华北克拉通古元古代晚期地壳演化和荆山群形成时代制约——胶东地区变质中-基性侵入岩锆石SHRIMP U-Pb定年

胶东地区的荆山群呈近东西向环绕太古宙TTG花岗质片麻岩展布,主要由成熟度高的含石墨变泥砂质岩石、钙硅酸岩和大理岩组成,变质程度达高角闪岩相-麻粒岩相,具孔兹岩系性质。变质中-基性岩侵入到荆山群。它们的侵位时代对于探讨华北克拉通东部元古宙构造演化以及对荆山群沉积时代的制约,都有重要意义。锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,遭受低级变质的闪长岩(S0835)岩浆锆石年龄为1852±9Ma (MSWD=2.1),遭受中高级变质的辉长岩(S0816)变质锆石年龄为1865±11Ma (MSWD=0.76)。结合区域资料,可得出如下结论:(1)荆山群孔兹岩系形成于古元古代晚期(2.2~1.9Ga);(2)古元古代期间,胶东地区从挤压体制转入伸展体制的时间在1.87Ga之前。在华北克拉通中西部的恒山、大青山地区,存在1.97~1.92Ga辉长岩,在1.92~1.83Ga期间发生变质,与本文研究结果类似。这表明华北克拉通中-西部和东部具有类似的古元古代演化历史。     

华北克拉通古元古代中期伸展体制新证据:鞍山-弓长岭地区变质辉长岩的锆石SHRIM PU-Pb定年和全岩地球化学

本文报道了华北克拉通鞍山-弓长岭地区古元古代中期变质辉长岩的锆石定年结果和地球化学组成。根据地球化学组成特征,可把变质辉长岩划分为两种类型。类型1变质辉长岩低MgO高FeOT,稀土总量高(TREE=107.5×10-6～114.0×10-6),轻重稀土分离不强((La/Yb)N=2.6～2.7),高场强元素Nb、P、Ti无明显亏损,相容元素Cr强烈亏损。类型2变质辉长岩高SiO2低FeOT,轻重稀土分离更强((La/Yb)N=6.8),高场强元素Nb和相容元素Cr存在一定程度的亏损。类型1变质辉长岩的斜锆石和岩浆锆石SHRIMP U-Pb定年,年龄为2110±31Ma,捕获锆石年龄为～2.95Ga。研究表明,类型1辉长岩是偏超基性-基性岩浆在深部岩浆房停留较长时间经历强烈结晶分异的产物。支持了华北克拉通在古元古代中期处于伸展体制构造环境的认识。     

五台地区高凡群形成时代新证据:锆石SHRIMP U-Pb定年

五台地区高凡群对于华北克拉通早前寒武纪变质地层层序建立具有重要意义。本文对高凡群磨河组开展了地球化学和锆石年代学研究。变质沉积岩稀土总量为(132.78~231.84)×10^-6(样品W1927的稀土总量为1016.55×10^-6),轻重稀土分离弱((La/Yb)_N=4.5~12.5),具明显负铕异常(δEu=0.37~0.62),稀土模式与太古宙后泥砂质碎屑沉积岩十分类似。一个白云石英片岩样品(D004)的变质原岩中存在大量2.7 Ga、2.54~2.5 Ga、2.3 Ga和2.18 Ga碎屑锆石,最年轻锆石可能来自同时代火山岩。一个含黄铁矿白云片岩样品(W1927)的最年轻锆石年龄为2194 Ma,被认为代表了岩石形成时代。结合前人研究,可把高凡群形成时代限定在<2176 Ma和2350 Ma之间,碎屑物质主要来自恒山、五台、阜平、云中山、吕梁地区新太古代—古元古代变质基底或更远的地区。     

华北克拉通南缘下汤地区古元古代构造热事件——地球化学特征、锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究

本文报道了华北克拉通南缘鲁山县下汤地区早前寒武纪变质基底岩石的地球化学、锆石定年和Hf同位素组成。上太华岩群两个变质沉积岩样品的变质锆石年龄为1.91~1.93 Ga,由于变质作用强烈改造,碎屑锆石真正的形成年龄难以确定。碎屑锆石ε_(Hf)(t)和t_(DMW(CC))(Hf)分别为-0.26~10.41和2244~2958 Ma。一个变质辉长闪长岩样品的捕获锆石年龄为2.32 Ga,变质锆石年龄为1.93 Ga。捕获锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-1.79~2.22和2695~2940 Ma。两个片麻状奥长花岗岩样品的岩浆锆石和变质锆石年龄分别为1.93 Ga和1.92 Ga,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-3.30~1.30和2481~2764 Ma。一个片麻状正长花岗岩样品的岩浆锆石和变质锆石年龄分别为1.93 Ga和1.92 Ga,岩浆锆石的ε_(Hf)(t)和t_(DM2(CC))(Hf)分别为-3.67~2.40和2415~2788 Ma。结合地球化学和前人研究结果,可得出如下结论:(1)上太华岩群形成时代形成于古元古代早期;(2)进一步支持了该区存在约2.3 Ga岩浆作用的认识;(3)发现广泛分布的1.91~1.93 Ga壳源奥长花岗岩和正长花岗岩;(4)确定1.91~1.94 Ga变质作用在该区广泛发育。     

华北克拉通大青山地区古元古代晚期钾长伟晶岩脉SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

报道了华北克拉通大青山地区哈德门沟钾长伟晶岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。钾长伟晶岩脉广泛分布,不定向切割早期地质体。部分钾长石具出溶结构,利用三元长石温度计获得其形成温度为750~800℃。锆石粒度粗大,大多呈等轴状,锆石的阴极发图像中部具板状环带或扇形结构,边部出现振荡环带。SHRIMP锆石 U-Pb定年,数据点位于谐和线上,207Pb/206Pb年龄加权平均值为1841Ma±9Ma (MSWD=1.5)。锆石的εHf(t)和tDM1(Hf)分别为-10.4~-6.6和2498~2648Ma。结合其它资料,可得出如下结论：①大青山地区至少在1.84Ga已进入伸展体制;②钾长伟晶岩脉形成于高温条件;③钾长伟晶岩脉的物质来自该区早前寒武纪变质基底。     

华北克拉通大青山地区古元古代晚期钾长伟晶岩脉SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

报道了华北克拉通大青山地区哈德门沟钾长伟晶岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。钾长伟晶岩脉广泛分布,不定向切割早期地质体。部分钾长石具出溶结构,利用三元长石温度计获得其形成温度为750～800℃。锆石粒度粗大,大多呈等轴状,锆石的阴极发图像中部具板状环带或扇形结构,边部出现振荡环带。SHRIMP锆石U-Pb定年,数据点位于谐和线上,207Pb/206Pb年龄加权平均值为1841Ma±9Ma（MSWD=1.5）。锆石的εHf（t）和tDM1（Hf）分别为-10.4～-6.6和2498～2648Ma。结合其它资料,可得出如下结论：①大青山地区至少在1.84Ga已进入伸展体制;②钾长伟晶岩脉形成于高温条件;③钾长伟晶岩脉的物质来自该区早前寒武纪变质基底。     

华北克拉通大青山地区古元古代晚期钾长伟晶岩脉SHRIMP锆石U-Pb定年和Hf同位素组成

报道了华北克拉通大青山地区哈德门沟钾长伟晶岩脉的锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。钾长伟晶岩脉广泛分布,不定向切割早期地质体。部分钾长石具出溶结构,利用三元长石温度计获得其形成温度为750～800℃。锆石粒度粗大,大多呈等轴状,锆石的阴极发图像中部具板状环带或扇形结构,边部出现振荡环带。SHRIMP锆石U-Pb定年,数据点位于谐和线上,207Pb/206Pb年龄加权平均值为1841Ma±9Ma(MSWD=1.5)。锆石的εHf(t)和tDM1(Hf)分别为-10.4～-6.6和2498～2648Ma。结合其它资料,可得出如下结论:①大青山地区至少在1.84Ga已进入伸展体制;②钾长伟晶岩脉形成于高温条件;③钾长伟晶岩脉的物质来自该区早前寒武纪变质基底。     

华北克拉通大青山-集宁地区古元古代变质沉积岩的锆石氧同位素组成:SHRIMP微区原位分析

在已获得锆石U-Pb年龄基础上,我们首次对孔兹岩带典型出露区大青山和集宁土贵乌拉地区古元古代变质沉积岩进行了锆石SHRIMP氧同位素研究。锆石具有复杂的内部结构和年龄分布。大青山地区古元古代早期变质沉积岩4个样品碎屑锆石的δ18O为5.52‰~7.11‰,部分重结晶锆石的δ18O为7.22‰~7.90‰,变质新生锆石的δ18O为6.37‰~8.31‰。大青山地区古元古代晚期变质沉积岩2个样品的锆石O同位素组成特征与古元古代早期的类似,另外2个样品的锆石O同位素组成与之不同,碎屑锆石、部分重结晶锆石和变质新生锆石的δ18O分别为6.26‰~10.80‰、9.00‰~11.20‰和9.66‰~11.90‰。集宁土贵乌拉地区古元古代晚期超高温变质沉积岩4个样品不存在碎屑锆石,变质锆石的δ18O变化范围为11.41‰~13.57‰。主要认识如下:1)大青山地区碎屑沉积物主要来自新太古代晚期-古元古代早期成熟度不高的TTG花岗质岩石物源区,与之相比,集宁土贵乌拉地区古元古代晚期超高温岩石的变质原岩成熟度更高;2)不同类型变质沉积岩变质新生锆石的δ18O和变质新生锆石与碎屑锆石的Δ18O存在明显区别,主要反映了岩石体系和变质流体的O同位素组成不同;3)大青山地区高角闪岩相-麻粒岩相变质沉积岩,重结晶锆石的O同位素完全重置,但U-Th-Pb体系未完全重置,集宁土贵乌拉地区超高温变质沉积岩的重结晶锆石O和U-Th-Pb同位素体系都完全重置。变质作用强度不同是主要原因。     

华北克拉通北部地区古-中元古代富碱侵入岩年代学及意义

本文报道华北克拉通北部燕辽三叉裂堑系和辽-吉拗拉谷内一系列古-中元古代富碱侵入岩的锆石U-Pb年龄。这些岩体整体呈近东西向分布，与该地区同期发育的其他非造山球斑花岗岩、斜长岩和大红裕组火山岩都形成于拉张性构造环境，并构成了一条长近千公里的迄今国内外最古老的富碱侵入岩带。该富碱侵入岩带具有东部较老（〉1．8Ga）和西部年轻（1．7Ga左右）的特点，它提供了华北克拉通在1．85—1．70Ga期间处于裂解构造格局的最好证据，丰富了全球性前寒武纪超大陆裂解的研究内容。     

鲁西新太古代济宁群含铁岩系形成时代——SHRIMP U-Pb锆石定年

济宁群以隐伏的地质体分布于华北克拉通鲁西地区,以往被划归古元古代。近年来在济宁群的钻探和地球物理研究中,发现存在较大规模条带状硅铁建造,其形成时代引起地学界极大关注。本文对济宁群变质碎屑沉积岩和长英质火山岩进行了锆石SHRIMP年龄测定。含砾绿泥绢云千枚岩的碎屑锆石年龄主要集中在～2.7Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.61±0.01Ga。变质长英质火山岩岩浆锆石年龄为2.56±0.02Ga。研究表明,济宁群形成于新太古代晚期,而不是以往认为的古元古代。华北克拉通条带状铁建造主要形成于新太古代晚期。济宁群在岩石组合、变质作用方面与鞍山、冀东以及五台地区同时代含硅铁建造的表壳岩系有差别,但是与本溪南芬铁矿的岩石组合有相似之处。这些可能为我国的隐伏太古宙BIF铁矿的研究与勘探提供了重要依据。     

华北克拉通胶东地区粉子山群碎屑锆石SHRIMPU-Pb定年

胶东是华北克拉通重要的变质基底出露区之一。对该区古元古代粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布特征的研究,可以为胶东地区早前寒武纪演化提供重要依据。由于Pb丢失作用,前人仅在粉子山群中获得少量锆石谐和年龄。本文对粉子山群长石石英片岩中碎屑锆石进行了SHRIMP定年。52颗锆石的61个数据点分析,获得36个谐和年龄(不谐和度10%)。所有具谐和年龄的锆石都具有高的Th/U比值,大多显示明显的岩浆环带,原为岩浆成因。谐和锆石年龄分布在2033~3429Ma之间,主要峰值分别为~2.19Ga和~2.48Ga。该样品中还含有2颗年龄大于3.3Ga的锆石,位于谐和线上的2颗最年轻碎屑锆石的年龄为~2.08Ga。结合前人研究,可得出如下结论:1)粉子山群和荆山群原岩沉积时代可进一步限制在1.9~2.1Ga之间;2)粉子山群与荆山群的碎屑锆石年龄分布形式存在明显区别,指示其源区可能不同;3)胶东地区可能存在古太古代地壳物质。     

登封地区早前寒武纪地壳演化－地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约

河南中部登封地区早前寒武纪基底主要由新太古代登封群、古元古代嵩山群和早前寒武纪花岗质岩石组成。登封群主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、云母石英片岩及少量磁铁石英岩（BIF）等组成,变质原岩为主要基性火山岩、中酸性火山岩和碎屑沉积岩。3个登封群变质酸性火山岩样品给出2.51～2.53 Ga岩浆锆石年龄,存在2.61～2.69 Ga残余锆石。它们高SiO2,tDM(Nd)和εNd(t)分别为2.52～2.79 Ga和0.51～4.41。嵩山群主要由石英岩和片岩组成,绿片岩相变质。嵩山群石英岩碎屑锆石年龄峰值为2.5 Ga,与华北克拉通孔兹岩系变泥沙质岩石中存在大量2.1～2.3 Ga碎屑锆石明显不同。石英岩中可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.45 Ga,部分碎屑锆石年龄大于2.65 Ga,最大达3.26 Ga。会善寺奥长花岗岩、大塔寺英云闪长岩、路家沟钾质花岗岩和石秤二长花岗岩形成时代分别为2.55 Ga、2.53 Ga、2.51 Ga和1.78 Ga,会善寺奥长花岗岩中存在2621～2638 Ma残余锆石,并有～2.51 Ga变质增生边存在。花岗质岩石在元素地球化学组成上存在较大变化,但具有类似Nd同位素组成,tDM(Nd)为2.60～2.80 Ga（钾质花岗岩样品除外）。根据研究,可得出如下结论和认识：1）登封群形成于新太古代末期（2.51～2.53 Ga）,与前人认识一致。2）不同类型花岗质岩石,与登封群表壳岩一道,形成于一个相对较小的时间范围（2.50～2.55 Ga）,结合岩石组合和地球化学组成特征,推测其形成与板底垫托作用有关。3）在岩石组合和形成时代等方面,五台和箕山地区花岗绿岩带与登封地区的十分类似,可能为同一大型花岗绿岩带的不同部分。4）可把嵩山群形成时代限制在2.0～2.45 Ga之间,与五台地区高凡群（2.14～2.47 Ga）或滹沱群（2.08～2.14 Ga）对比。5）石秤花岗岩是华北克拉通古元古代之后拉张构造体制下壳内岩浆作用的产物。     

华北克拉通鲁西地区早前寒武纪表壳岩系重新划分和BIF形成时代

鲁西花岗-绿岩带是华北克拉通早前寒武纪变质基底典型代表.表壳岩系包括泰山岩群、孟家屯岩组和济宁岩群.其中,泰山岩群是鲁西地区规模最大的表壳岩系,曾认为形成于新太古代早期,而济宁岩群曾认为形成于古元古代.根据野外地质和表壳岩系及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年,本文对表壳岩系形成时代进行了重新划分.1)新太古代早期(2.70～2.75Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的雁翎关岩组和柳行岩组下段的大部分及孟家屯岩组.2)新太古代晚期(2.525～2.56Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的山草峪岩组、柳行岩组上段和下段的一部分及济宁岩群.它们在岩石组合、变质变形等方面存在明显区别,BIF形成于新太古代晚期.这是华北克拉通迄今唯一分辨出新太古代早期和晚期表壳岩系的地区.     

华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1∶5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年

栖霞是胶东早前寒武纪变质基底的典型地区。在原1∶5万地质图中,许多TTG岩石都被作为胶东群表壳岩看待,岩石形成时代也只在少数露头被确定。根据野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年,对该区TTG岩石时空分布进行了研究。在新修编的1∶5万地质图中,太古宙变质基底的主要岩石类型为约2.9Ga、约2.7Ga和约2.5Ga的英云闪长质片麻岩,也存在少量同时代的奥长花岗质片麻岩。2.9Ga和2.5Ga左右的表壳岩(黄崖底表壳岩和胶东群)比原认为要少得多。所有岩石大致呈北西西—南东东向分布,它们在空间上共存,可能是新太古代晚期和古元古代晚期强烈构造热事件作用的结果。这是国内首次在复杂的太古宙高级变质岩区,以野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年有机结合,确定不同类型、不同时代地质体时空分布的有益尝试,对于今后类似地区开展专题地质填图具有重要的借鉴意义。     

胶北地体古元古代中期花岗片麻岩的成因和构造意义——SHRIMP锆石U-Pb年龄和全岩地球化学约束

报道了胶北地体古元古代中期花岗片麻岩的SHRIMP锆石年龄和全岩地球化学组成.锆石测年结果显示,本次研究的花岗片麻岩年龄为2 184～2 112 Ma,经历了～1.85 Ga的变质作用.尽管采自不同地区花岗片麻岩的地球化学组成存在明显差异,但它们普遍具有高SiO2、Na2O+K2O、Zr含量,高10 000Ga/Al值...     

河北赞皇杂岩官都群碎屑沉积岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义

新太古代—古元古代表壳岩系在华北克拉通广泛发育,在赞皇地区也出露有较典型的中低级变质的火山-沉积岩系,即从原赞皇群解体出来的官都群,其形成时代和成因目前仍有争议。官都群的主要岩石组合为变基性火山岩(包括角闪片岩和斜长角闪岩)、大理岩、石英片岩,以及一系列长英质副片麻岩等。对其中的长英质副片麻岩进行碎屑锆石定年研究,并结合前人已报道的碎屑锆石数据可知,碎屑锆石年龄主要峰值约为2.5Ga,部分样品出现2.0～2.2Ga的峰值。变质锆石记录主要有2个范围,分别为2.48Ga左右和1.85～1.9Ga,可能代表了2期不同的构造热事件记录。结合该地区近年来的研究,可以得到如下认识:(1)样品中存在形态完好的长柱状锆石,表明是近源沉积;(2)约2.48Ga的变质记录与核部岩浆锆石的年龄(约2.5Ga)非常接近,可能代表了物源区中酸性岩体侵位后遭受的一次构造热事件,而不代表沉积岩形成后遭受变质的记录,即沉积过程晚于2.48Ga;(3)官都群至少有一部分岩石组合形成于古元古代;(4)官都群可能是不同时代、不同岩性单元拼贴而成,需要进一步解体。