华北克拉通中元古代岩浆事件群

中元古代(1800~1000 Ma)时期,华北克拉通发育多期与哥伦比亚超大陆裂解有关的岩浆事件群.本文结合区域地质特征、地球化学特点、沉积演化序列,讨论了各期裂解事件群的性质及特点,论述了华北克拉通中元古代时期岩浆事件群的大地构造意义.华北克拉通中元古代时期岩浆事件群具有幕式裂解的特点,约1.80~1.77 Ga岩浆事件群标志着华北克拉通的初始裂解,在这之后三大裂陷槽逐步打开,1.72~1.67 Ga,1.63~1.62 Ga岩浆事件群则是华北克拉通在中元古代早期持续裂解的具体体现,他们代表了哥伦比亚超大陆早期裂解的岩浆事件记录,而1.33~1.30 Ga期间以及1.23~1.20 Ga的岩浆事件则可能代表了哥伦比亚超大陆的晚期裂解事件.这些具有全球构造对比意义的岩浆事件群及高于庄组宏观化石生物群、中元古代时期氧化事件的出现,对一些学者提出的18亿~8亿年间"地球表面持续低氧"、"地球枯燥的10亿年"的认识增添了活力.     

华北南缘中元古界高山河群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义*

为了探讨华北板块南缘中元古代沉积地层的时代归属和物质来源、区域古地理格局和大地构造特征,对豫西灵宝福地地区的高山河群进行碎屑锆石U-Pb年代学和锆石微量元素特征研究。获得的高山河群年龄最小(年轻)的单颗碎屑锆石 ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄值为1685±39 Ma,从而限制了高山河群最早沉积年龄不早于1700 Ma。结合上覆的龙家园组年代学标定(1594±12 Ma),将高山河群的形成年代限定为1700—1600 Ma,即中元古代长城纪的中晚期,属国际地质年表的“固结纪”。高山河群中碎屑锆石 ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb 年龄范围为1685—2751 Ma,呈现1850 Ma、2150 Ma、2300 Ma和2500 Ma共4个年龄峰值,对应于华北克拉通古元古代重要的地质事件,并且高山河群以1850 Ma和2500 Ma峰值年龄段的地质体为主要的物源区。根据高山河群与云梦山组碎屑锆石年龄频率对比,推测在豫西地区西侧存在以往报道较少的年龄为2500 Ma的地质体。根据熊耳群火山岩及其对应锆石的地球化学特征和熊耳期盆地动力学性质,并结合高山河群沉积相特征和沉积盆地构造属性,认为熊耳群形成于与“岛弧”共生的拉张性质的弧后盆地地区,而其上覆的高山河群为弧后盆地靠近大陆一侧的具有被动大陆边缘性质的滨浅海沉积。     

The sedimentary record of a Mesoproterozoic tsunami from the North China Craton

A layer of Mesoproterozoic tsunami deposits from the North China Craton was recently discovered and investigated in the Xingcheng area, Liaoning Province, China. They occur at the bottom of the Dahongyu Formation of the Changcheng Group (1.8–1.6 Ga). The tsunami deposits are identified based on the analysis of the sedimentary facies. They are markedly different from the normal deposits of shore‐shallow sea siliciclastics, and are characterized by rip‐up clasts, poorly sorted gravels, fining‐upward sequences, redeposited underlying materials, complex sources of underlying strata and erosional bases at the bottom of beds. They are compelling features of tsunamiites when they occur together. During the Mesoproterozoic, the Xingcheng area was in an active tectonic belt, the Yanshan Taphrogenic Trough. The origin of the tsunami was probably triggered by the earthquake, which resulted from the the activities of the Luanxian–Jianchang Fault in early Mesoproterozoic times. The deposition of tsunamiites occurred in a coastal environment and involved several stages, from the origin, propagation, inundation, and deposition to the backwash flow. The geodynamic backgrounds of the tsunami event in the North China Craton are consistent with the breakup event of the Columbia supercontinent in the Mesoproterozoic. Some events, such as tsunamis and volcanism, are all controlled by extensional rift systems and should be recognized as effects of the breakup of the Columbia supercontinent in the North China Craton. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

华北克拉通南缘中元古代早期杂色页岩的古环境指示意义

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育一系列泥页岩,其中华北克拉通南缘崔庄组（~1648Ma）泥页岩沉积于陆棚-浅海环境。本次研究选取该组杂色页岩作为研究对象,扫描电镜和粉晶衍射结果显示,绿色和紫红色页岩主要矿物包括伊利石、石英、长石,还包含了云母、绿泥石、赤铁矿。赤铁矿分布在云母内部和绿泥石边缘,指示其来自于矿物蚀变。两种页岩中的伊利石均以纤维状分布在长石、石英和云母碎屑粒间孔隙,且主要为1M型,指示其经历了浅成岩作用。紫红色页岩与绿色页岩相比,剖面上风化程度较高。主量元素显示,两种页岩的源岩都经历明显的钾化作用,经过钾校正之后,风化指数（CIA）约为80~85,说明物源区经历强烈的风化作用。同时,全铁含量与澳大利亚后太古代页岩和北美页岩相似,铁并无明显富集,指示铁可能是陆源输入。稀土元素与澳大利亚后太古代相比明显Eu异常,无明显Ce异常,而过渡金属元素（V、Cr、Co、Ni）无显著富集,其比值显示该套页岩沉积于氧化的水体中。结合该时期海洋分层模型,推测中元古代早期浅海陆棚海水已出现氧化。黏土质泥页岩在该时期广泛发育,均指示陆壳风化作用强烈,该过程可能影响和控制氧气含量的变化。

     

华北克拉通中元古代A型花岗岩的成因及其构造意义

华北克拉通保存有与Columbia超大陆裂解相关的中元古代岩浆记录。本文综述了华北克拉通中元古代A型花岗岩的时空分布、岩石学和地球化学等特征, 讨论了各期次A型花岗岩的成因及构造背景, 论述了其对华北克拉通中元古代裂解事件的指示意义。华北克拉通主要发育4期A型花岗岩: 1)~1.78 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽和晋陕地区; 2)~1.70 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰-白云鄂博和燕辽裂陷槽; 3)~1.60 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽; 4)~1.32 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰-白云鄂博和燕辽裂陷槽。这4期A型花岗岩均来源于地壳物质的部分熔融, 可能与同期伸展作用导致岩浆底侵提供热源有关。整体具有造山后伸展到陆内裂谷环境的演化序列, 且存在明显的时空差异。华北克拉通中元古代A型花岗岩记录了4期主要的裂解事件, 为华北克拉通参与了Columbia超大陆裂解提供了依据。

     

华北克拉通中元古界底界年龄与盆地性质讨论

国际地层委员会将中元古界底界界线年龄定为1600Ma,1600~1400Ma为Calymmian(盖层系),表示全球地台盖层形成时期。华北地台基底固结时间为1800Ma,固结后即进入伸展裂解作用时期,首先是山西吕梁山区、晋南中条山、豫西熊耳山区裂解发展成三叉裂陷槽(Aulacogen)。吕梁山区小两岭组火山岩形成年龄有1778±20Ma(SHRIMP U-Pb锆石)及1779±20Ma(LA-ICP-MS U-Pb锆石)两个数值;豫西熊耳群顶部马家河组和中部鸡蛋坪组及下部许山组火山岩年龄分别为1776±20Ma、1791±20Ma和1783±13Ma(SHRIMP U-Pb锆石),1776~1800Ma为火山岩的形成年龄;将1800Ma作为小两岭组与熊耳群两个火山岩组的底界年龄应当是合理的。吕梁山区的汉高山群为碎屑岩夹火山岩,代表吕梁-陕豫三叉裂陷槽北支中的快速充填,与小两岭组为同时期沉积。汉高山群、大古石组(熊耳群底部沉积岩)为1800Ma裂解开始的盖层沉积,小两岭组火山岩、相关的辉绿岩墙及熊耳群火山岩均为裂解时期的岩浆作用产物。北京密云环斑花岗岩侵位时间为1700Ma,代表燕山-太行山裂陷槽裂解的起始时间也即燕山地区长城系常州沟组底界年龄。北京密云地区环斑花岗岩风化壳上覆常州沟组年龄可确定为1650Ma,它不应被看作常州沟组最低层位的年龄,而是裂陷槽裂解后密云地区开始接受沉积的年龄,1700Ma、1650Ma代表常州沟组在不同地区的底界年龄,但均不等于长城系或中元古界的底界年龄。1600Ma为高于庄组底界年龄,即长城系与蓟县系的界线年龄,也是国际地层委员会中元古界的底界年龄。1600Ma代表燕山-太行山裂陷槽闭合的年龄,也是华北地台始自1800Ma伸展裂解作用的最终结束时期。1600Ma是新的陆表海盆地发展的起始时间,是重要的华北地台构造转换的时期。因此,1800与1600Ma代表华北地台重大地质构造事件的年龄,具大区域构造意义,依据对前寒武系界线年龄确定的原则,两个年龄值均可被选择为中元古界底界的界线年龄。但本文赞同中国全国地层委员会采用1800Ma作为中元古界的底界年龄,因其更符合中国的地质构造实际:华北地台裂解-克拉通内裂陷槽中的盖层充填,底界为1800Ma。华北地台中元古界盆地在不同时期,它的构造性质完全不同:1800~1600Ma为裂陷槽;1600~1400Ma发展成陆表海;1400~1300Ma转化为弧后盆地;1800Ma、1600Ma及1400Ma代表中元古代三个重要的区域构造转换的时间点。     

中国中元古代同位素地质年代学研究进展述评

本文较全面地总结了自2000年第三届全国地层大会以来,中国中元古代地层和热-构造事件同位素地质年代学研究工作所取得的主要进展,讨论了这些进展所具有的重要意义,指出确立中国中元古代上部地层标准剖面,重新厘定中元古界地质年表,是当前最迫切需要解决的课题。     

华北克拉通北缘燕辽裂陷槽中-新元古代地层年代学研究进展

作为国内中-新元古界的标准剖面,燕辽裂陷槽蓟县剖面的地层年代学研究历史悠久,一直是备受关注的基础地质问题.蓟县剖面第一个准确可靠的同位素年龄来自于陆松年和李惠民(1991)获得的大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄(1625±6 Ma,TIMS),之后很长一段时间,地层年代研究并未获得真正意义上的突破.直到2007年,随着可作为关键测年对象的碎屑岩-碳酸盐岩地层中凝灰岩(斑脱岩)夹层被逐渐识别出来,才开始迎来燕辽裂陷槽中-新元古代地层年代及相关古生物、古环境、古地理研究的新热潮,主要进展包括:(1)常州沟组作为长城群的第一个组,其底界年龄~1650 Ma,比以往认识的1800 Ma要年轻150 Ma;(2)精确标定蓟县群(自下而上包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组)的时限1600~1400 Ma,与国际地层表的盖层系相对应;(3)下马岭组时限为1400~1320 Ma,而不是原来划归的新元古代青白口纪早期(1000~900 Ma).与此同时,仍存在几个亟待解决的重要问题:(1)中元古代早期"长城系"(1800~1600 Ma)年代地层序列的厘定及其标准剖面的建立,包括"长城系""、长城群"术语的取舍问题,因为存在年代地层术语"长城系"和岩石地层术语"长城群"重名的问题;(2)中元古代中晚期(1400~1000 Ma)"待建系"地层的确定,其纪级年代地层单位的建立和标准剖面的建立;(3)青白口系地层的厘定和标准剖面的建立,迄今为止华北克拉通仍未获得可靠的同位素年龄约束青白口纪(1000~800 Ma)地层.     

石榴子石Lu-Hf年代学研究进展

高Lu/Hf比的石榴子石可以用于构筑高精度的Lu-Hf等时线,因而石榴子石Lu-Hf法被广泛地应用于各类岩石的定年研究中。特别是在造山带研究中,石榴子石Lu-Hf法揭示了许多其他定年体系所不能揭示的信息。但是由于石榴子石生长历史复杂,影响石榴子石 Lu-Hf 定年结果的因素多样,合理解释石榴子石Lu-Hf年龄指示的地质意义成为石榴子石Lu-Hf年代学研究的难点。这些因素包括石榴子石的生长模式、石榴子石的成核过程、封闭温度、包裹体、石榴子石生长历史、矿物间元素平衡、几何效应以及样品的预处理方法等。在进行石榴子石 Lu-Hf 定年研究时需要对这些因素进行综合的判定,才能对年龄做出合理的解释。本文初步探讨了这些因素对石榴子石 Lu-Hf 定年结果的影响,并以苏鲁-大别造山带为例介绍了石榴子石Lu-Hf年代学在碰撞造山带研究中的进展,揭示了石榴子石Lu-Hf体系在造山带及超高压变质研究中的巨大潜力。     

华北南缘中元古代地层归属及大地构造演化：来自碎屑锆石U- Pb年代学和锆石微量元素的证据

华北板块南缘中元古代沉积地层的时代归属以及区域古地理格局和构造演化等是近年来地质界探讨的热点问题。本文对豫西鲁山下汤地区的汝阳群云梦山组和黄连垛组进行了碎屑锆石U-Pb年代学和锆石微量元素研究,获得云梦山组年龄最小(年轻)的一批碎屑锆石年龄加权平均值为1658±63Ma,从而限定了汝阳群最早沉积年龄不早于1700Ma。结合洛峪群(上覆于汝阳群)上部洛峪口组近年的年代学标定(1611～1638Ma),将汝阳群—洛峪群的形成年代限定为1700～1600Ma,即中元古代长城纪的中晚期,对应于国际地质年表的固结纪。云梦山组与黄连垛组中碎屑锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄范围为1644～3179Ma,呈现1850Ma、2100Ma、2300Ma、2500Ma、2670Ma和2900Ma六个年龄峰值,对应于华北克拉通中太古代-古元古代重要的地质事件。云梦山组与黄连垛组分别以1850Ma峰值年龄段与2500Ma峰值年龄段的地质体为主要的物源区。根据云梦山组沉积组合性质及形成背景、熊耳群火山岩及其对应锆石的地球化学特征、熊耳群沉积岩夹层的沉积特征和盆地构造属性,综合分析认为熊耳群及其上覆的汝阳群形成于与"岛弧"共生的弧后盆地地区。并且根据云梦山组"同沉积锆石"具"岛弧"地球化学特征,暗示云梦山组沉积时期附近的岛弧火山仍在持续活动中。     

华北克拉通中元古代裂解事件:以渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带岩浆与沉积作用研究为例

华北克拉通存在三个主要的中元古代裂谷带,从南到北分别为熊耳裂谷带、燕辽裂谷带以及渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带。其中熊耳群中火山岩的峰期年龄为1780~1750Ma,其上还有形成于被动大陆边缘的五佛山群、汝阳群以及官道口群。中北部的燕辽裂谷带包括长城系、蓟县系和青白口系,其中长城系团山子组和大红峪组火山岩的年龄分别为~1640Ma和1626~1622Ma,蓟县系高于庄组、雾迷山组和铁岭组凝灰岩的年龄分别为1560Ma、1485Ma和1437Ma,而下马岭组凝灰岩年龄为1366~1380Ma。北缘渣尔泰-白云鄂博-化德裂谷带中渣尔泰群书记沟组玄武岩年龄为1743Ma,阿古鲁沟组酸性火山岩年龄为~810Ma,白云鄂博群尖山组中基性火山岩年龄为1728Ma,化德群比鲁特组火山碎屑岩年龄为1515Ma。中元古代岩浆事件除了裂谷带中的火山作用外,还包括三期基性岩墙群(~1780Ma太行-吕梁岩墙群、~1730Ma密云岩墙群和~1620Ma泰山岩墙群)以及1.76Ga到1.65Ga非造山岩浆组合(斜长岩-环斑花岗岩体-A型花岗岩)。中元古代中期,华北克拉通北缘发育了基性岩席(墙)、A型花岗岩以及碳酸岩脉,双峰式岩浆作用说明华北北缘在中元古代中期经历了裂谷作用,与哥伦比亚超大陆的最终裂解有关,并且与白云鄂博巨型REE-Nb-Fe矿床的形成具有成因上的联系。华北克拉通北部两个裂谷带中的地层具有可以对比的层序以及时代,而中元古代中期辉绿岩墙、A型花岗岩以及碳酸岩脉可以与其它克拉通同时期的非造山岩浆作用对比,证明华北克拉通经历了哥伦比亚超大陆的最终裂解。古地磁数据已经证明在哥伦比亚超大陆时期Siberia、Laurentia、Baltica、Amazion以及华北克拉通是连接在一起的,而北缘中元古代中期大陆裂谷相关岩浆岩的发现也说明它是与另一个古大陆相连的。华北克拉通南缘熊耳火山岩的构造背景到底是大陆裂谷还是大陆边缘弧则关系着其是与另一个克拉通相连还是面向大海,这需要我们进一步深入研究。     

华北克拉通中元古代基性岩墙群形成机制及构造应力场

本文通过研究华北克拉通中部中元古代基性岩墙群的单体形态和分布规律,分析岩墙群形成的力学机制,认为这些基性岩墙群主要是基性岩浆侵位于先存的张性或张剪性破裂中而成。晋北地区和五台－太行山地区的岩墙群主要为张剪性的,吕梁山地区和中条山地区的主要为张性。根据岩墙群的分布规律、侵位方向和力学机制及其与燕辽－中条拗拉槽系之间的关系,认为华北克拉通中部中元古代的区域构造应力场是张性和张剪性构造环境,其主压应力来     

Composition and geochronology of the deep-seated xenoliths from the southeastern margin of the North China Craton

A variety of deep-seated xenoliths occur within the Mesozoic Jiagou dioritic porphyry in the southeastern margin of the North China Craton (NCC). In this study we present a combined petrologic, geochronological, Hf isotope and geochemical study on the different types of xenoliths and use these data to better constrain the composition and age of the deep crust beneath the area. Most of the xenoliths are mafic meta-igneous rocks, among which garnet-bearing lithologies are common. The xenoliths can be classified into three broad petrographic groups: spinel-bearing garnet clinopyroxenite/phlogopite clinopyroxenite/spinel pyroxenite (Group 1), garnet amphibolite or hornblendite/garnet granulite/mafic gneiss lacking pyroxene (Group 2), and garnet-bearing felsic (intermediate-acid) gneiss (Group 3). Among these, the mafic–ultramafic rocks constitute the dominant category. The protoliths of the studied xenoliths range from basalt through andesite to dacite. Geochemical and Hf-isotope data indicate that most xenoliths belonging to Groups 2 and 3 resemble magmatic rocks formed at convergent continental margin arc setting. A few of them (mostly belonging to Group 1) represent mantle-derived products. Multiple metasomatic imprints, with contribution from subduction-related or mantle-derived fluids or melts have been recognized from the multistage mineral assemblages and ages.SHRIMP zircon U–Pb dating, Hf isotope and geochemical data offer evidence for subduction-related adakite-like and arc-related rocks in the southeastern margin of the NCC at ca. 2.5 Ga and 2.1 Ga, and confirm the occurrence of high-pressure granulite-facies metamorphism at ca. 1.8 Ga. These data suggest an episodic growth of Precambrian lower crust beneath this region in response to two stages of subduction–accretion and one vertical accretion of mantle-derived basaltic magma at the base of the lower crust. Additionally, a previously unknown late mantle-derived basaltic magmatism at 393 ± 7 Ma has also been recognized. The data presented in this paper demonstrate that the deep crust beneath the southeastern margin of the NCC is composed of hybrid protoliths derived from Paleozoic, Paleoproterozoic and late Neoarchean sources.     

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类的特征及其形成构造环境

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类仅见于查干础鲁－霍尔森构造带以南的雅布赖－巴音诺尔公构造带中，整体上受NEE向长寿命线性构造控制。据岩性可分为斜长花岗岩和石英闪长岩两类。斜长花岗岩为S型花岗岩，但具有向I型过渡的特征，富含Cr,Ni,SiO2,Al2O3，其均值分别为672μg/g，405μg/g,71.40%和14．93％。δEu值变化大，介于0．34和3．95之间，起源于幔源岩浆与壳源物质的混合。石英闪长岩为典型的I型花岗岩，其Cr,Ni含量的均值分别为220μg/g和162μg/g，类似于华南同熔型花岗岩。斜长花岗岩中的锆石U－Pb等时线上交年龄为1256Ma，代表了发生于华北克拉通北缘西段的一次构造－热事件。伴随这一构造－热事件，华北克拉通北缘西段发生拉伸裂解，进入拉张型过渡壳阶段。中元古代花岗岩类是这一构造热事件的重要产物。在这一构造－热事件中，推测查干础鲁－霍尔森一线地壳减薄最大，其北侧的宗乃山－沙拉扎山构造带因无同时代岩浆作用，为非火山型被动陆缘，南侧的雅布赖－巴音诺尔公构造带广泛发育了花岗岩类，镁铁质、超镁铁质侵入岩，以及火山－沉积组合，为火山型被动陆缘，二者构成被动陆缘“对”。     

冲积扇沉积向滨岸沉积的转变--以华北克拉通南缘中元古界兵马沟组为例

中国华北克拉通南缘的前寒武纪沉积地层发育齐全、出露较好,具有较高的研究价值。但前寒武纪的沉积地层年代久远,缺少佐证的生物依据,对沉积环境的判断更多依赖于构造背景、地理环境、岩石类型和沉积构造等,导致前人研究有较多的争议。以华北克拉通南缘汝阳群兵马沟组为例,通过精细分析岩石特征、古水流和沉积相,结合相关地层的区域对比及古地貌的重建,解释了兵马沟组的沉积成因和环境转换。汝阳群沉积地层不整合覆盖在华北克拉通南缘太古宙变质结晶基底或古元古代熊耳群火山-沉积岩系之上,兵马沟组作为汝阳群底部的地层单元,受地形和断裂的明显控制,接受丰富的物源供给,发育了一套极具特色的“双层叠加”沉积地层,代表了从冲积扇沉积到砂砾质滨岸沉积的环境转变,作为华北克拉通南缘以海相为主控的沉积开端,具有重要的科学价值。     

华北克拉通南缘潘河~1.5Ga正长岩的厘定及其构造意义

华北克拉通是否曾是Columbia超大陆的组成部分并具有一致的裂解过程一直存在争议,而已知的中元古代非造山岩浆组合集中分布于华北克拉通北缘是引起有关裂解过程争论的重要原因。作者近来在华北克拉通南缘,河南省卢氏县潘河地区,厘定了一组中元古代走向近东西的正长岩脉群。正长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为1469±8Ma(MSWD=1.4)。岩石类型主要为黑云母正长岩,局部有少量霞石正长岩。岩体的SiO2变化于51.3%～65.7%之间,碱含量较高,K2O+Na2O总量8.32%～13.0%,铝含量较高(Al2O3=18.7%～20.0%),为碱性过铝质岩类。岩体轻重稀土分馏较为显著(La/Yb)N=14.5～34.5,具有显著的Eu负异常(δEu=0.2～0.3),强烈富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和Nb、Ta、Nd、Tb等高场强元素,而Sr、Ti、P、Eu等元素显著亏损。岩石εHf(t)=-14.79～+8.16,Hf模式年龄为2.93～1.74Ga,指示成岩物质主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融并有地壳物质的加入。岩体形成于板内伸展构造环境,这表明华北克拉通的南缘也同时记录了华北克拉通曾经在中元古代发生过大规模的伸展作用,其伸展过程可能与Columbia超大陆的裂解有关。     

A Mesoproterozoic palaeokarst on the North China Craton in the Xingcheng area of Liaoning Province,China: characteristics and significance on paleogeography

ABSTRACT

Palaeokarsts are rarely preserved and recognized from Precambrian strata. However, a Mesoproterozoic palaeokarst was recently discovered on the top of the Tuanshanzi Formation in Xingcheng, Liaoning Province, China. This palaeokarst recorded karstification fissures, three types of breccias and unique vadose filling. Four factors: no bedding fillings, vadose cements, restricted palaeokarst development, and the overlying beds without involved any karstification, supported this palaeokarst occurred before the deposition of the Dahongyu Formation. Relative sea-level changes and tectonic movement provided the essential external cause for this palaeokarst, which revealed the hiatus between the Dahongyu Formation and the Tuanshanzi Formation in the Yan-Liao Aulacogen of the North China Craton. This finding was significant and valuable for discussing the ‘Xingcheng Movement’ and unconformity contact relationships between the two formations observed around the basin. As the palaeokarst did not extend to the interior of the basin and the unconformity occurred mainly in the margins of basin, the significance of them is always underestimated. Nevertheless, this palaeokarst and other sedimentary features could represent an apparent transition of Yan-Liao Aulacogen basin evolved from rift to depression under the background of Supercontinent Columbia breakup.     

华北克拉通古元古代构造事件

本文讨论了华北克拉通的古元古代表壳岩系、高压麻粒岩和孔兹岩系的若干问题,提出了(1)华北克拉通在约2500Ma太古宙结束时已基本形成.在2300Ma之前处于相对稳定的构造环境;(2)2300～1950Ma期间,华北克拉通经历了一次基底陆块的拉伸-破裂事件,在克拉通内部发育了晋豫、胶辽裂陷盆地和丰镇陆内凹陷盆地;(3)约1900Ma期间,有地幔上涌并伴随辉长岩浆的底侵作用,引起大青山-丰镇地区的超高温变质作用.底侵的辉长岩浆作为岩体和岩墙在下地壳就位,并发生高压麻粒岩相变质作用;(4)约1850Ma期间,华北克拉通经历了一次挤压构造事件,导致了裂陷盆地的闭合和焊接,形成晋豫和胶辽两个类似于现代陆.陆碰撞型的造山带;(5)在华北克拉通的北缘,华北克拉通可能与其北部的另一古老陆块或岛弧拼合,其拼合带应位于白云鄂博以北.现在已残缺不全.孔兹岩系可能代表了平行于北缘造山带的一条构造带.与北部造山带的俯冲碰撞相关的陆内深部逆掩造成了麻粒岩相岩石的形成和抬升;(6)白云鄂博群、化德群和渣尔泰(-狼山)群是与长城系相同时期发育的被动大陆边缘裂谷盆地;(7)1850～1700Ma期间,华北克拉通进入伸展构造体制,导致基底抬升,产生裂陷槽、基性岩墙群和非造山岩浆活动.     

Isotope geochemistry and Re–Os geochronology of the Yanjiagou Mo deposit in the central North China Craton

The Yanjiagou deposit, located in the central North China Craton (NCC), is a newly found porphyry‐type Mo deposit. The Mo mineralization here is spatially associated with the Mapeng batholith. In this study, we identify four stages of ore formation in this deposit: pyrite phyllic stage (I), quartz–pyrite stage (II), quartz–pyrite–molybdenite stage (III), which is the main mineralization stage, and quartz–carbonate stage (IV). We present sulphur and lead isotope data on pyrite, and rhenium and osmium isotopes of molybdenite from the porphyry deposit and evaluate the timing and origin of ore formation. The δ³⁴S values of the pyrite range from ‐1.1‰ to −0.6‰, with an average of −0.875‰, suggesting origin from a mixture of magmatic/mantle sources and the basement rocks. The Pb isotope compositions of the pyrite show a range of 16.369 to 17.079 for ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, 15.201 to 15.355 for ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, and 36.696 to 37.380 for ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb, indicating that the ore‐forming materials were derived from a mixture of lower crust (or basement rocks) and mantle. Rhenium contents in molybdenite samples from the main ore stage are between 74.73 to 254.43 ppm, with an average of 147.9 ppm, indicating a mixed crustal‐mantle source for the metal. Eight molybdenite separates yield model ages ranging from 124.17 to 130.80 Ma and a mean model age of 128.46 Ma. An isochron age of 126.7 ± 1.1 Ma (MSWD = 2.1, initial ¹⁸⁷Os = 0.0032 ± 0.0012 ppb) is computed, which reveals a close link between the Mo mineralization and the magmatism that generated the Mapeng batholith. The age is close to the zircon U–Pb age of ca. 130 Ma from the batholith reported in a recent study. The age is also consistent with the timing of mineralization in the Fuping ore cluster in the central NCC, as well as the peak time of lithosphere thinning and destruction of the NCC. We evaluate the spatio‐temporal distribution of the Mo deposits in the NCC and identify three important molybdenum provinces along the northern and southern margins of the craton formed during three distinct episodes: Middle to Late Triassic (240–220 Ma), Early Jurassic (190–175 Ma), and Late Jurassic to Early Cretaceous (150–125 Ma). The third period is considered to mark the most important metallogenic event, coinciding with the peak of lithosphere thinning and craton destruction in the NCC. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

华北中元古代陆表海氧化还原条件

文石海底沉淀是地球早期大气高CO2浓度、海洋贫氧条件下,CaCO3过饱和而直接沉淀于海底所形成的自生碳酸盐,可反映古海洋贫氧状态.对华北中元古界雾迷山组(ca 1.50～1.45 Ga)碳酸盐岩的研究发现:潮下带下部黑色纹层石由针状文石假晶等厚层与微生物席层交互堆叠而成;潮下带中部凝块石白云岩(A单元)主要由针状文石假...