温都尔庙群锆石的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄及构造意义

温都尔庙群分布在内蒙古中部地区,分下部桑达来呼都格组和上部哈尔哈达组,通常被认为属于蛇绿岩套组合,形成时代也一直存在争论。详细的野外调查表明,温都尔庙群不完全是蛇绿岩组合,还发育洋内弧的玄武岩-玄武安山岩-安山岩组合。所以,温都尔庙群为一套包含大洋洋壳、洋内弧等不同时代和成因的增生杂岩。对温都尔庙群洋内弧变质安山岩及变质碎屑岩进行锆石LA-MC-ICPMS法U-Pb同位素测年表明:桑达来呼都格组上部洋内弧变质安山岩年龄为470±2Ma。哈尔哈达组两个样品(10NM142、10NM143)的碎屑锆石年龄主要集中在445~480Ma范围内,其中10NM143样品中最年轻谐和年龄多在424~438Ma之间,表明至少有一部分地层形成于中志留世。考虑温都尔庙群蛇绿岩形成时代(497~477Ma)、高压变质时代(446±15Ma~453±1.8Ma)及晚志留世西别河组不整合覆盖其上的事实,桑达来呼都格组可能形成于寒武纪-晚奥陶世,哈尔哈达组形成于晚奥陶世-中志留世。因此,温都尔庙群是形成于寒武纪-中志留世的变质增生杂岩。     

内蒙古固阳东部碱性侵入岩:年代学、成因与地质意义

在内蒙古固阳县东部出露了两个碱性岩体,最近的年代学研究显示这两个碱性侵入体分别形成于中元古代早期和晚古生代早期,瓦窑石英正长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为1702±32Ma,高家村角闪正长岩的SHRIMP年龄为399±7Ma,TIMS法锆石U-Pb为389.9±4.7Ma。瓦窑石英正长岩相对贫Ca、贫Sr、高TiO2/MgO和FeOT/MgO、高Ga/Al,Eu负异常;岩石高87Sr/86Sr比值、低143Nd/144Nd比值、εNd(t)为-6.2～-6.5,地球化学特点显示铝质"A"型花岗岩性质,岩浆源区为大陆上部地壳,是拉张低压背景下部分熔融的产物。高家村角闪正长岩高碱(K2O+Na2O为10.92%～11.67%),Sr正异常,弱正铕异常,具有较低的87Sr/86Sr比值、适中的143Nd/144Nd比值,εNd(t)为-14.4～-14.9,具有高压型正长岩的特征,岩石应形成于大陆下部地壳,属后造山崩塌早期阶段的产物。这两个岩体的形成时代分别与冀北地区的中元古代非造山岩浆岩组合(斜长岩-正长岩-环斑花岗岩组合)和晚古生代的水泉沟正长岩相对应,有可能构成华北克拉通北缘两条延伸数百千米的碱性侵入岩带。中元古代早期的碱性侵入岩带代表着华北克拉通在古元古代末汇聚造山后的裂解事件;而早(-中)泥盆世的碱性侵入岩带则代表着华北克拉通北缘早古生代末弧-陆拼合造山后的伸展事件。     

华北北缘承德地区高压麻粒岩的变质演化历史——锆石年代学和地球化学证据

冀北承德一带的高压麻粒岩多呈弱应变域构造透镜体, 出现于由花岗片麻岩组成的宽阔的复式剪切带内, 其代表的深部地壳热运动及相应的折返机制对华北克拉通的碰撞造山模式和克拉通构造演化模式研究有着重要的制约作用。冀北承德高压麻粒岩及其围岩的锆石U-Pb同位素定年结果显示, 围岩原岩年龄约2500 Ma, 大约在2297 Ma基性岩侵入花岗片麻岩, 在大约2381 Ma后开始俯冲, 经历高压麻粒岩相变质, 经历俯冲及长期地壳加厚过程, 于2001 Ma之后某个时间开始折返, 在此过程中1896 Ma还有另外一期基性岩墙侵入, 在1885 Ma经历了抬升过程与麻粒岩相退变质, 而在1850 Ma经历了华北大面积高角闪岩相事件, 甚至有部分熔融出现, 此事件抹杀了大部分古元古代变质演化过程。由此可见, 承德地区甚至整个华北北部古元古代地质演化历史并不是不同地点的一两期不同事件, 而是一个复杂连续的演化过程, 以往的研究只揭示了一期或两期事件, 而承德地区高压麻粒岩的证据则记录了更多信息。     

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深（麻粒岩相）、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期（1.99~1.95 Ga）.新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程（1.95~1.80 Ga）,遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.      

内蒙古固阳地区白云常合山A型花岗岩:年代学、地球化学、Hf同位素研究及其对Columbia超大陆裂解的响应

在对固阳白云常合山花岗岩详细的野外地质调查基础上,对其岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素特征进行了综合研究。白云常合山花岗岩的地球化学特征显示其具有高SiO2(70.68%～77.21%)、富碱(7.88%～9.21%)、高Fe2O3T/MgO (12.60～90.38)和10000×Ga/Al (3.63～6.17)值,低Al2O3(11.70%～13.23%)、MgO (0.06%～0.24%)、CaO (0.23%～1.20%)的特征;微量元素富集Rb、Th、K等,亏损Ba、Sr、Eu、Ti、P;稀土元素总量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,呈现典型的右倾"海鸥型"分布模式,具有明显的Eu负异常。通过锆石饱和温度的计算,得到白云常合山花岗岩的结晶温度为824～957℃,平均值为903℃,表明其形成于高温环境。这些特征与A型花岗岩相一致。锆石LA-ICP-MS年龄测试结果显示,白云常合山花岗岩形成于～1720Ma;锆石εHf(t)=-1.84～+6.08,以正值为主,单阶段模式年龄和二阶段模式年龄分别为1.9～2.2Ga和2.5～3.2Ga,岩浆源区主要是新太古代新生地壳,在上升过程中可能受到古老地壳物质的混染。构造环境判别图解显示其为A1型花岗岩,且有板内岩浆的特点,因此白云常合山花岗岩应该是大陆裂谷岩浆活动的产物。结合区域上与裂解事件有关地质体的同位素年代学资料,认为白云常合山花岗岩应该是固阳地区年龄可靠的最早响应哥伦比亚超大陆裂解的岩体。     

天镇-怀安地区变质基性岩墙群:华北克拉通古元古代末期碰撞-伸展构造体制转换标志

古元古代是华北克拉通形成过程中重要的造山构造演化阶段，该阶段形成的基性岩墙群，为深入理解裂解-俯冲-碰撞-抬升的造山构造-岩浆过程提供了重要信息.本文报道了天镇-怀安地区广泛分布于新太古代-古元古代变质基底中的变质基性岩墙（二辉麻粒岩），野外产状与区域主期构造面理协调一致，主要由单斜辉石、斜方辉石、斜长石和少量角闪石组成.LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素定年获得变质基性岩墙的变质年龄为1 820~1 834 Ma，与区内麻粒岩相变质事件一致，结合区域基性岩墙年龄记录，推测其原岩形成年龄为1.95~1.91 Ga.根据岩石地球化学特征可将变质基性岩墙划分为高Mg低Ti型和低Mg高Ti型两类，两者经历了不同程度的橄榄石、单斜辉石和斜长石的分离结晶.两类基性岩墙均亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti、Zr和Hf），结合锆石Hf同位素分析，研究表明基性岩墙来源于俯冲流体交代的岩石圈地幔或者受到过地壳物质的混染.华北克拉通古元古代存在2.16~2.04 Ga和1.97~1.83 Ga两期基性岩墙侵位事件:早期代表在初始克拉通基础上发生的板内裂解过程，晚期记录了由俯冲碰撞到伸展的转换过程，即碰撞造山构造体制由水平挤压转变为垂向抬升，构造转换时限大致介于1.95~1.91 Ga.      

对国际地层委员会前寒武纪划分参考方案的简介及评述

国际地层委员会最近公布了2004年全球地质年代表,并专门讨论了2004-2008年前寒武纪划分参考方案。参考方案指出“应该根据唯一客观的物理标准——现存的岩石记录,对前寒武纪地质年表重新进行界定。前寒武纪的地层界线应标定于地层记录中的关键事件或转变点上,以突出反映地球系统演化的巨变。文中建议采用类似显生宙地层研究过程中所使用的“金钉子”法来确定前寒武纪界线。由于该文将对前寒武纪划分和整个前寒武纪研究工作带来重大影响,因此本文首先介绍了《参考方案》中有关前寒武纪划分原则和具体划分方案的新思路,对《参考方案》中值得商榷的问题进行了初步讨论,并对我国前寒武纪年代表制定中有关重点提出了建议。     

中国变质大地构造研究及科学意义

运用板块构造理论和大地构造相分析方法,研究中国不同时代变质岩、变质建造、岩石构造组合和地球化学等特征,综合分析并确定所属大地构造相,探索和确定中国变质岩大地构造环境及单元划分;同时,创新编图思路和方法,首次编制并出版了中国变质岩大地构造图,提出了变质岩大地构造相鉴别、板块启动时间、前寒武纪大陆形成的阶段性和主要轨迹等新认识,为多种概念和方法相互融合开展综合研究提供了范例。     

华北北部古生代-中生代多期变质作用及其大地构造意义 ——"华北地区古生代变质作用和动力学"研究进展与展望

"华北地区古生代变质作用和动力学"是2011—2013年中国地质调查局地质调查工作项目,旨在通过变质作用研究,揭示古生代区域大地构造体制与演化过程。通过对河北赤城地区红旗营子杂岩、内蒙古中部温都尔庙群、宝音图群、锡林郭勒杂岩、林西地区的双井片岩等开展了重点研究,表明华北北部地区古生代以来经历了4期不同性质的变质作用,对应不同的构造背景:志留纪的高压低温型(454～426 Ma),指示洋壳的俯冲过程;早泥盆纪的中压型(～400 Ma),指示与地壳加厚有关的造山过程;石炭纪的低压高温型(345～309 Ma),指示造山后的陆内伸展过程,以及早三叠纪(～240 Ma)的中-低压低温型,指示与有限海盆闭合有关的陆内造山过程。结合区域的岩浆、沉积以及构造等方面的地质特征,认为华北北部地区古生代以来经历了复合造山的构造演化过程:早古生代期间的古亚洲洋俯冲;早泥盆纪与古亚洲洋闭合有关的碰撞造山;中-晚泥盆纪-二叠纪陆内伸展,形成陆相盆地-陆表海-有限海盆;以及早三叠纪的有限洋盆被动闭合等过程。这为阐明华北地区古生代地球动力学和成矿背景提供了坚实的变质岩石学基础。     

柴北缘前震旦纪地层系统的新认识

柴北缘的变质基底具有复杂的岩石组成,除成因迥异的多期变质深成侵入体外,还包括变质程度不同的表壳岩。南带的沙柳河、鱼卡河等地出露大理岩、石英岩、含石榴石片岩和条带状斜长角闪岩等以副变质岩为主的表壳岩系,共同构成了中元古界沙柳河岩群;而出露在北带全吉山、德令哈等地的中高级变质表壳岩系,则为形成于古元古代并具有较强的钾质混合岩化的达肯大坂岩群。柴北缘的榴辉岩分布在南带,除以规模较小的透镜体状赋存于新元古代花岗片麻岩中外,还和沙柳河岩群共生,但在北带的达肯大坂岩群中没有出现。全吉群的时代为南华纪至震旦纪。