佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用：黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物。钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为 T=320~480℃, p=800~1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用。黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的40Ar/39Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma。根据白云母中K-Ar同位素体系的封闭温度(350~430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为40Ar/39Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件。     

长春腰分水岭黄土剖面常量化学元素特征及其气候意义

长春腰分水岭中更新世晚期黄土剖面的野外观察和常量化学元素分析结果表明：各层中常量化学元素的规律性变化不仅能够揭示出剖面沉积时气候干冷－湿暖的多次波动，而且与野外各层的宏观特征具有良好的对应性；该项研究对于恢复中更新世晚期古气候及其变化具有重要意义，也为松辽平原东部第四纪地层的划分与对比提供了重要证据。     

黑龙江东部盆地群中、新生代构造演化

经最新的区域地质资料、岩石地层、砾石统计、同位素年龄以及野外构造观察等方面的研究认为:早白垩世黑龙江东部盆地群为统一的原型盆地,随着猴石沟组时期桦南隆起和密山隆起的隆升而被破坏.黑龙江东部盆地群中、新生代构造演化可分成6个阶段:①绥滨组一东荣组时期,黑龙江东部盆地群的北部处于坳陷阶段;②滴道组(裴德组)沉积时期,黑龙江东部进入伸展裂陷阶段,形成一系列孤立的小型断陷盆地;③城子河组(云山组)一穆棱组(珠山组)时期,黑龙江东部整体处于坳陷阶段,形成统一的原型盆地;④东山组时期,黑龙江东部盆地群进入伸展裂陷阶段;⑤猴石沟组时期,随着桦南隆起、密山隆起快速隆升,统一的东部盆地群遭到破坏,转向各个盆地的独立演化;⑥新生代,黑龙江东部各盆地独立演化,现今构造格局最后定位.     

舒兰韧性剪切带应变分析及石英动态重结晶颗粒分形特征与流变参数估算

舒兰北东向韧性剪切带位于佳木斯-伊通断裂带(佳-伊断裂带)中南段, 剪切带内糜棱岩具有明显左行走滑特征, 片麻理产状近NNE向.糜棱岩中长石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S型构造岩, 属拉长型应变.石英C轴EBSD组构分析表明, 石英组构以中低温菱面为主, 滑移系为{0001} < 110>.剪切带内糜棱岩的剪应变为0.44, 不同方法计算所得运动学涡度值均大于0.95, 指示剪切变形以简单剪切为主.综合矿物变形温度计、石英C轴EBSD组构、石英的粒度-频数图及Kruhl温度计综合估计该韧性剪切带变形机制以位错蠕变机制为主, 变质相为低绿片岩相, 发生韧性变形和糜棱岩化温度范围在400~500 ℃之间.糜棱岩内石英动态重结晶新晶粒边界普遍具有锯齿状或港湾状结构, 利用分形方法对其重结晶新晶边界研究表明, 这些晶粒边界具有自相似性, 表现出分形特征, 分形维数值为1.195~1.220.根据石英重结晶粒径估算差应力值为24.35~27.59 MPa, 代表了舒兰韧性剪切带糜棱岩化作用过程的差异应力下限.使用不同实验方法估算、比较和分析了该剪切带古应变速率, 认为该速率应为10-12.00~10-13.18 s-1, 与区域性应变速率10-13.00~10-15.00 s-1对比, 说明舒兰韧性剪切带的应变速率与世界上大多数韧性剪切带中的糜棱岩应变速率一致, 是缓慢变形的结果, 其形成可能与早白垩世伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲发生转向有关.      

辽西兴城—台里韧性剪切带北段变形特征

辽西兴城—台里地区发育系列花岗质岩石,强烈构造变形特征均显示其具有韧性剪切带的特点。对剪切带北段进行详细宏微观构造解析,结合岩石变形强度差异性分析、有限应变测量、石英C轴EBSD测试以及古差异应力值估算等研究,结果表明剪切带内花岗质片麻岩和眼球状花岗质片麻岩具有NEE向左行剪切变形特征,变形岩石为S-L构造岩,应变类型属于平面应变,古差异应力值介于30~40 MPa之间。长石-石英矿物温度计以及石英C轴EBSD组构指示剪切带以中低温变形为主,温度在400℃~500℃,属绿片岩相变质,具中-低温韧性剪切带特征。韧性剪切带内普遍存在变形分解现象,弱变形带内岩石残斑含量较高,眼球状构造和S-C组构较为发育;强变形带岩石残斑含量较低,剪切面理较为发育,糜棱面理发育较弱或者不发育。     

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360 Ma（n=134）,峰值年龄约为290 Ma、305 Ma、325 Ma和350 Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4 Ma（样品15MG10）和287±4 Ma（样品15MG11）,可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.      

黑龙江依兰地区蓝片岩的变质演化P-T-t轨迹

黑龙江省依兰地区出露了一套经高压变质形成的蓝片岩、云母片岩、长英质糜棱岩和少量超基性岩及大理岩并经历了强变形作用改造,一直被认为是佳木斯地块与其西侧松嫩地块碰撞拼贴所形成的缝合带产物。本次研究,通过岩相学与矿物化学分析,根据矿物组合的不同,识别出研究区内三种不同类型的蓝片岩;并获得了绿帘蓝闪石片岩(T=350~550℃,P=10~14kbar)、蓝闪霓辉石片岩(T=350~550℃,P=10~14kbar)和石榴石冻蓝闪石片岩(T=500~540℃,P=10~12kbar)的峰期变质温压条件。结合前人发表的地质年代学数据,建立了变质演化P-T-t轨迹。其中,绿帘蓝闪石片岩具"发卡式"变质演化P-T-t轨迹;而蓝闪霓辉石片岩与石榴石冻蓝闪石片岩具顺时针的演化轨迹。我们推测其成因可能为不同类型的蓝片岩形成于不同的俯冲阶段,由动力学机制的变化所造成。该研究成果为进一步探索佳木斯地块与松嫩地块碰撞拼贴的构造演化过程提供重要的依据。     

大兴安岭中南段二叠纪砂岩主量元素地球化学特征及物源区构造环境的判别

通过对研究区内广泛发育的二叠系哲斯组和林西组砂岩进行岩相学及主量元素地球化学研究,探讨其物源区及其古构造环境。岩相学研究结果表明:二叠系哲斯组和林西组砂岩成分成熟度较低,表现为源区相对不稳定、快速剥蚀、快速搬运的特征。A-CN-K三角图解显示砂岩母岩中斜长石含量要高于钾长石含量,指示两组砂岩物源区母岩应以具英云闪长岩和花岗闪长岩等岛弧性质的岩浆岩系列为主。主量元素判别图解揭示了物源区主要具活动大陆边缘和大陆岛弧型并含有少量被动大陆边缘物源区特点,且总体呈现出由活动大陆边缘向大陆岛弧型物源区过渡的趋势。结合前人的研究成果,推测二叠纪砂岩的物源区主要为区域内广泛分布的大石寨组火山岩及研究区北侧及北西侧的苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧物质并含有少量来自华北板块基底的物源供给。     

辽东鞍山齐大山韧性剪切带运动学解析及形成机制

关于太古宙早期地壳演化构造机制的争论已经持续了数十年,其焦点主要集中于水平构造还是垂向构造两大经典构造模式的探讨.对于早期地壳构造演化方面的研究,将会有助于我们更好地理解早前寒武纪的地球动力学机制.本文对华北克拉通东北部鞍山地区花岗-绿岩带内齐大山韧性剪切带的构造变形特征进行了详细的解析,揭示了该区新太古代垂向构造作用样式.研究结果表明,齐大山韧性剪切带内花岗质岩石长英质矿物塑性拉长特征明显,条带状构造发育,面理向NWW方向陡倾,不对称组构特征和矿物拉伸线理产状指示向NWW的陡倾正滑移剪切作用.变形岩石中的长英质矿物均发育中低温显微变形特征,石英C轴电子背散射衍射（EBSD）组构分析揭示石英以菱面＜a＞和底面＜a＞滑移系为主,岩石经历了中低温非共轴变形.根据矿物的变形行为以及石英的结晶优选方位推测变形温度约为400~500℃,岩石变形特征以位错蠕变为主.有限应变分析结果表明,靠近铁矿带方向,构造岩类型由L=S构造岩过渡为LS构造岩,岩石应变强度呈明显增强趋势.运动学涡度测量结果显示齐大山韧性剪切带内大多数岩石样品的W_k值大于0.75,岩石形成于以简单剪切作用为主的一般剪切作用.对比花岗-绿岩带西侧的白家坟韧性剪切带,显示二者均具有相向的陡倾正滑移运动学特征,表明新太古代时期鞍山地区地壳构造演化模式以垂向构造作用为主.      

内蒙古霍林郭勒地区“宝音图群”锆石U-Pb年龄及其构造意义

对内蒙古霍林郭勒地区出露的"宝音图群"砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,样品112个分析点结果显示,具有主要峰值年龄257 Ma、283 Ma、313 Ma和少数老年龄(1 700 Ma),且257 Ma的年龄表明该地层主体的沉积下限的时代为早三叠世,原定为下元古界的"宝音图群"实为早三叠世地层。该地层物源主要来自于大石寨组火山岩、苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧和相邻地块的变质基底,并有少量华北板块北缘物源混入,说明在早三叠世初华北板块北缘与北侧地块已经开始碰撞。