黔东南地区新元古代下江群的地层年代及其地质意义

黔东南地区下江群是分布在江南造山带西段的一套前寒武纪浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合, 其地层时代归属与划分特别是区域地层对比一直未能得到很好解决.在对该区前寒武纪地层广泛而详细的剖面测制和地质调查基础上, 运用LA-ICP-MS技术, 对地层中沉凝灰岩、含凝灰质碎屑岩和碎屑岩进行锆石U-Pb年代学测试, 获得一批高精度的年龄.四堡群河村组顶部的碎屑岩和下江群乌叶组第1段顶部的含凝灰质碎屑岩、清水江组底部与中部的沉凝灰岩、平略组中上部的含凝灰质碎屑岩、隆里组中下部的碎屑岩等样品中锆石U-Pb最小年龄组的加权平均年龄分别为819.8±6.4Ma和779.5±4.7Ma、764.0±6.3Ma与(756.8±7.6Ma、756.0±13.0Ma)、733.9±8.8Ma及725.0±10.0Ma.这些数据将四堡群和下江群的时代限制为新元古代.结合研究区隆里组与长安组整合接触关系和全球低纬度南华系冰期起始年龄(717.4Ma)的地质事实, 将下江群沉积时限约束在815~717Ma之间.根据区域岩浆事件进一步约束了下江群各组段的地层时限, 并开展江南造山带下江群及其相当层位的地层划分与对比, 认为新元古代岩浆作用制约着黔东南下江群盆地的演化.      

江南造山带西段新元古代下江群岩石地球化学特征及沉积构造环境

江南造山带西段广泛分布一套厚达万米的区域浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩岩系,其中位于武陵运动界面之上、雪峰运动界面之下的地层,在贵州称下江群、湖南称板溪群和广西称丹洲群,是研究江南古陆新元古代沉积盆地演化的重要对象之一。下江群广泛出露于黔东南地区,自下而上分为甲路组、乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组。本文选择下江群为研究对象,在广泛的区域地质路线调查和剖面测制基础上,选取代表性的剖面开展系统的岩石地球化学测试,结果显示:下江群的SiO₂含量介于6110%7506%,平均为6745%;K2O/Na2O比值较高;TFe2O3+MgO含量较低,平均574%;Sr、Nb元素整体含量较低,显示亏损;Y元素富集;轻稀土元素相对富集,重稀土则相对亏损;稀土配分模式总体为右倾,轻稀土斜率较大,重稀土趋于平坦。其中,甲路组平均微量元素含量总体与后太古代页岩的接近,而乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组的平均微量元素含量总体与上地壳接近。通过地球化学特征参数和参数判别图解,结合下江群沉积学特征,认为下江群的沉积构造环境属于一个活动大陆边缘的弧后盆地沉积环境,沉积物可能来自盆地北侧的扬子陆块和南侧龙胜岛弧。     

江南造山带西段新元古代下江群清水江组的凝灰岩锆石U-Pb定年及其构造背景

江南造山带是扬子地块与华夏地块形成统一华南板块过程中,长期碰撞拼合的产物,区域上,广泛出露最老的前寒武纪时期的地层,岩石主要为一套巨厚陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合。华南板块在前寒武的形成演化,以及前寒武地层的时代归属、地层划分和区域地层对比,一直是地学界的热点与难点。本文在黔东南榕江县朗洞采集了下江群清水江组中的凝灰岩,开展锆石U-Pb年龄和微量元素研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为7682±48 Ma,与黔东南地区已获取的清水江组中凝灰岩或含凝灰质岩石的同位素年龄数据进行分析对比,将清水江组沉积时限大致限制在785755 Ma。这一年龄与相邻的广西龙胜三门街的辉长辉绿岩(761±8 Ma)、流纹英安岩(765±14 Ma)和湖南通道的超镁铁岩(772±11 Ma)等岩浆岩同位素数据高度吻合,可能同属雪峰期火山-岩浆作用产物。锆石微量元素特征及比值在地球化学图解显示,下江群清水江组凝灰岩中锆石具有岛弧源区锆石特征,暗示该时期黔东南地区可能属于沟-弧-盆大地构造背景,扬子地块与华夏地块在该时期属于弧陆俯冲环境,自此之后,统一的华南板块最终形成,江南造山带进入陆内演化阶段。     

湘东北新元古代冷家溪群沉积岩的地球化学特征和碎屑锆石U-Pb年代学

江南造山带已被普遍接受为是由扬子陆块与华夏陆块在新元古代碰撞拼合而形成,正确理解江南造山带形成机制是探索华南前寒武纪地质演化的前提,也是深入剖析华南显生宙构造演化的重要因素,但是人们对其拼贴时限及构造属性仍存在争议.沉积岩的矿物组成及地球化学特征可以对其沉积物源及形成的构造背景起到很好的指示作用.然而,前人多聚焦于岩浆岩的地球化学－年代学研究或地层中碎屑锆石的年代学研究,江南造山带新元古代沉积物的物源示踪研究相对薄弱.针对江南造山带中段平江地区冷家溪群中段小木坪组及黄浒洞组沉积岩开展了详细的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明,这些样品具有较高的SiO₂（58.82%~70.62%,平均为64.68%）和Al₂O₃（13.35%~20.99%,平均为16.78%）,高的Al₂O₃/（CaO+Na₂O）（3.8~12.4,平均6.6）、K₂O/Na₂O（0.95~3.20,平均1.8）、La/Sc（2.0~2.7）、Th/Sc（0.84~0.86）比值,与此同时,具有较低的CaO、MgO和Na₂O含量（分别为0.19%~2.85%、1.43%~2.13%、和1.44%~2.27%）和Co/Th（0.83~5.30）比值.同时,这些沉积岩富集轻稀土元素（LREE）,具有明显的铕负异常（Eu/Eu*=0.62~0.69）,与澳大利亚后太古代页岩（PAAS）的稀土元素配分模式相似.其中两件定年样品的碎屑锆石最小年龄峰值分别为856 Ma和860 Ma.综合前人研究成果,江南造山带冷家溪群沉积岩来自于中酸性火成物源区,并经历了快速剥蚀和较弱的风化过程,在860~830 Ma时处于活动大陆边缘的构造环境中.      

黔东南从江地区新元古代下江期花岗斑岩的特征及其地质意义

产出于黔东南从江地区下江群下部的一套酸性岩浆岩,一直被认为是混合岩。本文通过新的实际资料,对其产出特征、岩石学、地球化学、年代学等方面进行了分析研究,并对其形成的大地构造背景进行了探讨,认为其系局部就地重熔S型花岗斑岩,与同产出于下江群下部的基性岩、基性火山岩构成类似双峰式的岩浆岩石建造组合,系武陵造山后拉张盆地裂陷开启初期重要的构造岩浆热事件。这一新认识对该地区前寒武纪古大陆演化及成矿响应提供了新的资料。     

贵州锦屏地区新元古代下江群地球化学特征及构造环境研究

对贵州锦屏新元古代下江群地层剖面常量元素及稀土元素系统分析结果表明,该区下江群地层常量元素具有中等Si O2含量,介于57.54%~88.91%之间,平均68.32%,较低的Ca O含量(一般1%),较高的K2O/Na2O,Al2O3/Ti O2比值及较低的TFe2O3+Mg O含量。稀土总量ΣREE介于46.5×10-6~306.3×10-6之间,平均值为152.5×10-6,ΣLREE/ΣHREE为8.73~21.6,平均12.96,表明轻稀土相对富集,重稀土相对亏损;下江群各组段δEu在0.7~0.8之间,为弱负异常。稀土配分模式总体为右倾,而轻稀土分馏中等,重稀土分馏较低,表现在稀土配分曲线为轻稀土斜率较大,重稀土趋于平坦。通过各组段地球化学特征参数与参数投点可得:番召组与清水江组、平略组与隆里组具有相似地球化学特征,表明其构造环境相似且呈过渡变化,初步认为番召组与清水江组形成于活动大陆边缘的弧后盆地沉积,而平略组与隆里组为大陆边缘的边缘海沉积。     

下江群沉积地质特征及其对华南新元古代构造演化的约束

华南西部新元古代裂陷纪大地构造属性和原型盆地性质是一个涉及到扬子古陆在全球构造中的定位、且争议较大的基础地质问题.新元古代下江群发育于强变形变质的盐边群和弱变形变质的板溪群之间,处于以滨浅海沉积为主的板溪群向深海沉积转化的过渡带内.下江群以浊流沉积的杂砂岩为主,沉积物扩散方向指向西.下江群清水江组砂岩骨架颗粒统计分析表明,物源来自再旋回造山带.常量元素地球化学特征显示,下江群碎屑岩系形成于活动陆缘区的弧后盆地靠大陆一侧.结合盐边群、苏雄组大地构造属性及其与下江群的空间关系,推测当时的华南西部处于汇聚型板块边缘内,总体属弧后伸展型盆地.     

江南造山带东段新元古代登山群年代学及大地构造意义

为探讨江南造山带东段新元古代构造演化机制,对江南造山带东段登山群砂岩及火山岩进行锆石U-Pb年代学及地球化学研究.SHRIMP锆石U-Pb定年显示登山群高山组凝灰岩年龄为855.5±8.2 Ma,叶家组流纹岩年龄为798.1±7.8 Ma.地球化学数据显示高山组砂岩物源区为大陆岛弧,形成于弧后盆地;叶家组火山岩为双峰式火山岩,流纹岩轻稀土富集,重稀土亏损;高FeOt/（FeOt+MgO）和Ga/Al值、低CaO、MgO,ε_Hf（t）值为7.9~10.9,富集Ba、Th、U等大离子亲石元素和高场强元素,强烈亏损Sr、P、Ti的特征显示其为典型的A型花岗岩,来自初生地壳的部分熔融;玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有OIB特征,富集轻稀土及大离子亲石元素,来自软流圈地幔的部分熔融.双峰式火山岩形成于板内伸展背景.年代学及地球化学结果表明新元古代江南造山带东段扬子与华夏板块拼贴时限为855~800 Ma之间.造山结束之后地幔物质上涌,华南板块进入裂谷期.      

武当地块基性岩度群岩石地球化学特征及其大地构造意义

南秦岭构造带武当地块核部的基性岩席群,是在古生代地幔底侵作用导致地壳伸展过程中岩浆沿主拆离面及基底变质岩群内次一级滑脱面侵位形成。岩席群岩石地球化学特征的研究表明,其主元素、微量元素及稀土元素地球化学与勉略缝合带发育的蛇绿岩组合中的辉绿岩和大洋玄武岩之岩石地球化学特点相似,结合同位素地质学资料,本认为武当地块基性岩席群所代表的这次拉伸作用与略洋的打开是同一构造背景下不同阶段的产物。     

黔东南钾镁煌斑岩地球化学特征及指示意义

因在黔东南镇远马坪地区钾镁煌斑岩中发现我国第1个原生金刚石岩体,黔东南钾镁煌斑岩受到广泛关注.本文通过对近年来新发现的黔东南施秉大坪、镇远马坪及麻江石板寨地区钾镁煌斑岩地球化学主微量元素特征分析,对本地区地幔源区性质、构造演化特征及大陆动力学特征进行探讨.结果 表明,主量元素特征显示其SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、K2O和P2O5含量均归属典型钾镁煌斑岩;微量元素地球化学特征显示,各岩体强烈富集高场强元素(Th、Nb、Ta和U),并明显亏损大离子亲石元素(Rb、K、Sr)和Ti;稀土元素地球化学特征表明,稀土总量相对较高(∑REE=797×106～1488×106),且具有明显轻稀土元素富集和重稀土元素亏损特征((La/Yb)N=112～254).微量元素及稀土元素对比值显示,岩石在形成过程主要经历母岩浆的分离结晶作用,岩浆在上升过程未受到明显地壳混染作用影响,岩浆源区为大于100km的石榴子石二辉橄榄岩地幔.地球动力学分析显示,黔东南钾镁煌斑岩产于稳定的克拉通非造山的大陆动力学背景下,受到扬子板块与华夏板块在奥陶纪末—志留纪发生板内造山作用,再在中二叠世一晚二叠世,经历东吴运动的影响,再经历燕山运动期江南造山带之燕山期板内造山亚带和特提斯域地质构造演化的共同影响.本区具备金刚石稳定生长的条件:1)有稳定的构造单元(扬子古陆与华夏古陆);2)钾镁煌斑岩成岩深度达到了金刚石稳定深度;3)区域上有深切岩石圈地幔的大断裂作为岩浆上升的通道.但有利区可能遭受剥蚀,后期找矿过程中重点关注剥蚀程度较小的断裂的下降盘或未经抬升的加里东期的古地面等区域.     

华北克拉通甘陶河群南寺组碎屑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及构造意义

甘陶河群是华北克拉通前寒武纪典型地层之一,主要出露在河北省西北部。本文报道了甘陶河群南寺组碎屑岩地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,主要认识如下:样品均属长石砂岩或石英砂屑岩,具有Nb、Ta、Zr、Hf亏损特征和负Sr异常;碎屑锆石U-Pb年龄主要分为三组:1800~2400Ma、2400~2600Ma和2600~3100Ma;甘陶河群南寺组最年轻的碎屑锆石年龄为1861 Ma,结合甘陶河群上覆地层东焦群形成于约1.83Ga之后的地质事实,制约甘陶河群南寺组沉积上限范围1861~1830Ma。所有样品均具有约2.5Ga年龄峰值,记录了华北克拉通前寒武纪基底强烈构造岩浆热事件的时代,证明了华北克拉通前寒武纪基底主要由约2.5Ga岩石组成;中部带大陆地壳增生主要发生在约2.5Ga。     

贵州锦屏新元古界下江群元素地球化学特征及其与金矿的关系

在黔东南出露的一套新元古界下江群浅变质碎屑岩中产出众多石英脉型金矿床(点),有关该类矿床的成因问题,特别是金的物质来源一直是研究的热点,因此下江群地层岩石的含金性以及元素地球化学特征也倍受关注。本文对贵州锦屏地区新元古界下江群浅变质岩及典型矿床的微量及稀土元素进行了系统测试,通过对比分析发现:下江群剖面的每个组均富集As、Ba、Zr、Ti;亏损Cr、Rb、Sr、Ta、Sc等元素,从番召组到平略组,元素组合演化呈明显相似性和继承性。含凝灰质多的番召组和清水江组地层中金含量较高,并且含金高的层位稀土含量较低,地层中Au与壳源特征的Ag、Hg、As等低温元素关系最为密切,该区金的迁移、富集可能与地层的热液活动或区域变质作用有密切的关系。围岩、地层岩石与矿石的微量元素特征及REE组成模式体现了地球化学演化上的一致性及继承性,表明该区金矿成矿物质可能主要来自于地层,而平秋金矿部分含金石英脉矿石表现出与围岩地层不同的地球化学特征,其更接近下地壳或上地幔,说明可能有部分深部流体参与成矿。     

黔东地区下江群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层意义

本文报道黔桂地区晚前寒武纪下江群沉积地层凝灰岩(斑脱岩)获得高精度的锆石年龄,结合侵位四堡群花岗岩锆石年龄和四堡群斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将下江群明确定位于新元古代晚期沉积。该年龄对为重新界定下江群时代及同期地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。江南古陆普遍发育的晚元古代低变质绿片岩系四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)及上覆地层丹州群(下江群、板溪群、河上镇群),两者之间的构造界面,是人们争论的主题,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,同时制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。本文通过下江群甲路组地层中斑脱岩的锆石研究,精确地测定了甲路组斑脱岩锆石年龄(814.0±6.3)Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄(773.6±7.9)Ma。上述锆石年龄解决了黔桂地区新元古代晚期沉积时代问题。     

贵州地壳表层构造地球化学分区及其意义

根据贵州所处大地构造位置，在前人划分的扬子陆块、江南造山带和右江造山带构造单元的基础上，结合水系沉积物测量区域化探扫面成果，划分出四川盆地边缘SiO2-Na2O高背景地球化学区，黔北隆起F－CaO-MgO及亲基性元素高背景地球化学区，黔西断陷Au-As-Sb-Cu-Pb-Zn-Fe3O3亲硫元素及亲基性元素强聚集地球化学区，黔南台陷Cd-Hg-Sb-Ag-SiO2高背景地球化学区，江南造山带Ba-Ag-Al2O3－K2O-Na2O高背景地球化学区和右江造山带B－Au-Sb-SiO2高背景地球化学区等6个地球化学区。结合有关资料还在阐述各区地球化学特征的基础上，探讨了它们的科学意义。     

贵州锦屏新元古界青白口系下江群稀土、微量元素分布特征——探讨金的来源问题

贵州东南地区的新元古界下江群产大量的石英脉型金矿,有关金的矿源一直是争议的问题。通过对下江群逐层采样,进行微量、稀土元素测试,结果表明金主要在变余砂岩中富集,特别是在变余砂岩透镜体或板岩封闭的变余砂岩顶部是含金石英脉形成的部位。Au与Mn、Sr、Cu等成正相关,特别是Au与Mn呈显著的正相关,可能是Mn胶体对金具有显著的吸附作用,Mn含量高的层位金含量高。而Au与Hg、Ba、W、As呈弱的负相关性,Ti、Co与Au呈负相关性,说明Au与陆源物质没有关系。下江群中稀土配分非常类似,表明地层被后期热液充分混合作用,金往往在稀土含量较低的层位富集,说明流体运移到砂岩内,而砂岩中的石英对稀土有稀释作用。富含金的pq-15样品具有与下江群完全不同的稀土配分,其表明金的成矿物质可能除来源于下江群外,还有深部流体参与成矿。     

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学特征及其物源分析

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学研究表明:砂岩较泥质岩含有较高的SiO2含量和斜长石,而泥质岩较砂岩含有较高的铁镁质组分和含钾矿物.砂岩和泥质岩样品均亏损Nb、Ta、Sr元素.砂岩中部分样品富集Zr、Hf元素和强烈的Eu的负异常,部分样品显示Zr、Hf亏损和弱的负Eu异常.泥质岩样品均富集Nj、Cr元素,但具有较强...     

河南南召盆地上三叠统碎屑岩地球化学特征及物源示踪

三叠纪是秦岭造山带全面碰撞造山的关键时期,随着扬子、秦岭和华北板块分别沿勉略、商丹缝合带的汇聚拼合, 秦岭造山带逐渐形成并从板块构造体制向陆内造山体制转化,同时强烈的造山作用控制着周缘盆地的形成与演化。文章通 过研究区的碎屑岩元素地球化学分析,对河南南召盆地上三叠统的物源区及构造背景特征进行探讨。结果表明,上三叠统 源岩成分主要为上地壳长英质火山岩;源岩经历了中等的化学风化强度,校正后CIA值指示其形成于温暖潮湿的气候和相 对较强的构造活动环境;太山庙组源区构造背景主要为大陆岛弧与活动大陆边缘,太子山组源区构造背景主要为大陆岛弧 与被动大陆边缘。根据南召盆地近源沉积特征和秦岭造山带构造演化过程推断,秦岭造山带和华北南缘是南召盆地晚三叠 世的重要物源区,前期太山庙组物源主要由北秦岭隆升基底提供,后期太子山组物源可能来自南秦岭、北秦岭和华北南缘 沉积再循环。南召盆地上三叠统物源区的转变是晚三叠世秦岭造山带逆冲推覆作用逐渐增强的体现,对研究恢复秦岭构造 带造山隆升过程和周缘盆地盆山系统演化具有重要的意义。