大别造山带和扬子陆块北缘中生代玄武岩铅同位素组成及构造意义

大别造山带在地球化学分区上属于扬子大板块还是华北大板块一直存在争议。近年来，一些学者根据其显生宙矿石铅和花岗岩长石铅（揭示地壳铅）具有低铅同位素成分特征，将大别造山带整体划归华北大板块。本文对大别造山带南部（黄陂、新洲、大悟地区）、腹地（麻城地区）和扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成（揭示地幔铅）研究表明，大别造山带具有高放射性成因铅同位素特征，与扬子铅同位素省中南扬子亚省基本一致。扬子陆块北缘（黄石地区）晚中生代碱性玄武岩铅同位素组成与扬子铅同位素省中北扬子亚省基本一致。铅同位素组成特征和Th-U-Pb体系变异趋势均表明：（1）大别造山带晚中生代地幔属于扬子地幔，与华北地幔存在明显区别；（2）大别造山带壳、幔铅同位素成分上存在明显的非耦合特征，反映大别造山带壳幔演化历史的复杂性。     

扬子陆块北缘大洪山地区发现晋宁期造山带

对随南大洪山地区地质构造发展演化的认识,一直存在较大分歧.近期在该地区基础地质调查研究中取得了一些新进展:新厘定了扬子陆块北缘远安-京山地块、大洪山俯冲增生杂岩带和三里岗岩浆弧.在大洪山增生杂岩带内MORB型辉绿岩中取得820 Ma年龄资料、洋岛型玄武岩中取得817 Ma年龄资料;在三里岗岩浆弧内,于岛弧英安岩中取得841 Ma年龄资料、英云闪长岩中取得876.9 Ma年龄资料,首次在扬子陆块北缘(湖北境内)确立了晋宁期造山带的存在.     

皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素特点及其大地构造意义

根据Nd同位素模式年龄通常保留源区大陆地块的平均年龄的原理,作者研究了皖南上溪群千枚岩和震旦系到二叠系沉积岩的Nd同位素组成和模式年龄。发现千枚岩和沉积岩具有不同的Nd同位素组成和模式年龄,它们明显地分成二组。千枚岩的~(147)Sm/~(144)Nd=0.1220~0.1290,T_(DM)~(Nd)＝1.63~1.69Ga;沉积岩的~(147)Sm/~144Nd＝0.1100~0.1182,T_(DM)~(Nd)=1.92~2.14Ga。这表明,它们来自不同的物源区:上溪群可能来自附近的古岛弧双桥山群;沉积岩可能来自大别古陆和华北地台。     

旋转拖拉构造─—从扬子陆块北缘地质演化试论一种可能的地壳运动形式

扬子陆块北缘长达20多亿年的地质历史由绘了一个陆亮明晰的单向演化过程,并给我们提出了一些用现有学说难以解释的问题。本文试图以这些资料为起点,吸收板块构造和其它学说总结的基本事实及新的研究进展,从天体运动的角度出发,研究地球的圈层结构、质量分布与地壳运动、地壳演化,提出了一个源于旋转拖拉力的地壳运动形式。     

扬子克拉通北缘碎屑沉积岩地球化学特征及意义

通过系统研究扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区后太古代变质沉积岩的主量元素、微量元素和Nd同位素组成, 得出如下结论: (1) 扬子北缘中、晚元古代三花石组杂砂岩的ε_Nd(t), 分别为+2.72和+0.69, T_DM分别为1.40Ga和1.57Ga, 与扬子北缘同时期西乡群火山岩具有相近的Nd同位素组成, 扬子克拉通北缘新元古代存在的岛弧物质控制着该区中、晚元古代沉积物源的地球化学组成, 后河群碎屑物质对火地垭群沉积岩有一定的影响; (2) 扬子克拉通北缘古生代沉积物源区以再旋回沉积物源为主, 并随时间变化对再旋回沉积物源的接受逐渐加强, 沉积源区的长英质物质逐渐增多, 分异程度越来越高; 西乡-碑坝小区从寒武纪-志留纪沉积物源很可能是扬子克拉通基底崆岭群和基性火山岩等风化剥蚀后混合的产物, 本区从晚泥盆世开始, 其沉积物源区与秦岭群片麻岩的风化剥蚀有明显的关系; (3) 扬子北缘西乡-碑坝小区从晚二叠世到早侏罗世碎屑沉积岩的ε_Nd(t) 比早古生代碎屑沉积岩的明显偏大, 结合微量元素数据分析, 这与晚二叠世峨眉山玄武岩的多次喷发(火山灰) 和风化剥蚀作用有关.      

扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学制约

本文通过对扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩年代学、Hf同位素及地球化学研究,限定其形成时代、物质来源以及所处的大地构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明上两地区二长花岗岩形成于新元古代早期,年龄为909±5Ma。锆石Hf同位素显示二长花岗岩的ε_(Hf)(t)既有正值也有负值,在-6~+3.4之间,变化较大。tDM2变化于1570~2156Ma,平均值为1802Ma,当ε_(Hf)(t)为最小负值-6.0时,tDM2为2156Ma。表明其物源主要是约1800Ma新生地壳的部分熔融,混染了部分古老地壳。地球化学显示,二长花岗岩的SiO_2含量较高,平均值达75.46%,均属亚碱性系列,且均为铝质过饱和(A/CNK=0.93~1.29);轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE)、具有明显的Nb、Ta负异常,并具有与上部陆壳非常相似的蛛网图曲线,在花岗岩的构造环境判别图解中落入弧花岗岩区,其应是扬子陆块北缘大陆边缘弧岩浆的产物。     

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛,但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中,发育大量层状毒重石和重晶石矿床,两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律,构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点,结果显示,在以毒重石矿石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较低,变化范围较小（22．1‰～37．0‰）,平均27．3‰（n=11）,基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水,并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用;与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中,重晶石样品的δ^34S值相对较高,变化范围较宽（33．4‰～57．6‰）,平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变,反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值,说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集,归因于硫酸盐还原菌的活动。     

华北陆块、秦岭地块和扬子陆块构造演化的古地磁证据

通过对河北井陉和湖北宜昌、兴山的39个采样点、392个样品进行的古地磁测试,以及7个采样点、71个样品中的原生剩磁以及笔者前期研究结果,系统分析了三大块体的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度自寒武纪以来的变化特征,并进行了古地理复原。研究表明,三块体为不同地质构造单元,寒武纪时,华北陆块、秦岭地块以及扬子陆块自北到南顺序排列于北纬2.9°、南纬5.5°以及南纬17.0°。秦岭地块北侧和南侧分别存在一古洋盆,此时华北陆块和扬子陆块相距约1400Km左右;三块体向北漂移的过程中伴随着旋转运动;三块体开始拼合的时间为晚二叠纪至早三叠纪之间,华北陆块和秦岭地块完全拼合的时间为早三叠纪至中三叠纪之间,三块体完全拼合的时间为中三叠纪至晚白垩纪之间;晚白垩纪以后,一体化的三块体继续向北漂移,并于第四纪到达现今地理位置。     

华南扬子与华夏陆块古-中元古代基底地壳微量元素地球化学示踪探讨

从早期宙以垂向分异增长为主的思路出发,将华南扬子陆块和华夏陆块变质基底中相似岩类（陆源碎屑岩、变基性火山岩夹层和晋宁期花岗岩类）作为研究对象,选择了相容性接近的７对元素（Ｒｂ／Ｃｓ、Ｓｒ／Ｂａ、Ｔｈ／Ｕ、Ｎｂ／Ｔａ、Ｚｒ／Ｈｆ、Ｐｄ／Ｐｔ和Ｃｒ／Ｎｉ）作为示踪手段,对华南大陆古－中元古代基底的物源特征和后期演化进行了探讨,得出了几点初步认识：（１）扬子、华夏两陆块前元古宙“原始”地壳具有相近的物质     

华北与扬子陆块的碰撞时代及过程

秦岭—大别山造山带是我国东部华北陆块与扬子陆块相互碰撞形成的。它作为我国东部天然地质界线历来受到国内外学者重视。尤其近年来在大别山及其东延部分(苏—鲁地体)发现了柯石英和金刚石,使它成为世界上最大的超高压变质带并引起广泛注意和兴趣。确定这两大陆块的碰撞时代及过程是认识秦岭—大别山造山带形成演化机制及中国东部大陆形成演化历史的关键。然而正是在这一关键问题上地质学界存在着明显的认识分歧。国家自然科学基金资助项目“华北与扬子陆块的碰撞时代”(编号:4870188)及“秦岭造山带多期蛇绿岩识别”(编号:49070165)正是试图通过对与碰撞造山运动有关的高压变质岩(榴辉岩、蓝片岩)及蛇绿岩的同位素年代学和地球化学研究以求为解决这一重要地学基础研究课题做出贡献。经过近六年的工作,在认识华北与扬子两大陆块碰撞时代和过程以及合柯石英榴辉岩的成因方面取得了重要进展。     

华北陆块北缘哈毕力格铀矿床S、Pb同位素组成及对成矿作用的指示

哈毕力格铀矿床位于华北陆块北缘中段,主要受乌兰哈达—猴儿山背斜和区内断裂控制。铀矿化主要产于新太古界乌拉山群第二岩段石英岩中,一直被认为是变质成因铀矿床。在分析该矿床成矿地质背景和矿化特征的基础上,系统研究了矿石与围岩中黄铁矿的硫、铅同位素特征。数据表明,硫同位素组成变化于-4.7‰～12.9‰之间,暗示成矿流体主要来自岩浆热液,同时遭受了地层物质的混染。铅同位素组成(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=36.147～42.968,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.919～34.268,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=19.488～168.032)远高于单阶段演化模式组成,不同样品的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb线性关系良好,为典型的二阶段铅同位素演化体系,表明变质地层为成矿作用提供了铀源。通过放射性²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb计算,结合区...     

扬子陆块北缘构造演化新认识：来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层（本文所指花山群）两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca. 830 Ma至ca. 800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

     

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有～880～800 Ma、～2 000 Ma、～2 500 Ma及～2 700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作,将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724～714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近,反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)集中在～3.7～3.1 Ga、～2.5～2.0 Ga和～1.3～1.0 Ga,反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据,黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异,说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.     

扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800～714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。     

扬子陆块东南缘南华纪地层对比

扬子陆块东南缘的南华纪地层剖面众多 ,依据我国南华系与国际上“成冰系”相对应的原则 ,选择了其中 5条具代表性的剖面进行对比研究后认为 :扬子东南陆缘的冰川事件序列为长安冰期、富禄 (莲沱 )间冰期、古城冰期、大塘坡间冰期、南沱冰期 ;鄂西一带缺失长安冰期沉积 ;长安组的底界可定为南华系的底界 ,南沱组 (或洪江组 )的顶界可定为南华系的顶界 ;上下统的分界在莲沱组 (或富禄组 )与古城组之间 ;以冰川事件为主线 ,结合同位素年龄值 ,探讨了组与组跨相区对比中存在的问题以及南华系的年限。     

扬子陆块西南缘3.8 Ga碎屑锆石及其地质意义

古老锆石和岩石的发现,是探索地球早期地质演化的关键.为进一步揭示扬子陆块基底物质组成和早期地壳形成演化,采用LA-ICP-MS锆石微区U-Pb测年,对扬子陆块西南缘禄丰地区东川群变质砂岩进行了年代学研究,发现3 822±21 Ma的古老碎屑锆石.这是目前在扬子陆块获得的第2颗>3.8 Ga的古老锆石,也是目前在该地区发现的最老锆石.变质砂岩碎屑物质主要包括4个峰值年龄（~2 320 Ma、~2 162 Ma、~2 036 Ma和~1 915 Ma）,2颗最年轻的锆石年龄基本限定了东川群早期最大沉积时限,与区域上火山岩时代相吻合.另外还包含少量中-晚太古代（2.6~2.9 Ga）和始太古代（3.7~3.8 Ga）的碎屑物质.Hf同位素组成显示这些碎屑锆石具有不同成因,其中2 674~3 822 Ma的碎屑锆石总体具有正的ε_Hf（t）值和2.9~3.9 Ga的两阶段模式年龄,暗示扬子陆块在冥古宙-古太古代时期就有一定规模的新生陆壳分布.古元古代（1.9~2.4 Ga）的岩浆活动除有少量古元古代（2.3~2.4 Ga）新生地壳组分熔融外,大多为太古宙（2.5~3.7 Ga）古老地壳部分熔融.中元古代更多表现为古老地壳的熔融和物质再循环.研究结果为深化扬子陆块早前寒武纪地质演化认识提供了新资料.      

早震旦世扬子陆块东南缘构造性质探讨

陆源碎屑岩特征与板块构造构造性质有着密切关系，本文通过沉积岩石学，地球化学分析确定早震旦世扬子陆块东南缘的构造性质有被动大陆边缘，并简述了其构造演化史。     

扬子陆块南缘东段反转剪切褶皱及韧性剪切带阵列

扬子陆块南缘东段的中元古界诸家群浅变质岩系中发育一系列“Ｓ”形剪切褶皱，它们是由Ｚ形褶皱发展而成的反转剪切褶皱，且伴随着雁行状、网结状、平行带状剪切带阵列的形成。它们的生成演化过程反映了加里东期扬子陆块与南华陆块碰撞呈右行走滑对接。     

大别造山带北缘石炭系胡油坊组砾石特征及其构造意义

大别造山带北缘晚石炭世胡油坊组内含有一套岩块砾岩层 ,砾石主要由绿片岩相的石英片岩、绢云母石英片岩、石英岩和千枚岩组成 ,其次有变余砂岩和碳酸盐岩等。Rb- Sr同位素测定表明 ,绿片岩相砾石经历了晚元古代末期和晚古生代两期变质事件 ,全岩等时线年龄为 5 6 5± 30 Ma和 30 7Ma。变质岩砾石不是来源于佛子岭群或信阳群 ,而可能来自于扬子陆块的中、晚元古代地层。砾石以及古生物的证据还表明 ,大别山在古生代时存在一个主要由扬子陆块早古生代碳酸盐岩和中、晚元古代变质岩组成的构造剥露区 ,不存在一个大别山古岛弧。