华北克拉通破坏前的状态——对讨论华北克拉通破坏问题的一个建议

中生代华北克拉通破坏是目前引人关注的研究课题。鉴于目前一些文章在表达克拉通状态时引用的地质图件不准确,忽略了华北克拉通从古至今的不同阶段的演化,不能正确的表达克拉通在破坏之前或之后的状态,本文强调华北克拉通破坏前的状态是研究的重要基础。华北克拉通是经历过多期克拉通化形成的。     

太行山北段中生代岩基的成因和意义:主要和微量元素地球化学证据

太行山北段中生代岩基主要由中酸性岩和淡色花岗岩组成, 还出露少量同深成的、来自富集地幔的基性岩. 中酸性岩具有高钾钙碱性、高La/Yb比值和高Sr(和Ba)、Eu异常不明显以及低Y等特点, 这些地球化学特点与来自富集地幔的基性岩的特点一致. 中酸性岩的形成可能与来自富集地幔部分熔融并经历充分演化的基性岩浆与壳源花岗质岩浆相互混合形成混浆、再经历一定程度的分离结晶作用的复杂过程有关. 淡色花岗岩富硅和钾而贫铁镁组分, 可能代表中酸性岩分离结晶晚期的残余岩浆. 因此, 太行山中生代岩基代表相当规模的年轻陆壳增生. 在上涌的软流圈物质的作用下, 富集的岩石圈地幔发生部分熔融并转化成规模巨大的中生代岩浆活动, 这可能是华北克拉通中生代以来岩石圈减薄的重要途径之一. 太行山(以及整个东部)花岗岩虽然在稀土特征方面具有与埃达克岩类似的一面, 但在其他方面仍有本质的不同, 不宜叫做埃达克质岩石.     

华北太行晚中生代煌斑岩地球化学特征及成因探讨

华北克拉通太行山地区煌斑岩脉广泛发育。这些煌斑岩高度富集大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba和K)和轻稀土元素，具有高度分异的REE模式，在化学成分和Nd—Sr同位素组成上亦显示出规律性的变化。其特征表明：太行山地区的晚中生代煌斑岩来源于同一个岩浆源区，而且煌斑岩浆在上升过程中曾经遭受过下地壳的混染。此外，最原始的煌斑岩样品具有低SiO2、高MgO以及高度富集同位素[εNd(120Ma)＝-8．3，Ist＝0．7052]的特征，表明形成煌斑岩的母岩浆来自富集地幔，是富集地幔部分熔融的产物；富集地幔可能是下部软流圈释放的富挥发分、低密度的熔体与上部的岩石圈发生了交代反应而形成的。     

华北东部中生代构造体制转折的关键时限

华北东部中生代构造体制发生了以挤压为主到以伸展为主的转变, 形成北北东向的盆岭格局, 岩石圈快速减薄, 岩浆作用活跃, 引发了爆发式成矿. 确定中生代构造体制转折的时限是理解构造转折机制的核心问题之一. 报道了多方面研究的最新成果. 重点对包括华北陆块南北缘、燕山、胶东等典型地区的构造分析确定了由挤压构造到伸展构造的峰期; 东部沉积盆地热史恢复结果判明华北东部中、新生代岩石圈厚度的变化和热体制的变更转换的时代; 盆地分析揭示了中生代-新生代时期华北东部盆地由挤压挠曲型到伸展断陷型的转变期; 通过火山岩喷发、与伸展构造有关的花岗岩类的形成, 克拉通内部和边缘的金矿爆发成矿期, 以及通过火山岩中的下地壳包体研究等限定了岩石圈减薄和壳幔置换的峰期. 以上研究结论一致, 即华北东部构造体制转折的峰期时限起于约150~140 Ma, 结束于约110~100 Ma, 峰值是120 Ma.     

太古宙克拉通型下地壳剖面：华北怀安－丰镇－尚义的麻粒岩－角闪岩系

华北克拉通北缘晋冀内蒙交界地区有变质程度连续变化、从高压基性麻粒岩、麻粒岩到角闪岩相的变质岩系出露。它们的古变质压力由＞１．４ＧＰａ（５０ｋｍ）变化到０．５ＧＰａ（１５ｋｍ）；岩石类型从变辉长岩、中酸性正片麻岩到表壳岩变化；变质矿物组合由不含水的耐火组合变为富含云母和角闪石的组合；地球化学性质表现出从贫Ｓｉ和Ａｌ、轻度亏损生热元素到具有正常的化学成分的连续变化；包裹体流体性质在轻度亏损生热元素的麻粒岩中均为ＣＯ２流体，而在麻粒岩相的表壳岩和角闪岩系中Ｈ２Ｏ流体逐渐增加。上述变质岩系剖面的组成和特点符合大陆下地壳的定义，可能代表了包括最下部地壳在内的华北地块太古宙克拉通型大陆下地壳。据此本文建立了我国第一条克拉通型大陆下地壳剖面，并讨论其地质意义以及相关的问题     

华北中北部高级变质岩区的构造区划及其晚太古代构造演化

通过区域构造编图及重点地段的详细研究，在华北克拉通中北部识别出一条ＮＮＥ向的构造带——龙泉关－桑干带，它以大规模的韧性剪切带网络、重熔钾质花岗岩带、数量众多的高压麻粒岩构造透镜体或岩片为特征。剪切带以低角度逆冲为主，矿物拉伸线理指示运动方向为ＮＷ－ＳＥ向。这些剪切带造成东西两侧基底杂岩与表壳岩系包括孔兹岩系的广泛构造叠置，以及高压麻粒岩的近等温减压上隆。从更大的范围看，龙泉关－桑干带处于鄂尔多斯克拉通和阜平－赞皇克拉通之间，并且被五台－吕梁裂谷型绿岩带截切或不整合覆盖。该带应形成于晚太古代，记录了上述两个克拉通斜向拼合的构造过程     

未定名矿物(Bi38CrO60)的矿物学研究

人工合成立方晶体Bi38CrO60在自然界首次发现于中国陕西省洛南县驾鹿金矿床中,暂称之为未定名矿物.其共生和伴生矿物有黄铁矿、自然金、碲金矿、含氧金矿物等.常呈不规则粒状集合体,偶见立方体微晶(粒径小于0.05 mm),棕黑色,金属光泽;HV=232.78 kg/mm2 ,HM=4.15;D=14.10(3)g/cm3,Dx=14.08(2)g/cm3,n=3.14(3).EPM8100探针分析Bi2O3为98.854%、CrO3为1.111%,合计99.965%,化学式为Bi38.009Cr0.995O60;CAMEBAX-SX51探针分析Bi2O3为98.862%,CrO3为1.112%,合计99.974%,化学式为Bi38.008Cr0.996O60.均可写为Bi38CrO60.X射线粉晶分析主要强度线d(I)(hkl)分别为0.321 5(100),(310);0.272 11(72),(321);0.171 45(40),(530);0.169 6(30),(600);0.165 1(30),(611);0.160 8(30),(620);0.294 11(25),(222);0.359 6(22),(220);0.217 1(20),(332);0.150 3(20),(631),等轴晶系,可能的空间群为Im3m;a=1.018 1(1)nm,c/a=1,晶胞体积v=1.055 29(1)nm3,z=1.1-Kp/Kc=0.019.Cr6 ,Bi3 ,O2-.未定名矿物和人工晶体的化学成分与X射线粉晶数据基本一致.     

河北大庙斜长岩杂岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

河北承德大庙斜长岩杂岩体是我国唯一的岩体型斜长岩。为了确定杂岩体的形成时代,作者从杂岩体主要组成岩石——苏长岩、纹长二长岩中选取锆石作U-Pb年龄测定,所获得的结晶年龄分别是1693±7 Ma、1715±6 Ma。这些锆石U-Pb年龄数据说明,大庙斜长岩杂岩体的侵位至少持续了约20 Ma。大庙斜长岩杂岩体和密云奥长环斑花岗岩、长城系大红峪组钾质火山岩,以及广泛发育的基性岩墙群一起可能代表华北陆块1750～1650 Ma大陆裂解事件的岩浆作用产物。     

内蒙古赤峰地区安家营子金矿成矿流体研究

该金矿床产于晚燕山期安家营子二长花岗岩岩体内,受NNE向断裂带控制。矿化类型属蚀变岩型。矿物包裹体研冤表明,成矿流体为CO2-H2O-NaCl-KCl体系,来自安家营子花岗岩浆期后热液,其氢氧同位素组成分别为δD=-80.0~-96.5‰,δ18OH2O=4.5~5.7‰。主成矿期四个成矿阶段包裹体的均一温度和盐度分别为Ⅰ=340~360℃:Ⅱ=315~330℃,3.80~6.20 wt％／NaCl,CO2密度0.2~0.3 g／cm3;Ⅲ=245~285℃,3.5~4.5 wt％NaCl:Ⅳ=150~170℃,<2.0wt％NaCl。成矿流体盐度和CO2密度均较低。包裹体气相成分中(CH4 CO)／CO2<0.1,成矿环境为弱还原条件;液相成分中K Na 总量较高,K >Na 有利于碱质交代成矿作用。根据CO2包裹体获得资料计算,成矿压力为500~750×105Pa,成矿深度为2.0~2.5 km。流体控矿因素有水-岩反应、CO2与H2O-NaCl溶液不混溶和硫浓度降低等。其中以水-岩反应为主,它贯穿成矿全过程,控制原始成矿流体由碱性向弱碱性-弱酸性变化,使流体发生交代成矿作用。