再论“关于板块运动启动时间的争论”

笔者在"关于板块运动启动时间的争论"一文(陆松年等,2016)基础上,参阅公开发表的部分文章,介绍了前板块岩浆洋和停滞盖研究的新进展,并再次讨论有关板块运动启动时间的不同认识和观点。根据太阳系30个类地行星天体图像资料,硅酸盐质行星体在它的生命期由于冷却和岩石圈增厚似乎经历过多种构造样式,包括岩浆洋、多类型停滞盖以及板块构造。硅酸盐类行星由于增生、分异、撞击和放射性活动,使星体变热,发生熔融反应而形成"岩浆洋"。硅酸盐星球体早期很可能是大面积但寿命很短的岩浆洋,之后的星球可能受两种构造模型控制:停滞盖构造和板块构造。已有资料表明,停滞盖构造是类地行星的主要构造类型,而板块构造在类地行星中是十分罕见的。停滞盖构造是一个单一的、围绕天体的板块,基本由硅酸盐质岩石圈组成。停滞盖构造有三种主要变化形态——热管、滴状及柱状体、拆沉及上涌流。板块构造启动时间从>4.4Ga到0.85Ga至少有11种不同观点:认为板块构造始于冥古宙的有1种、始于始-古太古代的有3种、始于中-新太古代的有4种、始于古元古代有1种、始于新元古代的有2种。本文重点介绍了地球冥古宙-太古宙板块运动启动的地质学证据和特点。     

塔里木与扬子新元古代热-构造事件特征、序列和时代——扬子与塔里木连接(YZ-TAR)假设

地层学和事件地质学的资料,特别是新获得的大量U-Pb同位素年龄资料表明,塔里木和扬子陆块的新元古代地质历史具有极大的相似性,突出表现在热-构造事件的特征、序列和年代格架、克拉通化终结时间、前南华系变质基底和南华系-震旦系沉积盖层所表现的双层结构特点、南华系-震旦系地层层序、地层对比标志层——冰成岩层位等诸多方面。根据这些相似性,笔者等提出中—新元古代扬子与塔里木陆块相连或相邻的可能性。     

中国与蒙古之地质

东昆仑中部缝合带清水泉一带发育石榴斜长紫苏麻粒岩、紫苏辉石黑云母石榴子石麻粒岩、石榴二辉斜长麻粒岩和石榴单斜辉石麻粒岩,它们与混合岩化黑云母石榴子石变粒岩、黑云母辉石变粒岩、石墨大理岩、含透辉石透闪石大理岩、透辉石大理岩、黑云斜长角闪岩和片麻岩等高级变质岩系以及纯橄岩、辉橄岩、橄长岩、辉长岩、辉绿岩和玄武岩等共同构成蛇绿混杂岩。麻粒岩相变质作用的温压条件为T=760~880℃,p=830~1200MPa,为高温中高压麻粒岩相变质作用,估算其形成深度为40~45km。麻粒岩相变质作用的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(507·7±8·3)Ma。清水泉地区蛇绿岩形成于~520Ma,到~508Ma时俯冲至地下40~45km深处而发生中高压麻粒岩相变质作用,然后发生构造折返而剥露至地表。证实了清水泉高级变质岩和基性—超基性岩片是形成于早—中寒武世的蛇绿混杂岩,标志一个古生代早期的非常重要的板块汇聚边界,这对于进一步研究东昆仑造山带构造演化、乃至中国西部大地构造格局具有非常重要的意义。     

柴北缘的大地构造演化及其地质事件群

柴达木盆地北缘及邻区包括六个二级构造单元:中南祁连地块(宗务隆天山期裂陷槽)、欧龙布鲁克微陆块、柴北缘祁连期结合带、柴达木地块、东昆仑晚天山-印支期结合带(东昆北岩浆弧)和西秦岭结合带。其中柴北缘及邻区的大地构造演化,经历了前寒武纪基底成生与演化、祁连期洋-陆转化、天山-印支期板内变形和中新生代陆相盆地演化-高原隆升等四个阶段。本文在论述各个演化阶段的沉积事件、岩浆活动、变质作用、构造形迹和成矿作用等地质事件群的基础上,对柴北缘的变质基底、全球大地构造对比和显生宙花岗岩等重大基础地质问题进行了讨论。     

“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。     

鲁东前寒武纪结晶基底的年代学及Sm-Nd同位素地球化学

在郯庐断裂以东的鲁东地区前寒武系主要出露在以栖霞为核部的胶北地区和沿黄海西岸的胶南地区。胶北的前寒武纪岩层包括太古宙胶东岩群和大面积分布的ＴＴＧ岩系、古元古代荆山群／粉子山群和新元古代蓬莱群,而胶南则有太古宙大山沟岩组和与荆山群相似的胶南岩群。在近山东边界的苏北赣榆县出露的石桥群可能属于晚震旦世地层。文章集中讨论由深部地质作用形成的前寒武纪结晶基底。通过鲁东前寒武纪结晶基底地质学、年代学和同位素示踪研究,揭示鲁东地区胶北和胶南两个地质体前寒武纪热构造事件的时序和特点,并对胶南的大地构造属性提出分析和讨论。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

石榴石表面的颤动痕可作为古沉积物冰川作用的指示

引言观察曾经历过冰川搬运的石榴石,可见到这些石榴石颗粒表面具有特殊的颤动痕,而非冰川搬运的石榴石却未见有这种特殊的痕迹。技术的应用正如Folk(1975),Gravenor,Mclelwain和Stupavsky (1978)和Gravenor(1979)所指出,未变动的具颤动擦痕的石榴石与冰川搬运距离具有函数关系。如     

角闪岩相温度条件下斜长石的变形组构

对采自五台群底部的角闪黑云斜长麻岩样品进行了较为细致的研究工作，探讨了样品遭受变质变形的温度条件及样品中变形双晶类型和斜长石的晶格组构型式。研究表明：变形时的温度条件是影响变形双晶类型的主要因素，高温国变形条件下趋向于形成肖钠双晶。随着变形温度的变化，斜长石的晶格优选和双晶滑移系也发生相应变化。     

新元古时期中国古大陆与罗迪尼亚超大陆的关系

在概略介绍罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆最新研究成果的基础上 ,重点介绍了中国华北、塔里木和扬子等三个克拉通前新元古代大陆地壳演化的主要特征 ,以及塔里木和扬子克拉通新元古代重大热构造事件序列和年代格架。提出塔里木和扬子克拉通新元古代地质历史具有较大的相似性 ,而与华北克拉通有明显差异。华北克拉通未出现与罗迪尼亚超大陆汇聚和裂解作用有关的、强烈的新元古代热构造事件群。根据现有的古地磁和地质资料 ,探讨了中国大陆块体与罗迪尼亚超大陆的关系和空间位置