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.      

内蒙古北山地区标山一带北山岩群长石石英岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

北山岩群主要分布于哈萨克斯坦板块南缘的标山一带,主体为一套变质程度较深的陆源碎屑岩夹碳酸盐岩建造。该套变质地层的时代归属缺少古生物化石等定年依据,本次野外调查也未发现该岩群中有生物化石。为限定北山岩群形成时代,对北山岩群长石石英岩中碎屑锆石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,共获得112个碎屑锆石年龄,结果显示,~(207)Pb/~(206)Pb年龄值为1.8~3.3 Ga,最小碎屑锆石年龄为(1 782±18) Ma,代表北山岩群形成时代的下限。通过同位素年龄图谱比较,此次在北山岩群中获得的碎屑锆石年龄频谱图与敦煌岩群类似,推测北山岩群的沉积物源区为敦煌地块。     

内蒙古北山北缘蓬勃山一带古亚洲洋闭合时间制约——来自黑红山二长花岗岩的证据

黑红山二长花岗岩分布于红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带北部,地球化学特征显示其属于准铝质-弱过铝质、中-高钾钙碱性系列,为高分异的I型花岗岩;轻稀土元素富集,轻、重稀土元素分馏明显,具弱负Eu异常,稀土元素曲线为右缓倾。微量元素相对富集Ba、K、Zr、Hf,亏损Ta、Nb、P、Ti,显示与俯冲有关的侵入岩特征,形成于碰撞前的火山弧环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为315.2±2.5Ma。综合研究表明,黑红山地区在晚石炭世属于活动大陆边缘的火山弧,红石山-百合山-蓬勃山蛇绿岩带所代表的洋盆在此尚未消亡。     

长江口12.5 m深水航道回淤年际变化及成因

长江口12.5 m深水航道回淤量大，影响因素复杂。利用2011-2017年长江口航道水下地形、水文测验和航道回淤等系列资料，研究了12.5 m深水航道回淤的年际变化过程和原因。结果表明:① 12.5 m深水航道回淤总体呈现稳中下降的变化特征。②南港-圆圆沙段因航道滩槽高差的缩小和上游底沙输沙量的减少，回淤呈逐年减少态势。③北槽段因南坝田挡沙堤加高工程的实施和台风影响偏弱，2016-2017年回淤较此前有所减少；径流影响北槽最大浑浊带的发育部位，进而影响北槽航道回淤的部位，2016-2017年长江口径流量偏大是北槽航道主要回淤部位较往年偏下的主要原因。④流域减沙对12.5 m深水航道回淤的影响已开始显现。未来受其影响，南港-圆圆沙航道回淤有望进一步下降并维持较低量值，北槽航道回淤有望维持稳中下降态势。     

长江口泥沙运动形式分类及对深水航道淤积影响

潮汐河口泥沙运动复杂多变, 科学划分泥沙运动形式并评估其对航道淤积的影响, 是厘清航道淤积泥沙来源、制定有效减淤措施的关键。基于长江口深水航道所处南港—北槽河段2015年和2018年洪季、枯季表层沉积物和近底悬沙的现场采样数据, 分析提出潮汐条件下推移质、悬移质和时推时悬泥沙3类泥沙运动形式的粒径划分方法, 量化3类泥沙对深水航道淤积的贡献比例。结果表明: 近底悬沙级配曲线上拐点粒径对泥沙由推移质向悬移质转化具有较好的指示意义; 长江口南港—北槽悬沙、底沙交换显著, 深水航道淤积物中除仅做推移质或悬移质运动的泥沙外, 还包括大量的时推时悬泥沙, 其在航道淤积泥沙中的占比最高, 约达50%~60%;南港段航道洪季、枯季推移质淤积占比分别为36%和26%, 高于悬移质的6%和13%;北槽段航道悬移质落淤泥沙占比为44%~48%, 明显较推移质3%~6%的占比高。3类泥沙运动形式粒径划分方法为深化潮汐河口泥沙运动规律认识、判别航道淤积泥沙来源提供了新途径。     

内蒙古北山地区盘陀山一带长城纪古硐井群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

长城纪古硐井群作为内蒙古北山地区古老褶皱基底之上的第一个沉积盖层,尚未获得可靠的年龄资料,前人只是根据其产出的层位和岩石组合特征与燕山地区的长城系对比后,将其置于中元古代长城纪。对古硐井群变质长石石英砂岩中碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb测年,结果显示,锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄数据90%介于1.3~2.2Ga之间,其余年龄介于2.4~3.2Ga之间,峰期在1.6~2.0Ga之间,最年轻的碎屑锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1393±50Ma。通过对比碎屑锆石的年龄频谱和周围古地块的形成时代,碎屑锆石的U-Pb年龄限制了古硐井群的沉积时代,应为中元古代蓟县纪,古硐井群的沉积物可能来自北山-阿拉善和塔里木-敦煌地块。     

内蒙古北山地区月牙山蛇绿质构造混杂岩带地质特征、形成时代及大地构造意义

月牙山蛇绿质构造混杂岩带位于红柳河—洗肠井蛇绿岩带东部的月牙山一带。月牙山蛇绿岩套出露较完整,自下而上由超基性杂岩、辉长岩、层状玄武岩、枕状玄武岩及放射虫硅质岩组成。蛇绿岩套北侧发生了强烈的构造混杂作用,形成蛇绿质构造混杂岩带,由强糜棱岩化、强蛇纹石化的辉橄岩、玄武岩基质和辉石岩、堆晶辉长岩、斜长花岗岩、橄榄岩、橄辉岩、角闪石岩、白云岩、放射虫硅质岩、蚀变玄武岩等岩块组成。通过对蛇绿岩套中辉石岩、辉长岩、斜长花岗岩、辉长闪长岩及蛇绿岩套北侧斜山——东七一山火山弧中的安山岩、花岗闪长岩等开展锆石U-Pb同位素测年研究,确定月牙山蛇绿岩套形成时代约为530Ma,相当于早寒武世;洋盆发生大规模自南向北俯冲作用的时间为421.0±15~442.4±1.5Ma,相当于志留纪。通过对蛇绿岩带两侧地层形成环境及蛇绿岩带对两侧地层单位的限定意义等研究认为,红柳河—洗肠井蛇绿岩带是代表古大洋闭合的板块缝合带,以该带为界,北侧为哈萨克斯坦板块,南侧为塔里木板块。     

河北阜平杂岩中阜平岩群浅粒岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

华北克拉通中部阜平地区的阜平岩群是该区分布较广的太古宙地层,经历了角闪岩相-麻粒岩相变质,其时代限定对研究阜平杂岩的早期演化过程具有重要意义。本文利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪)对阜平岩群元坊岩组中的浅粒岩进行了锆石U-Pb-Hf同位素原位分析,获得两期变质锆石年龄分别为2 531±15 Ma和1 943±16 Ma,并根据碎屑锆石内部结构特征和年龄结果,认为核部年龄在2 549～2 500 Ma的碎屑锆石中最大207Pb/206Pb年龄2 549±4 Ma可以代表原岩的最大沉积年龄,初步限定元坊岩组浅粒岩原岩沉积时代为2 550～2 530 Ma。锆石Lu-Hf同位素结果中,176Lu/177Hf值为0. 000 289～0. 004 262,176Hf/177Hf值为0. 281 255～0. 281 791。176Hf/177Hfi值为0. 281 230～0. 281 623,εHf(t)值为-5. 86～13. 62,变化范围较大。单阶段和两阶段模式年龄分别为2 748～2 242 Ma和2 810～2 272 Ma。根据锆石U-Pb年龄和Hf同位素结果,提出元坊岩组浅粒岩物源区主要来自新太古代TTG质片麻岩,2. 8～2. 6 Ga为阜平地区强烈的地壳生长阶段,阜平地区2. 5 Ga和1. 95 Ga变质信息分别代表华北初步克拉通化和最终克拉通化过程中的变质作用。     

内蒙古北山地区标山一带早志留世花岗岩地球化学特征及构造意义

通过内蒙古标山一带区域地质矿产调查,查明该区早志留世侵入岩由早到晚依次为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。该期侵入体为钙碱性岩系,准铝质岩石,SiO_2、K_2O具正相关变化特征。三者球粒陨石标准化稀土配分曲线均具Eu负异常(δEu值分别为0.60～1.06,0.44～0.81,0.12～0.39)。原始地幔标准化蛛网图显示中等不相容元素La、Ce、Sm、Hf、Zr及强不相容元素Rb、Th、U相对富集,高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损。在花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值分别为(444±12)Ma、(441.2±1.8)Ma、(441.1±3.3)Ma,代表该期侵入体就位时代为早志留世。综合前人及本次项目研究成果可见,标山一带早志留世侵入岩就位于岛弧的构造环境。区域上早志留世古亚洲洋壳沿红柳河—月牙山—洗肠井一线向北强烈俯冲,导致本区早志留世深成岩侵位,形成石头井-化石山早古生代岩浆弧。     

内蒙古北山地区标山东一带早石炭世二长花岗岩地球化学、年代学特征及其地质意义

标山东早石炭世二长花岗岩位于内蒙古额济纳旗标山东一带,其岩体特征对研究红石山—百合山蛇绿岩带属性及北山地区北带构造演化具有重要意义.岩石化学分析显示标山东二长花岗岩总体呈富硅(ω(SiO2)=71.68％～73.44％),贫铝、镁铁(ω(A12O3)=13.27％～14.00％,w(MgO)=0.39％～0.70％,ω(Fe2O3+FeO)=1.87％～2.40％)的特征,属准铝质—弱过铝质(A/CNK=0.955～1.009)、高钾钙碱性系列(ω(K2O=3.65％～4.74％,σ=1.86～2.33),具I型花岗岩特征;轻稀土富集,δEu具弱或中等负异常(δEu=0.60～0.83),稀土配分曲线右倾;富集Th,Rb,Hf,La等不相容元素,亏损Nb,Ta,P,Ti等高场强元素,显示其形成于板块碰撞前的岛弧环境.LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果显示标山东二长花岗岩加权平均年龄为323.6±2.8 Ma,表明其形成于早石炭世.结合区域背景分析,认为以红石山—百合山蛇绿岩带所代表的洋盆在早石炭世尚未闭合.