早前寒武纪花岗质岩石成因研究中的若干问题

在前寒武纪地块广泛分布的英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩质片麻岩是世界各大陆太古宙高级变质区片麻岩(灰色片麻岩)的主要岩石,也是绿岩—花岗岩地体的主要组成部分。各大陆早前寒武地体的同位素资料表明,这些岩石的形成(或变质)年龄均老于绿岩带。显然,早前寒武纪花岗质岩石的形成与地球早期历史中上地幔—地壳     

海南岛前寒武纪地壳构造演化

在系统总结和分析前人成果的基础上，运用前寒武纪地质学新理论和同位素代学方法，对海南岛前寒武纪地壳的组成，时代和演化进行了研究和讨论，初步将海南岛前寒武纪基底岩系划分为中新太古宙紫苏花岗岩－片麻岩系，琼西古中元古宙绿岩系和中元古宙花岗岩类以及石绿新元古宙变质沉积－火山岩系等３种地质实体，并将前寒武纪构造演化划分为新太古宙结晶基底形成，古中元古宙陆壳断裂，中元古宙俯冲造山和新元古宙裂陷－冰川事件４大演     

中国华北地区太古宙的基本地质特征

华北地区太古宙和早元古宙的变质岩系,其出露面积占整个华北地台的44％。其中各类岩石所占的比例为:麻粒岩4.2％,片麻岩和混合岩48.4％,变质火山岩及其相伴的沉积变质岩8.7％,年龄老于20亿年的花岗岩和花岗闪长岩38.7％。太古宙由大面积分布的片麻岩和混合岩以及少量另星出露的麻粒岩组成,相当于片麻岩——麻粒岩区;早元古宙的早期以变质的火山岩系和变质沉积岩系为特征,可与浅变质的绿岩——片岩带相     

华北东南缘前寒武纪下地壳的生长和变质演化

华北陆块东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以高级变质地体或麻粒岩地体和中生代闪长斑岩中(麻粒岩)捕虏体两种形式存在,它们为研究该区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。变质地体主要分布于霍邱和蚌埠地区,包括原"霍邱群"(霍邱杂岩)及"五河群"和"凤阳群"(五河杂岩)等。其中,霍邱杂岩主要由白云斜长片麻岩、石英岩、云母片岩、大理岩、变质砂岩、条带状铁建造(BIF)和斜长角闪岩等组成,但地表已被第四纪覆盖;五河杂岩主要含有石榴斜长角闪岩/榴闪岩、石榴麻粒岩、异剥钙榴岩、石榴斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩、云母片岩、大理岩和变质砂岩等变质岩。相比较,五河杂岩大多出露地表,主要由变质的镁铁质和长英质火成岩以及表壳岩系组成,并伴生有古元古代片麻状钾长花岗岩和中生代花岗岩类,构成了"蚌埠隆起"。这些不同类型的变质岩常具有类似的峰期变质矿物,如石榴子石、单斜辉石、斜长石、金红石和石英等,结合其锆石U-Pb年龄,表明它们大多数都经历了古元古代高压麻粒岩相变质作用。综合的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明,该区前寒武纪下地壳经历了幕式生长以及多阶段变质演化与改造。强烈的构造-热事件和变质改造时间主要集中于2.7~2.8Ga、2.5~2.6Ga、~2.1Ga、1.8~1.9Ga、390Ma和176Ma,而前寒武纪下地壳的形成时间≥2.1Ga。在综述、分析相关成果的基础之上,作者提出了华北东南缘前寒武纪下地壳变质岩石研究方面存在的重要科学问题与展望。     

胶北地块前寒武纪基底研究新进展

胶北地块位于鲁东的沂沭断裂和五莲—烟台断裂之间,以出露不同变质程度的太古宙—古元古代的结晶基底为特征,其岩石组合为TTG质(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)片麻岩和少量变质表壳岩(变质火山岩-变质沉积岩),它们构成了胶北的花岗-绿岩体。对变质(超)基性岩、TTG岩系的岩石组合、地球化学特征和同位素年代学的研究表明,胶北地块造壳的主要时期为新太古代的2.8～2.7 Ga;在经历了2.5 Ga左右构造事件后,胶北地块进入稳定陆壳沉积阶段,并接受了古元古代的孔兹岩系沉积;最后于1.8 Ga左右发生变质。与苏鲁造山带不同,胶北地块前寒武纪基底具有许多亲华北板块的特征,二者的界线可能是五莲—烟台断裂。     

华北克拉通东部胶北地体早前寒武纪表壳岩系：研究进展与综述

胶北地体是华北克拉通早前寒武纪基底岩系的代表性出露区,变质表壳岩系在该地体的分布较为普遍。由于这些表壳岩系对探究华北克拉通早前寒武纪地质演化历史、资源和表生环境演化等的重要作用,国内外学者从岩石单元划分、时代框架、变质演化、含矿性及对表生环境演化的启示等多个方面开展了研究工作,并取得很多重要的研究进展。但是由于研究者对这些表壳岩系的岩石单元划分提出了多个不同方案,造成了岩石单元定义不清、使用混乱的情况。对表壳岩的岩石类型、空间分布和时间格架的研究,也存在多种不同意见,其中对古元古代变质沉积岩形成时代的争议最大。本文对不同的岩石单元划分方案进行梳理,总结研究进展,并对研究中存在的问题和争议进行讨论,明确未来研究方向。传统观点认为,胶北地体早前寒武纪表壳岩系包括中太古界唐家庄岩群、新太古界胶东岩群以及古元古界荆山群和粉子山群。本文在综述相关研究进展的基础上,结合地质年代学研究结果和野外地质关系发现：(1)唐家庄岩群和胶东岩群的一部分岩石记录太古宙晚期和古元古代两期变质作用,表明这部分岩石的形成时代应该在新太古代之前,但是目前对两个岩石单元的原岩形成时代尚无明确约束;(2)唐家庄岩群变质级别普遍为麻粒岩相,而胶东岩群岩石大多显示角闪岩相矿物组合;(3)分布于昌邑-莱州一带的含铁岩系原来被划归古元古界粉子山群小宋组,一些学者依据新的定年结果提出小宋组的形成时代应该为新太古代(约2.7~2.5Ga),属于新太古界胶东岩群;(4)古元古代(约2.2~2.1Ga)的花岗岩和辉长岩在胶北地体较为常见,呈现双峰式岩浆特征,在一些地区识别出古元古代岩浆岩与小宋组含铁岩系、荆山群野头组变质沉积岩呈侵入接触关系,暗示两个岩石单元的形成时代应该早于~2.1Ga;(5)从野外产状特征来看,胶北地体唐家庄岩群和胶东岩群的很多变质基性-超基性岩的原岩可能并不是火山岩,而是侵入岩。基于胶北地体古元古代岩浆活动、表壳岩系与其底部岩系的接触关系,并综合考虑其沉积、变质和岩浆活动的时代框架,本文认为胶北地体古元古代表壳岩系形成的构造背景为克拉通伸展盆地,代表华北古元古代活动带在胶北地体的早期响应。虽然关于胶北地体早前寒武纪表壳岩系的研究取得很多进展,但由于多期变质变形的叠加改造,表壳岩原始结构和构造已经被后期变形样式置换,对其岩石单元划分、每个岩石单元的岩石组成、区域对比关系、年代学框架和构造含义等多个方面,仍然存在很多问题和争议有待于深入研究。

     

内蒙古温都尔庙地区温都尔庙群的形成环境和构造意义

内蒙古温都尔庙地区有一套统称为温都尔庙群的变质岩系,该岩系主要由两种不同的岩石组合组成：一套是出露于乌兰沟一带的浅变质岩系,主要由变玄武岩、硅质岩、火山碎屑岩、碎屑岩组成的基性火山岩－碎屑岩组合;另一套是出露于德言其庙一带的深变质岩系,主要由斜长角并岩、斜长片麻岩组成。这两套岩石组合在变形变质、岩石化学和形成环境等方面都有很大的差异,前者主要表面出弧后盆地的特征,后者则是拉张过程中板底垫托的产物,它们分别代表了华北板块北缘中元古代不同构造演化阶段的产物。     

美国克莱麦克斯钼矿地质简介

克莱麦克斯矿床的地质情况非常复杂,在这篇简短的描述中,只能简化事实加以评论. 成矿前的岩石和地质活动科罗拉多中部地区的基岩为前寒武纪(600百万年以前)的爱达荷斯普林斯层.区内最常见的岩石是变质黑云母片岩和片麻岩.前寒武纪后期,在爱达荷斯普林斯层中有银羽花岗岩侵入.     

辽南州地区的太古宙侵入岩

辽南金州地区的太古宙变质侵入岩，是由得胜片麻杂岩为代表的早期ＴＴＧ岩系和由亮甲店片麻岩。小黑山片麻岩及赵屯片麻岩组成的晚期石英闪长岩－低硅英云闪长岩－花岗岩系构成的，早期岩系呈奥长花岗岩演化趋势，晚期岩系显钙碱性演化趋势，属太古宙常见的两类岩石系列，其源岩来源陆壳，是陆壳角闪岩或石榴角闪岩部分溶融的产物。     

朝鲜狼林地块东南缘太古宙岩石及其对古元古代构造热事件的响应

朝鲜狼林地体是中朝克拉通的重要组成部分,其早前寒武纪基底岩系的岩石组成、形成和变质作用时代,直接影响到人们对古元古代辽吉活动带乃至整个华北克拉通地质演化历史的理解和认识。本文选取位于狼林地块东南缘,狼林群变质杂岩中的3个花岗片麻岩样品进行锆石U-Pb定年分析。锆石的LA-ICPMS和SIMS定年结果显示,3个片麻岩原岩的岩浆结晶时代为2521~2567Ma,并且它们都经历了古元古代1.87~1.89Ga的构造热事件改造,表现为原始岩浆锆石不同程度的铅丢失以及变质锆石的形成。基于这一认识,并结合其他学者的最新研究结果可知,太古宙片麻岩存在于狼林地块平南盆地的南缘和东缘地区,由此推测狼林地块太古宙基底岩系的规模可能远大于目前所识别的这几个地区。这些太古宙片麻岩普遍遭受了古元古代强烈变质作用(深熔作用)改造,并且变质作用的时代可以与华北克拉通三条古元古代活动带的变质-深熔作用时代相对比,表明狼林地块可能至少在古元古代之前,就已经与华北克拉通组成了统一的大陆。     

吉林省大荒沟—板石沟早前寒武纪基底的岩石单元划分及其地质演化

根据１５万区域地质调查,将区内的早前寒武纪基底划分为变质上壳岩、中粗粒黑云长英片麻岩、变黑云母钾长花岗岩和变质基性岩四个岩石单元。通过对上述岩石单元岩石类型、地球化学特征、变质变形作用及同位素年代学研究,对其形成时序进行了讨论,由此确定了本区早前寒武纪基底的地质演化轮廓,即在中晚太古时期,本区经历了由玄武安山岩和英安岩双峰式火山建造为主体的上壳岩系的形成阶段,并于２．６Ｇａ遭受角闪岩相变质;随即伴有大规模的ＴＴＧ深成岩浆活动,晚太古末经历绿帘角闪岩相的区域变质作用;至早元古初期,深熔成因的钾质花岗岩侵位,区内已存的早期变质岩石受到该期钾质岩浆的交代改造,并在其成岩之后遭受绿片岩相的区域变质。     

内蒙东红胜花岗岩-绿岩带中韧性变形带的初步研究

该花岗岩—绿岩带位于内蒙武川县境内,是华北陆台北缘花岗岩—绿岩带的一部分。花岗岩—绿岩带主要由花岗岩及花岗质片麻岩系组成,构成绿岩带主体的上壳岩系被花岗质岩石所侵入、分离,呈似层状、大透镜状漂浮于花岗质岩石“海洋”之中。通过实地测量、构造解     

内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区古元古代孔兹岩系年代学研究

乌拉山-大青山孔兹岩系岩石出露于华北克拉通孔兹岩带中段,是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化历史的一个重要窗口。研究区孔兹岩系岩石包括堇青石榴黑云二长片麻岩、夕线堇青石榴黑云二长片麻岩、紫苏石榴黑云片麻岩和石榴长英质粒状岩石,系统的岩相学观察显示多种典型的减压反应结构。阴极发光图像特征显示乌拉山-大青山孔兹岩系岩石均存在大量继承性碎屑锆石和变质增生锆石,其中继承性碎屑锆石形态复杂,多显示典型岩浆结晶环带,标志着源区物质主要来源于岩浆岩。变质锆石为新生的单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石核生长,内部结构均匀,整体的Th/U比值较低。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该区孔兹岩系岩石的继承性碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在2400~2500Ma、~2300Ma和2000~2100Ma,进而可限定其最老沉积时代应为~2000Ma,表明乌拉山-大青山孔兹岩系的原岩形成时代为古元古代中期。乌拉山-大青山孔兹岩系中典型的变质锆石记录其变质时代为1850~1950Ma,并显示~1950Ma和~1860Ma两组年龄峰。结合前人对内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区高级变质地体的变质作用、构造演化和同位素年代学的研究结果,综合判断该期变质事件与古元古代华北克拉通西部陆块内北部的阴山陆块和南部的鄂尔多斯陆块之间的俯冲-碰撞并折返抬升至地表的动力学过程有关,其中~1950Ma代表了陆-陆碰撞形成孔兹岩带的初始阶段,而~1860Ma则代表了其折返抬升的时代。     

大别山地区约2. 5 Ga花岗质岩石的发现——扬子基底太古宙—元古宙之交陆壳的直接证据

华南由扬子和华夏地块组成,是构建东亚大陆的主要前寒武纪块体之一。扬子地块包含了华南所有已知的太古宙岩石单元,它们规模相对局限且零散分布于地块的不同部位,但碎屑和捕获/继承锆石指示了区域上太古宙地壳的广泛存在。现有的碎屑和捕获/继承锆石数据均指示扬子地块以约2.7 Ga和约2.5 Ga为主的太古宙地壳物质组成,对应全球大陆地壳快速生长与初始克拉通化的最重要阶段。然而,目前扬子地块仅有约2.7 Ga岩石的报道,约2.5 Ga岩石则相对缺乏,导致其基底地壳成分及克拉通化过程认识的不足。大别造山带是中生代扬子地块向北与华北板块俯冲、碰撞的产物,卷入并保留了大量扬子地块的前寒武纪基底,并以变质杂岩或地体的形式出露于大别山的不同部位。笔者等从大别山地区前寒武纪变质杂岩中识别出具不同岩性特征的约2.5 Ga花岗岩质岩石,报道了它们的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果。孝昌地区两个糜棱岩化黑云母花岗岩的测年结果分别为2479±17 Ma和2497±20 Ma,宿松杂岩地区两个花岗质片麻岩偏钾质,年龄分别为2491±15 Ma和2516±26 Ma。结合区域地质证据,认为大别山地区可能存在较为广泛的...     

山西南部中条山古元古代花岗质片麻岩 白云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

中条山前寒武纪岩石是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化的重要窗口之一,该区的前寒武纪岩系主要由涑水杂岩、绛县群、中条群、担山石群,以及西阳河群和汝阳群组成.本文以中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩为研究对象,挑选其中的变形变质白云母进行激光40Ar/39Ar和常规40Ar/39Ar测年分析.激光40Ar/39Ar法获得的白云母等时年龄1830Ma±20Ma为白云母氩封闭温度年龄的最小估计,常规40Ar/39Ar法给出的白云母坪年龄1852Ma±11Ma为白云母氩封闭温度年龄的最佳估计.白云母1852Ma± 11Ma与先前获得的独居石电子探针U-Th-Pb主峰值年龄相近,并且与华北克拉通中部带的变质年龄一致,表明中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩记录了古元古代晚期的一次变质作用事件.这一事件与华北克拉通中部怀安-吕梁-恒山-五台-赞皇等地的变质变形作用同时发生,揭示华北克拉通东、西部陆块沿中部带的碰撞拼合应发生在古元古代晚期,而非新太古代.     

山西南部中条山古元古代花岗质片麻岩白云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

中条山前寒武纪岩石是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化的重要窗口之一,该区的前寒武纪岩系主要由涑水杂岩、绛县群、中条群、担山石群,以及西阳河群和汝阳群组成。本文以中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩为研究对象,挑选其中的变形变质白云母进行激光40Ar/39Ar和常规40Ar/39Ar测年分析。激光40Ar/39Ar法获得的白云母等时年龄1830Ma± 20Ma为白云母氩封闭温度年龄的最小估计,常规40Ar/39Ar法给出的白云母坪年龄1852Ma±11Ma为白云母氩封闭温度年龄的最佳估计。白云母1852Ma±11Ma与先前获得的独居石电子探针U-Th-Pb主峰值年龄相近,并且与华北克拉通中部带的变质年龄一致,表明中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩记录了古元古代晚期的一次变质作用事件。这一事件与华北克拉通中部怀安-吕梁-恒山-五台-赞皇等地的变质变形作用同时发生,揭示华北克拉通东、西部陆块沿中部带的碰撞拼合应发生在古元古代晚期,而非新太古代。     

辽北法库构造岩系的锆石SHRIMP年代学研究与华北地台北缘边界

由于缺乏可靠的同位素年代学资料,辽北法库地区的变质岩系一直被看作地台基底型建造,近期研究确认它们属于原岩为深成侵入体(五龙山杂岩)和火山-沉积岩系、后经韧性剪切作用而形成的变形变质岩系,它们与遭受同期动力变质作用影响的同构造侵入岩(十间房花岗岩)一道构成了规模巨大的法库构造岩系。精确的SHRIMPU-Pb测年表明,五龙山杂岩侵位于约265±4Ma,十间房花岗岩侵位于约284±3Ma,指示构成法库构造岩系主体单元的深成侵入体并非形成于元古代,而是形成于晚古生代海西期。这些同位素年龄记录一方面暗示法库断凸可能并不存在大规模的前寒武纪变质基底,另一方面为确定华北地台与吉黑造山带(兴蒙造山带东段)在柳河断裂以东的界线提供了重要约束。     

胶东地区基底长英质片麻岩的地球化学特征及其构造归属

通过对胶东地区基底长英质片麻岩的地球化学研究发现, 莱西－栖霞一带的基底长英质片麻岩具有太古宙长英质片麻岩的典型特征, 微量元素组成与板内花岗岩类相似。该区应该属于华北陆块的一部分。荣成地区是苏鲁超高压变质带的典型地区, 其基底长英质片麻岩与栖霞一带不同, 是过铝型花岗岩类, 具有火山弧花岗岩类的地球化学特征, 结合普遍存在的０．８Ｇａ 的同位素年代资料, 可以确定荣成地区原来是扬子陆块的一部分。文登－威海地区的长英质片麻岩的常量和微量元素组成都与栖霞地区相当, 很可能也是华北陆块的一部分。从长英质片麻岩代表的基底岩石的地球化学差异来看, 超高压变质带与华北板块的界线应该在五莲－青岛－荣成断裂。威海一带含柯石英超高压岩块的出现很可能是因为大陆碰撞过程中复杂的构造原因, 使超高压岩片中的一部分进入了华北基底分布区。     

印度南Kerala地区孔兹岩—紫苏花岗岩组合—早元古宙地壳的证据

Achankovil剪切带南侧,南Kerala地区孔兹岩—紫苏花岗岩组合至今被认为其年龄为太古代,然而最近的研究提出一些证据认为它是在元古代广泛活动的。南Kerala地区前寒武纪结晶基底地体组成了西Ghats大陆边缘带的南部部分,同时包括了麻粒岩相变质的产物,这些变质产物主要属于孔兹岩系,它包括石榴石—矽线石片麻岩±石墨和石榴—黑云母片麻岩。偶尔在片麻岩地体中可看到条带状紫苏花岗岩。这两种岩系经常被包围在石榴石—石英—长石新生体中。引人注目的紫苏花岗岩边同样在混合岩化片麻岩中发育。眼球状片麻岩出露于Trivandrum的南部,同时在Acha-nkovil剪切带中可见到孤立的带状堇青石片麻岩。所有这些都被早二叠纪伟晶岩(So-     

冀北太古代花岗质片麻岩的成因

冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示~2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。