘,包括库鲁克塔格、敦煌、阿尔金、铁克里克和阿克苏地块,它们记录了塔里木克拉通早期的构造演化。北阿尔金地块的阿克塔什塔格地区位于塔里木克拉通的东南边缘。该地区最老的岩石被称为米兰群或阿克塔什塔格杂岩。主要岩石包括太古宙的TTG岩石和表壳岩,以及古元古代的片麻状花岗岩,另有少量变质基性岩呈包体状出露在强变形的长英质侵入体中。本文对该区闪长质片麻岩开展了锆石SHRIMP U-Pb定年,同时还对变质基性岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和地球化学分析,目的是要约束北阿尔金地区古元古代的岩浆-变质事件。闪长质片麻岩的结晶年龄为2.04～2.03Ga,它们形成于岛弧环境。地球化学分析表明,变质基性岩的原岩是拉斑玄武岩。它们有类似于E-MORB的平坦的稀土配分模式,Nb、Ta、Zr、Hf不亏损,说明它们形成于大洋板内环境。在变质基性岩中还识别出两期变质锆石,其中2.05～2.01Ga的早期锆石代表了麻粒岩相的变质作用,而1.98～1.96Ga的晚期锆石可能与角闪岩相的退变质作用有关。无论该区岩浆作用还是变质作用都与约2.0Ga发生的俯冲增生造山事件有关。     

我国境内格林威尔期造山带的存在及其对中元古代末期超大陆再造的制约

中元古代超大陆Rodinia 再造研究最重要的问题之一就是围绕全球格林威尔期(1.0Ga)造山带的构造演化对比,详细的构造分析表明,我国境内至少存在两条格林威尔期造山带(北秦岭造山带及江南造山带),它们以活动陆缘增生型造山带为主,涉及板块俯冲、岛弧-弧后盆地的发育,以及微陆块的碰撞作用。这些造山带发育的时代主要集中于1.0-0.9Ga,它们在时代上与北美、欧洲格林威尔期造山带具有很好的可比性,成为制约我国主要陆块(华北、扬子)在超大陆中拼合方式最主要的证据之一。     

华北和圣弗朗西斯科克拉通前寒武纪地质对比

一些学者提出华北克拉通在新元古代早期之前与圣弗朗西斯科克拉通（圣弗朗西斯科-刚果克拉通）相邻,但缺少证据;本文总结两个古陆地质记录,为评价这一古构造格局模型提供线索。两个古陆陆壳生长的峰期均为～2.7 Ga前;不同之处是,华北古陆经历了显著的～2.5 Ga前的陆壳生长和改造,而圣弗朗西斯科克拉通则似乎没有。华北古陆2.4～2.2 Ga期间发育少量变质火山-沉积岩系和花岗岩,～2.1 Ga前后广泛发育裂谷火山-沉积建造及侵入岩,2.0～1.9 Ga发育超高温变质作用和类似弧岩浆活动,导致两个克拉通（东、西华北克拉通）拼合形成统一的华北古陆;同一时期,圣弗朗西斯科克拉通南、北缘发育2.4～2.0 Ga岩浆作用,指示长期处于大陆边缘弧或者岛弧背景,～2.0 Ga还发育超高温变质作用。两个古陆都发育～2.0 Ga前类似大陆边缘弧特点的岩浆活动,只是圣弗朗西斯科克拉通时代稍早。1.8 Ga以来,两个古陆均发育多期岩墙群,部分基本同期,如～1.78 Ga岩墙群、～1.7 Ga岩墙群和～0.92 Ga岩墙群等;不同的是,华北古陆发育约1.3～1.2 Ga岩床/墙群,而圣弗朗西斯克拉通发育～1.5 Ga岩墙群。1.8～0.8 Ga,两个古陆上都断续发育（火山）-沉积建造：1.8～1.6 Ga以及1.4～1.2 Ga,两者的沉积建造同样以石英砂岩等碎屑岩为主,碳酸盐岩较少;1.2～1.0 Ga前,两者的记录均较少,或暂不能确定;1.0～0.8 Ga,两者均发育碎屑岩和碳酸盐岩;1.6～1.4 Ga,华北古陆发育碳酸盐岩建造,而圣弗朗西斯科克拉通则发育碎屑岩建造。华北古陆新元古界地层中碎屑锆石常显示～1.5 Ga的峰值,该期岩浆岩鲜少报道于华北古陆,但却见于圣弗朗西斯科克拉通。两个陆块都发育太古宙-古元古代条带状铁建造铁矿、古元古代石墨矿、中新元古代沉积-喷流型铅锌矿等。不过,华北古陆发育的古元古代硼矿、菱镁矿,中元古代碳酸岩型稀土矿等在圣弗朗西斯科不发育;而后者发育的绿岩带型相关金矿、镍矿、祖母绿宝石矿等,华北似乎不发育。另外,0.7～0.5 Ga,圣弗朗西斯科克拉通周边广泛发育泛非期造山带,而华北古陆并没有这一事件的明确记录;显生宙,圣弗朗西斯科克拉通相对稳定,中生代与刚果克拉通分离;但华北古陆内部经历强烈的构造-岩浆活动（峰期在中生代）。华北与圣弗朗西斯科克拉通前寒武纪是否相邻还需进一步地质对比和古地磁工作,尤其应关注约2.0～1.9 Ga岩浆-变质（造山）事件、约1.8～1.7 Ga岩浆-沉积（裂谷）事件以及约0.9 Ga岩浆-沉积（裂谷）事件。从地质记录的相似性角度来看,华北东南缘与圣弗朗西斯科南缘的地质记录相似性最大,可延续性最强,最可能相邻。     

Tectonic evolution of the West Kunlun Orogenic Belt along the northern margin of the Tibetan Plateau:Implications for the assembly of the Tarim terrane to Gondwana

The West Kunlun orogenic belt(WKOB) along the northern margin of the Tibetan Plateau is important for understanding the evolution of the Proto-and Paleo-Tethys oceans. Previous investigations have focused on the igneous rocks and ophiolites distributed mostly along the Xinjiang-Tibet road and the China-Pakistan road, and have constructed a preliminary tectonic model for this orogenic belt. However, few studies have focused on the so-called Precambrian basement in this area. As a result, the tectonic affinity of the individual terranes of the WKOB and their detailed evolution process are uncertain. Here we report new field observations, zircon and monazite U-Pb ages of the "Precambrian basement" of the South Kunlun terrane(SKT) and the Tianshuihai terrane(TSHT), two major terranes in the WKOB. Based on new zircon U-Pb age data, the amphibolite-facies metamorphosed volcanosedimentary sequence within SKT was deposited during the late Neoproterozoic to Cambrian(600-500 Ma), and the flysch-affinity Tianshuihai Group, as the basement of the TSHT, was deposited during the late Neoproterozoic rather than Mesoproterozoic. The rock association of the volcano-sedimentary sequence within SKT suggests a large early Paleozoic accretionary wedge formed by the long-term lowangle southward subduction of the Proto-Tethys Ocean between Tarim and TSHT. The amphibolitefacies metamorphism in SKT occurred at ca. 440 Ma. This ca. 440 Ma metamorphism is genetically related to the closure of the Proto-Tethys Ocean between Tarim and the Tianshuihai terrane, which led to the assembly of Tarim to Eastern Gondwana and the final formation of the Gondwana. Since the late Paleozoic to early Mesozoic, the northward subduction of the Paleo-Tethys Ocean along the HongshihuQiaoertianshan belt produced the voluminous early Mesozoic arc-signature granites along the southern part of NKT-TSHT. The Paleo-Tethys ocean between TSHT and Karakorum closed at ca. 200 Ma, as demonstrated by the monazite age of the paragneiss in the Kangxiwa Group. Our study does not favor the existence of a Precambrian basement in SKT.     

区域变质作用与中国大陆地壳的形成与演化

在编制1∶500万中国变质地质图的基础上,本文总结了中国主要变质带的演化以及各变质带与中国大陆地壳形成演化之间的内在联系。虽然在华北和华南克拉通都有古太古代到中太古代的变质年代记录,但是由于后期改造其变质作用的特点及与区域构造背景的联系已难以追索。新太古代末-古元古代初期的变质作用在华北克拉通表现最明显,这期变质作用紧随大规模的TTG岩浆作用,普遍具有逆时针的P-T演化轨迹,反映了地幔柱主导的岩浆-变质事件特点。古元古代晚期的变质事件在华北、华南、塔里木克拉通都有强烈反映。这期变质作用以形成具有顺时针P-T演化轨迹的高压麻粒岩为特点,与形成Columbia超大陆的一些造山带的特点类似,但是这三个不同克拉通在与Columbia聚合的时间和空间方位上存在差异。华南克拉通是相对年轻的克拉通,是沿新元古代江南造山带扬子和华夏地块拼合的产物。新元古代江南造山带的火山岩形成时代和变质作用程度从北东向南西迁移,反映了造山过程逐渐迁移和剪刀式闭合的特点。形成华南克拉通后,在其东南缘又先后经历了加里东期和印支期的变质改造,并且由北西向南东变质带从加里东期转变为印支期,但是这两期变质作用的构造背景尚不很清楚。中国南北大陆的聚合首先从西昆仑-阿尔金-北祁连-北秦岭-桐柏开始,所反映的变质作用是早古生代的蓝片岩相和榴辉岩相变质岩相伴产出,表明经历了从洋壳俯冲到陆陆碰撞的演化过程。中国东部的南北大陆到印支期才最终汇聚,相应的变质作用以南部出现高压蓝片岩相、北部出现超高压的榴辉岩相变质带为特点,表明南方大陆向北方大陆的俯冲。超高压带内普遍含有柯石英,意味着大规模的陆壳深俯冲。华北克拉通和塔里木克拉通以北的中亚造山带内存在多条从早古生代到晚古生代的变质带和多条蓝片岩相变质带,表明这是一个由多阶段、多条变质带组成的造山区。但是其变质作用的空间和时间演化还有待进一步深入。青藏高原变质带具有北老南新的空间分布特点,最北部的印支期龙木错-双湖-澜沧江变质带反映了原特提斯和古特提斯洋的碰撞拼合过程,北部的燕山期班公湖-怒江变质带和中部的喜马拉雅早期雅鲁藏布江变质带反映了新特提斯洋的两次碰撞拼合过程,南部喜马拉雅晚期的高喜马拉雅变质带反映了印度板块向北俯冲导致的高原快速隆升过程。     

小秦岭太华杂岩副片麻岩碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义

小秦岭地区是华北克拉通南缘早前寒武纪基底重要分布区,可见大量构造抬升剥露的基底结晶杂岩带。太华杂岩是小秦岭出露最古老的地质体,对于探讨华北克拉通南缘早期地壳形成和演化及其构造归属等问题具有重要意义。在小秦岭地区,太华杂岩被划分为正片麻岩系和以孔兹岩系为主的表壳岩。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测得小秦岭地区太华杂岩表壳岩中黑云斜长片麻岩碎屑锆石的源区物质主要形成于2.40～2.11 Ga,经历了两期的古元古代晚期变质事件（～2.04 Ga和～1.91 Ga）,限定该套表壳岩的沉积时代介于2.11～1.91 Ga。结合锆石Hf同位素特征,我们认为该表壳岩的碎屑物质可能主要来自中条山的涑水杂岩体及绛县杂岩体、熊耳花岗岩体、小秦岭古元古代花岗岩体等,其初始的源区物质可能为太华杂岩的新太古代正片麻岩系。此外,本研究揭示华北中部造山带可能记录了一个长达约250 Ma（～2.05～1.8 Ga）持续的俯冲-碰撞过程。     

西昆仑地区元古宙岩浆侵入作用及构造-岩浆演化过程

通过对西昆仑地区元古代侵入岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨各个构造单元侵入岩形成期次、岩石成因及构造-岩浆演化过程。铁克里克断隆带元古宙中酸性侵入岩以A型花岗岩为主,是塔里木板块古老基底在高温低压条件下发生部分熔融的产物。西昆仑造山带古元古代和中元古代早期中酸性侵入岩为钙碱性I型花岗岩,是变玄武岩在低温条件下部分熔融条件下形成的,而古元古代晚期和新元古代中酸性侵入岩则是高温条件下老基底岩系部分熔融而形成的A型花岗岩。甜水海地块仅发育新元古代侵入岩,为S型花岗岩,是高温高压环境下甜水海地块古老基底部分熔融而形成。根据侵入岩岩浆演化规律,将西昆仑地区元古宙划为4个演化阶段:12 426~1 567Ma:以铁克里克断隆带A型花岗岩为代表的塔里木板块陆内演化,以西昆仑造山带钙碱性-拉斑质I型花岗岩为代表的陆缘弧。21 301~1 000Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均以陆内演化性质的A型花岗岩为主。31 000~851 Ma:甜水海地块S型花岗岩可能是陆-陆碰撞导致地壳加厚的产物,指示甜水海地块可能作为Rodinia超大陆的一员发生聚合拼接作用。4815~644 Ma:铁克里克断隆带和西昆仑造山带均存在碱性基性岩浆岩和A型花岗岩的双峰式侵入岩组合,指示塔里木地块和西昆仑地块可能作为Rodinia超大陆组成部分,在该阶段发生了裂解作用。通过对元古宙侵入岩的系统分析,西昆仑地区不同构造单元地壳演化有一定差异,经历了不同演化过程。     

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。     

阿尔金山新生代隆升历史:来自塔东南若羌凹陷的沉积记录

阿尔金山位于青藏高原北部边缘,在高原隆升和演化过程中扮演着重要的角色。但是,关于它的新生代隆升历史现今仍存在较大的争议。阿尔金山北麓若羌凹陷新生代接受来自山脉的剥蚀物质。因此,凹陷内的沉积特征记录了阿尔金山新生代隆升的重要信息。本文利用石油钻井编录资料及地震剖面,通过对盆地区新生代各个地层之间的接触关系、沉积相组合和沉积速率变化进行研究,结果显示阿尔金山34Ma以来的隆升分为两阶段:第一阶段为34~20.4Ma,持续低速隆升;第二阶段为16Ma至现今,急剧快速隆升。结合前人研究成果,认为渐新世—早中新世,阿尔金断裂作为一个局限在中、下地壳的韧性剪切带造成阿尔金山一带产生大范围的地表隆起,控制了山脉在第一阶段的持续低速隆升;中中新世以来,阿尔金断裂大规模左行走滑,青藏高原北缘主要通过地壳缩短的形式释放应力,控制了山脉在第二阶段的急剧快速隆升。