华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题.华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区.华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究.通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论.随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题.     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

华北克拉通中元古代基性岩墙群形成机制及构造应力场

本文通过研究华北克拉通中部中元古代基性岩墙群的单体形态和分布规律,分析岩墙群形成的力学机制,认为这些基性岩墙群主要是基性岩浆侵位于先存的张性或张剪性破裂中而成。晋北地区和五台－太行山地区的岩墙群主要为张剪性的,吕梁山地区和中条山地区的主要为张性。根据岩墙群的分布规律、侵位方向和力学机制及其与燕辽－中条拗拉槽系之间的关系,认为华北克拉通中部中元古代的区域构造应力场是张性和张剪性构造环境,其主压应力来     

华北克拉通1.75Ga基性岩墙群特征及其研究进展

基性岩墙群是地壳伸展背景下,来自地幔的基性岩浆侵入体。华北克拉通同世界上其它克拉通一样,广泛发育前寒武纪基性岩墙群。它们在不同时代均有产生,其中1.75Ga前后的规模最大,分布范围最广,几乎遍布整个克拉通,对其进行深入研究,可以揭示华北克拉通该期构造演化过程。华北克拉通1.75Ga前后的岩墙几何形态多变,直立或近直立,走向主要为NNW向和近EW向。岩石以拉斑玄武质岩类占绝对优势(>80%),主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石。根据岩墙走向、岩浆分异程度和岩石地球化学特征可将其分五组:低分异LT组、低分异HT组、高分异NW组、高分异EW组,以及具明显差异的高铁系列。同位素和微量元素研究显示,岩浆源区主要与富集Ⅰ型地幔(EMⅠ)、弱亏损的常规地幔(DM-PREMA)以及陆下岩石圈地幔有关。目前对华北克拉通1.75Ga基性岩墙群产出的构造环境在认识上有分歧,其中地幔柱观点和碰撞后伸展观点最为人们所关注。     

华北克拉通北缘凉城基性岩墙成因及古地理的重建意义

为揭示华北克拉通北缘凉城基性岩墙的形成时代、岩石成因、构造背景及对罗迪尼亚超大陆重建的意义,本研究借助激光烧蚀多接收器等离子质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究手段,对凉城桃花沟岩墙开展了系统研究.研究结果显示,凉城桃花沟岩墙为新元古代早期(903±15 Ma)基性岩浆活动的产物,归属拉斑岩石系列,具有较高的TFeO(12.78％～16.30％)及TiO2(2.59％～3.31％)含量、较低的 MgO(2.87％～3.83％)、Cr(32.7×10-6～42.0×10-6)、Ni(11.6×10-6～14.5×10-6)含量及 Mg#值(29～38),富集轻稀土元素(LREE)、Rb、Pb、Zr及 Hf 元素,亏损 Ba、Sr、Nb、Ta、Ti 及 Eu(Eu/Eu*=0.74～0.83)元素.锆石原位εHf(t)范围为2.4～13.4,单阶段Hf模式年龄(tDM1)范围为1357～892 Ma.综合研究显示,凉城桃花沟岩墙形成于陆内裂谷构造背景,母岩浆来源于较深(～80 km)的软流圈地幔,并且源区有辉石岩组分参与;岩浆经历了橄榄石、单斜辉石、斜长石、铁钛氧化物及磷灰石的分离结晶并遭受了地壳混染作用的影响.地球化学数据表明华北克拉通新元古代早期基性岩浆作用记录了从陆内裂谷向大陆裂解的转换过程.地质及古地磁资料支持新元古代早期华北克拉通与劳伦古陆相邻,其是否与圣弗朗西斯科-刚果克拉通相邻需要更多古地磁证据来检验.     

天镇-怀安地区变质基性岩墙群:华北克拉通古元古代末期碰撞-伸展构造体制转换标志

古元古代是华北克拉通形成过程中重要的造山构造演化阶段,该阶段形成的基性岩墙群,为深入理解裂解-俯冲-碰撞-抬升的造山构造-岩浆过程提供了重要信息.本文报道了天镇-怀安地区广泛分布于新太古代-古元古代变质基底中的变质基性岩墙（二辉麻粒岩）,野外产状与区域主期构造面理协调一致,主要由单斜辉石、斜方辉石、斜长石和少量角闪石组成.LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素定年获得变质基性岩墙的变质年龄为1 820~1 834 Ma,与区内麻粒岩相变质事件一致,结合区域基性岩墙年龄记录,推测其原岩形成年龄为1.95~1.91 Ga.根据岩石地球化学特征可将变质基性岩墙划分为高Mg低Ti型和低Mg高Ti型两类,两者经历了不同程度的橄榄石、单斜辉石和斜长石的分离结晶.两类基性岩墙均亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti、Zr和Hf）,结合锆石Hf同位素分析,研究表明基性岩墙来源于俯冲流体交代的岩石圈地幔或者受到过地壳物质的混染.华北克拉通古元古代存在2.16~2.04 Ga和1.97~1.83 Ga两期基性岩墙侵位事件:早期代表在初始克拉通基础上发生的板内裂解过程,晚期记录了由俯冲碰撞到伸展的转换过程,即碰撞造山构造体制由水平挤压转变为垂向抬升,构造转换时限大致介于1.95~1.91 Ga.      

华北克拉通东缘新元古代早期基性岩床的时代及其地质意义：来自锆石学的证据

华北克拉通东缘新元古代基性岩床（墙）产出的构造背景对恢复该克拉通在Rodinia超大陆的位置具有重要意义.通过对大连和徐州地区4个基性岩床样品中锆石的结构、与其他矿物共生关系、微量元素特征进行分析,发现它们具有典型的基性岩浆锆石的结构和微量元素特征,大部分的结晶温度（约800~900 ℃）与大洋中脊玄武岩中的锆石一致,并且可以观察到部分锆石以包裹体形式出现在单斜辉石中.以上特征说明这些锆石形成于基性岩浆冷却结晶早期阶段,其U-Pb年龄（881 Ma、876 Ma、914 Ma、925 Ma）可以代表基性岩床的侵位时代,其微量元素表现出大陆岛弧岩浆锆石的特点.结合基性岩床（墙）的几何分布及岩浆活动持续时间,推测它们可能形成于与俯冲相关的拉张环境.     

华北克拉通南缘中条山-嵩山地区1.78Ga基性岩墙群的地球化学特征及构造环境

幔源岩浆侵位产生的基性岩墙群是地壳伸展裂解的重要标志。华北克拉通南缘中条山-嵩山地区出露有大量的中元古代基性岩墙群,对其研究将有助于深入了解华北克拉通中元古代构造演化特征。其岩石类型以辉绿岩为主,少量辉长辉绿岩和辉绿玢岩; 主要造岩矿物为斜长石和单斜辉石,其它矿物包括角闪石、Fe-Ti氧化物、磷灰石、黑云母、碱性长石和石英。锆石SHRIMP U-Pb年龄为1785±18Ma,代表岩墙的结晶年龄。岩石K2O+Na2O含量为3.63%~6.18%,K2O/Na2O比值为0.73~1.38,FeOT含量较高(10.03%~13.59%),属于拉斑玄武岩系列。岩石的稀土元素含量高(142×10-6~381×10-6),亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、La等大离子亲石元素,全岩εNd(t)值为-6.2~-8.1。岩墙的固结指数(SI)和MgO含量呈明显的正相关关系,说明幔源岩浆发生过明显的结晶分异作用。地球化学分析表明,研究区基性岩墙属于板内拉斑玄武岩系列,与熊耳群火山岩有相似的地球化学特征; 基于两者紧密的产出关系,我们认为该区岩墙可能是熊耳群火山岩的通道岩墙,共同代表了华北克拉通东、西陆块碰撞后伸展事件。     

阿拉善地块性质和归属的再认识

阿拉善地块被认为是一个前寒武纪微陆块,其归属和演化历史长期存在争议。一部分学者认为其为华北克拉通的组成部分,是华北克拉通的西延;一部分学者认为与扬子或塔里木克拉通具有亲缘性;还有一些学者认为具有独立的地质演化历史。本文综合近年来阿拉善地块的研究进展,结合我们新的研究资料,梳理了阿拉善地块自新太古代到显生宙的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识：1）阿拉善地块的早前寒武纪变质基底记录了2.7~3.0Ga陆壳生长、~2.5Ga TTG岩浆-变质事件,2.0~2.3Ga岩浆事件,以及1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期重要的变质事件,具有与华北克拉通相似的岩石组成和地壳演化历史;2）阿拉善地块发育与华北克拉通相似的中-新元古代沉积岩系,其碎屑锆石具有来源华北克拉通本身的物源区特征,反映出阿拉善地块直到中元古代-新元古代早期仍可能是华北克拉通的一部分;3）阿拉善地块显生宙的多期岩浆-构造-变质事件可能主要是中亚造山带早古生代以来造山作用的响应,而不是阿拉善地块与华北克拉通碰撞的产物。从奥陶纪到早二叠世,阿拉善地块可能处在古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境;4）河西走廊-贺兰山南部早古生代沉积岩系（大黄山群和香山群）不属于阿拉善地块,而是祁连造山带的组成部分,其碎屑锆石组成和代表的物源特征不能作为阿拉善地块与华北克拉通在早古生代彼此分离的证据。     

Middle–Late Triassic sedimentation in the Helanshan tectonic belt: Constrain on the tectono-sedimentary evolution of the Ordos Basin,North China

The Helanshan tectonic belt is located to the west of the Ordos Basin, and separates the Alxa (or Yinshan) Massif to the west from the Ordos block to the east. Triassic sedimentation in the Helanshan tectonic belt records important information about tectono-sedimentary process between the Alxa Massif and the Ordos block. Detailed geological mapping and investigation on the lithological package, sedimentary facies and paleocurrent orientation have been conducted on the Middle to Upper Triassic clastic rocks in the Helanshan tectonic belt. The succession is characterized by upward-fining sequence and comprises coarse grained alluvial-fluvial facies in the lower part as well as deltaic-lacustrine facies in the upper part. Based on detailed study and comparisons on the sedimentary sequence along various sections, the Middle to Upper Triassic strata have been revealed that show clear southeastward-deepening sedimentary differentiation and transgression from southwest to northeast, which are consistent with the southeastward flowing paleocurrent. These features indicate a southeastward-dipping paleogeography in the Helanshan tectonic belt, which was original western part of southeastward orientated fluvial-lacustrine system in the northwestern proto-Ordos Basin. Further to the east, the Triassic succession in the Ordos Basin displays gradually thickening and alluvial-fluvial system flowed from southeast to northwest, showing a huge thick sedimentary wedge in the western basin margin. Together with the Late Permian-Early Triassic closure of the Paleo-Asian Ocean to the north, the Late Triassic extensional structures and diabase dykes in the Helanshan tectonic belt, all the above sedimentary features could be mostly interpreted as records of an extensional basin correlated to post-collisional collapse of the Central Asian Orogenic Belt.     

华北晚前寒武纪镁铁质岩墙群的流动构造及侵位机制

华北克拉通中部广泛发育晚前寒武纪镁铁质岩墙群。这些岩墙群未变形和未变质,保存了清晰完好的流动构造,完整地反映了前寒武纪岩浆活动的特征和流动构造,这在世界上是罕见的。通过对晚前寒武纪镁铁质岩墙群的形态和流动构造研究,如:流动线理、矿物组构和磁组构等,提出岩墙群的侵位方向和侵位方式。结合本区岩墙群与燕辽—中条拗拉槽系的关系以及岩墙群的力学性质,探讨本区岩墙群的侵位机制。     

华北克拉通晚前寒武纪镁铁质岩墙群K－Ar年龄及地质意义

华北克拉通腹地山西地块内广泛发育大规模的晚前寒武纪镁铁质岩墙群。通过对晋北地区新平堡镁铁质岩墙群９个样品的Ｋ－Ａｒ年龄等时线分析,这些岩墙可能形成于１４３０Ｍａ．从山西各地所采集的６４个镁铁质岩墙群样品的Ｋ－Ａｒ表观年龄统计分析可见,华北克拉通腹地内广泛发育的镁铁质岩墙群主要形成于中元古代１０００～１８００Ｍａ间,活动高峰期在１２００～１６００Ｍａ。     

贺兰山孔兹岩系的变质时代及其对华北克拉通西部陆块演化的制约

贺兰山孔兹岩系作为华北克拉通西部孔兹岩带的重要组成部分,其变质时代问题一直悬而未决.利用SHRIMP锆石U-Pb定年技术,对贺兰山孔兹岩系中3个代表性富铝片麻岩(石榴堇青钾长片麻岩、石榴堇青二长片麻岩与石榴黑云斜长片麻岩)样品进行了精确定年.发现这3种岩石虽处不同层位,但其碎屑锆石年龄却非常集中,各测点207Pb/206Pb年龄总体变化在2.0～2.1Ga之间,加权平均年龄则在2017～2040Ma之间.这些碎屑锆石都具有岩浆结构特征,反映当时曾存在大规模花岗质岩浆活动,所成岩体为孔兹岩系沉积提供了充足物源.另有少量大于2.5Ga的碎屑锆石(2520～2949Ma),表明本区存在太古代岩浆活动记录.本区石榴堇青二长片麻岩中发育典型的变质增生锆石,其成因很可能与黑云母的脱水熔融反应有关.利用该锆石确定贺兰山孔兹岩系的变质时代为1950±8Ma.该时代与东部大青山、乌拉山孔兹岩系变质时代相同,表明华北克拉通西部的阴山地块与鄂尔多斯地块大体是以平行的方式正面拼贴到一起的,形成了目前的孔兹岩带.