中国东部华北克拉通南缘和华南地块地幔岩中的钼含量及其意义

对中国东部华北克拉通南缘(山东临朐、昌乐、胶州和安徽明光)和华南地块(福建牛头山、广东英峰岭、海南定安和海南蓬莱)80件地幔岩包体及其寄主玄武岩石中的钼含量进行了分析。中国东部华北克拉通南缘和华南地块新生代地幔岩包体钼含量在0.10～0.41μg/g之间,平均含钼0.19μg/g;这些包体的寄主玄武岩中的钼含量明显高于其地幔岩包体中的钼含量。寄主玄武岩中钼含量在0.75～7.21μg/g之间,平均含钼3.17μg/g。其中安徽明光寄主玄武岩中钼含量最高,平均6.8μg/g;山东临朐、昌乐寄主玄武岩中钼含量平均为3.6μg/g;福建牛头山、海南定安和海南蓬莱寄主玄武岩中钼含量低,这三地平均为1.4μg/g,与世界基性岩钼的丰度1.4μg/g一致。中国东部华北克拉通南缘和华南地块地幔岩包体的寄主玄武岩中的钼含量在空间分布上明显表现为华北克拉通南缘高而华南地块低。结合我国大型钼矿集中于华北克拉通南缘以及成矿元素来源于下地壳的事实,说明寄主玄武岩中钼含量的高低对地壳中钼矿床和钼矿集中区的分布有指示意义。     

华北克拉通南缘早白垩世中基性火山岩成因及其地质意义

平顶山早白垩世大营组中基性火山岩样品为钾质和钾玄岩石系列,主要由粗安岩组成,属于偏铝质岩石。低MgO(2.25%~2.88%)和Cr(17.5~30.0μg/g)、Ni(17.4~23.3μg/g),高Al2O3(17.32%~17.56%)和K2O(4.43%~4.56%),K2O/Na2O>1。稀土表现出LREE富集的右倾平滑分布型式,(La/Yb)CN=14.0~14.7,HREE弱分馏,(Gd/Yb)CN=2.42~2.66,富集Rb、Ba、K、LREE和亏损Nb-Ta、Th,弱的Sr正异常。Sr-Nd同位素较富集87Sr/86Sr(t)=0.706877~0.707005,εNd(t)=-10.9~-11.6。大营组中基性火山源区岩的稀土、微量元素地球化学和同位素组成类似于晚中生代苏鲁造山带基性火山岩,北大别镁铁-超镁铁质侵入体和北淮阳中基性火山岩(Fanetal.,2001,2004;Wangetal.,2005),暗示其可能具有相似的岩石成因,即大营组中基性火山来自于古老陆下岩石圈地幔和深俯冲的扬子下地壳混合源区的部分熔融作用,说明华北和扬子陆块在三叠纪碰撞过程中,扬子陆壳深俯冲再循环进入华北岩石圈地幔,其形成与板块俯冲作用没有直接的动力学关系,而形成于陆内伸展拉张环境下。     

华北克拉通南缘潘河~1.5Ga正长岩的厘定及其构造意义

华北克拉通是否曾是Columbia超大陆的组成部分并具有一致的裂解过程一直存在争议,而已知的中元古代非造山岩浆组合集中分布于华北克拉通北缘是引起有关裂解过程争论的重要原因。作者近来在华北克拉通南缘,河南省卢氏县潘河地区,厘定了一组中元古代走向近东西的正长岩脉群。正长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为1469±8Ma(MSWD=1.4)。岩石类型主要为黑云母正长岩,局部有少量霞石正长岩。岩体的SiO2变化于51.3%～65.7%之间,碱含量较高,K2O+Na2O总量8.32%～13.0%,铝含量较高(Al2O3=18.7%～20.0%),为碱性过铝质岩类。岩体轻重稀土分馏较为显著(La/Yb)N=14.5～34.5,具有显著的Eu负异常(δEu=0.2～0.3),强烈富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和Nb、Ta、Nd、Tb等高场强元素,而Sr、Ti、P、Eu等元素显著亏损。岩石εHf(t)=-14.79～+8.16,Hf模式年龄为2.93～1.74Ga,指示成岩物质主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融并有地壳物质的加入。岩体形成于板内伸展构造环境,这表明华北克拉通的南缘也同时记录了华北克拉通曾经在中元古代发生过大规模的伸展作用,其伸展过程可能与Columbia超大陆的裂解有关。     

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床（石英脉型、构造蚀变岩型）、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.      

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.     

华北克拉通西部基底早前寒武纪地质事件、性质及其地质意义

综合华北克拉通西部陆块阴山地块、孔兹岩带和鄂尔多斯地块基底正、副片麻岩以及鄂尔多斯地块现代河流沙锆石U-Pb和Hf同位素资料,并根据最新获得的鄂尔多斯基底及盖层继承碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素统计分析揭示,该陆块存在古、中太古代陆壳物质,自新太古代以来先后发生了新太古代~2.7Ga、2.55~2.45Ga以及古元古代2.2~2.0Ga和1.95~1.85Ga等多期构造热事件。由基底和盖层中各类岩石中获得的~2.5Ga锆石的εHf(t)多为正值,Hf陆壳模式年龄(t_(DM)~C)介于2.9～2.6Ga之间(峰值～2.75Ga),阴山地块存在～2.7Ga的岩石,鄂尔多斯地块基底有～2.7Ga继承锆石记录,证明新太古代存在一期重要的陆壳生长。2.55～2.45Ga的岩浆活动在西部陆块不同地质单元基底岩石中均有记录,出现大量壳源花岗岩和幔源岩浆侵入及麻粒岩相变质作用,它们的锆石εHf(t)值由负到正变化大,Hf陆壳模式年龄(t_(DM)~C)除少数接近岩浆活动年龄外,多数明显高于它们的形成年龄,指示了强烈的陆壳再造和一定陆壳生长,岩石组合及地球化学特征反映了汇聚挤压转为伸展环境,类似于华北陆块～2.5Ga广泛的岩浆变质事件及构造背景,揭示了不同陆块碰撞拼合而后转为伸展的构造演化过程。古元古代2.2～2.0Ga期间,沿鄂尔多斯地块北部及东部边缘出现大洋俯冲消减有关的陆缘弧花岗岩类,它们的锆石εHf(t)和t_(DM)~C值变化范围很大,表明在古元古代中晚期鄂尔多斯地块基底仍发生有陆壳增生和再造。此后在1.95～1.85Ga期间,沿鄂尔多斯地块北部的孔兹岩带和东部的中部构造带均发生顺时针P-T演化轨迹的变质作用,证明～1.95Ga鄂尔多斯地块相继与北部阴山地块和东部陆块碰撞拼合为一体,至～1.85Ga发生陆壳抬升与伸展、发生陆壳物质减压熔融的强烈混合岩化和大量S型花岗岩形成,其后发生镁铁质岩墙侵入,标志着华北陆块最终克拉通化完成。     

华北克拉通南缘金堆城-潼关一带金属矿床区域成矿规律及成矿模式

华北克拉通南缘卷入印支期的陆陆碰撞和随后的陆内演化中。上述过程的岩浆活动及其伴随的构造活动、地热异常和流体活动,为区域性的金属成矿提供了极为有利的条件。前人对华北南缘小秦岭-熊耳山-外方山一带的金属成矿规律进行了较为详细的总结,而对华北南缘金堆城-潼关一带则较少涉及。据此,本研究通过详细的野外地质考察、岩石学和矿床学研究,结合前人相关理论研究成果,归纳了区域成矿规律,并重新构建了区域成矿模式。初步得出以下结论：1）华北克拉通南缘金堆城-潼关一带金钼矿床成矿类型可以划分为：斑岩型-矽卡岩型、石英脉-碳酸盐脉型、构造蚀变岩型3种。2）收集汇总了华北克拉通南缘近年来国内外学者最新的成岩成矿年龄数据,总结了矿床时空分布规律。3）从岩浆热液、构造、地层等方面总结了区域成矿地质条件和控矿因素,划分了成矿系列,阐明了区域成矿规律;并以初始矿源阶段（新太古代-早元古代）、第一期成矿（晚三叠世约240~200 Ma）和第二期成矿（晚侏罗世-早白垩世约160~110 Ma）3个阶段为基础,构建了华北克拉通南缘金堆城-潼关一带的区域成矿模式。4）在成矿规律研究的基础上提出下一步找矿方向,主要为老牛山岩体北侧一带、华阳川-源头东沟-葫芦沟一带、金堆城南侧百花岭一带、黑山-木龙沟一带4个找矿靶区,尤其是要加大这些区域的深部勘查力度。     

华北克拉通南缘1600Ma麻坪A型花岗岩的成因及其地质意义

麻坪花岗岩体产于华北克拉通南缘,岩石类型主要为花岗斑岩,具斑状结构,斑晶主要为钾长石和石英。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果表明,岩体的形成时代为1600Ma。所有样品高SiO 2(70.51%~75.69%)、富碱(K2O+Na2O=7.42%~10.27%,K2O/Na2O23),贫MgO(0.24%~0.58%)、CaO(0.06%~0.12%)、P2O5(0.04%~0.08%)和MnO(0.01%),以及Eu、Sr和Ti负异常,表明它们在演化过程中经历了钾长石、斜长石、铁钛氧化物等的分离结晶作用。它们高的铝饱和指数(A/CNK1.11),显示强过铝质特征。然而,麻坪花岗斑岩高的Ga/Al比值以及高的锆石饱和温度(870~953℃),显示典型的A型花岗岩特征。因此,麻坪花岗斑岩为强过铝质A型花岗岩。麻坪花岗斑岩的地球化学特征、锆石Hf同位素组成以及二阶段模式年龄表明其来自太华群高温条件下部分熔融,同时基性岩浆的底侵作用为之提供了相应的热源。麻坪花岗斑岩的产生是裂谷岩浆活动的产物,其形成可能与Columbia超大陆的裂解有关。     

华北克拉通南部早前寒武纪基底形成与演化

简要总结了华北克拉通南部鲁山地区、小秦岭地区、登封及中条山地区的早前寒武纪地质事件序列及其地质意义,并对各地区地质特征和变质演化特点进行对比。结合前人研究工作,初步探讨了华北克拉通南部早前寒武纪基底的演化特点、陆壳形成的主要时期和华北南部基底的构造区划等问题,提出几点认识:1)华北克拉通南部鲁山、中条山、小秦岭等地区均有2.7~2.9Ga岩石记录,以英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)岩石为主,它们共同构成华北南缘的古老结晶基底,并经历了新太古代晚期~2.5Ga构造-热事件,标志着华北克拉通南部在新太古代末期可能已经形成统一基底;2)华北克拉通南部主要的陆壳形成时期为中太古代晚期-新太古代,与全球其他主要克拉通一致,而古元古代早-中期则以地壳再循环为主;3)综合地质、地球化学等特点,将华北南部鲁山-小秦岭地区和中条山等地区划归为"南部古陆块",并提出该陆块呈现为一个大型的倾伏向斜构造,可能在新太古代晚期已经形成,其枢纽向南东倾斜。"南部古陆块"在新太古代末期与其它微陆块拼合,并发生了变质作用和陆壳的活化与再循环,共同指示新太古代晚期华北克拉通统一基底的形成。     

华北克拉通的变质沉积岩及其克拉通的构造划分

早前寒武纪花岗质岩年龄统计结果显示,华北克拉通经历了3.8,3.3,2.9,2.5和1.8~1.9 Ga等多个旋回才从陆核成长为陆台,与之对应沉积岩也由少变多,大约以500 Ma为一周期。由于沉积作用出现在成陆间歇期,所以二者在时间上相间互补,其状如同显生宙超大陆裂解和拼合的周期交替。这一现象不但是地壳演化的普遍规律,而且也可反过来用沉积岩反映陆壳的演化。然而,早前寒武纪尤其是太古宙的沉积岩毕竟太少,无法用来恢复当时古陆块的面貌,但古元古代的特别是陆缘沉积的孔兹岩,尽管已进入下地壳并成为克拉通基底的组成,则以保存甚多、分布延续,使其重塑克拉通的拼合成为可能。已有的华北克拉通的构造划分方案多种多样,但以陆缘沉积的古元古代孔兹岩作为地块的边界,理当最能反映当时古陆块的面貌。因此,以孔兹岩为主要依据,并综合考虑岩石组合、构造环境、变质p-T轨迹、同位素年龄、以及不变质的沉积盖层等地质特征,将华北克拉通主体从西往东划分为：鄂尔多斯地块 / 晋蒙弧形拼合带 / 冀鲁豫地块 /（郯庐断裂）/ 胶辽地块群等构造单元,所得到的不同于以往的构造轮廓,显示华北陆台并非一统的太古宙克拉通,而是吕梁运动拼合成的古元古代大陆。     

华北大陆南缘中、新元古代大陆边缘性质及构造古地理演化

华北大陆南部中、新元古代大陆边缘的演化经历了复杂的过程。从沉积类型、沉积组合、火山活动和花岗岩性质分析入手, 探讨了华北大陆南缘中、新元古代大陆边缘的性质和演化历程。将其演化历史分为４ 个阶段： （１） 裂陷火山活动阶段（ 长城纪） ; （２） 拗陷、充填阶段（ 蓟县纪） ; （３） 差异升降、充填封闭阶段（ 青白口纪） 和（４） 活动大陆边缘发展和大陆增生阶段（震旦纪—早古生代） 。     

河南省华北陆块南缘铅金成矿系统

华北陆块南缘是我国重要的多金属成矿带之一,可划分为两个成矿集中区:小秦岭-熊耳山金成矿带和栾川陆缘凹陷钼、钨、铅、锌成矿带.在其演化过程中形成不同的成矿系统,与铅成矿带有关的成矿系统为中新元古代拉张构造体制被动陆缘成矿系统:MVT型铅锌成矿系列和Sedex型铅锌成矿系列;中生代陆内碰撞成矿系统:与岩浆岩有关的热液充填交代型铅锌成矿系列.与金成矿带有关的成矿系统为古元古代古陆核边缘成矿系统:小秦岭石英脉型金矿成矿系列;中新元古代拉张构造体制被动陆缘成矿系统:熊耳山蚀变岩型金矿成矿系列.     

华北克拉通北缘高压麻粒岩研究进展和问题

本文系统总结了９０年代以来华北克拉通北缘高压粒岩的研究进展情况,简要介绍了华北克拉通北缘高压麻粒岩的空间分布、地质产状,概述了高压庥粒岩在原岩恢复、矿物组合及变质温压条件、矿物组合转化反应、成因假说和大地构造意义等方面的研究成果,指出高压麻粒岩在板块的构造／岩石圈研究领域的重要作用,并提出将来绎高压麻粒做进一步工作时需解决的首要问题。     

华北克拉通北缘浅成低温热液矿床:时空分布和构造环境

华北克拉通北缘是一条近东西向的浅成低温热液成矿带，总结该成矿带金／银矿床的地质地球化学特征，初步确定矿床产于克拉通基底之上的中生代火山盆地，并集中分布于辽吉地块、燕山山脉和太行山北端，断裂构造和火山机构控制了矿床定位；矿床和成矿岩浆岩的同位素年龄集中在170Ma～100Ma；成矿流体以大气水为主，混有岩浆热液；成矿物质主要来自前寒武纪变质基底，并有盖层物质混入。讨论表明，本成矿带不可能是太平洋板块、古亚洲洋板块或蒙古-鄂霍茨克板块俯冲的直接产物，而是西伯利亚与华北古板块碰撞所致，成矿岩浆-流体系统可能起源于同碰撞期的陆内俯冲，成岩成矿作用爆发于碰撞构造演化的挤压-伸展转变体制。     

扬子克拉通北缘早前寒武纪地壳演化——后河杂岩元素和同位素地球化学限制

陕南汉中碑坝地区是扬子克拉通少数可能存在太古宙结晶基底的地区之一。本文系统地研究了元素和同位素地球化学表明，后河“群”主要岩石类型之一的ＴＴＧ片麻岩形成时代约为２４００Ｍａ，其ＲＥＥ和岩石化学特征与新太古代ＴＴＧ片麻岩类似；混合岩类Ｓｍ－Ｎｄ同位素模式年龄表明其原岩或源岩的形成时代约为２７００Ｍａ的新太古代，在岩石化学成分上与钾质花岗岩或闪长质岩石相当，与太古宙高级区新太古代典型钾质花岗岩相近似；区内斜长角闪岩形成于２２００Ｍａ，与区内混合岩化作用发生的时代稍早或基本一致；局部存在的变流纹岩与火地垭群铁船山组双峰火山岩属同一岩浆作用过程在区内不同区段的体现；后河“群”各类基底岩石有基本同一的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄（１２０１Ｍａ±２４０Ｍａ），反映了元古宙中晚期构造热事件对早期各类岩石Ｒｂ－Ｓｒ同位素体系有深刻影响。     

辽东半岛南部早前寒武纪花岗质岩浆作用的年代学格架

激光ICP-MS锆石年龄测定结果显示,出露于辽东半岛南部金州地区的太古宙花岗岩形成年龄为2440～2500Ma左右,比辽宁北部—吉林南部大致同时的太古宙花岗岩形成略晚,或基本相当。结合其它地质证据,上述两者在太古宙可能是相互独立的两个块体(分别称辽南地块和辽北—吉南地块),它们在古元古代晚期因造山作用而拼合在一起。古元古代花岗岩形成于两个时期,早期形成的条痕状花岗岩侵位年龄为2160Ma,为辽河群沉积的基底岩石;晚期形成的斑状二长花岗岩和角闪辉石正长岩形成于距今约1850Ma,标志着辽吉古元古代造山作用的结束。据此,可确定辽河群沉积—变质的时限为距今2160～1850Ma,其演化时间不超过300Ma。     

华北陆块南缘华山、老牛山及合峪花岗岩体Sr-Nd,Pb同位素组成特征及其地质意义

华北陆块南缘的华山、老牛山及合峪等燕山期花岗岩体的主量元素、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,3个燕山期花岗岩类总体成分呈酸性,岩石主要属于高钾钙碱性系列;它们具有相似的微量及稀土元素组成模式,LREE,HREE分馏明显,轻稀土富集,Eu异常中等或不明显;富集Rb,Sr,Ba,Th,K,Pb和U等元素,亏损Ta,Nb,Zr,P和Ti等元素,岩体高Sr、低Y和Yb,暗示源区有石榴石残留。岩体的锶同位素初始比值ISr=0.706 878~0.717 383,平均0.708 798,εNd(t)=-17.93~-12.29,平均-14.99,二阶段Nd模式年龄TDM集中在1.6Ga~2.1Ga,具有低放射成因铅同位素组成特征,初始铅同位素比值为:206Pb/204Pb=17.337 94~18.158 22,平均17.630 84;207Pb/204Pb=15.457 71~15.530 59,平均15.491 12,208Pb/204Pb=37.811 19~38.278 67,平均38.012 22。元素和同位素地球化学特征表明,华山、老牛山及合峪等燕山期花岗岩体是华北陆块南缘加厚地壳底部熔融的产物,同时有幔源物质的混入。岩体是随着区域构造体制由挤压向伸展转换,软流圈上涌底侵上覆岩石圈,加热加厚地壳熔融而形成。     

华北地台北缘中段金矿成矿规律浅析及找矿方向

华北地台北缘地质环境复杂，金矿类型繁多，金矿空间分布不均一。对区内九处大型以上矿床的区域成矿地质背景、金矿成矿条件、控矿因素、成矿作用、矿床成因等进行对比和研究，认为区内的金矿床均属地层建造、构造、岩浆活动“三位一体”成矿；矿床成因类型有别，是成矿地质背景差异所造成的不同单元中的地层建造、构造运动、岩浆活动三个互补因素各自所起的作用不同所致；总结出不同类型金矿床的成矿规律，指出找矿方向和找矿靶区     

华北地块南缘太古宙灰色片麻岩及其成因

华北地块南缘太古宙登封花岗-绿岩地体和太华高级片麻岩地体中的英云闪长-奥氏花岗质和花岗闪长质灰色片麻岩多占据背斜核部或穹窿部位,它们是多期侵入的复合岩体。灰色片麻岩与表壳岩中的拉斑玄武岩构成双峰式岩套,属高Al_2O_3型,随岩浆演化,表现了Na_2O/K_2O,K/Rb比值逐渐降低,Rb/Sr比值升高的地球化学趋势,其LREE富集,HREE亏损U(Ce/Yb)_N=10—25]和Eu呈正异常。经模拟计算,登封灰色片麻岩是由石英榴辉岩约10—35％部分熔融形成,而石英榴辉岩系绿岩带中拉斑玄武岩的转变产物。太华灰色片麻岩可能由富含REE的母岩的部分熔融形成。