贺兰山孔兹岩系的变质时代及其对华北克拉通西部陆块演化的制约

贺兰山孔兹岩系作为华北克拉通西部孔兹岩带的重要组成部分,其变质时代问题一直悬而未决.利用SHRIMP锆石U-Pb定年技术,对贺兰山孔兹岩系中3个代表性富铝片麻岩(石榴堇青钾长片麻岩、石榴堇青二长片麻岩与石榴黑云斜长片麻岩)样品进行了精确定年.发现这3种岩石虽处不同层位,但其碎屑锆石年龄却非常集中,各测点207Pb/206Pb年龄总体变化在2.0～2.1Ga之间,加权平均年龄则在2017～2040Ma之间.这些碎屑锆石都具有岩浆结构特征,反映当时曾存在大规模花岗质岩浆活动,所成岩体为孔兹岩系沉积提供了充足物源.另有少量大于2.5Ga的碎屑锆石(2520～2949Ma),表明本区存在太古代岩浆活动记录.本区石榴堇青二长片麻岩中发育典型的变质增生锆石,其成因很可能与黑云母的脱水熔融反应有关.利用该锆石确定贺兰山孔兹岩系的变质时代为1950±8Ma.该时代与东部大青山、乌拉山孔兹岩系变质时代相同,表明华北克拉通西部的阴山地块与鄂尔多斯地块大体是以平行的方式正面拼贴到一起的,形成了目前的孔兹岩带.     

扬子地块西、北缘中元古代地层的划分与对比

广泛分布于扬子地块西缘和北缘的中元古代地层经历了强烈的变形和绿片岩相的变质改造。根据形成时代,该区的中元古代可以识别出两个阶段,中元古代早期(1.8~1.4Ga)和中元古代晚期(1.4~1.0Ga)。中元古代早期的地层包括大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段),中元古代晚期的地层主要由分布在扬子地块西南缘的昆阳群、会理群和分布于扬子地块北缘的神农架群和打鼓石群组成。新的锆石原位定年结果表明,通安组的凝灰岩形成于1744±14Ma左右,河口群角斑岩形成于1659±23Ma左右,侵入会理群天宝山组的辉长辉绿岩形成于1026±7Ma左右。根据岩石组合、形成环境以及年代学资料,中元古代早期的大红山群、东川群、河口群和通安组(1~4段)形成时代相近,地层组成基本相同,它们都含有与岩浆热液有关的铁氧化物铜金(IOCG)矿床或层状铜矿床(SSC),都在1.75~1.45Ga期间形成于大陆裂解环境。扬子地块北缘的火地垭群也可能属于中元古代早期地层。中元古代晚期地层在扬子地块西缘北缘均有分布,其中的昆阳群和会理群大体形成于1.2~1.0Ga,神农架群和打鼓石群形成于1.4~1.0Ga,它们的顶界可能延伸到新元古代早期。在中元古代晚期的地层中含有大量叠层石,表明它们形成于温暖潮湿的浅海环境。除上述的中元古代晚期地层之外,云南元谋地区的苴林群、川西的登相营群、通安组五段等也属于中元古代晚期的地层。     

冀西北石榴基性麻粒岩中辉石的演化及其地质意义

冀西北石榴基性麻粒岩中的辉石可分为三个世代。第一世代的单斜和斜方辉石包裹于石榴石变斑晶中, 它们形成的温压条件为 T=750～830℃, P=1.0～1.26GPa。第二世代的单斜和斜方辉石分布于基质中, 它们和斜长石常构成120°交角的稳定共生结构, 形成条件 T=780～860℃, P=0.83～0.92GPa。第三世代的辉石产于石榴石的冠状反应边内, 形成条件 T=720～750℃, P=0.554～0.679GPa。从第一世代单斜辉石到第三世代单斜辉石, 它们的Al     

孔兹岩系——山西吕梁地区界河口群的年代学和地球化学

吕梁地区界河口群主要由变泥砂质岩石和一定数量的大理岩及少量斜长角闪岩等类岩石组成。7个变泥砂质岩石样品分析,ΣREE=152～322 μg/g,Eu/Eu     

中条山地区涑水杂岩新太古代烟庄正长花岗岩年龄及成因:对华北克拉通地壳演化的制约

太古宙末期钾质花岗岩的广泛发育是陆壳成熟和稳定化的重要标志,对了解早期陆壳的形成与演化具有重要的意义.发育于华北克拉通南缘中条山地区涑水杂岩中的烟庄正长花岗岩的形成年龄和成因还没有被很好地限定,构造背景还存在争议.对烟庄花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及全岩地球化学和Nd同位素研究.烟庄花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为2 515±7 Ma.岩石具有高硅(SiO₂=73.05%~74.85%)、高钾(K₂O=4.46%~5.86%)、富碱(ALK=8.32%~9.36%)、贫钙(CaO=0.55%~0.98%)、低TFeO*(0.73%~1.28%)和MgO(0.31%~0.52%)的特征,A/CNK=1.01~1.04,为弱过铝质的钾玄系列.稀土总量变化较大(ΣREE=63.80×10-6~250.02×10-6)),轻重稀土元素分异明显((La/Yb)_N=25.44~92.87),Eu异常变化较大(Eu/Eu*=0.47~0.79).岩石低Sr、Ba,富集Rb、Th、U等元素,亏损Nb、Zr、Y、Yb、Cr、Co、Ni等元素,具有较高的Rb/Sr、Rb/Ba和Sr/Yb比值以及较低Sm/Nd和Nd/Th比值,具有高分异I型花岗岩的特征.烟庄花岗岩具有0附近的全岩ε_Nd(t)值,岩浆锆石具有正的ε_Hf(t)值(2.85~3.66),两阶段Hf模式年龄为2 258~2 883 Ma,多数在2 600~2 883 Ma之间.结合其他方面研究,烟庄花岗岩具有同碰撞和后碰撞花岗岩的特征,推测为新生地壳在由挤压向伸展转换的构造背景下部分熔融所形成,可能有少量地幔物质添加.这期钾质花岗岩的形成,标志着华北克拉通太古宙末期强烈岩浆活动的结束以及稳定陆壳的形成.      

华北克拉通阜平杂岩新太古代-古元古代多期地质事件及其构造性质

本文收集了阜平杂岩新太古代早期-古元古代晚期基底岩石的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、同位素地球化学和变质作用资料,以期对阜平杂岩早寒武纪演化历史进行初步总结.阜平新太古代早期~2.7 Ga片麻岩原岩为英云闪长岩,具有TTG质片麻岩的地球化学特征;其锆石ε_Hf（t）具有较高的正值（+5.44~+7.50）,单阶段模式年龄为2 745~2 824 Ma,表明新太古代早期为阜平杂岩强烈的地壳生长时期.新太古代晚期片麻岩的时代集中于2 543~2 484 Ma,主要岩石类型为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）,同时区域内还存在二长花岗岩.TTG质片麻岩的ε_Nd（t）值为-1.64~+0.96,单阶段模式年龄为2.76~3.04 Ga;锆石ε_Hf（t）值为-1.9~+7.91,单阶段和两阶段模式年龄分别为2 546~2 888 Ma和2 548~3 119 Ma.这些TTG岩石主要为新太古代早期岩石的部分熔融,并有少量中太古代地壳物质参与.近于同期具有岛弧性质的辉长岩和变质作用暗示阜平杂岩新太古代晚期可能经历了俯冲和弧-陆或陆-陆碰撞.古元古代中期（2.1~2.0 Ga）阜平地区花岗质岩浆活动强烈.该阶段花岗岩具有A型花岗岩特征,与同期的火山-沉积岩系形成于华北克拉通古元古代中期伸展的陆内裂谷环境中.阜平杂岩中基性麻粒岩包体记录的变质作用时代为1.89~1.85 Ga,并具有顺时针演化的P-T轨迹,其代表了古元古代晚期裂谷闭合的陆内造山过程,表明华北最终克拉通化.      

麻粒岩的成因

从压力—温度—时间(P-T-t)路径可以推演下部大陆地壳和区域麻粒岩地体形成和演化的构造环境,其受岩石学和地球物理方面条件所制约。区域麻粒岩的P-T条件要求有平均大于35℃km~(-1)的瞬时地热梯度。这意味着热流至少要达到100mWm~(-2)。这样高的热流可能起因于岩浆加热。符合这种条件的构造环境包括会聚板块边缘、大陆裂谷、热点以及深部大岩基的边缘。然而,一定的P-T-t路径并不从属于目前所能认识出的特定构造环境。顺时针     

区域变质作用与中国大陆地壳的形成与演化

在编制1∶500万中国变质地质图的基础上,本文总结了中国主要变质带的演化以及各变质带与中国大陆地壳形成演化之间的内在联系。虽然在华北和华南克拉通都有古太古代到中太古代的变质年代记录,但是由于后期改造其变质作用的特点及与区域构造背景的联系已难以追索。新太古代末-古元古代初期的变质作用在华北克拉通表现最明显,这期变质作用紧随大规模的TTG岩浆作用,普遍具有逆时针的P-T演化轨迹,反映了地幔柱主导的岩浆-变质事件特点。古元古代晚期的变质事件在华北、华南、塔里木克拉通都有强烈反映。这期变质作用以形成具有顺时针P-T演化轨迹的高压麻粒岩为特点,与形成Columbia超大陆的一些造山带的特点类似,但是这三个不同克拉通在与Columbia聚合的时间和空间方位上存在差异。华南克拉通是相对年轻的克拉通,是沿新元古代江南造山带扬子和华夏地块拼合的产物。新元古代江南造山带的火山岩形成时代和变质作用程度从北东向南西迁移,反映了造山过程逐渐迁移和剪刀式闭合的特点。形成华南克拉通后,在其东南缘又先后经历了加里东期和印支期的变质改造,并且由北西向南东变质带从加里东期转变为印支期,但是这两期变质作用的构造背景尚不很清楚。中国南北大陆的聚合首先从西昆仑-阿尔金-北祁连-北秦岭-桐柏开始,所反映的变质作用是早古生代的蓝片岩相和榴辉岩相变质岩相伴产出,表明经历了从洋壳俯冲到陆陆碰撞的演化过程。中国东部的南北大陆到印支期才最终汇聚,相应的变质作用以南部出现高压蓝片岩相、北部出现超高压的榴辉岩相变质带为特点,表明南方大陆向北方大陆的俯冲。超高压带内普遍含有柯石英,意味着大规模的陆壳深俯冲。华北克拉通和塔里木克拉通以北的中亚造山带内存在多条从早古生代到晚古生代的变质带和多条蓝片岩相变质带,表明这是一个由多阶段、多条变质带组成的造山区。但是其变质作用的空间和时间演化还有待进一步深入。青藏高原变质带具有北老南新的空间分布特点,最北部的印支期龙木错-双湖-澜沧江变质带反映了原特提斯和古特提斯洋的碰撞拼合过程,北部的燕山期班公湖-怒江变质带和中部的喜马拉雅早期雅鲁藏布江变质带反映了新特提斯洋的两次碰撞拼合过程,南部喜马拉雅晚期的高喜马拉雅变质带反映了印度板块向北俯冲导致的高原快速隆升过程。     

20世纪50年代初地质机构变革的考证和思考

原中央地质调查所、中央研究院地质研究所和资源委员会矿产测勘处都曾为中国地质事业的发展作出过重要贡献。但是,在1949年以前总体地质人员少、部门分散。为解决解放初期矿产资源紧缺和地质人员短缺的矛盾,1950年8月经政务院批准成立了中国地质工作计划指导委员会,及其领导下的矿产地质勘探局、中国科学院地质研究所和古生物研究所,开始了地质界一元化的机构改革。1951年5月7日新成立的三个机构开始运行,在运行初期实行地质研究人员的双重身份制度,即在矿产地质勘探局为技正,在研究所为研究员。1952年6月初步确定了各单位内设机构和人员,同时各专业地质队陆续成立,开始了人员的再次分配。1952年8月地质部成立,矿产地质勘探局,逐步转变为地质部的不同部门,地质研究所和古生物研究所全面接受地质部的领导。原中央地质调查所在这次变革中人员被分散到新成立的三个部门和有关单位,原来的内设机构被彻底分解,事实上被撤销。原中央地质调查所在长期实践中形成了以调查为本、调查与研究紧密相结合的研究风格和特色,在解放初期,不论是矿产地质勘探局还是中科院地质研究所和古生物研究所都围绕国家急需的矿产资源开展工作,都谈不上与中央地质调查所的机构传承关系。     

一种刚玉夕线钾长片麻岩的岩石学矿物学特征及形成环境

刚玉夕线钾长片麻岩是产于新太古代迭布斯格岩群中的一种低Si、高Al、高K的特殊岩石，主要包括刚玉钾长金红石片麻岩、黑云夕线钾长金红石片麻岩2种岩石组合，呈互层状产出。刚玉、夕线石和钾长石是通过白云母的变质分解和白云母 SiO2的变质反应而生成的。形成温度约为720—760℃，压力约为0．6-0．8GPa。由于温度和压力稍高，岩石中已开始出现重熔钾长石细脉。环带状次生白云母的出现属退变质反应。变质程度为区域中高温变质作用，达高角闪岩相，与围岩的变质程度一致。其原岩是在较短的稳定条件下由富K、富Al的花岗质岩石经强烈风化搬运进入大陆边缘沉积盆地，再经化学分解和沉积作用而形成的不同的原岩组合。