内蒙古北山哈珠东山泥盆系雀儿山群火山岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

北山地区是研究古亚洲洋最终闭合过程的热点地区之一.前人对红石山-百合山-蓬勃山蛇绿混杂岩带的研究多集中在其俯冲作用的时限、极性及相关的石炭纪火山岩的源区及构造属性上,而对该蛇绿混杂岩带北侧出露的泥盆纪火山岩的构造背景和岩浆演化过程研究较为薄弱.对哈珠东山地区泥盆系雀儿山群哈珠组火山岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究,结果表明:哈珠东山地区雀儿山群哈珠组火山岩形成于中泥盆世晚期（386.9±1.7 Ma）,属低钾拉斑-钙碱性系列,具富钠、低钾特征,微量元素亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,推测其形成于洋壳俯冲的岛弧环境,可能为古亚洲洋向南持续俯冲的产物.流纹岩锆石Hf同位素组成较为均一,ε_Hf（t）值为+4.4~+15.0,二阶段Hf模式年龄为424~1 109 Ma,表明流纹岩源于早古生代-中新元古代新生年轻地壳的重熔.而安山岩岩浆源区为俯冲消减板片流体交代的地幔楔,岩浆上升中经历了一定的分离结晶作用和上地壳物质的同化混染.综合前人区域研究成果,红石山-百合山-蓬勃山洋的发育应形成于晚泥盆世之后雀儿山弧后盆地的扩张环境.      

胶-辽-吉带构造属性与演化阶段新划分:胶北变质辉长岩的启示

祥山和于埠变质辉长岩是胶北地块上古元古代变质镁铁质岩石的典型代表,辉长岩侵入古元古代荆山群野头组,产有"祥山式"岩浆熔离型铁矿,成矿的专属性指示辉长岩属于层状侵入体类型,形成于大陆伸展构造背景。在祥山变质辉长岩中获得了1851±9Ma的变质年龄,在于埠变质辉长岩中获得了2052±23Ma的锆石U-Pb成岩年龄和1834±5Ma的变质年龄。~2.05Ga的岩浆结晶锆石的εHf(t)值均为正值(+1.87~+3.64),一阶段Hf模式年龄(tDM)为2292~2381Ma(平均为2327Ma),指示于埠变质辉长岩源自古元古代中期的亏损地幔。于埠变质辉长岩的成岩年龄制约了荆山群野头组的沉积上限,荆山群中至少有一部分形成于2.2~2.05Ga之间,沉积于大陆裂谷-稳定大陆边缘的构造环境。祥山和于埠变质辉长岩中有少量斜长花岗岩与之伴生,这些斜长花岗岩具有类似于大洋斜长花岗岩的岩石特征,低K、Ti、Sr,高Na、Yb,形成于低压背景;从斜长花岗岩中获得了1848±8Ma和1873±5Ma的锆石U-Pb年龄,斜长花岗岩中的锆石Th/U比值较低(0.01~0.29),具有初始熔体中结晶锆石特征。结合斜长花岗岩的地球化学特征,推测它们是辉长岩部分熔融的产物,并指示~1.87Ga已由挤压构造体制转变为伸展构造体制。综合前人研究成果,胶北地块已识别出2.18~2.15Ga、~2.10Ga、~2.05Ga的三期双峰式岩浆岩构造组合,指示2.2~2.05Ga期间总体为伸展构造背景。因此建议胶-辽-吉活动带的形成演化过程划分为两个阶段,早期为大陆裂解-稳定陆缘演化阶段(2.2~2.0Ga),沉积了巨量的陆缘碎屑岩-碳酸盐岩建造;晚期为俯冲-碰撞造山阶段(2.0~1.85Ga),胶-辽-吉活动带褶皱造山。     

扬子北缘还是华北东南缘：胶东新元古代花岗片麻岩构造归属新议

苏鲁超高压变质带广泛发育新元古代花岗片麻岩，这些新元古代花岗片麻岩通常被认为与扬子克拉通具有亲缘性。本文基于新的调查资料，综合前人研究成果，提出新元古代花岗岩是华北克拉通新元古代时期大陆裂解产物、并在三叠纪华南与华北碰撞造山期间作为华北板块大陆边缘南向深俯冲的新认识。主要依据如下：① 新元古代花岗岩与华北克拉通胶北地块为侵入接触关系，五莲- 即墨- 牟平断裂带并非北苏鲁超高压变质带与胶北地块的初始接触界线；② 新元古代花岗片麻岩中有大量胶北地块的古老地壳物质，记录了～1. 85 Ga的华北克拉通化变质事件；③ 胶北地块上晚侏罗世花岗岩中存在大量新元古代继承锆石，但缺少三叠纪的弧岩浆记录；④ 胶北地块东南缘存在三叠纪角闪岩相变质作用证据，指示胶北地块三叠纪的俯冲作用；⑤ 区域地球物理信息指示北苏鲁超高压变质带深部地壳属于华北克拉通和北东东向构造线方向。新的认识将有助于对华北克拉通新元古代构造演化和大别- 苏鲁造山带形成过程的重新认识，为胶东中生代金成矿作用提供新视野。     

山西云中山—关帝山地区界河口岩群岩石学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其归属

山西吕梁山地区界河口岩群(后文简称界河口群)主要由一套变质砂泥质岩石组成,含有一定量的条带状大理岩、斜长角闪岩等。利用LA-ICP-MS对位于关帝山西榆皮、娄烦县杜交曲及云中山三角镇地区的含石榴黑云二长花岗片麻岩(12LL05-1)、片状黑云母石英岩(12LL09-2)和含石榴钾长石英岩(12LL15-1)进行锆石U-Pb年龄测定,获得的二长花岗片麻岩(12LL05-1)岩浆结晶年龄为1941±28Ma、片状黑云母石英岩(12LL09-2)碎屑锆石最小的峰值年龄为2519.5±6.7Ma及含石榴钾长石英岩(12LL15-1)碎屑锆石2个峰值年龄2143±15Ma和2599±11Ma。根据岩石组合和同位素测定结果推测,关帝山西榆皮地区的界河口群与界河口—汉高山一带的界河口群可以对比,沉积时代在1.94Ga之前;娄烦县杜交曲一带的界河口群可与五台岩群相对比,属新太古代;云中山三交镇一带的界河口群可与野鸡山群或岚河群相对比。沿岚县—方山—吕梁一线存在一条大型韧性剪切带,倾向NNW-NWW,表现为右行剪切的运动学性质,将吕梁山区近EW向构造带改造为NNE向。     

吕梁群时代归属新证据

吕梁群是吕梁变质杂岩的重要组成部分。吕梁群的形成时代和构造背景长期存在争议,因其赋存有袁家村式铁矿和特殊的大地构造位置而倍受前寒武纪地质研究者关注。本次工作在宁家湾附近发现了侵入吕梁群袁家村组的变质辉长岩岩体,从中获得的锆石具有辉长岩中结晶锆石的典型特征,锆石U-Pb测定获得了2530±10Ma(SHRIMP)和2518±7Ma(LAICPMS)的年龄,代表辉长岩形成时代。锆石Hf同位素测试显示εHf(t)为4.26～9.69,tDM为2448～2646Ma,平均值为2588Ma,与锆石U-Pb年龄相近,表明辉长质岩浆来自亏损地幔源区。结合袁家村组的碎屑锆石年龄信息,可以厘定吕梁群的形成时代为新太古代晚期,而非以往许多人认为的古元古代。这与华北克拉通BIF几乎均形成于新太古代的认识一致。结合前人研究成果,吕梁群应形成于新太古代弧后盆地构造背景,故袁家村组含铁建造不属于典型的苏必利尔湖型铁矿,应是苏必利尔湖型与阿尔戈马型的过渡类型。吕梁群的形成时代与五台山区的五台群的形成时代相近,五台杂岩与吕梁杂岩通过云中山地区紧密相连,两者可能是同一太古宙陆块的组成部分。古元古代期间吕梁杂岩与五台杂岩的地质演化历史有所不同,吕梁山区古元古代的岩浆作用比五台山区更为强烈,既表现在岩浆活动的期次上也体现在规模上。     

内蒙古北山哈珠地区晚古生代花岗岩类年代学与地球化学测试数据集

本数据集依托中国地质调查局“内蒙古1∶50 000哈珠幅、哈珠东山幅、哈珠南山幅和砾石滩幅区域地质矿产调查”项目，在详细开展野外地质调查的基础上，进行岩石分析测试整理而成。本文汇集了内蒙古北山哈珠地区晚古生代花岗岩类样品的测试数据，岩石类型包括英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和碱性长石花岗岩。锆石年代学数据显示该类岩石的形成时代为石炭纪–二叠纪，岩石全岩常量和微量元素数据表明石炭纪花岗岩类为准铝质–弱过铝质、中钾钙碱性系列岩石；稀土元素配分曲线呈现右倾分布特征；微量元素富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，反映了岩浆形成于与俯冲带有关的陆缘弧环境。而二叠纪花岗岩类则表现为高硅、富碱、准铝、贫镁的特征，为中钾–高钾钙碱性系列岩石；该类岩石同样表现为富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，但碱性长石花岗岩内发育文象结构，且花岗闪长岩内发育大规模水晶晶洞，指示二叠纪岩体就位于伸展环境。两者相结合可以为研究北山地区红石山–百合山洋的俯冲极性及构造演化提供依据与基础数据支持。本数据集为Excel表格型数据，包括2个.xls类型文件（Geochemistry data_HZ.xls，Zircon U–Pb dating data_HZ.xls），分别记录了27件样品的地球化学数据与11件样品的锆石U–Pb测年数据。本数据集测试样品均在中国地质调查局天津地质调查中心实验室完成，数据质量可靠。     

华北克拉通北缘凉城基性岩墙成因及古地理的重建意义

为揭示华北克拉通北缘凉城基性岩墙的形成时代、岩石成因、构造背景及对罗迪尼亚超大陆重建的意义,本研究借助激光烧蚀多接收器等离子质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究手段,对凉城桃花沟岩墙开展了系统研究。研究结果显示,凉城桃花沟岩墙为新元古代早期(903±15 Ma)基性岩浆活动的产物,归属拉斑岩石系列,具有较高的TFeO(12.78%～16.30%)及TiO₂(2.59%～3.31%)含量、较低的MgO(2.87%～3.83%)、Cr(32.7×10^-6～42.0×10^-6)、Ni(11.6×10^-6～14.5×10^-6)含量及Mg^#值(29～38),富集轻稀土元素(LREE)、Rb、Pb、Zr及Hf元素,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、Ti及Eu(Eu/Eu^*=0.74～0.83)元素。锆石原位ε_Hf(t)范围为2.4～13.4,单阶段Hf模式年龄(t_DM1     

华北克拉通～2.7Ga的BIF:来自莱州-昌邑地区含铁建造的年代学证据

越来越多的研究资料显示~2.7Ga是华北克拉通陆壳生长的一个重要阶段,但缺少同时期的世界主要克拉通上广泛发育的BIF铁矿。胶北莱州-昌邑地区的BIF铁矿赋存在原划分的粉子山群小宋组含铁建造中,含铁建造的岩石组合主要为黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩、含石榴黑云片岩夹角闪磁铁石英岩,磁铁浅粒岩。岩石地球化学分析显示,斜长角闪岩具有岛弧玄武岩的地球化学特点,变质酸性火山岩具有埃达克质岩的地球化学特点,故推测莱州-昌邑地区的含铁建造形成于与岛弧相关的构造环境,而与粉子山群形成的裂谷构造背景无关。锆石同位素年代学研究表明,含铁建造中变质酸性火山岩(埃达克质火山岩)的岩浆结晶年龄为2726±10Ma,在变质泥砂岩中获得了~2.73Ga和~2.9Ga两组碎屑锆石U-Pb年龄,并缺少新太古代晚期(~2.5Ga)的构造岩浆热事件信息;在斜长角闪岩中获得的变质锆石年龄为~1850Ma,并有2.68Ga的继承或捕获锆石年龄信息;因此推断莱州-昌邑地区的BIF铁建造有可能形成于新太古代早期(~2.7Ga),而在新太古代晚期(~2.5Ga)则处于相对稳定的构造背景。含铁建造被~2.17Ga的二长花岗岩侵入,并共同卷入胶北古元古代晚期(~1.85Ga)的变质变形作用改造。莱州-昌邑地区含铁建造的岩石组合和锆石年龄信息与胶北地块栖霞地区比较有所不同,这可能揭示出胶北地块在新太古代早期(~2.7Ga)构造环境差异和古板块构造演化的重要信息。     

华北克拉通北缘崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群:一套晚古生代的变质杂岩

分布在华北克拉通北缘中段崇礼—赤城地区的红旗营子(岩)群主要由变质表壳岩、晚古生代的闪长质—石英闪长质片麻岩和古元古代—新太古代的变质岩残片或残块组成。利用SHRIMP和LA-ICPMS法对红旗营子(岩)群变质表壳岩的锆石同位素年代学研究表明,变质表壳岩样品中除大量古元古代—新太古代的锆石年龄信息外,还有许多中元古代—晚古生代的锆石,且均有晚古生代甚至早中生代的多阶段变质作用的记录。这些证据表明红旗营子(岩)群并非早前寒武纪岩石建造,而是一套晚古生代的变质杂岩。红旗营子(岩)群周围侵入体的锆石U-Pb测年表明岩浆作用与变质作用具有较好的相关性,它们与中亚造山带多阶段的俯冲、碰撞造山和后造山伸展事件相关。由于红旗营子杂岩中含有晚古生代退变榴辉岩和变质方辉橄榄岩,这可能意味着华北克拉通北缘的冀北地块在晚古生代早期曾经从华北克拉通上裂开,在中亚造山带古亚洲洋板块俯冲作用的影响下又重新拼合,红旗营子杂岩代表华北克拉通北缘的冀北地块与华北克拉通在晚古生代重新拼合的俯冲碰撞拼贴带。     

晋冀交界怀安镇幅1∶50 000地质图数据库

怀安镇幅（K50E022002）位于晋冀交界地区的恒山—桑干高压麻粒岩带内,属华北克拉通典型的早前寒武纪高级变质岩区。怀安镇幅1∶50 000地质图数据库是按照中国地质调查局新颁布的《1∶50 000区域地质调查技术要求》（DD 2019—01）和行业其他统一标准及要求,采用现代变质岩区填图技术方法和数字填图系统编制完成。通过区域地质调查对测区新太古代变质深成岩体进行了详细解体,划分出5个不同构造层次的变质深成岩体填图单元;新厘定出新太古界桑干岩群和古元古界集宁岩群2期不同时代、不同性质的变质表壳岩单元,为晋冀蒙交界地区早前寒武纪变质地层单元的划分与对比提供了新的依据;系统总结出古元古代3期变质事件,重塑了古元古代造山构造演化过程。该图幅采用特殊线段直观地表达了古老造山带深部地壳岩石塑性流变构造变形样式,丰富了图面表达形式;建立了高级变质岩区变质深成岩和变质表壳岩的识别标志。该数据库为MapGIS格式,数据内容包括1∶50 000地质图和图饰部分,并包含11个锆石U–Pb年龄数据,数据量为137 MB。本地质图数据库充分反映了晋冀交界地区最新的区域地质调查成果,为后续地质矿产调查和科学研究提供了基础地质图库。