鲁西地区新太古界雁翎关组中花岗质“砾石”SHRIMP锆石U-Pb定年及地质意义

鲁西地区泰山岩群雁翎关组为华北克拉通新太古代典型花岗绿岩带的重要组成部分,形成时代大于2.6Ga.对其中变质砾岩中的一花岗质砾石进行了锆石SHRIMP定年,(2632±18)Ma年龄为砾石所代表的花岗质岩石的形成时代,表明雁翎关变质砾岩中至少部分砾石为构造成因.该砾石可解释为花岗岩脉经构造变形而形成.结合前人研究成果,对泰山岩群形成时代和绿岩带基底岩石特征进行了探讨.     

华北克拉通东北部新太古代晚期地壳生长:来自板石沟表壳岩年代学和Hf同位素的证据

对板石沟表壳岩中的斜长角闪岩和角闪片岩进行了锆石U-Pb年代学、地球化学以及Hf同位素分析,以探讨华北克拉通东北部新太古代晚期的构造环境和地壳演化。板石沟表壳岩主要岩石类型包括斜长角闪岩、斜长片麻岩、角闪片岩和磁铁石英岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示斜长角闪岩(BA-1)岩浆锆石形成于2548±11Ma,绿帘角闪片岩(BA-6)岩浆锆石形成于2548±23Ma,代表了表壳岩的形成时代,在绿帘角闪片岩中识别出3颗年龄为2754±80Ma~2710±92Ma的捕获锆石,表明板石沟地区可能存在新太古代早期岩浆事件。斜长角闪岩和角闪片岩的原岩为玄武质火山岩,微量元素特征指示其形成于岛弧环境。Hf同位素分析结果显示斜长角闪岩εHf(t)为正值(0.29~8.89),单阶段模式年龄(tDM1)分布在2877~2469Ma之间,绿帘角闪片岩多具正的εHf(t)值(-0.78~8.03),tDM1介于2871~2544Ma,表明岩浆主要来源于亏损地幔,伴随少量古老地壳物质的再造,部分tDM1与207Pb/206Pb年龄相近,并同时具有高εHf(t)值的锆石反映板石沟地区新太古代晚期(2550Ma)发生过地壳增生事件。结合其他地区表壳岩研究成果,认为华北克拉通可能存在新太古代吉-辽-冀弧陆碰撞造山带,板石沟地区属于该造山带的一部分。     

白云鄂博地区早前寒武纪基底岩浆作用和变质作用:锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

白云鄂博位于华北克拉通北缘,是阴山地块的重要组成部分。本文对该区变质基底的5个花岗质岩石样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得了2.63Ga和1.89~2.20Ga的岩浆锆石年龄以及2.47~2.51Ga和1.86~1.94Ga的变质锆石年龄。新太古代早期片麻状英云闪长岩的岩浆锆石ε_Hf(t)值和t_DM2(CC)(Hf)年龄分别为3.57~8.36和2.59~2.88Ga,古元古代中晚期花岗质岩石的岩浆锆石ε_Hf(t)值和t_DM2(CC)(Hf)年龄分别为-17.20~8.58和2.11~3.70Ga。变质锆石与岩浆锆石具有类似的Hf同位素组成。结合前人研究成果,表明:白云鄂博地区存在新太古代早期到古元古代晚期岩浆作用;在每一岩浆作用过程中,地幔添加和壳内再循环都起了重要作用;白云鄂博地区变质基底经历了新太古代晚期-古元古代早期和古元古代晚期构造热事件;阴山地块与南侧孔兹岩带具有类似的早前寒武纪地质演化历史。     

阴山陆块南缘新太古代末岩浆弧的向西延伸:来自乌拉特中旗和乌拉特后旗地质年代学和地球化学的证据

阴山陆块出露了较为完整的新太古代末TTG(奥长花岗岩-花岗闪长岩-英云闪长岩)岩系、绿岩带和麻粒岩-紫苏花岗岩等高级地体,是研究华北克拉通这一时期构造背景的热点地区,尤以固阳-武川地区(基底出露最好)最为典型,但其它地区的研究则相对薄弱。本文对固阳-武川、乌拉特中旗和乌拉特后旗变质中酸性岩和斜长角闪岩进行了岩石学、地球化学、年代学及锆石Hf同位素的相关研究,对这三个地区新太古代末不同类型变质岩浆岩的成因及构造背景做出了初步的限定。固阳-武川和乌拉特中旗地区的变质中酸性岩形成时代为2491～2545Ma,变质时代为2485Ma。原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显的Nb、Ta、Ti和HREE亏损以及Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等-强分异((La/Yb)_N=3.99～119.9),重稀土分异较小((Gd/Yb)_N=1.32～5.20)。锆石ε_(Hf)(t)主体在+0.9到+7.1范围内,t_(DM)~C主体在2.67Ga至3.03Ga范围内,表明变质中酸性岩石原岩的母岩浆主体来自中-新太古代古老地壳的再循环,也有少量新生地壳物质的加入。乌拉特后旗地区的斜长角闪岩形成时代为2495～2527Ma,原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显Nb、Ta和Ti的亏损,Rb、Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等分异((La/Yb)_N=9.49～14.2),重稀土相对平坦((Gd/Yb)_N=1.81～2.19)。锆石ε_(Hf)(t)值为+1.7～+6.3,单阶段模式年龄为2.62～2.73Ga,指示其主要来自新太古代末亏损地幔。在总结前人阴山陆块南缘新太古代末岩浆岩的地球化学与同位素数据的基础上,我们认为这期岩浆事件是与俯冲相关的岩浆作用,其范围不仅局限于固阳-武川地区,可以向西南延伸350km至乌拉特后旗地区。     

鲁西蒙山龟蒙顶、云蒙峰岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年及形成时代

蒙山主峰龟蒙顶为片麻状花岗闪长岩,原划为新太古代早期侵入岩。根据新测的2件样品锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为（2 539±17）Ma,（2 544±15）Ma,其形成时代确定为新太古代晚期。蒙山北部云蒙峰为中粒二长花岗岩,锆石SHRIMP U-Pb年龄为（2 534±8）Ma,其侵入龟蒙顶岩体片麻状花岗闪长岩。龟蒙顶岩体属峄山岩套TTG质花岗岩,是地幔岩浆侵入混入地壳物质形成的。云蒙峰岩体属傲徕山岩套二长花岗岩,为上地壳物质重熔（深熔）作用形成。     

东秦岭陡岭杂岩中存在新太古代物质组成——SHRIMP锆石U—Pb和Sm—Nd年代学证据

出露于豫、陕交界处的陡岭杂岩是秦岭造山带中一个不大的构造岩块 ,它可能是在 1.95～ 2 .10Ga期间由于构造作用将不同时代、不同源区的岩石组合叠置在一起而形成的。出露在其西部的透辉变粒岩的 TDM为 2 .6 7～ 2 .76 Ga,残余锆石 SHRIMP年龄为 2 .5～ 2 .6 Ga,表明透辉变粒岩的物质主要来自新太古代 ,基本没有或少有太古宙以后的陆壳物质混合 ,同时也说明透辉变粒岩的原岩形成时在其附近应该有新太古代岩块存在。     

塔里木西南缘新太古代变质辉长岩脉的锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

在塔里木西南缘发现多条变质辉长岩脉,经稀土和微量元素分析,辉长岩岩脉具有稀土总量较低、轻稀土和大离子亲石元素富集,重稀土和高场强元素亏损的特征。通过锆石SHRIMP法U-Pb测年,6个点207Pb/206Pb加权年龄平均值为(2675±12)Ma(MSWD=0.20);根据9个点获得的不一致曲线上交点年龄为(2671±13)Ma、下交点年龄为(287±16)Ma(MSWD=0.91)。2675Ma权重年龄或不一致曲线上交点2671Ma年龄代表变质辉长岩的结晶年龄;下交点(287±16)Ma年龄代表变质年龄。塔里木西南缘新太古代变质辉长岩脉的发现,证实塔里木西南缘存在太古宙古陆核,提供了华北克拉通新太古代古陆核裂解的岩浆活动记录,为该区地层划分对比以及古陆核早期构造演化提供了重要信息。     

湘东北涧溪冲新太古代变质沉积-火山岩岩石矿物学和岩石地球化学研究

通过区域地质调查研究,在湘东北文家市涧溪冲村原中元古代冷家溪群新发现一套基本无序的变质沉积-火山岩系。根据岩石矿物学、岩石地球化学研究表明,涧溪冲变质沉积-火山岩系为变质火山岩夹变质粘土质沉积岩,属绿片岩—高绿片岩相。变质火山岩的原岩为大洋拉张环境下形成的以低钾拉斑玄武岩为主,低钾玄武安山岩次之的火山-次火山岩系,其物源为亏损地幔。变火山岩Sm-Nd全岩等时线年龄为(2594±48)Ma,其形成时代可能是新太古代。因此,与传统的中元古代冷家溪群的岩石组合、形成环境、形成时代、变质变形都具有明显不同的特征,原冷家溪群应予以解体。     

冀北太古代花岗质片麻岩的成因

冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示~2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。     

山西新太古界柏芝岩组条带状铁建造中的菱铁矿:成因机制与古环境意义

菱铁矿是前寒武纪条带状铁建造(BIF)中重要的矿物组分和古海洋信息载体,但它可能具有原生、早期成岩和晚期成岩多种成因,这在一定程度上限制了其在古海洋条件分析中的应用。虽然前人对菱铁矿开展了广泛的地球化学分析,但在岩相学研究方面相对薄弱。为进一步揭示BIF中菱铁矿的成因机制,以山西代县羊角沟矿区新太古界柏芝岩组的BIF为研究对象,开展了系统的岩相学工作。研究表明,该BIF主要由厘米级交互的富铁与富硅条带构成,其中普遍缺少水体扰动沉积构造,偶见交错层理和风暴碎屑,表明主要沉积于风暴浪基面之下。菱铁矿的主要产出形式有3种:(1)亚毫米级条带,其内"悬浮"有风暴成因碎屑颗粒,具有水柱或沉积物/水界面的原生成因特征;(2)在富铁条带中的晶体间隙充填,可能为早期成岩成因;(3)富硅条带中存在绿泥石层间脉状充填或截切石英和铁白云石的脉体,具有晚期成岩成因。原生菱铁矿的产出,表明新太古代在风暴浪基面之下的海水强烈缺氧、富铁并具有低硫酸盐浓度的特征。尽管原生菱铁矿条带的产出表明菱铁矿具有反映海洋化学条件的潜力,但多种成因菱铁矿的同时产出,也要求在应用菱铁矿分析古海洋条件时应当分组构进行。