吕梁地区古元古代花岗片麻岩成因及变质时代:锆石和独居石U-Pb年龄及锆石Hf同位素证据

吕梁地区在华北克拉通前寒武纪研究中具有重要位置,出露大量的古元古代变质表壳岩和花岗质岩石,对研究华北克拉通古元古代地质演化历史具有重要意义。本次研究选择吕梁地区白家滩花岗片麻岩进行锆石和独居石U-Pb年代学以及锆石Hf同位素研究,2个花岗片麻岩的岩浆锆石U-Pb年龄分别为2182±16Ma和2185±24Ma,代表了其侵位时代。独居石U-Pb年龄分别为1898±7Ma和1899±14Ma,明显比锆石增生边的谐和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄（2180~2032Ma）年轻,说明独居石对后期变质作用的响应程度比锆石强,其U-Pb年龄更能反映白家滩花岗片麻岩经历了~1900Ma的退变质作用,与华北克拉通中部造山带的变质作用时间一致。花岗片麻岩的锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄（t_DM）为2473~2598Ma,两阶段亏损地幔模式年龄（t_DM^C）分别为2646~2839Ma,ε_Hf（t）值分布于-1.3~+1.8之间,未显示同期幔源物质的加入,而是新太古代地壳物质部分熔融的产物,结合已有的古元古代中期（2.2~2.1Ga）的岩浆岩锆石Hf同位素数据,华北克拉通新太古代地壳在2.2~2.1Ga期间发生了广泛的重熔作用,这期岩浆活动在华北克拉通吕梁、中条、五台以及胶-辽-吉等地区广泛发育,可能形成于陆内裂谷环境。     

华北克拉通南缘中元古代早期杂色页岩的古环境指示意义

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育一系列泥页岩,其中华北克拉通南缘崔庄组(～1648Ma)泥页岩沉积于陆棚-浅海环境。本次研究选取该组杂色页岩作为研究对象,扫描电镜和粉晶衍射结果显示,绿色和紫红色页岩主要矿物包括伊利石、石英、长石,还包含了云母、绿泥石、赤铁矿。赤铁矿分布在云母内部和绿泥石边缘,指示其来自于矿物蚀变。两种页岩中的伊利石均以纤维状分布在长石、石英和云母碎屑粒间孔隙,且主要为1M型,指示其经历了浅成岩作用。紫红色页岩与绿色页岩相比,剖面上风化程度较高。主量元素显示,两种页岩的源岩都经历明显的钾化作用,经过钾校正之后,风化指数(CIA)约为80～85,说明物源区经历强烈的风化作用。同时,全铁含量与澳大利亚后太古代页岩和北美页岩相似,铁并无明显富集,指示铁可能是陆源输入。稀土元素与澳大利亚后太古代相比明显Eu异常,无明显Ce异常,而过渡金属元素(V、Cr、Co、Ni)无显著富集,其比值显示该套...     

登封地区早前寒武纪地壳演化—地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

河南中部登封地区早前寒武纪基底主要由新太古代登封群、古元古代嵩山群和早前寒武纪花岗质岩石组成.登封群主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、云母石英片岩及少量磁铁石英岩(BIF)组成,变质原岩主要为基性火山岩、中酸性火山岩和碎屑沉积岩.3个登封群变质酸性火山岩样品给出2.51～2.53 Ga岩浆锆石年龄,存在2.61～2.69 Ga残余锆石.它们高SiO2,tDM(Nd)和εNd(t)分别为2.52～2.79 Ga和0.51～4.41.嵩山群主要由石英岩和片岩组成,经受绿片岩相变质.石英岩碎屑锆石年龄峰值为2.5 Ga,与华北克拉通孔兹岩系变泥砂质岩石中存在大量2.1～2.3 Ga碎屑锆石明显不同.石英岩中可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.45 Ga,部分碎屑锆石年龄大于2.65 Ga,最大达3.26 Ga.会善寺奥长花岗岩、大塔寺英云闪长岩、路家沟钾质花岗岩和石秤二长花岗岩形成时代分别为2.55 Ga、2.53 Ga、2.51 Ga和1.78 Ga,会善寺奥长花岗岩中存在2621～2638 Ma残余锆石,并有～2.51 Ga变质增生边存在.花岗质岩石在元素地球化学组成上存在较大变化,但具有类似Nd同位素组成,tDM(Nd)为2.60～2.80 Ga(钾质花岗岩样品除外).根据研究,可得出如下结论和认识:①登封群形成于新太古代末期(2.51～2.53 Ga),与前人认识一致.②不同类型花岗质岩石,与登封群表壳岩一道,形成于一个相对较小的时间范围(2.50～2.55 Ga),结合岩石组合和地球化学组成特征,推测其形成与板底垫托作用有关.③在岩石组合和形成时代等方面,五台和箕山地区花岗绿岩带与登封地区的十分类似,可能为同一大型花岗绿岩带的不同部分.④可把嵩山群形成时代限制在2.0～2.45 Ga之间,与五台地区高凡群(2.14～2.47 Ga)或滹沱群(2.08～2.14 Ga)对比.⑤石秤花岗岩是华北克拉通古元古代之后拉张构造体制下壳内岩浆作用的产物.     

新疆塔什库尔干县达布太尔地区二叠纪孢粉化石的发现及其地质意义

新疆维吾尔自治区塔什库尔干县达布太尔地区位于印度板块与欧亚板块结合部的西昆仑造山带,是研究喀喇昆仑山-昆仑山地质演化的重要地区之一。由于西昆仑地区处于中亚腹地的高寒缺氧地带,自然条件差,交通不便,野外地质调查研究十分困难,区域地质研究程度较低,达布太尔地区沉积地层中一直没有获得可靠微体化石证据。经笔者的室内、外地质调查与研究,在达布太尔地区发现了内点囊三缝孢Endosporites punctatus Gao,雅致韦氏粉 Wilsonites delicatus (Kosanke) Kosanke,多孔柯达粉 Cordaitina spongiosa (Luber ) Samolovich,马什阿里粉 Alisporites mathalensis Clarke,卵形侧囊粉 Sulcatisporites ovatus (Balme and Hennelly) Balme,以及光面和点状孢子Leiotriletes 和Punctatisporites 等二叠纪孢子花粉化石。从上述化石组合特征看,这些孢子花粉化石基本属于华夏植物地理区类型。结合前人对该区生物地层和同位素年代学的研究,笔者认为塔什库尔干县达布太尔地区原划为二叠纪的碎屑岩沉积地层可能为包含了志留纪、二叠纪及其它时代岩层的混杂地层体。     

西昆仑塔什库尔干马尔洋岩组的厘定及控矿意义

塔什库尔干大型铁矿成矿带位于昆仑造山带西段,原岩恢复表明该区含铁岩系主要为一套双峰式火山岩碎屑岩碳酸盐岩建造组合,岩石普遍遭受绿片岩相变质和多期构造变形。本文报道了在老并一带变安山岩中获得的LA ICP MS锆石U Pb同位素年龄值(603±10)Ma,并结合前人年龄数据,将原划古元古界布伦阔勒岩群的含铁岩系厘定为震旦系寒武系纽芬兰统马尔洋岩组(Z 1m),其内发育典型的双峰式火山岩组合,证实了区内震旦纪早寒武世仍处于拉张伸展背景,变质火山沉积组合特征表明其形成于大陆边缘裂谷构造环境。含铁岩系典型的膏(钡)铁建造很可能为新元古代晚期“Marinoan雪球”冰期后地球系统变化的火山沉积响应。     

豫西地区中元古代蓟县纪沉积相

豫西地区中元古界蓟县系分布较广泛,剖面完整,是华北地台蓟县系出露最好的地区之一。在研究和分析121个露头剖面的岩性、沉积构造及组合特征等各种定性及定量资料的基础上,采用冯增昭教授倡导的单因素分析多因素综合作图法, 编制出豫西地区中元古代蓟县纪早期、中期和晚期的各类单因素图件和沉积相图。这种定量的沉积相研究方法在豫西地区还是首次应用。在蓟县纪早期,豫西地区主要是无障壁海岸相和浅海相,其中在卢氏-栾川地区主要为障壁海岸相。蓟县纪中期的沉积相与早期相似,但在卢氏-栾川地区由障壁海岸相演变为碳酸盐岩局限台地相。蓟县纪晚期的沉积相格局发生了较大变化,嵩山-箕山地区由古陆演变为河口湾相,确山地区为障壁海岸相,卢氏-栾川地区的碳酸盐岩局限台地相和其他地区的滨海相变化不大。从蓟县纪早期到蓟县纪晚期是一个海域范围逐渐扩大的海侵过程。     

河南信阳地区龟山岩组新元古代变质玄武岩的地球化学特征、Sr-Nd同位素组成及地质意义

对信阳地区商丹断裂带南侧龟山岩组新元古代变质玄武岩进行了岩石学、地球化学及Sr-Nd同位素研究,分析结果显示该套玄武岩为亚碱性拉斑玄武系列,分为低Ti及高Ti两种类型：低Ti型较富Mg,不相容元素富集程度及稀土分馏程度较低,具有E-MORB的微量元素地球化学特征,Sr-Nd同位素组成相对富集,可能来自地幔柱引发的岩石圈地幔的部分熔融,并受到一定程度的地壳混染;高Ti型较富Fe,强烈富集不相容元素,具有OIB的地球化学特征,Sr-Nd同位素组成较为亏损,可能来自地幔柱的部分熔融,并较少受到地壳物质的影响。综合构造判别显示该套玄武岩可能为地幔柱伸展背景下的岩浆活动产物,可能为区域上沿商丹断裂带分布的中—新元古代局部伸展背景岩浆活动产物的组成部分。     

河南省嵩山地区登封群研究的新进展

经重新研究,将原登封群分为３套岩石序列：（１）新太古代构造地层单位登封岩群,为变质表壳岩系,代表绿岩建造;（２）新太古代构造岩石单位,为变质侵入岩系;（３）古元古代侵入岩系。它们共同构成嵩山花岗岩—绿岩地体。新太古代岩石经历了嵩阳运动第一幕（约２．５Ｇａ）、第二幕（约２．２Ｇａ）和中岳运动（约１．９Ｇａ）３个重要变质变形期,据此建立的ｐ—Ｔ—ｔ—Ｄ轨迹显示花岗岩—绿岩地体变质变形与陆壳碰撞隆升过程有密切关系