京北云蒙山地区四合堂韧性逆冲型剪切带的变形特征及早期变形时限约束

云蒙山杂岩是华北克拉通内记载了晚中生代构造演化的重要构造单元之一。云蒙山地区区域构造格架主要由四合堂背斜推覆体、四合堂逆冲型韧性剪切带、云蒙山背形、河防口正断层及水峪伸展型韧性剪切带等组成。对于四合堂逆冲型剪切带的活动时限及其与水峪剪切带之间的关系,是长期争论的课题之一。在四合堂韧性剪切带中广泛发育有剪切演化各个阶段就位的花岗质岩脉。本文研究云蒙山四合堂地区剪切变形特征及广泛发育的岩脉与构造变形之间关系,将岩脉厘定为构造期前(剪切前)岩脉、同构造期(同剪切)岩脉和构造期后(剪切后)岩脉等6期。不同类型的同构造岩脉锆石U-Pb定年获得了岩脉结晶年龄为170~150Ma。从构造-岩浆关系分析角度考虑,本文认为四合堂剪切带韧性逆冲作用早期的活动始于约170Ma,并持续到约150Ma。     

科克苏-穹库什太古生代构造-岩浆作用及其对西南天山造山时代的约束

天山造山带是古生代多期碰撞增生作用的产物,其确切的造山时代是当前争议较多的热点问题.分布在西南天山的科克苏-穹库什太剖面经历了复杂的构造变形,最明显的两期变形事件分别为朝北的推覆作用和NE-SW韧性走滑作用.本剖面可分为伊犁岩浆岛弧、伊犁结晶基底、高压变质杂岩三个岩石-构造单元.野外可见黑云母花岗闪长岩侵入到绿片岩相变质岩中,岩脉切穿绿片岩中面理构造.通过锆石U-Pb LA-ICPMS测年,科克苏剖面钾长花岗岩的年龄为341±6Ma和338±8Ma,穹库什太黑云母花岗闪长岩的年龄为313±4Ma.其中,花岗闪长岩发生了黑云母定向排列,通过对黑云母进行^40 Ar/^39 Ar测年,获得坪年龄为263.4士0.6Ma,表明该花岗闪长岩受过后期热事件的干扰.地球化学分析表明,黑云母花岗闪长岩属于钙碱性系列,Nb和Ta含量低而Rb,Ba和TH含量很高,与俯冲作用有关的岛弧岩浆岩地球化学组成非常相似.结合前人对该地区高压变质岩、花岗岩和火山岩的研究成果,本文提出,西南天山俯冲-碰撞造山作用发生在晚石炭世之前,研究区后碰撞区域走滑作用标志着西南天山碰撞造山作用在二叠纪之前全部结束.     

辽宁南芬变质核杂岩核部花岗岩地球化学特征及构造意义

弓长岭花岗岩是南芬变质核杂岩的组成部分,同时也是鞍山-本溪地区前寒武基底的重要组成部分,对其进行探讨对于了解华北克拉通地区在2.50 Ga时期的大地构造背景具有重要意义.选取鞍山-本溪地区的南芬变质核杂岩核部弓长岭花岗片麻岩为研究对象,挑选2件样品中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得不一致线上交点年龄分别为2 505±14 Ma（MSWD=1.30,n=70）和2 507±11 Ma（MSWD=1.16,n=80）,代表岩浆结晶的年龄.岩石富SiO₂为70.14%~75.36%、K₂O为3.12%~6.84%和Al₂O₃为11.78%~13.75%、全碱（Na₂O+K₂O）含量在7.8%~9.64%,里特曼指数为1.98~2.94,AR值3.6~9.1显示高硅、富碱特征,A/CNK在0.95~1.23,大部分大于1.11,为强过铝质岩石.较高的稀土含量（∑REE=177.15×10-6~505.64×10-6）,轻、重稀土分异明显,La_N/Yb_N=8.14~29.92,显著富集Rb、Th、Zr、Hf等元素,亏损Nb、Ti等元素,这些特征表明弓长岭花岗岩是在陆块发生碰撞的大地构造背景下由地壳的泥质岩类提供的物源发生部分熔融经分异结晶形成.表明在2.50 Ga时期鞍山-本溪地区处在由陆块发生拼合且向稳定的克拉通化演化的后碰撞阶段.      

京北云蒙山变质核杂岩南东侧剥离断层带的构造热演化

以云蒙山变质核杂岩东侧的河防口低角度正断层为研究对象,通过矿物(黑云母)的变形特征和形成环境分析,获得了该断层带上的构造热演化环境:温度为780-860℃,压力约为7.3×108-8．6×108Pa。提出云蒙山变质核杂岩的成因机制是,在区域伸展背景下,处于半固结状态的云蒙山花岗岩在东南侧卷入河防口-水峪伸展型韧性剪切带,使花岗岩发生中高温条件的韧性变形;之后,该韧性剪切带在隆升过程中不断向浅层次过渡,形成了一些浅层次的脆性伸展变形构造。     

庐山变质核杂岩伸展拆离和岩浆作用的年代学约束

庐山变质核杂岩是华南中生代岩石圈减薄事件的浅层响应。研究伸展拆离和岩浆作用在其形成过程中的相互关系,对于认识地壳浅层的伸展减薄过程和变质核杂岩的形成机制具有重要的意义。在宏观和显微构造研究的基础上,分别对基底拆离断层和玉京山岩体进行了40Ar/39Ar年代学和锆石U-Pb年代学研究,为伸展拆离和岩浆作用提供了年代学约束,主要获得了以下认识:(1)变质核杂岩核部玉京山花岗岩体的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄为(133.0±2.1)Ma,代表了变质核杂岩核部岩浆活动的启动时间。(2)基底拆离断层下盘韧性剪切带内的白云母40Ar/39Ar年龄(140.4±1.7)Ma代表了庐山变质核杂岩的形成时间,也代表了庐山地区岩石圈伸展减薄的时间,即岩石圈伸展减薄始于早白垩世。(3)庐山变质核杂岩是中生代不同尺度的伸展拆离和岩浆活动共同作用的结果,在地壳浅层的具体形成过程中伸展拆离早于岩浆侵位,基底拆离断层的减压效应为深部岩浆的上升侵位创造了条件,岩浆侵位造成山体的隆升,又引发了盖层的重力滑脱。     

华山太华变质杂岩中LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及角闪石40Ar/39Ar定年

太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带最南缘,整体呈近东西向展布。华山地区的太华变质杂岩区岩性复杂多样,保存了至少三个阶段的变质矿物组合。本文对其中的黑云斜长片麻岩和黑云二长片麻岩中的锆石,进行了详细的LA-ICP-MS U-Pb定年;对斜长角闪片麻岩中的变质角闪石,进行了常规40Ar/39Ar定年。定年结果表明:(1)黑云斜长片麻岩中的碎屑锆石记录了两期(~2.3Ga和~2.5Ga)明显的岩浆事件,变质锆石记录了一期(1.87~1.85Ga)变质事件;(2)黑云二长片麻岩中的岩浆锆石U-Pb年龄为2.33Ga和2.31Ga,变质锆石记录的变质年龄为1.96Ga;(3)两个斜长角闪片麻岩样品中,变质角闪石的40Ar/39Ar坪年龄和等时线年龄说明,该地区经历了一期~1.8Ga的变质热事件。这些数据说明,太华变质杂岩也记录了华北克拉通东部陆块与西部陆块之间的碰撞造山过程,不过比中部造山带其它变质杂岩区记录的时间更早,变质作用持续的时间也更长。这暗示了该地区在1.96~1.80Ga期间,经历了一次比较漫长而复杂的构造-变质演化过程。     

华北克拉通中部阜平杂岩的演化及其构造属性:来自湾子表壳岩碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素证据

出露于华北克拉通中部带太行山区的阜平杂岩经历了角闪岩相至麻粒岩相变质作用,传统上视为古老的太古宙地层,其形成历史和演化对正确理解华北克拉通前寒武地质有着十分重要的意义.     

庐山变质核杂岩东侧拆离带两期构造性质转换:锆石U-Pb年代学证据

庐山变质核杂岩东侧的星子牛屎墩地区广泛岀露伸展拆离、韧性流变的构造现象,拆离方位为南东方向。该区还岀露一期NNE向左行走滑韧性剪切构造,推测是与郯庐断裂同期变形的构造产物,为郯庐断裂系的一部分。这两期构造运动反映了中生代太平洋构造体制下挤压应力向伸展应力的转换,对伸展滑脱层内同构造的伟晶岩脉及长英质脉的锆石U-Pb年代学测试,结合野外构造现象,以探究该区两期构造性质的转换时限和构造背景。新生变质流体结晶的锆石得到135~140Ma的庐山变质核杂岩拆离带的伸展年龄,内部受热液溶蚀作用的残余锆石得到150.5Ma和153.9Ma的左行剪切变形的年龄。受太平洋构造体制控制,晚侏罗世,该区受板块俯冲作用而处于挤压应力的构造背景,表现为左行剪切构造;早白垩世,在区域性的伸展、减薄作用下,挤压应力向伸展应力转换,庐山变质核杂岩得以形成,其伸展拆离构造是在早期左行剪切构造上的改造与叠加。     

北祁连南缘右行韧性走滑剪切带的同位素年代学及其地质意义

北祁连南缘右行韧性走滑剪切带位于祁连地块与北祁连俯冲碰撞杂岩带边界 ,长约 80 0km ,走向NWW SEE ,面理向北陡倾 ,中西部宽 5～ 6km ,东部由四条呈帚状撒开的强应变带组成。构造指向及向南东低角度倾伏的拉伸线理揭示出韧性剪切带的右行走滑和转换挤压性质。TIMS法测定的单颗粒锆石U Pb上交点年龄为 96 5～ 95 6Ma ,代表韧性剪切带原岩———基底变质岩的变质时代。糜棱岩中钾长石、黑云母单矿物40 Ar/ 3 9Ar同位素测年结果及与地层和岩浆活动的关系表明韧性剪切带形成于 4 4 0～ 380Ma。北祁连南缘右行韧性走滑剪切带是在祁连加里东造山带形成过程中 ,祁连地块与阿拉善地块间斜向碰撞诱发大规模转换挤压作用的产物。     

Late Jurassic-Early Cretaceous Plutonism in the Northern Part of the Precambrian North China Craton： SHRIMP Zircon U-Pb Dating of Diorites and Granites from the Yunmengshan Geopark, Beijing

The Yunmengshan Geopark in northern Beijing is located within the Yanshan range.It contains the Yunmengshan batholith,which is dominated by two plutons:the Yunmengshan gneissic granite and the Shicheng gneissic diorite.Four samples of the Yunmengshan gneissic granite give SHRIMP zircon U-Pb ages from 145 to 141 Ma,whereas four samples of the Shicheng gneissic diorite have ages from 159 Ma to 151 Ma.Dikes that cut the Yunmengshan diorite record SHRIMP zircon UPb age of 162±2 and 156±4 Ma.The cumulative pl...     

新疆阿尔泰萨尔朔克金多金属矿区岩浆活动—剪切变形时限——锆石U-Pb和绢云母~(40)Ar/~(39)Ar测年证据

萨尔朔克金多金属矿位于新疆阿尔泰南缘阿舍勒盆地,矿体赋存于沿火山通道充填的潜火山岩(流纹斑岩)中,矿化类型较为多样,主要呈浸染状、脉状和细脉状产出,矿床的形成与潜火山热液密切相关。该矿区外围广泛发育无明显矿化的流纹斑岩,且普遍发育韧性剪切变形现象,流纹斑岩和韧性剪切变形的时限都不明确,严重制约着外围找矿勘查工作的进展。本文在详细的野外地质调查和室内镜下鉴定的基础上,应用LA-ICP-MS锆石U-Pb和绢云母~(40)Ar/~(39)Ar测年方法对外围的流纹斑岩和韧性剪切带中的糜棱岩进行了年代学研究。获得无明显矿化的流纹斑岩的年龄为371.3±1.2 Ma,结合课题组对矿化流纹斑岩的年代学研究成果,表明流纹斑岩形成于382~371 Ma之间,但主成矿作用只发生在中泥盆世晚期,371 Ma可能代表了阿舍勒组最晚期岩浆侵入活动事件,但没有伴随矿化作用。绢云母在糜棱岩中沿剪切面理分布,属于韧性剪切变形的新生矿物,其坪年龄为254.4±1.8 Ma,与等时线年龄(254.0±3.7 Ma)在误差范围内一致,代表了新生绢云母的形成年龄,暗示该韧性剪切带形成时间为晚二叠世末期,为额尔齐斯区域大规模剪切—走滑活动之后的局部剪切活动;该韧性剪切作用只对矿化进行了改造,并没有富集成矿。     

Early Neoarchean Magmatic and Paleoproterozoic Metamorphic Events in the Northern North China Craton: SHRIMP Zircon Dating and Hf Isotopes of Archean Rocks from the Miyun Area, Beijing

The Miyun area of Beijing is located in the northern part of the North China Craton(NCC)and includes a variety of Archean granitoids and metamorphic rocks.Magmatic domains in zircon from a tonalite reveal Early Neoarchean(2752±7 Ma) ages show a small range in ε_(Hf)(t) from 3.1 to 7.4and t_(DM1)(Hf) from 2742 to 2823 Ma,similar to their U-Pb ages,indicating derivation from a depleted mantle source only a short time prior to crystallization.SHRIMP zircon ages of granite,gneiss,amphibolite and hornblendite in the Miyun area reveal restricted emplacement ages from 2594 to2496 Ma.They also record metamorphic events at ca.2.50 Ga,2.44 Ga and 1.82 Ga,showing a similar evolutionary history to the widely distributed Late Neoarchean rocks in the NCC.Positive ε_(Hf)(t) values of 1.5 to 5.9,with model ages younger than 3.0 Ga for magmatic zircon domains from these Late Neoarchean intrusive rocks indicate that they are predominantly derived from juvenile crustal sources and suggest that significant crustal growth occurred in the northern NCC during the Neoarchean.Late Paleoproterozoic metamorphism developed widely in the NCC,not only in the Trans-North China Orogen,but also in areas of Eastern and Western Blocks,which suggest that the late Paleoproterozoic was the assembly of different micro-continents,which resulted in the final consolidation to form the NCC,and related to the development of the Paleo-Mesoproterozoic Columbia or Nuna supercontinent.     

东秦岭鮸鱼咀韧性剪切带构造变形特征及其年代学约束

东秦岭鮸鱼咀韧性剪切带是秦岭造山带晚古生代构造带武关杂岩和刘岭群的分界线,其变形作用的研究对揭示秦岭造山带晚古生代的构造演化具有重要意义.本文对这条剪切带进行了详细的几何学、运动学、锆石U-Pb和白云母40Ar/39Ar年代学研究.几何学和运动学指示鮸鱼咀韧性剪切带经历了两期主要的构造变形:早期由北向南的逆冲推覆变形和晚期左行走滑剪切变形.锆石U-Pb年代学研究表明构成剪切带主体的长英质糜棱岩中碎屑锆石主要的峰值年龄为448 Ma,最年轻的峰值年龄为390 Ma,其碎屑物质来源为北秦岭构造带,因此其原岩应该为一套沉积岩.眼球状白云母40Ar/39Ar同位素测年获得的坪年龄为(263±2)Ma.结合前人的变质变形年代学数据,认为早期的逆冲推覆与石炭纪大洋俯冲有关,晚期左行走滑是秦岭造山带晚二叠世"软碰撞"的构造响应.     

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.     

山东莱芜张家洼铁矿床金云母40Ar/39Ar定年及其对成矿构造背景的启示

华北地区是我国最大的矽卡岩型富铁矿床集中区，但目前对区域铁矿床的成矿年代学研究尚不系统和全面，从而制约了对其成矿构造背景的理解。山东莱芜张家洼矽卡岩型铁矿床是华北克拉通东部最重要平炉富铁矿产地之一，铁矿体主要赋存于早白垩世矿山岩体与中奥陶统碳酸盐岩的接触带、石炭系本溪组与奥陶系间不整合面的层间构造破碎带。金云母是张家洼铁矿床最主要的含水矽卡岩矿物，且与磁铁矿密切共生，对其进行40Ar/39Ar定年可为张家洼铁矿床的成矿时代提供约束。本文对张家洼铁矿床I号矿区和港里矿区的两件金云母单矿物样品进行了激光阶段加热40Ar/39Ar同位素分析，获得很好的坪年龄，分别为129. 7±0. 8 Ma和131. 5±1. 2 Ma (2σ)。上述年龄数据与矿山岩体的锆石和矽卡岩中热液榍石的U- Pb年龄一致，证实张家洼铁矿床的成矿时代为130 Ma左右。对张家洼及华北克拉通其他矽卡岩型铁矿床现有同位素年龄数据的综合分析表明，整个华北克拉通内的矽卡岩型铁矿成矿作用具有同时性和爆发性，绝多大数矿床均形成于130 Ma左右，指示华北地区大规模矽卡岩型铁成矿作用是对华北克拉通岩石圈减薄和破坏的响应。     

Structural, 40Ar/39Ar Geochronological and Rheological Feature Analysis of the Guoxuepu Shear Zone: Indications for the Jitang Metamorphic Complex in the Northern Lancangjiang Zone

The Jitang metamorphic complex is key to studying the tectonic evolution of the Northern Lancangjiang zone. Through structural-lithological mapping, structural analysis and laboratory testing, the composition of the Jitang metamorphic complex was determined. The macro- and microstructural analyses of the ductile detachment shear zone (Guoxuepu ductile shear zone, 2–4 km wide) between the metamorphic complex and the overlying sedimentary cap show that the shear sense of the ductile shear zones is top-to-the-southeast. The presence of various deformation features and quartz C-axis electron backscatter diffraction (EBSD) fabric analysis suggests multiple deformation events occurring at different temperatures. The average stress is 25.68 MPa, with the strain rates (?) ranging from 9.77×10?14 s?1 to 6.52×10?16 s?1. The finite strain of the Guoxuepu ductile shear zone indicates an elongated strain pattern. The average kinematic vorticity of the Guoxuepu ductile shear zone is 0.88, implying that the shear zone is dominated by simple shear. The muscovite selected from the protomylonite samples in the Guoxuepu ductile shear zone yields a 40Ar-39Ar age of 60.09 ± 0.38 Ma. It is suggested that, coeval with the initial Indo–Eurasian collision, the development of strike-slip faults led to a weak and unstable crust, upwelling of lower crust magma, then induced the detachment of the Jitang metamorphic complex in the Eocene.     

攀西茨达和太和层状岩体时代

由于对攀西层状岩体中的同一岩体采用不同的定年方法获得的年龄结果有较大差异,导致对层状岩体的成岩时代产生争议。对攀西古裂谷带内茨达和太和两个层状辉长岩体进行了黑云母^40Ar/^39Ar法和锆石ELA-ICP-MS法定年研究,结果表明：茨达不含矿层状辉长岩中黑云母^40Ar/^39Ar坪年龄为256Ma,太和含矿层状辉长岩中锆石U-Pb年龄为215Ma,其年龄范围在256-215Ma,相当于晚二叠世—晚三叠世,属于海西晚期—印支期,而且不含矿层状辉长岩侵位时间在前,含矿层状岩体侵位时间在后。此外,根据此次层状岩体同位素地质年龄测定,表明其早期侵位时间并非在裂谷张裂之前的成穹阶段,而是和峨眉山玄武岩在晚二叠世—晚三叠世张裂阶段的喷溢具有同步性,亦显示层状辉长岩的岩浆作用与地幔柱活动,以及断裂构造的密切关系。     

大悟杂岩的形成和抬升时代及其地质意义

大悟杂岩位于大别山西段,主体为花岗质片麻岩。为了限定其形成与变形过程,本文综合运用锆石U-Pb法和白云母~(40) Ar/~(39) Ar法进行年代学研究。锆石U-Pb LA-ICP-MS法对这些花岗质片麻岩定年结果显示:锆石的Th/U值为0.79~4.29,属于典型的岩浆锆石特征;206Pb/238 U的加权平均年龄为(810±63)Ma(n=12,MSWD=0.021),代表这些花岗质片麻岩的形成时代。大悟杂岩核部花岗质片麻岩的白云母坪年龄为(210.5±1.4)Ma,相应的等时线年龄为(211.6±2.5)Ma。这些新的研究结果支持以下两点认识:大悟杂岩中的花岗质片麻岩形成于新元古代,而不是白垩纪;这些前寒武纪岩石的构造抬升过程发生在三叠纪晚期(211 Ma)。由于西大别晚三叠世构造与高压—超高压变质岩的出露过程有关,因此,大悟杂岩的变形与高压—超高压变质岩的抬升之间的关系就成为一个耐人寻味的科学问题。同时,由于大悟杂岩中的多数构造面理和线理形成于区域高压—超高压变质作用之后,据此推断西大别三叠纪晚期的变形发生在造山晚期-后造山背景下,伴随着地壳和岩石圈的大规模伸展与减薄。