吕梁地区古元古代花岗岩浆作用——来自同位素年代学的证据

古元古代吕梁变质地块位于华北克拉通中部构造带中段的西缘,其中有大量的古元古代花岗闪长质到花岗质的侵入体。根据花岗岩岩石组合和同位索地质年代学资料,吕梁地区古元古代的花岗岩浆事件可分四个阶段。在早期拉张阶段,2364Ma的盖家庄片麻状花岗岩侵位,并伴随有大陆边缘裂谷型的吕梁群的火山活动。拉张一挤压转化阶段的花岗岩浆活动,代表性产物是2150Ma左右的赤坚岭片麻状花岗闪长岩;中期的挤压阶段的花岗岩浆活动,代表性产物是2063Ma的道仁沟石英二长岩、1906Ma的惠家庄似斑状黑云母花岗岩和1848Ma的市庄细粒花岗闪长岩等;晚期的拉张阶段的花岗岩浆活动,主要有1805Ma的大草坪斑状花岗岩和1800Ma的芦芽山斑状花岗岩、云中山花岗岩等。锆石SHRIMP U-Pb年代学研究结果表明,以往划分的关帝山杂岩是由不同时期的花岗岩所组成,应以解体。可将其划分为挤压阶段的惠家庄岩体、市庄岩体和后造山阶段的大草坪岩体等。     

内蒙古乌兰浩特古元古代变质岩系的发现及其地质意义

在乌兰浩特东白音乌苏一带新发现一套斜长角闪片岩、透辉透闪岩、斜长角闪片麻岩的岩石组合,岩石普遍经高绿片岩相-低角闪岩相变质,经受了后期多期构造改造。斜长角闪片岩经原岩恢复为基性火山岩,锆石晶形、阴极发光、背散射图像及高Th/U值等特征显示为岩浆锆石。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年技术,在变质岩系中获得了1864.1±7.3Ma的同位素年龄,时代归属为古元古代,该年龄为岩浆形成年龄。此年龄限定了该套变质岩系的形成时代,证明乌兰浩特地区可能存在前寒武纪结晶基底。与区域上松嫩地块南部新发现的古元古元代岩浆锆石年龄进行对比发现,松嫩地块西缘可延伸至乌兰浩特一带。     

对辽东古元古代地质若干问题的讨论

新的区调成果证实上世纪70年代在辽东建立的古元古代辽河群层序以及辽河群存在南北方向相变的认识是正确的。辽河群已全线过鸭绿江分布在狼林地块各处。狼林群的大部分相当于辽河群。辽河群原始沉积盆地主体呈东西向狭带状，它以太古宙陆壳为基底发育双峰式火山岩，构造属性为大陆裂谷，个别中心部分曾发生块体的有限分离而出现洋壳。笔者还对古盆地南、北太古宙陆块间地质差异的原因作了讨论。     

燕辽裂陷槽中元古代古地震与古地理

位于中朝板块北部的燕辽裂陷槽是中元古代板内裂解的产物。中元古代的伸展裂解构造诱发强地震。中元古代长城系（1800-1400 Ma）的串岭沟组、高于庄组及蓟县系的雾迷山组（1200 Ma）中保留有丰富的地震灾变事件记录：各种软沉积物液化变形,如液化砂岩脉; 碳酸盐岩中的泥亮晶脉、灰岩墙、液化角砾岩、水塑性变形、各种卷曲构造、环形层、层内粒序断层以及碳酸盐岩成岩初期的脆性变形。这些地震成因的变形构造与同沉积断裂相伴生。依据地震记录,中朝板块北部地区中元古代经历两次板内裂解,即1800-1400 Ma之间与1200 Ma,200 Ma的裂解导致燕辽裂陷槽的最终形成。燕辽裂陷槽中元古代的古地理格局与两次板内裂解相联系,古海盆的范围、盆地的边界、岩相带均受同时期断裂-地震控制。燕辽裂陷槽的古地理环境是一个深部物质活跃、断裂火山活动剧烈和地震频繁的构造带。     

华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义

华北克拉通上存在广泛的古元古代地质记录,尤其是构造岩石组合和同位素年龄资料,显示克拉通上可能存在多条古元古代的汇聚拼合带:如鄂尔多斯地块与华北东部-阴山地块之间的拼合造山带、华北东部地块与狼林地块之间的胶辽造山带以及华北克拉通北缘的安第斯型汇聚边界等.华北克拉通中部地区的古元古代锆石年龄数据统计,显示出2.3~2.4 Ga、2.0~2.2 Ga和1.8~1.95 Ga三组年龄值,暗示华北克拉通古元古代可能存在两个演化阶段:其中古元古代末期(1.8~1.95 Ga)的造山事件已得到了广泛认可,并认为与全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3~2.4 Ga、2.00~2.2 Ga所代表的构造热事件的性质和意义尚不明确.我国古元古代末期有关陆块汇聚的构造热事件以及其后的裂解事件群和地层学记录,与新的国际前寒武纪地质年代表建议的古-中元古代界线一致,这将促进我国特别是古中元古代的前寒武纪研究.     

滇中元江古元古代浊积岩特征及其地质意义

对滇中元江地区调查研究发现一套以钙质浊积岩-碎屑浊积岩组合为特征的岩石序列。测制的剖面由2个钙质浊积岩-碎屑浊积岩旋回组成,发育大量不完整的鲍马序列组合及粒序层理、斜层理、包卷层理、槽模构造、透镜状构造等典型浊积沉积构造,且岩石成熟度及分选度都较低。上部还发育一套凝灰质球粒石英岩,粒序层理发育,在其中获得了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄1102±76Ma和1713±48Ma(YJgzn-03),具有明显铅丢失现象;对侵入地层中的石英正长斑岩进行年代学研究,获得了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄349±13Ma和1732±13Ma(YJgzn-02),上部未发生明显铅丢失的平均年龄为1718±30Ma,应为成岩期年龄。两者的锆石都具环带结构,Th/U值都大于0.4,都明显发生了铅丢失,且形成时代相近,应为同期岩浆作用的结果。推测该套地层沉积或受到后期热蚀变年龄为1713±48～1718±30Ma,其沉积年龄应早于古元古代晚期。对比区域昆阳群及前人划分的古元古代地层,认为这套地层下伏于昆阳群之下,应属于早于古元古代晚期(1.7Ga)的碳酸盐前缘-陆棚斜坡浊积岩体系,建议依据地名定义为古元古代"曼林组"(Pt1m)。     

宁夏泾源石咀子古元古代A型花岗岩的形成时代及其地质意义

对华北克拉通西缘贺兰坳拉谷南段泾源县石咀子花岗斑岩进行了岩石地球化学和年代学研究结果表明,石咀子花岗岩体具有高硅(SiO2=72.28％～76.69％)、富钾特征,Na2O+ K2O平均值7.61％,K2O/Na2O为2.17 ～7.39,Al2O3 =10.59％～11.84％,A/CNK为0.86～1.11(平均为1.01),低钙镁,岩石为高硅准铝质-弱过铝质A型花岗岩;稀土元素总量较高,为340.4×10-6～468.9×10-6,轻稀土富集,具有中等的负Eu异常,配分曲线呈典型的右倾“海鸥型”;高场强元素Ta、Nb、Ti具有明显的负异常,大离子亲石元素Rb、Ba、Th等相对富集,花岗岩具有造山后岩石地球化学特征.锆石的LA-ICP-MSU-Pb年龄为1803±15Ma,为古元古代晚期,表明贺兰坳拉谷形成于古元古代晚期,其形成与华北克拉通古元古代晚期大陆裂解过程有关.     

华北克拉通南缘古元古代晚期小河A型花岗岩体成因及其地质意义

华北克拉通南缘出露的古元古代花岗岩是研究前寒武纪地壳演化的重要载体。文章报道出露于华北克拉通南缘的小河花岗质岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学组成,探讨其岩石成因和前寒武纪地壳演化意义。小河岩体的岩性为含黑云母二长花岗岩,根据其稀土元素特征可以分为两类,第一类表现为轻稀土元素富集、重稀土亏损的右倾配分模式,具有中等分异特征,第二类具有稀土总量较低,轻重稀土分馏不明显,中稀土亏损的稀土元素分布模式,具有高分异特征。锆石U-Pb年龄表明两种类型岩石形成于～1.80 Ga,为同一期次岩浆活动。两类岩石均具有富硅、富碱和弱过铝质特征,属于高钾碱钙质—钙碱质系列;富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Ba、Sr、P和Ti等元素。两类岩石有相同的Nd-Hf同位素组成特征,其岩浆源区可能均为华北克拉通南缘晚太古宙基底物质。此类铝质A型岩浆作用可能是与伸展体制相关的岩浆—热事件,暗示在约1.80 Ga时华北克拉通南缘为碰撞/造山后的伸展环境。     

吕梁地区古元古代花岗片麻岩成因及变质时代:锆石和独居石U-Pb年龄及锆石Hf同位素证据

吕梁地区在华北克拉通前寒武纪研究中具有重要位置,出露大量的古元古代变质表壳岩和花岗质岩石,对研究华北克拉通古元古代地质演化历史具有重要意义。本次研究选择吕梁地区白家滩花岗片麻岩进行锆石和独居石U-Pb年代学以及锆石Hf同位素研究,2个花岗片麻岩的岩浆锆石U-Pb年龄分别为2182±16Ma和2185±24Ma,代表了其侵位时代。独居石U-Pb年龄分别为1898±7Ma和1899±14Ma,明显比锆石增生边的谐和²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄（2180~2032Ma）年轻,说明独居石对后期变质作用的响应程度比锆石强,其U-Pb年龄更能反映白家滩花岗片麻岩经历了~1900Ma的退变质作用,与华北克拉通中部造山带的变质作用时间一致。花岗片麻岩的锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄（t_DM）为2473~2598Ma,两阶段亏损地幔模式年龄（t_DM^C）分别为2646~2839Ma,ε_Hf（t）值分布于-1.3~+1.8之间,未显示同期幔源物质的加入,而是新太古代地壳物质部分熔融的产物,结合已有的古元古代中期（2.2~2.1Ga）的岩浆岩锆石Hf同位素数据,华北克拉通新太古代地壳在2.2~2.1Ga期间发生了广泛的重熔作用,这期岩浆活动在华北克拉通吕梁、中条、五台以及胶-辽-吉等地区广泛发育,可能形成于陆内裂谷环境。     

吕梁地区早前寒武纪主要地质事件的年代框架

通过同位素地质年代学研究初步建立的吕梁山地区早前寒武纪主要地质事件的年代格架是：界河口群形成在２６００～２４００Ｍａ期间。吕梁群近周峪组火山岩形成在２３６０～２３５０Ｍａ期间,２１２４Ｍａ时野鸡山群白龙山组火山喷发。赤坚岭杂岩约在２１５０Ｍａ时侵位,随后发生了钾质花岗岩的侵入（２０３１Ｍａ左右）,界河口群和吕梁山群都爱到这次构造热事件的影响。芦芽山紫苏花岗岩在１８００Ｍａ左右侵位。     

辽西四合屯地区义县期火山作用对沉积环境的影响

辽西四合屯地区中生代火山活动发育,广泛分布着火山作用形成的爆发相、溢流相火山岩。在显生宙地球历史中,如此巨大且迅速的火山作用普遍被认为是巨大种群灭绝的原因。与火山作用相联系的沉积相是火山作用间歇期形成的冲积扇-河流相、滨湖相、半深湖-深湖相,这些沉积相提供了研究火山作用对沉积环境影响的依据。义县期火山作用对沉积环境影响包括:义县期各沉积环境火山作用产物及火山岩风化产物的充填;各沉积相被当地多期(次)火山岩控制并埋藏于其下的火山-沉积相组合由下至上“螺旋式”规律性变化;义县期火山作用引起地表抬升与构造地形的变化,从而影响排流模式的变化;经历火山作用影响的生物群提供了义县期气候变化证据。     

新疆富蕴县苏普特一带双峰式火山岩的发现及其地质意义

新疆阿尔泰苏普特一带中泥盆统阿勒泰组为一套以玄武质岩石为主的双峰式火山岩组合,下部以变质玄武岩为主,夹少量流纹岩,中部以变质玄武岩、玄武质凝灰岩、沉凝灰岩为主,夹少量酸性火山岩及其碎屑岩,上部流纹质岩石有所增加。玄武质岩石往往变质为角闪片岩、绿帘阳起石片岩等,属拉斑玄武岩系列,低SiO2、K2O,高Ti,富Na、Rb、Ba、Th、U等,轻稀土略富集,无明显铕异常,Nb负异常明显,相似于MORB和岛弧型玄武岩的某些特征,与弧后盆地玄武岩的特征基本一致。流纹质岩石属钙碱性系列,高SiO2,低K2O,为钠质型;大离子亲石元素富集,具明显的Nb、P、Ti负异常和弱的Th正异常,Sr含量较低;稀土元素含量较高,∑REE为135.67×10-6～407.71×10-6,轻稀土略富集,(La/Yb)N为2.55～3.73,铕负异常较明显,δEu值为0.34～0.54。流纹质岩石地球化学特征也与典型弧后盆地双峰式火山岩中的流纹岩相似。结合区域资料分析,苏普特双峰式火山岩是阿尔泰南缘俯冲撕裂型裂谷盆地演化晚期局部形成的类似于弧后环境的产物。     

腾冲火山和地热

腾冲县境面积约5700 km2,晚新生代喷出的火山岩约50 km3,占 据面积约1100 km2。以早更新世喷出的中—酸性熔岩规模最大,全新世火山活动已呈强弩之末。但是,晚新生代的地热活动无疑构成腾冲县境强烈地热活动的地质背景。县境共有58个水热活动区,温度高于45℃的热泉区占24个,其中还有3个沸泉群。热海地热田排放氯\|重碳酸\|钠型水,热储温度可望达到270℃,其岩浆热源埋藏深度约7 km,是最有开发前景的一个高温地热田     

中甸地区甭哥正长岩地球化学特征及其地质意义

长期以来,甭哥正长岩体被认为是印度—欧亚板块碰撞引起的走滑剪切构造所控制的碱性岩浆活动的产物。本文研究表明甭哥正长岩属钾玄岩系列,富集K2O（5.88%~9.08%）、稀土元素（特别是轻稀土元素）和大离子亲石元素,高场强元素亏损,具有岛弧型微量元素特征。地球化学数据表明原岩于高压条件下发生部分熔融,岩浆源区深度较大,经历了结晶分异作用形成正长岩岩浆。甭哥正长岩的锆石稀释法U-Pb测定年龄为201.4Ma,略晚于中甸弧钙碱性斑岩,其形成的构造环境是弧后拉张环境,甘孜—理塘洋向西低角度俯冲使中甸地区地壳挤压增厚,从而在较深的深度形成原始岩浆。在中甸岛弧岩浆演化后期存在区域性的构造体制转折,从区域性的挤压环境转换成区域性的拉张环境,甭哥岩体的侵位处于两者的过渡时期。     

贵州紫云晚二叠世-早三叠世初火山作用与生物礁的沉积演化

晚二叠世长兴期是华南地区重要的成礁期,也是火山事件频发的一个时期。生物礁是一种对海洋环境十分敏感的生态系,晚二叠世的火山作用势必影响到当时生物礁的生长和沉积相的演化。然而,前人有关晚二叠世火山事件的研究主要集中在二叠系与三叠系界线附近,而对整个长兴期生物礁的演化与火山事件关系的研究则较少。选择贵州紫云的台地边缘礁为研究对象,通过大量磁化率的测试,分析整个晚二叠世生物礁的沉积演化与火山作用的关系。分析结果显示,长兴早期和末期岩石的磁化率值明显偏高,反映较强的火山活动。在这两个时期,造架生物相对不发育。长兴中期,岩石的磁化率值相较于长兴早期和长兴晚期总体偏低,表明火山活动相对较弱,导致生物礁的快速生长。但长兴中期生物礁灰岩中夹有几层生物碎屑灰岩,其磁化率值有小幅度的升高,说明短时期小规模的火山作用虽然导致了生物礁生长的暂时中断,但礁相动荡的环境使得火山灰中细小的铁磁性物质难以沉积下来。研究发现,尽管早三叠世早期泥岩具有高的磁化率值,但泥质岩中多层火山黏土具有异常高的磁化率值,火山灰物质对磁化率大小的影响远远超过陆源物质的贡献。     

西藏及腾冲地区晚新生代火山作用的构造背景

产在潜火山岩中的七宝山金矿是中国与火山隐爆作用有关的比较典型的金矿床。金矿床严格受火山机构控制,中生代的火山喷发作用在七宝山地区形成破火山口,并形成了一组火山岩及潜火山岩。通过对该区火山岩、潜火山岩以及金矿床的研究,证实七宝山地区中生代的火山活动与金矿化密切相关。     

Early Palaeoproterozoic volcanism of the Karelian Craton: age,sources, and geodynamic setting

A combined study of major and trace elements, Nd isotopes, and U-Pb systematics has been conducted for the early Palaeoproterozoic (Sumian) volcanic rocks and granites localized in different portions of the Karelian Craton. SHRIMP dating of zircons from the Sumian basalts indicates an emplacement age of 2423 ± 31 Ma, which constrains the lower age boundary of the early Palaeoproterozoic sequence at the Karelian Craton. The early Palaeoproterozoic mafic volcanic rocks of the Karelian Craton show practically no lateral geochemical and isotope-geochemical variations. The rocks bear signs of crustal contamination, in particular Nb and Ti negative anomalies, light rare earth element (LREE) enrichment, and nonradiogenic Nd isotope composition. However, some correlations between incompatible element ratios suggest that the crustal signatures were mainly inherited from mantle sources metasomatized during a previous subduction event. En route to the surface, melts presumably experienced only insignificant contamination by crustal material. Felsic rocks do not define common trends with mafic rocks and were formed independently. They exhibit higher REE contents, large-ion lithophile element (LILE) enrichment, and extremely wide variations in Nd isotope composition, which clearly demonstrates a considerable contribution of heterogeneous basement to their formation. Geochemically, the felsic rocks of the Karelian Craton correspond to A2-type granites and were formed by melting of crustal rocks in an anorogenic setting. Their possible sources are Archaean sanukitoid-type granitoids and Archaean granite gneisses. The high Yb content and pronounced Eu anomaly imply that they were generated from a garnet-free pyroxene – plagioclase source at shallow depths. By the Palaeoproterozoic, the older Vodlozero block was colder than the Central Domain, which facilitated the development of the brittle deformations and faulting and, correspondingly, rapid magma ascent to the surface without melting of crustal rocks. This resulted in the absence of felsic rocks and the formation of more primitive basalts in this area.     

Chemical and Isotopic Characteristics of the Kuroko‐Forming Volcanism

The Miocene northeast Honshu magmatic arc, Japan, formed at a terrestrial continental margin via a stage of spreading in a back‐arc basin (23–17 Ma) followed by multiple stages of submarine rifting (19–13 Ma). The Kuroko deposits formed during this period, with most forming during the youngest rifting stage. The mode of magma eruption changed from submarine basalt lava flows during back‐arc basin spreading to submarine bimodal basalt lava flows and abundant rhyolitic effusive rocks during the rifting stage. The basalts produced during the stage of back‐arc basin spreading are geochemically similar to mid‐ocean ridge basalt, with a depleted Sr–Nd mantle source, whereas those produced during the rifting stage possess arc signatures with an enriched mantle source. The Nb/Zr ratios of the volcanic rocks show an increase over time, indicating a temporal increase in the fertility of the source. The Nb/Zr ratios are similar in basalts and rhyolites from a given rift zone, whereas the Nd isotopic compositions of the rhyolites are less radiogenic than those of the basalts. These data suggest that the rhyolites were derived from a basaltic magma via crystal fractionation and crustal assimilation. The rhyolites associated with the Kuroko deposits are aphyric and have higher concentrations of incompatible elements than do post‐Kuroko quartz‐phyric rhyolites. These observations suggest that the aphyric rhyolite magma was derived from a relatively deep magma chamber with strong fractional crystallization. Almost all of the Kuroko deposits formed in close temporal relation to the aphyric rhyolite indicating a genetic link between the Kuroko deposits and highly differentiated rhyolitic magma.     

西藏塔惹增地区下白垩统捷嘎组的厘定及其地质意义

笔者于西藏仲巴县塔惹增地区一带前人划分的一套早白垩世早期则弄群中发现了具有典型意义的、代表早白垩世晚期的Ampullina xainzaensis Yu,Ampullina cf. larteli Landerer,Tylostoma cf. brasilianus Maury,Pseudamaura cf. subfournaeti (Pcelincev),Gyrodes gaultiana Orbigny,Leviathania cf. gerassimovi(Pcelincev),Gymnentome cf. pizcuetana(Vilanova)等腹足类化石,以及较为丰富的中圆笠虫Mesorbitolina sp.和达克斯虫Daxia sp。表明在该区则弄群中至少有一部分以前没有被识别出的早白垩世晚期地层。通过岩石组合特征、基本层序、生物化石时代对比,将该套地层归属于捷嘎组。这一地层的确定为冈底斯带白垩系地层划分对比、地层格架建立提供了重要的依据,并丰富了该地层的古生物资料,且为中生代盆地的演化历史、古地理轮廓的确定提供了新的基础资料。