史密斯地层与非史密斯地层

国际地层指南中指出, 地层学应扩展为包括对构成地壳的所有岩石体的描述.所有各类岩石(沉积的、火成的、变质的、固结的和非固结的) 都属于地层学和地层分类的总体研究范畴.传统地层学主要针对沉积成因地层, 虽然拓展包括了一部分火山喷出岩, 如熔岩类、火山碎屑岩和火山灰等层状火山岩, 其形成的力学机制基本上是重力机制, 即向地心方向受重力作用逐渐累积.本文将重力机制下形成的地层及其适度扩展物(如沉积变质和沉积火山岩类) 称之为史密斯地层.现代地层学概念中, 形成地层的力学机制不仅仅是重力, 而且包括了热力(如蛇绿岩)、机械力或构造力(如混杂岩、构造岩等).非重力机制或非沉积成因的地层, 亦都有时空顺序, 其顺序服从各自的力学机制和成因, 但不服从史密斯地层的叠覆律; 这些非重力机制形成的地层不属于史密斯地层学的范畴, 本文称之为非史密斯地层.造山带混杂岩区主要依据构造力作用机制不同, 其非史密斯地层形成方式可区分为俯冲刮削拼贴式、俯冲折返拼贴式和仰冲推覆式等.      

造山带地层研究中几个问题的讨论

造山带地层的复杂性造成造山带地层研究的困难。史密斯地层和非史密斯地层并存,特别是非史密斯地层学尚不完善,因而造山带地层研究中往往会出现一些概念和认识上的混乱:混杂岩是不是地层?属不属于地层学研究的范围?根据某些新的发现对以往建立的一些岩石地单位的“解体”和“重新命名”是否合适?有时甚至会对一个地层单位的真正涵义发生误解。本文根据国际地层指南和中国地层指南所给出的地层划分、命名的原则、方法,试就这些问题进行探讨。     

大陆造山带区调填图中几个地质问题及其研究方法探讨

对我国区调填图工作历程与现状进行概述基础上,对造山带的主要特点,构造岩片的含义,构造岩片填图法的理论依据、基本工作程序及实施要点作了论述;对造山带中常见的"混杂岩"、强烈构造变形变质的层状变质岩、穹隆状变质地质体的主要特征、产出的地质构造条件及其成因机制等进行了较全面总结和分析;建议将"混杂岩"和"穹隆状变质地质体"分别划分为蛇绿混杂岩、火山混杂岩、滑积混杂岩、构造混杂岩和变质核杂岩、花岗岩底辟穹隆(岩浆核杂岩)、片麻岩穹隆、构造穹隆等类型。     

云南云县漫湾蛇绿混杂岩岩石特征及地质意义

通过云南云县地区1∶5万漫湾镇幅区域地质调查,从前人划分的上二叠统邦沙组(P₃b)分布区分解出来的一套中深变质岩系,为一套洋底玄武岩与洋内弧泥岩-碎屑岩的沉积组合,并称其为漫湾蛇绿混杂岩。该混杂岩中的火山岩,总体表现出洋中脊-准洋中脊拉斑玄武岩特点,在已变质的火山岩(角闪变粒岩)中获单颗粒锆石U-Pb谐和年龄值为295.6±0.92 Ma,表明漫湾蛇绿混杂岩形成于晚古生代。应为澜沧江洋盆闭合后的残留物,证实了澜沧江洋的存在。     

东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带组成特征及其形成演化过程

为了研究东昆仑南缘布青山复合增生型构造混杂岩带的物质组成、构造属性及形成演化历史,在前人资料基础上从构造混杂岩带物质组成、形成时代、构造属性等方面对其进行综合研究.研究结果表明,布青山复合增生型构造混杂岩带是一条分隔东昆仑造山带与巴颜喀拉造山带的增生型构造边界,主要由元古代-古生代不同构造属性的大型构造混杂岩块与混杂基质组成.构造混杂岩块包括中元古代中深变质基底岩块（苦海岩群）、寒武纪蛇绿岩岩块、奥陶纪蛇绿岩岩块、石炭纪蛇绿岩岩块、石炭纪洋岛/海山玄武岩岩块、奥陶纪中酸性弧岩浆岩岩块、格曲组磨拉石沉积等.基质岩系主要为一套强烈构造变形的早中二叠世马尔争组浊积岩系.该混杂岩带记录了东昆仑南缘布青山地区东特提斯洋（布青山洋）自新元古代晚期开启以来,从晚寒武世-中三叠世长期持续向北的洋壳消减及俯冲增生过程,并于中三叠世晚期布青山洋消减完毕而使巴颜喀拉地块与东昆仑地块碰撞拼合.该次造山事件导致了不同类型、不同时代构造岩块与马尔争组浊积岩强烈混杂,最终形成了布青山复合增生型构造混杂岩的基本构造格架.      

《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”野外教学设计

野外实习是地质学本科教学不可缺少的重要环节,也是课堂理论教学的补充和延伸。大学三年级的野外教学实习是在学生基本完成了专业课程学习的基础上进行的,着眼于创新思维的启发和科研方法的训练,帮助学生从理论学习向科学研究顺利过渡,是培养地质学专业学生成才的关键课程。文章重点以西北大学地质学系《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”为例,以板块构造理论为指导,通过考察研究典型路线剖面上保存的古洋壳残片（蛇绿岩）、俯冲—碰撞过程的岩浆、变质、沉积记录,培养学生重建造山带构造演化过程的思路和方法。     

大兴安岭北部新林地区倭勒根群大网子组锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

大兴安岭位于中亚造山带的东段,自北向南划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。倭勒根群主体分布于额尔古纳地块,前人将其归属为新元古代-早寒武世。对新林地区倭勒根群大网子组的上部变火山岩段和下部变沉积岩段进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。测试结果显示：上部变火山岩的形成年龄为（430.7±4.1）Ma,属早志留世;下部变沉积岩中碎屑锆石的最小峰值年龄为（480.1±2.9） Ma,指示其沉积时间不早于早奥陶世。综合文献资料确定：新林地区倭勒根群浅变质岩系是一套时间跨距从寒武纪到早志留世的岩石地层组合,而非新元古代-早寒武世;新林蛇绿岩的构造侵位时间不早于早奥陶世;新林地区的大网子组、兴隆沟地区的早奥陶世沉积与多宝山-伊尔施早奥陶世火山弧构成了大兴安岭北部地区的早奥陶世弧-盆体系。     

蛇绿混杂岩就位机制及其大地构造意义新解:基于残余洋盆型蛇绿混杂岩构造解析的启示

蛇绿岩代表了古洋壳的残余,通常被作为识别古汇聚板块边界的重要标志之一.但是,通过对西准噶尔造山带和松潘-甘孜造山带内出露的蛇绿混杂岩的大比例尺填图和构造解析,揭示出并非所有的蛇绿混杂岩带都具有缝合带的大地构造意义.综合前人研究结果,将蛇绿混杂岩划分为缝合带型和非缝合带型2种类型.非缝合带型蛇绿混杂岩带的分布与残余洋盆在闭合过程中的构造过程密切相关.在残余洋盆被巨厚层的碎屑岩填充之后,作为残余盆地基底的大洋岩石圈物质在区域挤压应力作用下,可通过多种形式构造就位于上覆碎屑沉积地层之中,形成具有弥散性分布特点的残余洋盆型蛇绿混杂岩系统.而缝合带型蛇绿混杂岩的就位过程可划分为3种方式,分别是俯冲就位、仰冲就位和碰撞就位.这些不同类型的蛇绿混杂岩带在板块汇聚后的再造山过程中,早期的构造变形会被叠加改造甚至导致蛇绿混杂岩的重新就位,使其分布形式复杂化.因此,正确识别和厘定不同构造过程形成的蛇绿混杂岩带及其对应的大地构造背景,对研究洋陆转换过程和造山带的演化至关重要.     

内蒙古锡林郭勒杂岩中泥盆纪地层的发现及地质意义

分布在锡林浩特—达青牧场一带的锡林郭勒杂岩主要由变质表壳岩、变质基性-超基性岩、花岗质片麻岩等组成,其中部分为前寒武纪地层和岩石,构成前寒武纪微陆块。本文对锡林浩特西部呼热木台敖包和白音陶勒盖一带锡林郭勒杂岩中副变质岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年代学进行了研究,原岩碎屑锆石年龄介于403~3077 Ma,其中~(206)Pb/~(238)U最年轻一组的年龄在403~420 Ma,代表了该变质岩原岩的沉积下限。结合其变质时代(337 Ma)及被早石炭世—晚石炭世早期岛弧侵入岩侵入的事实,该套地层主要形成在早泥盆世中期—早石炭世早期,不是前寒武纪地层。其原岩主要为一套正常沉积碎屑岩,缺少火山岩,不具弧前沉积建造特征。它是沉积在前寒武纪锡林浩特微陆块之上的一套地层,为早古生代造山后伸展背景下晚古生代贺根山洋盆南缘初始的沉积记录。     

粤北大瑶山地区前泥盆纪地层中的火山岩特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

通过1︰5万地质填图及剖面测制,作者在粤北大瑶山地区的震旦-寒武纪地层中首次发现多层火山岩,岩性主要为火山-沉积碎屑岩类的变质凝灰质不等粒岩屑石英砂岩、变质凝灰质不等粒长石石英砂岩、沉凝灰岩等,局部见变流纹质熔结凝灰岩。对变流纹质熔结凝灰岩、变质凝灰质砂岩用LA-ICP-MS法测定锆石U-Pb年龄,206Pb/238U年龄介于614~2869 Ma之间,年龄值较为分散,说明碎屑锆石是多来源的。火山岩年龄数据与地层时代归属矛盾,粤北大瑶山地区前泥盆纪地层的时代归属值得进一步探讨。     

浙江龙游地区基性及镁质变质岩的地球化学特征及其构造环境

位于扬子陆块东南缘与华夏地块之间的龙游地区出露一套中深变质岩系,其对华南前泥盆纪地质构造格局问题的解释至关重要,但目前人们对其形成时的大地构造背景了解不多.通过对其中的基性及镁质变质岩进行系统的岩石地球化学研究,可将这些岩石可以分为3种类型:“N-MORB”型、“T-MORB”型和“E-MORB”型.其中“N-MORB”型岩石原岩可能主要形成于洋内弧环境,“T-MORB”型岩石原岩主要形成于过渡型大洋中脊及火山弧环境,而“E-MORB”型岩石的原岩则主要形成于富集型大洋中脊、陆缘弧和板内环境.岩石成岩环境的多样性表明龙游地区的变质岩实属一套构造混杂岩,形成过程与古大洋地壳的俯冲、消减有关,这也为龙游榴闪岩的产出、定位提供了合理的解释.      

西大别南缘印支期吕王-高桥-永佳河构造混杂岩带的厘定及其构造意义

在西大别造山带的区调工作中,新识别出一系列中元古代末-新元古代的岩石-构造单元,它们沿着吕王-高桥-永佳河一线展布,并构成一条NNW-SEE向展布的构造混杂岩带.该混杂岩带主要由超镁铁质-镁铁质岩、硅泥质岩、石英质岩、大理岩、含碳陆源碎屑岩、双峰式火山岩以及卷入其中的榴辉岩等多种变质岩块(片)共同组成,并赋存于一套遭受...     

SHRIMP Zircon U-Pb Dating of Gabbro and Granite from the Huashan Ophiolite, Qinling Orogenic Belt, China： Neoproterozoic Suture on the Northern Margin of the Yangtze Craton

The recently identified Huashan ophiolitic melange was considered as the eastern part of the Mianliie suture in the Qinling orogenic belt. SHRIMP zircon U-Pb geochronology on gabbro from the Huashan ophiolite and granite intruding basic volcanic rocks indicates crystallization ages of 947±14 Ma and 876±17 Ma respectively. These ages do not support a recently proposed Hercynian Huashan Ocean, but rather favor that a Neoproterozoic suture assemblage (ophiolite) is incorporated into the younger (Phanerozoic) Qinling orogenic belt.     

Origin of the serpentinites in the Lichi mélange,eastern Taiwan,China: implication from petrology and geochronology

Lichi mélange, located in the southern coastal range, eastern Taiwan, China, is a typical tectonic mélange of the plate’s boundary zone between the Eurasian Plate and the Philippine Sea Plate. It formed during the collision of the Luzon arc with the Eurasian Continent (arc-continent collision). It is composed of sandstone and/or mudstone matrix and many kinds and sizes of rock fragments, including some sedimentary rocks, volcanic rocks and a few metamorphic rocks. The serpentinite is one of the common fragments in the Lichi mélange. By the petrographic characteristics and the zircon U-Pb chronology analyses, protolith of the serpentinite is peridotite, the age is 17.7 ± 0.5 Ma. Taking the tectonic background into account, it is inferred that the serpentinite (serpentinised peridotite) come from the forearc basin (the North Luzon Trough) and was taken into the mélange by a second thrust westwards. The origin of the serpentinite in Lichi mélange is helpful to understand the formation of the Lichi mélange and can provide reliable detailed information for the study of the arc-continent collision orogenic activity in and offshore Taiwan.     

Study on the geochemical characteristics of ocean-ridge and oceanic-island volcanic rocks in the Nan-Uttaradit zone,northern Thailand

Field investigations and laboratory integrated research as indicated that ophiolite mélange in the Nan-Uttaradit zone, northern Thailand, consists of fragments of tectonites such as metamorphic peridotite (extremely silicified serpentinite), cumulates (pyroxenolite, gabbro, and gabbro-diorite), ocean-ridge basalt, oceanic-island ba-salt and radiolarian silicalite, and it was formed during D3-P. The rock series, rock types and petrogeochemical characteristics of metamorphic tholeiites in the Nan area of the Nan-Uttaradit zone are similar to those of ocean-ridge basalts (C1) in China's Ailaoshan zone. As for the Hawaiites in the Nan area of the Nan-Uttaradit zone, their major elements, REEs and trace elements are similar to those of oceanic-island basalts in China's Jinshanjiang zone (P11). In the Uttaradit area of this zone the metamorphic alkaline basalts show transitional petrogeochemical characteristics between ocean-ridge basalts and oceanic-island basalts, which were still formed in oceanic-island environments. The above-described basalts are all oceanic volcanic rocks and they are the most important part of the Paleo-Tethys oceanic crust in the Nan-Uttaradit zone.     

海南儋州-屯昌地区二叠纪地层的发现及其意义

在海南岛中部儋州-屯昌地区前人划归石炭系地层中采获放射虫等古生物化石,新厘定出一套二叠系地层。其下部为一套滨浅相碎屑岩,局部夹碳酸盐岩、变质基性火山岩;上部为一套深水沉积岩系夹硅质岩,局部夹变质基性火山岩。与海南岛西部、西南部一带出露的二叠世地层比较,岩性组合特征、沉积类型、沉积相、生物富集程度和属种组分及所处沉积构造背景均存在显著差异。该套地层的确定,对研究海南岛二叠纪地层的沉积相,重塑古地理环境,以及研究古特提东延及构造演化等问题具重要意义。     

秦岭造山带东段秦岭岩群的年代学和地球化学研究

对东秦岭地区的陕西省洛南县、宁陕县、长安县和河南省淅川县出露的四个秦岭岩群变质岩进行的岩石学和地球化学研究表明,样品主要由变质火山岩和变质沉积岩组成.详细的锆石U-Pb定年结果显示三个正变质岩均形成于新元古代早期(971～843Ma),而副变质岩中富集大量新元古代碎屑锆石,根据最年轻的谐和年龄(859Ma)和早古生代的变质年龄,推测其沉积时代为新元古代中晚期.因此,北秦岭南部的秦岭岩群的变质岩主要由新元古代早期的火成岩和新元古代中晚期的沉积岩组成.变质作用主要发生在加里东期,局部有燕山期的变质作用叠加.指示北秦岭的造山作用主要发生在早古生代.岩石地球化学研究还显示秦岭岩群的新元古代火山岩均形成于火山弧构造环境,沉积岩沉积于大陆弧-活动大陆边缘环境,指示秦岭造山带在新元古代早期是一个火山弧.秦岭岩群的火山岩和沉积岩在形成时代和构造环境方面与扬子克拉通西缘的特征非常相似,表明位于北秦岭造山带的秦岭岩群应归属于扬子克拉通陆块,是扬子北缘的一个大陆边缘弧.     

PROVENANCE OF LOWER TERTIARY REDBEDS IN HOH XIL BASIN AND UPLIFT OF NORTHERN TIBET PLATEAU

PROVENANCE OF LOWER TERTIARY REDBEDS IN HOH XIL BASIN AND UPLIFT OF NORTHERN TIBET PLATEAU     

西藏果芒错蛇绿混杂岩中硅质岩的地球化学特征及其形成环境

果芒错蛇绿混杂岩位于狮泉河—永珠—嘉黎蛇绿混杂岩带中段,是该带中保存较好的一套蛇绿混杂岩,其形成环境是确定狮泉河—永珠—嘉黎蛇绿混杂岩带构造属性的重要依据。对果芒错蛇绿混杂岩中的硅质岩进行了地球化学分析,为判断蛇绿混杂岩的形成环境提供新的约束条件。硅质岩通常呈几十厘米夹层产于玄武岩中,含有大量晚三叠世—白垩纪放射虫化石。硅质岩SiO2含量为71.38%～77.67%,Al2O3含量为8.62%～11.51%,MnO/TiO2值为0.28～0.35,（Ce/Ce＊）SN值为0.92～0.94,（La/Ce）SN值为1.13～1.17,反映了陆源物质的影响,而V、Ni、Cu和V/Y值高于大陆边缘硅质岩,与洋中脊和大洋盆地硅质岩相似,说明果芒错硅质岩可能形成于受陆源物质影响且与大陆边缘有一定距离的环境中。结合变质橄榄岩、镁铁质岩墙和玄武岩的地球化学特征,初步认为果芒错蛇绿混杂岩的形成环境为靠近大陆边缘的弧后盆地。     

辽北地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩年代学和地球化学特征:对华北板块北缘东段构造演化的启示SCIEI北大核心CSCD

新识别的“下二台”构造杂岩作为华北板块北缘东段分布的构造混杂岩带重要组成部分,其物质组成、形成时代和构造属性仍需进一步研究,这将为探讨华北板块北缘东段晚古生代构造演化提供重要依据。作者在“下二台”构造杂岩中识别出一套早-中二叠世变质火山-碎屑岩,其以变质碎屑岩为主,并夹变质火山岩,二者在野外产出上混杂在一起。变质火山岩原岩类型包括流纹岩、英安岩、安山岩、玄武安山岩,为一套钙碱性火山岩,属于准铝质-弱过铝质岩石。根据岩相学和地球化学特征,将其分为变质酸性火山岩和变质中-基性火山岩;二者均相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,Eu负异常不明显,但变质酸性火山岩明显亏损P、Ti元素,结合高场强元素相关性特征,认为二者不是同一基性岩浆分异的产物。变质火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为272~288Ma,代表其原岩结晶年龄,时代为早二叠世;变质酸性火山岩原始岩浆来源于地壳物质的部分熔融,变质中-基性火山岩原始岩浆来源于岩石圈地幔(俯冲带附近),并遭受了地壳物质的混染,二者均形成于活动大陆边缘火山弧环境。变质碎屑岩原岩恢复为泥砂质沉积岩和砂泥质沉积岩,相对亏损轻稀土元素,富集重稀土元素,轻重稀土元素分馏较明显,Eu异常不明显。两件碎屑岩样品锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄主要介于267~347Ma,推断其沉积下限为267Ma和269Ma,均为中二叠世;泥砂质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质岩石为母岩的沉积岩,砂泥质沉积岩可能来源于再旋回的以长英质和镁铁质岩石为母岩的沉积岩,二者分别形成于活动大陆边缘大陆岛弧和大洋岛弧环境。下二台地区早-中二叠世变质火山-碎屑岩为“下二台”构造杂岩重要组成部分,它表明二叠纪时期华北板块北缘东段经历了三个构造演化阶段:早二叠世古亚洲洋加速俯冲,形成新的大陆弧阶段;中二叠世古亚洲洋持续俯冲,大陆弧和大洋弧碰撞阶段;晚二叠世陆-陆碰撞前阶段。