欧龙布鲁克地块西段达肯大坂岩群物质组成及变形特征研究

达肯大坂岩群是欧龙布鲁克地块结晶基底的重要组成部分,在形成过程中保存了丰富的物质记录和演化信息,是研究欧龙布鲁克地块乃至我国西部古老地壳及构造演化的窗口。通过对达肯大坂岩群详细的物质组成及构造剖面研究,根据岩石组合及变质-变形特征,将其进一步细化为混合片麻岩岩段、(混合岩化)流变片麻岩岩段、条带状片麻岩岩段、片岩岩段和大理岩岩段,野外调查表明,达肯大坂岩群中发育多期构造变形作用,根据野外变形特征及各期变形的叠加改造关系,初步建立了达肯大坂岩群相对变形序列,为区域构造过程的探讨与对比提供了新的基础资料。     

柴北缘布赫特山一带达肯大坂岩群变质岩变形特征、地球化学特征及地质意义

古元古代达肯大坂岩群为柴北缘构造带的变质结晶基底,是柴北缘造山带的重要组成部分。前人在德令哈以西的鱼卡河—锡铁山—沙柳河一带和大柴旦等地对达肯大坂岩群做了较深入的研究,但对于柴北缘东段的研究还相对薄弱,缺乏东西段的对比研究。通过对布赫特山一带达肯大坂岩群中片麻岩和斜长角闪片岩的岩石学、岩石地球化学、年代学研究和区域对比,认为研究区的岩性、矿物组合、变质程度与德令哈以西鱼卡河—锡铁山—沙柳河一带达肯大坂岩群具有较高的相似性。布赫特山一带达肯大坂岩群主要为一套碎屑岩夹火山岩的岩石组合,变形强烈,其形成环境为岛弧与活动性陆缘的过渡环境,且岩浆来源为壳幔混染。由采集的2件Sm-Nd同位素样品得到了2组等时线年龄分别为2085±14Ma和2027±19Ma。由此可知达肯大坂岩群为古元古代柴北缘地区的变质结晶基底,是柴北缘古元古代造山带的重要组成部分。     

柴北缘西段早古生代构造-热事件及其构造环境

柴北缘前寒武纪基底岩系发育、岩浆活动频繁,对它们进行年代学研究与对比是探索区域构造过程与成因联系的有效手段.对达肯大坂岩群西段条带状混合片麻岩、黑云斜长片麻岩、二云斜长石英片岩及侵入其中的片麻状石英闪长岩进行了物质组成及变质－变形特征研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学测试均获得了达肯大坂岩群约460 Ma和约430 Ma两组峰值年龄信息.结合区域构造演化,认为约460 Ma的次峰值年龄是柴北缘早古生代大陆深俯冲过程中构造－岩浆事件的地质记录;而约430 Ma变质作用时代与片麻状石英闪长岩的结晶年龄(429.0±4.1 Ma)基本一致,结合片麻状石英闪长岩地球化学及达肯大坂岩群锆石稀土元素特征,认为该期变质作用为同期岩浆事件导致的构造－热事件的响应.片麻状石英闪长岩具有明显亏损Nb-Ta、Zr-Hf等高场强元素,富集Pb,指示了与板块俯冲作用相关的造山岩浆作用特征.该研究可为进一步揭示欧龙布鲁克地块西段早古生代构造－热事件的性质提供重要信息.      

柴达木盆地北缘"沙柳河岩群"的重新启用

柴北缘变质基底岩系中的表壳岩包含了岩石组合、沉积建造、变质程度和地质时代不同的两套岩石组合。其中，分布在柴达木地块的沙柳河、鱼卡河等地的以大理岩、石英岩和含石榴石英片岩为主含榴辉岩透镜体的表壳岩系，时代限定在1．0～1．3Ga，与分布在欧龙布鲁克微陆块的全吉山、德令哈等地形成时代大约2.3～2.4Ga的达肯大坂岩群有着明显的不同，后者以斜长角闪岩、石榴石英片岩和黑云变粒岩为主，并具有较强的钾质混合岩化。由于前者岩石组合清楚，沉积建造特征明显，构造意义独特，且有一定的区域分布性和可比性，所以具备建立新的岩群的条件。根据定名优先的原则，决定重新启用沙柳河岩群。     

柴北缘全吉群皱节山组沉积时代和物源区分析：源自碎屑锆石U-Pb年龄的制约

<正>全吉地块位于青藏高原东北部,是夹持在柴北缘构造带和祁连构造带之间的一个克拉通残片(Chen et al.,2012),其变质结晶基底主要由德令哈杂岩、达肯大坂岩群和万洞沟岩群组成(陆松年等,2002)。全吉群不整合于基底之上,主要为一套未变质的砂砾岩、石英岩、砂页岩、白云岩夹冰     

柴北缘前震旦纪地层系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成,除成因迥异的多期变质深成侵入体外,还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系,共同构成了中元古界沙柳河岩群;而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系,则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的榴辉岩分布在南带,除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和沙柳河岩群共生,但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。     

柴北缘鱼卡地区达肯大坂岩群的地质特征与构造环境

柴达木北缘鱼卡河地区的达肯大坂岩群可划分为斜长角闪岩岩组和片岩岩组。斜长角闪岩岩组主要由变质基性火山岩和碎屑岩组成,火山岩的地球化学特征指示为岛弧环境构造;片岩岩组分布在柴达木山西南侧,为一套陆源碎屑岩建造。该岩群遭受了三幕构造变形,前两幕褶皱变形是造山作用的产物,具有近似的北西-南东向或北北西向的褶皱枢纽,近共轴褶皱叠加的构造样式指示了北东-南西向挤压收缩的动力学背景。达肯大坂岩群遭受中压高绿片岩相-角闪岩相的变质,变质程度往北东方向递减,可与其南柴达木盆地一侧的高压-超高压变质带构成双变质带。结合最近从达肯大坂岩群中获得的锆石年龄,推断该岩群形成于大陆边缘的弧后盆地,时代为新元古代晚期-早古生代,是柴北缘早古生代造山带的重要组成部分。     

柴北缘前震旦纪地质系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成，除成因迥异的多期变质深成侵入体外，还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系，共同构成了中元古界沙柳河岩群；而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系，则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的柳辉岩分布在南带，除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外，还和沙柳河岩群共生，但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。     

青海都兰地区前泥盆纪古陆块的物质组成和重大地质事件

通过对青海都兰地区前泥盆纪地块的地质、地球化学和同位素年代学研究,将其由北向南划分为欧龙布鲁克微陆块、沙柳河超高压碰撞带和柴达木陆块三个构造单元.基本查明了欧龙布鲁克古陆块主要由德令哈片麻岩、莫河片麻岩、达肯大坂岩群、万洞沟群和全吉群组成,柴达木盆地北缘高压碰撞带主要为中新元古代沙柳河岩群、花岗闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩、钾长花岗片麻岩、榴辉岩、滩间山群和蛇绿岩,柴达木古陆块主要由古元古代金水口岩群和夕线堇青花岗片麻岩组成.详细厘定了本区前泥盆纪重要地质事件,特别是与Rodinia超大陆有关的汇聚与裂解事件.同时,利用先进的同位素地质年代学手段,确定了本区重要地质事件的地质时代和序列,为研究我国中-新元古代古陆块汇聚与裂解关系,以及它们在整个超大陆中的位置提供了证据.     

柴达木和欧龙布鲁克陆块基底的组成和变质作用及中国中西部古大陆演化关系初探

中国西部的柴达木陆块和欧龙布鲁克陆块的基底岩系虽然在地球化学上与扬子陆块具有亲缘性,但它们之间的组成和变质作用历史却显著不同。欧龙布鲁克陆块下部基底德令哈杂岩和达肯大坂岩群于~1.95Ga发生了角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用并克拉通化,响应了全球Columbia超大陆汇聚事件;随后又与中元古代万洞沟岩群一道于~1.0Ga发生绿片岩相变质作用,共同响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件;新元古代中晚期裂解后于中奥陶纪受原特提斯洋关闭影响而隆起。柴达木陆块基底主体由中元古代金水口岩群白沙河岩组(柴南缘)和沙柳河岩群乌龙滩岩组(柴北缘)组成,以S-型花岗岩的侵入活动和相应的变质作用响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。晚泛非期(520~480Ma)柴达木陆块与冈瓦纳主大陆俯冲碰撞,发生中压角闪岩相-麻粒岩相和高压超高压变质作用,经短暂拼贴后很快进入到原特提斯洋域,随460~420Ma的大洋关闭而发生变质叠加。区域对比表明,在基底组成和地壳演化史上,欧龙布鲁克陆块与阿拉善陆块和塔里木陆块(包括扬子陆块)相似,柴达木陆块则与北秦岭陆块以及祁连陆块相似,因而分属两个陆块群。塔—欧陆块群记录的~500Ma热事件与塔—欧和柴—秦陆块群共同记录的~450Ma热事件是两个性质不同的构造热事件。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

柴达木北缘达肯大坂群与滩间山群的接触关系

柴达木北缘古元古界达肯大坂群片麻岩系与上奥陶统滩间山群绿片岩系之间先存的角度不整合已经受到后期滑脱构造变形的强烈改造,是一种变质岩区特有的构造接触关系——隐蔽不整合,从而明确"过渡带"片岩系实质上是一条变质滑脱带,是伸展体制下低角度正断层沿不整合面滑脱拆离的产物,其主体应划归达肯大坂群。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094～2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95～2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

柴达木地块北缘全吉地块钾长石浅粒岩碎屑 锆石LA-ICP-MS U-Pb定年 ——对达肯大坂岩群时代的约束

为查明全吉地块基底中达肯大坂岩群的最大沉积年龄,用LA-ICP-MS技术测定了钾长石浅粒岩中的锆石U-Pb年龄。CL图像和Th/U比值指示这些锆石均为岩浆成因的锆石。36个测点207Pb/206Pb年龄变化范围为2094~2280Ma,其中年龄谐和度高于90%的30个测点的207Pb/206Pb年龄相对概率密度曲线呈单峰分布特征,峰值年龄为2190Ma左右。结合全吉地块最早一期变质事件的年龄,钾长石浅粒岩原岩碎屑和所在的达肯大坂岩群的沉积年龄范围被约束在1.95~2.19Ga之间。本研究表明,前人在侵入于达肯大坂岩群的伟晶岩脉中获得的约2.42Ga年龄的锆石应捕获于围岩,属于继承性岩浆碎屑成因,该类锆石年龄不能用来约束达肯大坂岩群原岩的最小沉积年龄。     

黑龙江省东部马家街群碎屑锆石年代学及其大地构造意义

马家街群分布在黑龙江省东部佳木斯地块桦南隆起的西南缘,主要由一套经历了接触变质作用的富铝、富碳沉积碎屑岩所组成。区域上,这套接触变质岩系具有变质矿物分带特征,由西向东依次出现十字石、红柱石、石榴石和黑云母。红柱石碳质板岩和石榴云母石英片岩2件样品获得的LA-ICP-MS U-Pb碎屑锆石年龄谱均显示有272~310Ma、479~533Ma和>800Ma三组年龄。根据两件样品显示的最小年龄均未小于272Ma,而且二者的最小年龄组（272~310Ma）具有类似的峰值年龄,分别为276Ma和279Ma,这限定了马家街群主体岩石沉积年龄的下限应在中二叠世之前。侵入马家街群的花岗岩的锆石年龄为259Ma,说明其接触变质作用时代为晚二叠世早期,限定了马家街群形成时代的上限。479~533Ma年龄组中,2件样品的峰值年龄分别为499Ma和522Ma,这是佳木斯地块麻山群中最为重要的高级变质和花岗质岩浆作用年龄。>800Ma的年龄组具有多个峰值年龄,说明源区（佳木斯地块）具有前寒武纪-早前寒武纪地壳。上述证据表明,马家街群是晚二叠世早期形成的一套接触变质岩系,而非前寒武纪区域变质岩系。鉴于479~533Ma的麻山群在佳木斯地块中普遍存在,说明以麻山群为代表的早古生代变质结晶岩系既是马家街群沉积的基底,也是重要的物源区;而276~279Ma的早二叠世火山岩在佳木斯地块东缘分布广泛,表明其对马家街群的沉积也具有一定的贡献。     

吉林色洛河群的重新认识

色洛河群出露于吉林省色洛河-华集岭一带,位于华北克拉通北缘东段,长期以来一直被认为是中新元古代地层。最近的野外调查和定年研究表明,它包含了时代、成因、构造样式、变质程度不同的变质地层和变形的花岗岩,作为一个岩石地层单位已不合适,应予解体。原划分的色洛河群至少由4部分组成：新太古代变质火山-沉积地层（锆石SHRIMP年龄为2 517~2 534 Ma）、晚古生代变质火山-沉积地层（英安岩锆石 SHRIMP年龄为 252 Ma）、二叠纪片麻状杂岩体（锆石SHRIMP年龄为260 Ma）和侏罗纪糜棱岩化花岗岩（锆石SHRIMP年龄为168 Ma）。前人在色洛河一带定义的色洛河岩群为一套变质火山-沉积岩系,可能是形成于晚古生代的一套地层,也可能是由不同时代的构造岩片构成的构造杂岩。     

滇西哀牢山变质岩系锆石U-Pb定年及其地质意义

哀牢山-红河构造带是滇西地区最著名的带状变质带之一,其主体由哀牢山深变质岩系(哀牢山岩群)组成,一直被认为是扬子陆块古元古代结晶基底.本文选取哀牢山深变质岩系内的花岗片麻岩(11 ALl7-1和11AL09-1)和石英岩(11AL08-1),以及邻区的花岗岩(11ALl2-1)进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.结果显示,花岗片麻岩11 ALl7-1有岩浆和变质两类锆石,两者的206Pb/238U年龄加权平均值分别为700±6Ma(MSWD=1.4,n=14)和27.4±1.2Ma(MSWD=1.9,n=3),代表原岩形成时代和变质年龄.花岗片麻岩llAL09-1岩浆锆石206 pb/238U年龄为220±3Ma(MSWD=3.1,n=14),变质锆石年龄为31.2±2.3Ma(MSWD =6,n=5),分别代表原岩结晶时代和后期变质年龄.石英岩11AL08-1中所有锆石具有核-边结构,92颗锆石核部年龄集中分布在6组,分别为493～528Ma(n=42)、635 ～ 640Ma(n=2)、701～784Ma(n=44)、976 ～980Ma(n=2)、1839Ma(n=1)和2487Ma(n=1).92个核部分析点具有高的Th/U比值(＞0.23),指示岩浆来源.最年轻一组的42个核部年龄加权平均值为509Ma,代表石英岩原岩的最大沉积时代.7颗锆石变质边年龄为26～ 75 Ma内,代表变质年龄.花岗岩11 ALl2-1锆石206pb/238U年龄加权平均值为750±4Ma(MSWD =0.6),代表岩石形成时代.这些年龄表明哀牢山变质岩系是一个原岩复杂的变质杂岩带,它的原始物质至少包含新元古代～ 700Ma岩浆岩、～509 Ma沉积地层及220 ～ 240Ma的岩浆岩和地层,而不是以往认为的古元古代结晶基底.现今所见的哀牢山岩群“古老”岩石面貌主要是由地质历史上的浅变质或未变质的地层和岩浆岩在新生代26～31Ma发生变质变形作用改造的结果.哀牢山变质带的源区物质特征和主要岩浆事件与扬子陆块西缘十分相似,具有亲扬子的构造属性.     

阿尔泰造山带喀纳斯群变质碎屑岩地球化学特征及年代学研究

喀纳斯群为一套巨厚的中低压型浅变质碎屑岩系,主要由片岩、片麻岩、变质砂岩等组成,其形成时代未有统一的认识,致使阿尔泰构造带的构造演化过程争议较大。对喀纳斯群变质岩进行原岩恢复,认为该套变质岩为副变质岩,考虑到变质碎屑岩的成岩物质继承母岩特征和变质程度的影响,利用碎屑岩研究方法对元素地球化学特征进行探讨,显示出喀纳斯群变质碎屑岩原岩形成环境以大陆岛弧为主,兼有活动大陆边缘的特征,CIA、ICV指数反应出原岩经历了相对温暖、湿润的风化作用,成熟度较低。锆石U-Pb定年结果表明,最年轻的锆石年龄集中在(500±3.0)Ma,代表喀纳斯群的上限年龄,认为该套地层形成于晚寒武世晚期之前,为一套形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的复理石建造。新元古代青白口纪初期基底裂解事件,暗示着阿尔泰构造带存在前寒武纪大陆地壳基底。     

延边地区青龙村群斜长角闪岩中锆石U-Pb同位素年龄及地质意义

青龙村群岩石类型主要为片岩类、斜长角闪岩类、粗细粒片麻岩类和大理岩夹层。岩石地球化学特征表明,青龙村群的原岩属于钙碱性安山岩-流纹岩组合,这套组合是岛弧区玄武质岩浆分异的产物,推测它是一个较宽阔的大陆边缘拼贴缝合带中的一个岛弧地体。LA-ICP-MS颗粒锆石U-Pb法同位素年龄测定表明,青龙村群斜长角闪岩中锆石年龄为(274±6) Ma,梨树沟花岗岩体中的锆石年龄为(187±3) Ma,这一事实说明青龙村群的变质作用时代为二叠纪末期,代表华北板块北缘的碰撞造山事件。而周边大面积花岗岩的侵位时间为燕山早期,属青龙村群碰撞造山后伸展事件产物。