华北克拉通碎屑沉积岩地球化学:异常太古宙—元古宙界线的初步研究

分析了华北克拉通新太古代—三叠纪 16个碎屑沉积岩组合样品。与Taylor和McLennan等提出的太古宙—元古宙界线前后沉积岩及上地壳化学组成变化不同 ,新太古代五台群沉积岩具明显负Eu异常 ,相容元素含量很低 ,不相容元素含量较高 ,与典型后太古宙沉积物组成类似。而古元古代沉积岩比五台群显示出异常高的Eu/Eu 值 ,w(Sc) /w(Th) ,w(Cr) /w (Th)比值。青白口纪、寒武纪、石炭纪和二叠纪沉积岩显示正常的后太古宙沉积岩特征。三叠纪沉积岩的Eu/Eu 值 ,w (Sc) /w (Th) ,w(Cr) /w(Th)比值再次显著升高 ,推测与华北和扬子克拉通最终的陆陆碰撞作用有关。因此 ,太古宙—元古宙界线并不一致对应于上地壳演化程度迅速增高。大陆上地壳并非总是向着分异程度提高的方向演化 ,而是部分时期可出现演化程度降低的异常现象。     

华北克拉通太古宙构造热事件时代及演化

华北克拉通存在3.8 Ga以上的形成演化历史,存在4.0~4.1 Ga锆石年龄记录.本文对华北克拉通太古宙变质基底构造热事件进行了综述,重点是事件时限.最古老变质锆石年龄记录为3.71~3.75 Ga和4.0 Ga,为北秦岭造山带西段古生代变质火山-沉积岩中的碎屑或外来锆石.古太古代（~3.3 Ga）构造热事件在鞍山地区广泛存在,导致条带状奥长花岗岩形成.新太古代早期-中太古代晚期变质锆石年龄可进一步划分为两期:2.65~2.85 Ga和~2.6 Ga.2.65~2.85 Ga变质锆石年龄记录存在于胶东、鲁西、鲁山地区.由于后期构造热事件影响,在很多情况下难以确定变质锆石的准确年龄,但>2.65 Ga构造热事件在华北克拉通无疑存在.与2.65~2.85 Ga构造热事件相比,~2.6 Ga构造热事件更为发育,除在鲁西地区广泛存在外,在胶东、鲁山等地也存在.可把2.6 Ga作为华北克拉通新太古代早期和晚期的年龄界线.华北克拉通最重要的太古宙构造热事件出现在新太古代晚期（2.49~2.53 Ga）.所有太古宙岩石分布区,都遭受了这一构造热事件影响.总体上,与华北克拉通南部地区相比,华北克拉通北部地区普遍记录了更高级别变质作用,可能与地壳剥蚀深度不同有关.华北克拉通太古宙变质作用强度和范围随时间演化不断增大,在新太古代晚期达到高潮.与太古宙大陆壳厚度和规模随时间演化不断增大的演化趋势一致.一些地区存在古元古代最早期（2.40~2.47 Ga）甚至更年轻的变质锆石年龄记录,并不意味着构造热事件的真实存在,而是古元古代晚期构造热事件强烈叠加改造的缘故.      

深海二叠——三叠系界线研究现状

综述了深海二叠（Ｐ）－－三叠系（Ｔ）界线研究现状，介绍了深海Ｐ－Ｔ界线附近岩石地层，生物地层、缺氧事件及生物绝灭和复苏的研究进展，指出了深海Ｐ－Ｔ界线，缺氧事件和生物绝灭研究的分歧、不足及其症结。     

华北克拉通南缘太古—元古宙界线安沟群火山岩的年龄及地球化学

河南登封地区登封群和安沟群记录了华北克拉通南缘太古宙—元古宙界线两侧地层较完整的演化历史.Kr?ner et al.(1988)曾获得登封群顶部老羊沟组变英安岩中锆石的SHRIMP年龄为(2 512±12)Ma.本研究获得不整合覆盖在登封群之上的安沟群同源双峰式拉斑玄武岩和英安岩7个样品全岩Sm-Nd同位素等时线年龄为(2 507± 96)Ma, MSWD=6.3, 初始143Nd/144Nd=0.509 560±0.000 093, ε_Nd(2.5 Ga)=3.27±1.82.上述年龄制约了登封群顶部长英质火山岩与安沟群底部的双峰火山岩之间的年龄相差最多应不超过113 Ma.安沟群演化程度较低的拉斑玄武岩La/Nb比值为0.66~ 1.14, 与软流圈地幔的比值接近, 而明显不同于岛弧玄武岩(La/Nb < 2.0).结合安沟群火山岩的双峰特征, 这些说明太古宙末或元古宙初期至少华北克拉通南缘已进入陆内裂谷伸展环境.      

前寒武纪大陆地壳地质构造演化研究进展与问题

前寒武纪地质构造是地球系统科学研究的一个承前启后的重要组成部分,现存最古老的固体地球物质是38亿年前的大陆长英质岩石。以地质构造热事件为标志确认早中太古代已有30亿年年龄值的大陆克拉通化,而新太古代末大陆地壳已出现普遍的克拉通化。由深变质作用岩石测得的p-t值推断当时地温梯度与现今大陆稳定区相似,大规模的陆壳区断块已具基本刚性特征,使板块构造运动模式基本适用于太古宙地壳演化。古元古代末陆壳普遍隆升和遭剥蚀,陆壳生长作用导致形成大陆区块上的裂谷型坳拉槽系。中元古代起,世界约于18亿年前近乎同时出现不变质的沉积盖层,使前寒武纪明显必需划分为早、晚前寒武纪两大阶段。华北克拉通区是世界大陆克拉通地壳的组成部分,与世界各大陆克拉通演化有很好的可对比性,在前寒武纪超级大陆重建中有一定位置。在现今阶段研究基础上,对华北克拉通区提出了几个前瞻性的基础研究课题,应予深入探索。     

辽南地块新太古代2.52～2.46Ga构造-热事件的识别及地质意义

胶-辽-吉活动/造山带是华北克拉通早前寒武纪基底三条古元古代构造带之一,对其邻区内太古宙地质体的岩石组合和时空分布的研究,可为制约胶-辽-吉带的构造属性以及华北克拉通东部在古元古代时期的构造格局提供重要依据。胶-辽-吉带的北侧为龙岗地块,南侧为辽南和狼林地块,本文对辽南地块中典型前寒武纪基底变质岩石进行了详细的野外地质、岩石学和锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,结果显示原岩为石英闪长岩或英云闪长岩的黑云角闪片麻岩(DL05-1)和侵入其中的花岗质脉体(DL05-2)分别形成于2523±11Ma(MSWD=0.62)和2505±13Ma(MSWD=0.67),原岩为TTG岩系的黑云斜长片麻岩(DL10-1)形成于2521±12Ma(MSWD=1.15)。2件斜长角闪岩样品(DL12-1和DL07-1)分别给出2521±16Ma(MSWD=1.9)和2464±20Ma(MSWD=0.72)的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄,前者的锆石形态、结构和Th-U体系组成具有高温岩浆成因的特征,因此2521±16Ma代表基性原岩的形成时代,后者的锆石没有明显的内部结构,且Th、U含量低(分别为6×10~(-6)~29×10~(-6)、9×10~(-6)~26×10~(-6))具变质重结晶锆石的特征,2464±20Ma代表区域变质事件的年龄。侵入斜长角闪岩的2件花岗片麻岩样品(DL12-2和DL07-2)207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2498±18Ma(MSWD=1.4)和2.1Ga,1件钾质花岗岩样品(DL17-1)由于强烈的Pb丢失未能获得准确的形成年龄,根据野外产状和锆石U-Th-Pb组成推测该钾质花岗岩形成于新太古代晚期。虽然辽南地块内太古宙表壳岩的时空分布规律目前还不清楚,但本文的研究结果进一步确认,辽南地块内存在新太古代2.52Ga基性岩、闪长岩和TTG组合,它们的形成时代总体上不晚于共生的花岗岩(2.50Ga),而后辽南地块经历了新太古代晚期2.46Ga区域变质作用的改造。侵位时代接近2.1Ga花岗岩的存在表明辽南地块太古宙陆壳在形成后受到2.1Ga构造-热事件的影响。另一方面,本文研究的花岗质岩石样品中残余锆石核年龄分布于2.61~2.51Ga,表明辽南地块内古老大陆地壳物质的形成时代至少可以追溯至新太古代早期。辽南地块内太古宙岩浆、变质作用时限和陆壳物质的形成时间都与华北克拉通东部可以对比,具有华北的太古宙基底属性。与狼林地块相比,辽南地块内太古宙的岩石类型更加丰富,规模也更大;与胶-辽-吉活动/造山带北侧龙岗地块相比,辽南地块内尚没有发现大规模条带状铁建造(BIF)和形成于新太古代之前(2.8Ga)的岩石,且变质程度相对较低。目前的地质和年代学证据尚不支持辽南地块与胶-辽-吉带北侧的龙岗地块原属于同一陆壳基底。     

内蒙千里山太古代蒸发岩：常量元素、微量元素及硫同位素证据

华北内蒙千里山铁矿的方柱石透辉石岩非常发育,根据与国外其他太古代同类岩石对比可知,这种岩石是太古代变质蒸发岩。无论岩石类型,矿物组合还是岩石化学与矿物化学成分都与已知的太古代蒸发岩相吻合。用微量元素Ba-Sr判别泥质岩属于半咸水沉积。特别是含矿岩系的S同位素成分分析更证明千里山铁矿是蒸发岩成因。其黄铁矿样品中δ^34S最大值为5．7‰,最小值为－1．3‰,平均值为1．4‰,方柱石样品δ^34S最大值为2．3‰,最小值为2．1‰平均值为2．2‰。两种样品的δ^34S相差不大,而且都接近0值。接近原始海洋S同位素成分。这也从另一侧面证明了千里山铁矿是太古代蒸发岩成因。     

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。     

Petrogenesis of Two Types of Archean TTGs in the North China Craton: A Case Study of Intercalated TTGs in Lushan and Non-intercalated TTGs in Hengshan

TTG(Tonalite-Trondhjemite-Granodiorite) gneisses,a major component of Precambrian continental crust,play a significant role in understanding the process and mechanism of the crustal evolution in the early periods of the Earth. In terms of field occurrence,there are two kinds of Archean TTGs in the NCC(North China Craton): intercalated and non-intercalated TTGs. In this contribution,we make a comprehensive comparison of these two types of TTGs from the typical areas(Lushan and Hengshan) in the NCC with an aim to constrain their petrogenesis. The results suggest that they have similar mineral assemblages of Pl + Qtz + Bt ± Amp ± Kfs but different field appearances and geochemical compositions,thus probably reflecting different source materials and tectonic settings. Differences in the contents of characteristic elements,such as Sr,REE and HFSE,suggest that the nonintercalated TTGs in Hengshan were generated at deeper levels than those of intercalated TTGs in Lushan. Constraints from element contents and geochemical modeling results are consistent with derivation from dual sources involving both garnet amphibolite and rutile-bearing eclogite residues for the non-intercalated TTGs in Hengshan,whereas the compositions of intercalated TTGs in Lushan indicate that they were formed by partial melting with amphibolite to garnet-amphibolite residues. Moreover,accumulation of plagioclase is also required in the petrogenesis of intercalated TTGs in Lushan,at least for part of them. In addition,the non-intercalated TTGs in Hengshan display distinctly higher Mg O,Mg#,Cr and Ni values and lower SiO_2 average contents compared to the intercalated TTGs in Lushan. These features suggest that the former magma,at least a part,might have interacted with the mantle wedge during ascent. Considering all the above factors and in combination with the whole-rock Nd and zircon Hf isotopic data,it is suggested that the non-intercalated TTGs in Hengshan were produced by partial melting of subducted slab contaminated by the overlying mantle wedge at deeper levels and high pressures,whereas the intercalated TTGs in Lushan were generated by melting of the thickened lower crust at lower pressures and shallower depths. The tectonic settings of the two types of TTGs shed new light on the growth of the NCC.     

High-Field-Strength Elements in Mafic Volcanics from North China Craton: Implications for Archean-Proterozoic Boundary and Source Composition

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｌａｒｇｅｃｈａｎｇｅｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅａｔｔｈｅＡｒｃｈｅａｎ－Ｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ（Ａｒ－Ｐｔｂｏｕｎｄａｒｙ）ｏｆ２．５Ｇａｗａｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｂｙｍａ...     

华北克拉通古元古代构造事件

本文讨论了华北克拉通的古元古代表壳岩系、高压麻粒岩和孔兹岩系的若干问题,提出了(1)华北克拉通在约2500Ma太古宙结束时已基本形成.在2300Ma之前处于相对稳定的构造环境;(2)2300～1950Ma期间,华北克拉通经历了一次基底陆块的拉伸-破裂事件,在克拉通内部发育了晋豫、胶辽裂陷盆地和丰镇陆内凹陷盆地;(3)约1900Ma期间,有地幔上涌并伴随辉长岩浆的底侵作用,引起大青山-丰镇地区的超高温变质作用.底侵的辉长岩浆作为岩体和岩墙在下地壳就位,并发生高压麻粒岩相变质作用;(4)约1850Ma期间,华北克拉通经历了一次挤压构造事件,导致了裂陷盆地的闭合和焊接,形成晋豫和胶辽两个类似于现代陆.陆碰撞型的造山带;(5)在华北克拉通的北缘,华北克拉通可能与其北部的另一古老陆块或岛弧拼合,其拼合带应位于白云鄂博以北.现在已残缺不全.孔兹岩系可能代表了平行于北缘造山带的一条构造带.与北部造山带的俯冲碰撞相关的陆内深部逆掩造成了麻粒岩相岩石的形成和抬升;(6)白云鄂博群、化德群和渣尔泰(-狼山)群是与长城系相同时期发育的被动大陆边缘裂谷盆地;(7)1850～1700Ma期间,华北克拉通进入伸展构造体制,导致基底抬升,产生裂陷槽、基性岩墙群和非造山岩浆活动.