华北克拉通中部孔兹岩系的地球化学特征及其大陆克拉通化意义

在华北中部高级变质基底内新发现一套太古代的孔兹岩系 ,它们以大离子亲石元素富集 ,Zr、Hf和Sr含量较低 ,稀土元素分布型式显示明显的轻稀土元素富集及Eu负异常 .其原岩应为一套长石砂岩、页岩或泥质岩 ,并有碳酸盐类 ,沉积于远离陆地的克拉通大陆架浅海环境 ;物源区以花岗岩类为主 ,并有少量TTG ,经历了较强的化学风化作用 .结合相关的构造制约 ,可以认为孔兹岩系代表的变质沉积盖层是华北大陆新太古代克拉通化最重要的外生标志 .     

太行山早前寒武纪杂岩的同位素年代学和地质事件

通过对太行山前寒武纪杂岩地质学和同位素地质年代学研究 ,确定了太行山的地质事件主要有 5期 .新太古代早期玄武质岩浆喷发和石英闪长质 英云闪长质岩浆侵位 ,形成阜平片麻岩的角闪斜长片麻岩和TTG片麻杂岩中变质基性岩包体 .新太古代晚期麻粒岩相变质和黑云斜长片麻岩侵位 .新太古代末期至古元古代早期伸展隆升 ,形成城南庄大型变形带 ,沿着伸展变形带变质基性岩脉侵位 .古元古代晚期 (吕梁期 )太行山前寒武纪杂岩重新活化 ,构造隆升 ,南营片麻岩侵位 ,之后形成龙泉关韧性剪切带 .古元古代末期形成区域性花岗质伟晶岩 ,代表吕梁运动结束     

华北克拉通早白垩世地壳变形规律与动力学

华北克拉通破坏峰期出现在早白垩世.综合分析这期间的地壳变形规律是揭示其破坏过程与动力学的重要途径.华北克拉通破坏峰期发生了强烈的伸展活动,代表性的地壳变形产物为变质核杂岩、伸展穹窿与裂谷盆地.变质核杂岩集中在克拉通的南、北边缘,是强烈伸展与岩浆活动共同作用下的产物,在诸多方面有别于经典的造山带核杂岩.在相对较弱的伸展与隆升状况下,变质核杂岩被伸展穹窿所取代.这期间的裂谷盆地呈面状分布于克拉通东部,皆为中、小型盆地,有别于西部稳定背景下的大型拗陷型盆地.在渤海湾以北,东部的裂谷盆地具有主动裂谷特征,而以南则呈现为被动裂谷性质.破坏峰期所发育的各类伸展构造一致指示NW-SE向拉张的应力状态,在空间上十分稳定,反映了板缘驱动的应力场特征.破坏峰期的伸展构造分布指示了宽达1800 km的弧后伸展区,与平板块俯冲之后的板片后撤背景相吻合.而峰期伸展与火山活动起始时间的空间变化规律也支持平板块俯冲后的板片后撤驱动模式.地壳变形演化表明,华北克拉通峰期破坏发生在早白垩世初燕山运动B幕挤压事件(平板俯冲结果)之后,又因晚白垩世初C幕挤压事件的出现而结束.     

胶东东部鹊山变质核杂岩结构、演化及区域构造意义

自晚中生代以来,华北克拉通岩石圈在伸展机制下经历了剧烈的减薄,位于胶东东部华北克拉通南东缘的鹊山变质核杂岩是该时期地壳伸展的一个重要实例.鹊山变质核杂岩具有典型科迪勒拉变质核杂岩构造的三层结构:上盘由早白垩世上叠盆地及其古元古代基底组成,下盘为太古代深变质杂岩与中生代侵入体,上下盘之间被一条主拆离断层所分隔.一系列NNE走向的后期脆性断裂,使得变质核杂岩被肢解和改造.岩石学、几何学、运动学、宏观和显微构造以及石英c轴组构分析表明鹊山变质核杂岩经历了递进剥露过程,即在WNWESE区域伸展作用下,发育于中-下地壳,之后经过中-上地壳,最后到达地壳表层次.通过构造和年代学证据分析,限定鹊山变质核杂岩的剥露时代为135~113Ma.综合分析辽东半岛和胶东半岛这一时期发育的不同型式的伸展构造,厘定了胶-辽早白垩世伸展省,同时确定了该区域伸展作用开始于约135Ma,结束于105Ma,并将其划分为两个阶段.第一阶段伸展表现为中-下地壳强烈的流动,第二阶段为中-上地壳的伸展作用.结合区域构造背景,胶-辽早白垩世伸展省可以作为一个在东亚地区伸展作用下壳-幔拆离作用及其响应的典型案例.     

吉林古陆边缘新太古-古元古代过渡时期变质杂岩构造演化史

新太古代-古元古代过渡时期变质杂岩构造演变的运动学和动力学过程是地球科学核心问题之一. 针对吉林古陆边缘变质杂岩成因归属方面的争议, 以吉林板石沟地区为例, 在新太古代-古元古代过渡时限内(2600~2000 Ma), 从早到晚、从古陆中心到边缘, 初步查明古板块动力体制发生一系列变化, 即古板块板底垫托、水平推移、俯冲、板内伸展和拆离构造; 对应控制地壳运动方式共有5种: 古陆垂直运动、古陆水平运动、古陆拉张与接触带剪切、古陆边缘隆-滑运动、层间滑动; 最终产物分别形成5种构造岩: 构造片麻岩、片麻杂岩、片麻杂岩-糜棱岩、糜棱岩、片糜岩, 构成变质杂岩主体; 古应力分别为: <20, 20.40, 21.72, 28.80, 30.8~69.8 MPa; 变形变质温度由角闪岩相-低绿片岩相, 总体变形特征构成一套完整的地壳运动、动力系统. 该系统标志着反变质杂岩的形成和地壳演化在垂直→挤压→拉张过程中进行, 并反映出由深至浅、由韧性到脆性的连续转换. 多种动力体制间的转换不仅形成各种构造岩, 而且也使造岩矿物和成矿元素得以沟通、交换或富集. 这些方面成果有助于该区构造事件的筛分和大陆动力学演化等深入性的研究.     

恒山地区变基性岩墙群的发现及"五台群"绿岩地层的解体

构造填图及剖面研究揭示了恒山中南部"绿岩带"实为变基性岩墙群强烈剪切、构造置换的产物, 它们明显侵入于新太古代灰色片麻岩内及高压麻粒岩区. 恒山高压麻粒岩区产状平缓, 向南逐渐被产状陡立变基性岩墙群侵位. 变基性岩墙的侵位明显晚于高压麻粒岩相变质事件, 形成于伸展构造环境并经历后期走滑剪切变形. 锆石同位素年龄研究表明, 恒山中南部的变基性岩墙侵位于(2499 ± 4)～(2512 ± 3) Ma之间, 并经历后期构造-热事件的影响. 恒山南部-五台山区新太古代末期变基性岩墙群的发现, 进一步证实这一时期华北中北部经历伸展构造热事件, 提供了划分太古宙/元古宙界限的构造-岩浆活动事件标志, 及华北与其他大陆早期构造演化对比的基本线索.     

鲁西太古宙表壳岩的成因及其对地壳演化的制约

绿岩带是主要形成于太古宙的表壳岩系,下部由大量超基性-基性火山岩构成,上部中-酸性火山-沉积岩逐渐增加.以绿岩带为代表的太古宙表壳岩系占克拉通总体的~30%,记录了早期地球岩浆活动和表生环境的丰富信息,是揭示地壳形成和演化规律的重要研究对象.鲁西是华北克拉通太古宙表壳岩保留较好的地区之一,其主体形成于~2.7和~2.5Ga两个时期,早期表壳岩由泰山岩群下部变科马提岩-玄武岩、少量变碎屑沉积岩和孟家屯岩组变基性岩和变碎屑沉积岩组成,原岩记录的火山岩浆作用与地幔柱有关,反映鲁西在新太古代早期地壳形成具有垂向增生的特点.晚期表壳岩由泰山岩群上部变长英质火山沉积岩、变碎屑沉积岩与少量BIF和济宁岩群变长英质火山岩、变碎屑沉积岩和大规模BIF组成,其中泰山岩群变火山沉积岩的地球化学组成与现代岛弧环境产出的钙碱性岩系类似,指示鲁西的大陆地壳在新太古代晚期可能已发生一定规模的水平运动;鲁西七星台地区变碎屑沉积岩和周围混合岩浅色脉体记录区域高角闪岩相变质-深熔作用的时代可限定在2.53~2.50Ga,与大规模壳熔花岗岩的形成时代一致,标志鲁西在新太古代末已形成统一的陆壳基底.     

华北桑干地区大规模麻粒岩相变质作用的时代: 锆石U-Pb年代学

对桑干地区麻粒岩相变质沉积岩系(孔兹岩系)中变质和未变质侵入体进行锆石U-Pb年代学研究, 获得变质花岗岩、变质闪长岩锆石U-Pb年龄分别为2005±9 Ma和1921±1 Ma, 它们代表岩浆结晶年龄. 另外测得未变质粗粒石榴石花岗岩锆石U-Pb年龄1892±10 Ma. 据此, 麻粒岩相变质作用时代应该晚于闪长岩的侵入年龄(1921 Ma), 略早于粗粒石榴石花岗岩的形成年代. 结合已有的年龄资料提出, 桑干地区发育的孔兹岩系、片麻岩地体和高压基性麻粒岩, 它们的麻粒岩相变质作用都发生在早元古代末. 这一时代是华北克拉通碰撞拼合的时代.     

库鲁克塔格地区最古老岩石的发现及其地质意义

TTG岩系是塔北库鲁克塔格地区基底岩系的主要组成部分,主要分布在辛格尔和库尔勒附近.对库尔勒附近TTG质片麻岩锆石U-Pb原位微区定年结果显示,该TTG岩石为区内发现的最古老岩石,形成于2.65Ga,显示库鲁克塔格地区的太古代地体形成于晚太古代末期.该结果明显晚于塔东阿尔金山北坡的TTG岩石,说明塔里木克拉通最古老的地体可能最早形成于阿尔金山北坡,到新太古代晚期古陆的规模才延伸至塔北库鲁克塔格地区,最终形成具有一定规模的太古代克拉通基底.该TTG质片麻岩中锆石εHf（t）值介于？5~1,两阶段模式年龄TDM2主要集中在古-中太古代（3.0~3.3Ga）,这表明该区新太古代基底岩系主要来自古-中太古代的新生地壳物质的部分熔融,进而说明库鲁克塔格地区可能不存在〉3.3Ga的陆壳.     

辽东半岛晚中生代伸展构造——华北克拉通破坏的地壳响应

位于华北克拉通东部的辽东半岛记录了大量的晚中生代的伸展构造,其中包括：（1）具有氧化条件下沉积的陆相碎屑岩和溢流喷出的火山岩作为充填物质的半地堑盆地;（2）低角度拆离断层;（3）同构造花岗岩;（4）变质核杂岩.上述伸展构造在区域尺度上均具有NW-SE向的伸展方向.拆离断层具有NW-SE向的矿物拉伸线理和上部指向NW的剪切变形;同构造花岗岩的矿物拉伸线理也为NW-SE向,但表现为上部指向NW或SE的剪切变形.同位素年代学的测量结果指示了变形的时间在130～120Ma.这些伸展活动导致了同构造花岗岩和核部杂岩的快速隆升和折返.根据岩浆岩发育特征和辽东半岛伸展构造、岩浆作用的时空关系判断,华北克拉通破坏可分为侏罗纪地壳弱伸展和白垩纪强地壳伸展两个阶段.     

中国主要古陆与联合大陆的形成——综述与展望

中国主要的古老陆块有华北、华南和塔里木,这些古陆在前寒武纪有各自独立的构造演化历史．华北陆块的前寒武纪构造演化记录最复杂也最完整,从古陆核的形成、巨量陆壳的生长和克拉通化,继而经历了古元古代裂谷．岛弧．碰撞构造事件和大氧化事件,中．晚元古代的裂谷事件代表了华北克拉通的地台属性的演化史．塔里木盆地的基底包括太古宙和古元古代的变质岩系以及新元古代地层,确定有三期冰川作用造成的新元古代冰躜岩．华南古陆是由扬子和华夏克拉通在新元古代拼接而成的．扬子克拉通经历了早前寒武纪的陆壳生长,而后发生了10～9亿年的和8-6亿年的两期变质与岩浆事件,此外,新元古代的两次冰川作用可与全球雪球事件对比．华夏古陆由18亿年、10—9亿年和约8亿年的古老花岗（片麻）岩以及变质岩组成,说明广泛的古老基底存在．华夏与扬子克拉通有统一的新元古代沉积盖层表明华南大陆至少形成在约10～9亿年后,并构成Rodinia超大陆的组成部分．中央造山系的高压．超高压变质作用研究支持了上述古陆块在三叠纪全球Pangea造山作用时期拼合在一起,形成中国大陆的主体．     

辽北法库构造岩系的40Ar/39Ar年代学研究及地质意义

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一道构成了规模巨大的法库构造岩系.报道了该套构造岩系中花岗质糜棱岩的40Ar/39Ar同位素测年结果FK53角闪石的256Ma坪年龄和FK51-1黑云母的262 Ma高温坪年龄记录了古生代末洋壳向陆内俯冲或多陆块碰撞背景下发育的花岗岩抬升至浅部地壳层次的冷却年龄,FK51-1黑云母的231 Ma主坪年龄和FK51-2钾长石的227 Ma可能代表了绿片岩相条件下花岗质岩石经历韧性变形作用即法库构造岩系的形成年龄.FK51-2钾长石的年龄梯度197～220 Ma记录了构造岩系形成之后比较平稳的抬升冷却历程,而其180 Ma坪年龄则可能与太平洋板块向华北板块俯冲背景下的构造剥蚀事件有关.同时报道了后期侵入花岗岩的锆石U-Pb和40Ar/39Ar同位素测年结果FK54锆石的U-Pb年龄(159Ma)代表了红土墙子超单元花岗岩的侵入年龄,也界定了法库构造岩系的形成年龄上限,FK54钾长石的125 Ma坪年龄则可能记录了华北板块与西伯利亚板块最终碰撞背景下的构造剥蚀事件.这些同位素年龄记录为重新认识法库断凸之内涵以及华北地台与兴蒙褶皱系的缝合边界提供了重要的年代学约束.     

苏鲁-大别山变质带岩石大地构造学

大别山变质带分隔了华北和扬子两个陆块,它们可以分为3个主要的岩石构造单元、分别相当于安第斯岩浆弧根部变质杂岩,碰撞带根部变质杂岩和扬子陆块边缘的变质沉积杂岩,3个岩石构造单元在空间分布上是有规律的,即在大别山区是由北向南逐个排列,在被郊庐断裂破坏的较为严重的苏鲁地区,也大致是从西北到东南依次排列,此外,中生代碰撞型花岗岩和碱性岩墙群在空间上有规律地分布,出露于北大别和南大别变质杂岩中,尤其在北大别更发育,含超高压变质岩的南大别变质杂岩是陆陆碰撞带的根部带,它们代表了两个大陆的缝合线.超高压变质岩石或岩片构造侵位于非高压变质的围岩片麻岩中,是俯冲到深部的岩石在碰撞之后抬升和就位于中、上地壳中的,现在出露于地表的超高压变质岩及其有关的岩石至少经历了两个主要阶段的抬升和折返过程.     

东秦岭陡岭杂岩的形成与变质演化

陡岭杂岩作为华北、扬子两大板块间边界地质体中一个早前寒武纪构造岩块,有着长期的形成演化历史。它由变质深成岩和变质表壳岩组成,地质学和同位素年代学研究表明,它形成于2.0Ga左右的早元古代,经历了晋宁期和晚加里东-早海西期的区域变质作用。它在岩石组合,形成时代和环境及变质演化等方面都与北秦岭的秦岭杂岩有很大的可比性,很可能是由秦岭杂岩的一部分推覆而至。     

燕山运动与华北克拉通破坏关系的讨论

燕山运动与华北克拉通破坏的关系、华北克拉通破坏与西太平洋板块俯冲作用的关系等是探讨和解决中生代中晚期东亚大陆构造演化过程的关键.燕山运动是具有全球意义的重要地壳构造变动,其形成和演化时间及沉积-火山作用的表现已得到了系统地研究.但关于其全球意义,整体性的表现特征仍有诸多的争议.而争议的焦点在于是否以不整合为基本的出发点.对于一个形成于陆内环境、具有强烈变形但不整合发育并不具有普遍性、且火山活动大量出现的地壳变动,到底是一个构造事件还是一个过程,以及它所代表的区域性或全球地质构造意义,仍有待进一步深思.在简要综述燕山运动及华北克拉通破坏的研究成果基础上,讨论了燕山运动的时空变化、形成机制与华北克拉通的变形、破坏、古太平洋板块的俯冲作用等的相关性.强调指出了燕山运动的发生发展时限是以中晚侏罗世为主,与白垩纪期间的伸展作用、大规模的岩浆活动等为代表的华北克拉通岩石圈减薄是不同动力系统下的产物,或者是不同构造事件或构造过程的产物.另外其形成的大地构造背景及是否能代表华北克拉通破坏的主要过程或某一环节,是本文关注的重要命题之一.     

辽东半岛大营子拆离断层系及其区域构造意义

华北克拉通晚中生代发生了大规模岩石圈减薄并伴随着地壳层次区域性伸展作用的发生.在此伸展背景下,华北克拉通区发育有一系列的伸展构造,大营子拆离断层系即为一个典型实例、大营子拆离断层系位于华北克拉通东部（辽东半岛东南部）,主要由上盘火山-沉积盆地,大营子-黄花甸拆离断层带以及下盘古元古代变质岩系和侵入岩体三部分组成.依据拆离断层带中构造岩组合、构造岩变形显微构造和石英EBSD组构分析揭示出下盘岩石主要经历了从高绿片岩相到低绿片岩相的变形变质过程.基于火山-沉积盆地中火山岩的SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果,推断伸展构造开始活动于（135±1.2）Ma之前,结束于（127±1）Ma.通过与辽南变质核杂岩及辽东半岛其他伸展构造的对比,以及这些伸展构造的分布及影响深度,可充分说明辽东半岛岩石圈破坏和减薄的不均一性,从而显示出其破坏程度的差异,并藉此探讨了华北克拉通破坏和伸展减薄的不均匀性.     

阿尔金西段孔兹岩系的发现及岩石学、同位素代学初步研究

阿尔金西段吐拉一带存在以夕线石榴黑云二长片麻岩、石榴黑云二长片麻岩、含石墨夕线石榴黑云片岩等富铝片麻岩 (片岩 )为主和呈透镜状或薄层状夹于片麻岩 (片岩 )中的石榴角闪二辉麻粒岩等组成的一套孔兹岩系 ,岩石学及地球化学的初步研究表明富铝片麻岩 (片岩 )的原岩为富铝泥质和泥砂质沉积岩 ,所夹基性麻粒岩的原岩可能为大陆拉斑玄武岩 ,这套孔兹岩系的原岩可能形成于大陆边缘环境 .孔兹岩系经历了麻粒岩相的变质作用 ,矿物的温压估算得到其峰期变质温度为 70 0～ 85 0℃ ,压力为 0 .8～ 1.2GPa .岩石中变质锆石的U Pb及Pb Pb同位素测定获得447～ 46 2Ma的年龄值 ,代表其麻粒岩相的变质作用时代 .从富铝片麻岩中含继承组分的锆石还获得较老的上交点年龄 ,它可能代表其沉积岩原岩源区的年龄     

云南元谋苴林群变质作用P-T-t轨迹及其地球动力学意义

苴林群变质杂岩出露于扬子地台西缘的云南元谋地区, 北面与康滇变质杂岩相连. 在详细岩相学观察和对石榴石生长环带细致研究的基础上, 重建了苴林群中十字石-蓝晶石带变质作用的P-T-t轨迹. 该轨迹具如下特征: (1)逆时针方向演化；(2)在进变质初期, 增温幅度大于增压, 尔后逐渐变为增压为主, 最后温压同步达到峰值；(3)在峰期变质后为近等压降温. 其中进变质过程P-T-t轨迹与岛弧岩浆增生密切相关. 岩浆增生、变质类型和构造背景可与全球Grenville期构造-变质作用作对比, 并可能与中元古代末-新元古代初(-1.0 Ga) Rodinia古陆拼贴有关. 退变过程P-T-t轨迹指示近等压的缓慢冷却, 表明岩浆增生结束后未曾有强烈的剥蚀并存在深部热源的持续供给. 该热源可能与新元古代(0.82 Ga) Rodinia古陆裂解有关.     

华北东部晚中生代伸展构造作用

本文在对华北东部晚中生代变质核杂岩、原型裂陷盆地群分布特征研究的基础上,结合区域地壳和上地幔的地球物理场特征,分析了变质核杂岩构造、裂陷盆地群的主要控制因素和岩石圈巨大减薄作用的形成机理,阐明了华北东部晚中生代的构造演化受太平洋板块俯冲效应、扬子板块碰撞挤压和软流圈大规模上涌联合作用的控制,而地表、中－上地壳分界和Moho界面是深部地质过程和浅部地质构造之间耦合的关键界面.     

华北克拉通基底绿岩的岩石大地构造学研究

首先阐述了对早前寒武纪时期绿岩（变质火山-沉积建造）的岩石大地构造分类结合其它地质、地球物理和地球化学研究结果,通过基底动力边界各项标志的识别,新厘定了华北克拉通基底构造格架基底构造单元由大陆块壳和活动带组成大陆块壳是相对独立演化的地壳构造单元,这时的活动带是内克拉通性质的基底构造带研究表明,华北克拉通基底早前寒武纪时期不同阶段形成的大陆块壳有：阴山-冀北联合块壳、鲁冀辽联合块壳、辽东联合块壳、胶北块壳、皖北块壳、太华块壳、阜平块壳、临汾块壳和东胜-桑干联合块壳基底活动带有：大青山活动带、燕辽活动带、五台山活动带、中条山活动带、雁翎关活动带、夹皮沟活动带等认为绿岩是基底大地构造分区的重要物质标志,基底绿岩可以划分为伸展台地型绿岩和裂谷带型绿岩,后者发育于活动带前造山内克拉通裂谷盆地．华北克拉通基底地质特征显示,早前寒武纪时期构造动力学体制是内克拉通性质的。