澳大利亚西部太古代浅层脉金矿中的地表水的渗入

澳大利亚西部太古代浅层脉型金矿位于葡萄石－绿纤石岩相至低级绿片岩相岩石中，具有以下特征：（１）矿床主要赋存火山作用和构造活动期后形成的脆性剪切带中；（２）矿脉赋存于砾岩中；（３）含银硫盐、辉锑矿和早期的玉髓等低温矿石和脉矿物；（４）矿体内金属具有垂向分带性。     

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。     

新元古代晚期盖帽碳酸盐岩的成因与“雪球地球”的终结机制

新元古代晚期约635 Ma的地球发育了到达赤道附近的冰川作用，地质记录上表现为代表寒冷气候的冰期沉积杂砾岩，直接被代表温暖环境的碳酸盐岩层（常称盖帽碳酸盐岩）覆盖。由于盖帽碳酸盐岩奇特的岩石学和地球化学特征，引起了对其成因认识的巨大争论，提出了“雪球地球”和“甲烷渗漏”等假说。“雪球地球”假设可以解释一些令人困惑的地学现象，如低纬度和低海拔冰川沉积、盖帽碳酸盐岩、碳酸盐δ13C负漂移和条带状铁矿层等，但许多科学家对此提出了质疑。最近对盖帽碳酸盐岩的δ13C分析结果（最低达-41‰）、盖帽碳酸盐岩发育的类似现代冷泉碳酸盐岩沉积组构等似乎支持“甲烷渗漏”假说。     

天山地区新元古代-早寒武世火山岩地球化学和岩石成因

天山地区新元古代-早寒武世玄武质熔岩包括拉斑玄武质和碱性玄武质两个主要岩浆系列，前者是早期（早南华世贝义西组、早震旦世扎摩克提组）喷发的火山岩系的主要组成，后者是晚期（早震旦世苏盖特布拉克组、晚震旦世水泉组、早寒武世西山布拉克组）喷发的火山岩系的主要组成。稀土、微量元素和Sr、Nd同位素特征揭示，这些火山岩均形成于大陆裂谷环境，其源区可能是源于一种似洋岛玄武岩源的软流圈地幔源，并且在岩浆上侵喷发过程中发生了岩石圈的混染。     

莲沱砂岩——南华大冰期前气候转冷的沉积记录

湖北宜昌地区出露的莲沱组中上部细屑岩的化学蚀变指数(CLA)介于60～70之间,表明是在寒冷干燥的气候条件下沉积的。比较莲沱组与板溪群中下部沉积岩的主化学成分和 CIA 值表明,板溪群源区遭受过强烈的化学风化,相应的古气候是温暖湿润的,而莲沱组源区化学风化弱,可见两者形成时的古气候环境明显不同。根据 CIA 值推测,地层层序上莲沱组位于板溪群的中上部,莲沱砂岩的 CIA 研究表明南华大冰期前全球气候已经从温暖湿润转变为寒冷干燥,CIA 值继续降低预示着全球性的冰期到表,不久就发生了"雪球地球"事件。     

What Happened in the Trans-North China Orogen in the Period 2560-1850 Ma？

The Trans-North China Orogen （TNCO） was a Paleoproterozic continent-continent collisional belt along which the Eastern and Western Blocks amalgamated to form a coherent North China Craton （NCC）. Recent geological, structural, geochemical and isotopic data show that the orogen was a continental margin or Japan-type arc along the western margin of the Eastern Block, which was separated from the Western Block by an old ocean, with eastward-directed subduction of the oceanic lithosphere beneath the western margin of the Eastern Block. At 2550-2520 Ma, the deep subduction caused partial melting of the medium-lower crust, producing copious granitoid magma that was intruded into the upper levels of the crust to form granitoid plutons in the low- to medium-grade granite-greeustone terranes. At 2530-2520 Ma, subduction of the oceanic lithosphere caused partial melting of the mantle wedge, which led to underplating of mafic magma in the lower crust and widespread mafic and minor felsic volcanism in the arc, forming part of the greenstone assemblages. Extension driven by widespread mafic to felsic volcanism led to the development of back-arc and/or intra-arc basins in the orogen. At 2520-2475 Ma, the subduction caused further partial melting of the lower crust to form large amounts of tonalitic-trondhjemitic-granodioritic （TTG） magmatism. At this time following further extension of back-arc basins, episodic granitoid magmatism occurred, resulting in the emplacement of 2360 Ma, -2250 Ma 2110-21760 Ma and -2050 Ma granites in the orogen. Contemporary volcano-sedimentary rocks developed in the back-arc or intra-are basins. At 2150-1920 Ma, the orogen underwent several extensional events, possibly due to subduction of an oceanic ridge, leading to emplacement of mafic dykes that were subsequently metamorphosed to amphibolites and medium- to high-pressure mafic granulites. At 1880-1820 Ma, the ocean between the Eastern and Western Blocks was completely consumed by subduction, and the dosing of the ocean led to the continent-arc-continent collision, which caused large-scale thrusting and isoclinal folds and transported some of the rocks into the lower crustal levels or upper mantle to form granulites or eclogites. Peak metamorphism was followed by exhumation/uplift, resulting in widespread development of asymmetric folds and symplectic textures in the rocks.     

新疆库鲁克塔格地区新元古代层序地层学研究及对比

新疆库鲁克塔格地区上元古界可分为五个沉积层序,由下到上分别对应于贝义西组、照壁山组、阿勒通沟组、特瑞爱肯组至水泉组和汉格尔乔克组。第1层序由贝义西组构成,发育由粗碎屑斜坡扇和低水位楔构成的低水位体系域,向上逐渐变为粉砂岩、泥岩的海进体系域,并以向上变粗的退积准层序的高水位体系域结束,反映陆缘发展初期海平面的升降变化。第2层序由照壁山组构成,底部为粗粒石英砂岩,向上变为细粒砂岩、页岩互层,上部出现厚约30m 的泥岩,顶部为紫红色砂岩,代表了由低水位经快速海进到高水位的变化过程,整体为水体较浅的滨浅海沉积环境。第3层序由阿勒通沟组构成,为冰成杂砾岩、砂岩、页岩组合,顶部出现厚2～3m 的白云岩,沉积主体为低水位体系域,顶部白云岩为海进体系域,缺失高水位体系域。第4层序发育最为完整,特瑞爱肯组冰成杂砾岩为低水位体系域,冰成杂砾岩之上"盖帽碳酸盐岩"为海进体系域,扎摩克提组浊积岩、育肯沟组页岩、水泉组碳酸盐岩为高水位体系域,其中育肯沟组页岩为凝缩段沉积。第5层序低水位体系域由汉格尔乔克组冰成杂砾岩构成,顶部泥灰岩和白云岩为海进体系域,由于顶部被寒武系不整合覆盖,缺失高水位体系域。研究区上元古界层序基本可以和我国华南及印度 Lesser Himalaya 地区对比。     

塔里木板块新元古代地层化学蚀变指数研究及其意义

本文应用化学蚀变指数(CIA)方法,研究新疆库鲁克塔格地区新元古代地层,并探讨沉积时期的气候环境。贝义西组总体 CIA 值较低,介于51～56之间,具冰期环境特征。照壁山组 CIA 值为60左右,表明气候有所变暖。阿勒通沟组的CIA 值变化范围在48～61之间,顶部突变为69～71,说明阿勒通沟期经历了另一次寒冷事件,并以温暖环境结束。其上的特瑞爱肯组 CIA 值介于49～53之间,说明第三次经历寒冷干燥的气候环境。扎莫克提组,育肯沟组和水泉组的 CIA 均值为65,反映温暖条件下的沉积环境。新元古代末期汉格尔乔克组 CIA 值下降为56,暗示第四次出现寒冷气候环境。以上特征表明新疆库鲁克塔格地区新元古代的气候环境出现四次冷热交替变化。其中尤为重要的是阿勒通沟组中下部应为寒冷气候环境,而顶部突变为温暖气候环境,因此该组反映了一次明确的从冷到暖的气候变化过程,可以作为贝义西冰期和特瑞爱肯冰期之间的另一次独立冰期。本文的研究成果从地球化学角度支持塔里木板块新元古代四次冰期的划分方案。通过与扬子板块新元古代冰期划分方案的对比,认为塔里木板块新元古代四次冰期的前三次均已在华南板块以冰期或寒冷环境沉积形式出现。     

鞍山-本溪地区条带状硅铁建造的硫同位素非质量分馏对太古代大气氧水平和硫循环的制约

目前人们对地球早期大气氧浓度和硫循环还存在不同的认识. 条带状硅铁建造(BIFs)是地球早期特有的沉积建造类型, 真实地记录了当时大气和海洋的状态. 测定了辽宁鞍山-本溪地区太古代(~2.7 Ga)条带状硅铁建造(BIFs)中硫化物的多硫同位素组成(δ³⁴S/δ³³S/δ³²S). △³³S = -0.89‰ ~ +1.21‰, 非质量分馏明显. 这种非零△³³S值意味着太古代硫同位素循环与现在不同, 气相光化学反应发挥了重要作用. 与火山活动关系密切的Algoma型硅铁建造具有负的△³³S值, 而远离火山活动中心的Superior型硅铁建造具有正的△³³S值. δ³⁴S的变化范围很大, -22.0‰ ~ +11.8‰, 指示当时海水硫酸盐的细菌还原活动已经存在, 海水硫酸盐的浓度至少在局部地区已达1 mmol/L. 结合在条带状硅铁建造中同时出现的赤铁矿、磁铁矿和硫同位素非质量分馏产生和保存条件, 推测太古代大气氧水平相当于现代大气氧水平的10^-2~10^-3.