恒山中元古代早期基性岩墙群的单颗粒锆石U—Pb年龄及其克拉通构造演化意义

华北克拉通中北部变质基底发育大规模的前寒武纪基性岩墙群,由于基性岩墙同位素定年技术存在问题,因此一直未获得岩墙群的确切年龄数据。本文利用单颗粒锆石U-Pb化学法,首次获得恒山地区北西向基性岩墙群的U-Pb年龄为1769.1±2.5Ma,并证明它代表基性岩墙群的侵位年龄,这一年龄数据也是华北克拉通大规模分布的未变质基性岩墙群已知的最古老年龄。综合分析同期岩浆活动的同位素年龄记录,本文提出中元古代早期华北的岩浆侵位发生于伸展构造背景下。     

华北中元古代硫化物黑烟囟发现的初步报道

海底黑烟囟为当代海洋地质调查的重要发现，对于揭示地史时期块状硫化物的成矿过程中以及生命起源具有重要意义。本文初步报道在冀东中元古代块状硫化物矿床中首次发现保存完好的黑烟囟构造，它们保留了成矿流体运移的通道构造，围绕通道构造还显示良好的矿物分带现象。完全可以与现代海底黑烟囟对比，黑烟囟的发现证明了该区硫化物矿床的形成与海底喷流过程密切相关。     

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。     

晋北地区中元古代岩墙群的地球化学特征和大地构造背景

晋北地区发育大规模的中元古代北北西向岩墙群，未变形和未变质，是华北克拉通前寒武纪构造演化研究的最显著标志，根据本区岩墙群的岩石学和地球化学研究，这些岩墙群的岩石属于板内大陆裂谷玄武岩系列，形成于大陆裂谷拉张的构造环境，与东侧的燕辽－中条拗拉槽内的火山岩岩石化学对比分析，本区岩墙群的基性岩浆可能来自拗拉槽深部，这些基性岩浆从拗拉槽的深部向北西方向侵位于晋北地区先存的构造裂隙中形成了基性岩墙群。     

豆荚状铬铁矿:古大洋岩石圈残片的重要证据

豆荚状铬铁矿为蛇绿岩的特征性矿产 ,保留了上地幔岩浆构造作用、高温变形以及岩石成因的重要信息。它们常见于方辉橄榄岩内 ,位于大洋岩石圈莫霍面下 1～ 2km的古深度范围内。豆荚状铬铁矿常被纯橄岩薄壳围限 ,保留特征的豆状、豆壳状等构造。豆荚状铬铁矿的TiO2 含量较低 ,铂族元素 (PGE)的分布模式显示特征的负斜率。普遍认为 ,豆荚状铬铁矿形成于部分熔融条件下 ,涉及原始地幔熔体与亏损地幔橄榄岩的相互作用 ,伴随复杂的岩浆混合及结晶过程。狭窄的上地幔岩浆通道或孔穴为豆荚状铬铁矿理想的堆积部位。超俯冲带 (弧后盆地、岛弧、弧前 )、大洋中脊、转换断层均可能是豆荚状铬铁矿形成的理想环境。其中 ,洋脊扩张模式及大洋上俯冲带模式较好地解释了豆荚状铬铁矿成因。对于经历高级变质及多期变形的华北大陆基底 ,豆荚状铬铁矿是研究古老蛇绿岩最直接而有效的地质标志 ,对于研究古大洋岩石圈增生过程 ,上地幔演化 ,探索早期板块构造意义重大。     

塔里木盆地柯坪断隆断裂构造分析

柯坪断隆内断裂发育，笔者根据野外及地震数据对各主要断裂和二级断裂进行了分析，认为柯坪塔格断裂形成于晚第三纪，沙井子断裂早期与柯坪塔格具有不同的发育历史，阿合奇断裂形成于挤压而非走滑的背景下，皮羌断裂和印干走滑断裂其实是协调作用的捩断层。萨尔干断裂是一条假走滑断层，实际上应该是一条撕裂断层。在挤压背景下形成了二类主要的断裂构造组合样式；叠瓦推覆体、构造窗。笔者认为柯坪断隆上的构造其实是印度板块和欧亚板块远程碰撞造山和板内变形的一种表现。     

造山作用的两大类型与成因差异

根据造山作用的主要标志识别出板内造山和板缘造山两种主要造山作用类型。板块和软流圈之间不同的相对运动机制是形成不同类型造山作用的主要原因。板缘造山主要表现为岩石圈和软流圈以基本相同的运动趋势的相对运动。板内造山主要表现为同一区域内岩石圈、软流圈等不同层圈之间的不协调的相对运动。     

恒山-五台地区同位素年代学与地质事件演化系列的建立

本文根据近几年在恒山和五台地区所获得的大量同位素年代学资料，统计发现恒山杂岩的同位素年龄峰值比五台杂岩大致要晚20 Ma，即深层次地壳有更持久的热演化历史，为恒山-五台岛弧根带一岛弧提供了一个佐证。综合分析同一期不同地质记录，从而将五台杂岩和恒山杂岩从新太古代晚期至古元古代末期的演化划分为5期区域性事件。华北东西陆块的俯冲碰撞应该发生在2.55~2.50 Ga期间。