内蒙古大青山地区早前寒武纪变质地层的组成及特征

内蒙古大青山地区是华北克拉通北缘早前寒武纪变质杂岩发育地区，也是高级变质地层发育地区。多年来，对该区早产寒武纪变质地层的组成和划分一直存在着争议。近几年来，作者以相同或相似的岩性组合为基本填图单位，以变形变质作用特征的研究为主线，结合岩浆活动作用，原岩建造等方面的研究，通过对内蒙古大青山地区的6幅、：5万区域地质调查，提出自该区早前寒武纪变质地层自下而上可划分为古太古代兴和岩群，中太古代乌拉山岩群和古元古代美岱召岩群3个岩群，并进一步划分为8个岩组。其中兴和岩群和乌拉山岩群均遭受了麻粒岩相－高角闪岩相条件下的多期强烈的变形变质作用改造，并相互参差交错地工生在一起。详细地构造解析结果表明，兴和岩群和乌拉山岩群均遭受到一期下地壳麻粒岩相环境下的近水平剪切变形和高角闪岩相条件下的近南北向和近东西向纵向构造置换作用的改造。早期近水平剪切导致乌拉山岩群的各个地层单元以透镜状岩片叠置于兴和岩群之上，后期纵向构造置换作用导致兴和岩群和乌拉山岩群的不同地层单元沿现存叶理相互穿插，造成以现存叶理为标志的“假互层”或“假夹层”。美岱召岩群为一套浅变质的碎屑沉积岩系，仅遭受绿片岩相变质，变形特征也不同于乌拉山岩群，其以角度不整合覆盖在由乌拉山岩群，兴和岩群及侵入其中变质深成岩组成的高级变质杂岩之上。     

高级变质区岩石地层系统建立的思考与实践——以内蒙古大青山—乌拉山地区为例

作者通过两个项目的区域地质调查研究，在大青山—乌拉山及其邻区重建了早前寒武纪地层系统，将新建的美岱召岩群列入古元古代。对区内高级变质岩石地层进行重组，在麻粒岩系中划分了2个岩组，归并为桑干岩群，将乌拉山岩群划分为上、下两个亚岩群，下亚岩群片麻岩系，上亚岩群相当于集宁群，可称孔兹岩系。提出本区高级变质区的主期构造是穹形构造与穹间褶皱群构造组合样式(简称“穹—褶”构造)，确立了大型顺层滑脱构造系统是决定高级变质岩石地层空间分布、组成特征和相互关系的关键因素，提出了研究高级变质岩石地层系统建立的方法与步骤。     

内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构

内蒙古大青山地区普遍发育由孔兹岩系、黑云角闪片麻岩系、麻粒岩系和侵位其中的变质深成岩构成的高级变质杂岩。由于多期强烈的变形变质作用，区内孔慈岩系的地层结构十分复杂。近几年的1：5万区调研究查明，孔慈岩系是以构造不整合覆盖在麻粒岩系之上的一套高级变质地层，主要由榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组、大理岩岩组组成。它们均遭受了早期下地壳麻粒岩相环境的近水平顺层韧性剪切变形和后期高角闪岩相条件的近南北和近东西向构造变形，分别导致孔慈岩系变质地层的“岩层缺失、隔层相触”、“犬牙交错、搀杂产出”特征，对这些变质地层早期结构的恢复发现，区内孔慈岩系各岩组之间均以近水平剪切界面接触，表现为由近水平剪切界面所围限的透镜状地层岩片堆垛而成的地层结构。     

内蒙古中部大青山—乌拉山地区孔兹岩系的变质地层结构及动力学意义

通过对内蒙古大青山—乌拉山地区高级变质杂岩的研究发现,区内孔兹岩系先后遭受到近水平顺层滑脱变形、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带的改造。由于近水平顺层滑脱变形,这些变质地层发生“岩层缺失、隔层相触”,在空间上表现为近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的变质地层结构,而后期近东西向陡倾叶理带的叠加,又使得这些变质地层在空间上以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露,各变质地层单位之间及与其他变质岩系之间显现出“犬牙交错、参差产出”的特征,从而显示出十分复杂的变质地层结构。可以确定,区内孔兹岩系至少经历了2个造山旋回,近水平顺层滑脱变形构造及对应的变质地层结构是早期造山旋回后期阶段的产物,而近东西向陡倾叶理带及相应的变质地层结构则属于后期造山旋回。     

内蒙古大青山-乌拉山地区孔兹岩系的早期变质地层结构——下地壳近水平顺层滑脱变形的产物

近年来孔兹岩系作为高级变质岩区一套特征性的变质沉积岩石组合而受到广泛关注，但其变质地层结构及其相关的构造作用和构造样式还不为人所了解。通过对内蒙古大青山一乌拉山地区以孔兹岩系发育为特征的高级变质杂岩的研究发现，区内孔兹岩系自下而上由3个岩石地层单位组成：榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组，表现出由细碎屑沉积-碎屑沉积和钙质化学沉积的混合物-镁质碳酸盐组成的沉积旋回。这些变质地层不仅遭受到具有近等温降压顺时针P-T演化特征的麻粒岩相变质作用的改造，同时，还遭受到近水平顺层滑脱变形构造、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带这三种构造形式为主的多期变形的改造。由此，这些变质地层在空间上多以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露，同时，各地层单位在空间上具有“犬牙交错，参差产出”，“岩层缺失，隔层相触”的特征。研究结果表明，区内孔兹岩系目前的产出状态及“犬牙交错，参差产出”的特征是穹-褶构造尤其是近东西向陡倾叶理带叠加改造的结果，在消除其改造的影响后可以确定，由于近水平顺层滑脱变形改造的结果，这些变质地层发生“岩层缺失，隔层相触”，在空间上表现为以近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的早期变质地层结构，这是高级变质地层所特有的变质地层结构。     

内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的陡倾叶理带——造山作用的产物

内蒙古大青山-乌拉山地区的高级变质杂岩是华北克拉通北缘西段怀安-贺兰山麻粒岩相地体的一部分,以孔兹岩系的发育为特征.这些高级变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用改造,构造特征十分复杂.近年来的研究发现,近东西向陡倾叶理带是该区高级变质杂岩中保存完好的一种主要构造形式,规模巨大,以密集的近东西向陡倾叶理和直立褶皱的发育为特征,反映了地壳挤压收缩环境下的纯剪切变形,其上叠加了深构相右行走滑剪切带.陡倾叶理带形成于角闪岩相-角闪麻粒岩相构造环境中,叠加在早期近水平顺层滑脱变形和穹形构造之上,是古元古代末期叠加造山作用的产物.     

内蒙古乌拉山-大青山地区变泥质岩的地球化学特征及构造意义

乌拉山-大青山地区位于华北克拉通西北缘孔兹岩带的中段,该地区出露大面积的古元古代高级变质表壳岩系岩石,例如夕线(堇青)石榴二长片麻岩、石榴黑云二长片麻岩、黑云长英质片麻岩、石榴石英岩、大理岩、磁铁石英岩和钙硅酸盐岩等。其中该地区典型的变泥质岩石(夕线(堇青)石榴二长片麻岩和石榴黑云二长片麻岩)多以似层状产出,夕线(堇青)石榴二长片麻岩含有大量的石榴石、夕线石和/或堇青石,并保留典型的堇青石反应边结构。岩石地球化学研究结果表明上述变泥质岩石样品明显富Al2O_3,属于过铝质岩石,其平均化学成分与上地壳平均值较为接近。样品的稀土配分型式具有中等程度的轻重稀土元素分异,轻稀土明显富集和弱铕负异常的特征。微量元素蛛网图显示变泥质岩石样品富集大离子亲石元素如Rb和Ba,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,且Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。多种原岩判别图解显示其原岩为一套富铝粘土岩及杂砂岩,且成熟度较低,为近源沉积。多数样品的CIA值低于太古宙后澳大利亚平均页岩和北美页岩的CIA值,反映其源岩经历了中等程度的风化作用。物源以上地壳的长英质成分为主,可能有古老沉积物的加入。多种构造判别图解表明研究区样品形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境。结合前人对孔兹岩带出露的变泥质岩石的变质作用研究普遍得到近等温减压型顺时针P-T演化轨迹以及锆石同位素年代学研究结果,综合表明乌拉山-大青山变泥质岩石形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境,中元古代物质(2.1~2.0Ga)为其提供主要的沉积物源,随后卷入~1950Ma华北克拉通西部古老陆块之间的碰撞造山作用,经历了大规模麻粒岩相变质作用,并于1920~1850Ma碰撞后折返至近地表。     

华北克拉通乌拉山地区早前寒武纪岩浆作用和变质作用——锆石SHRIMP U-Pb定年及岩石地球化学研究

乌拉山地区位于大青山地区西侧,变泥砂质岩石大范围出露,并有一定数量变质岩浆侵入岩存在。本文对6个变质岩浆侵入岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年。片麻状闪长岩、片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩和片麻状紫苏花岗岩等4个样品的锆石U-Pb数据点沿谐和线分散分布,n(~(207)Pb)/n(~(206)Pb)年龄从约2.5Ga到约1.8 Ga。变质辉长岩和眼球状石英二长岩锆石U-Pb数据点在谐和线上较集中分布,n(~(207)Pb)/n(~(206)Pb)年龄从约2.0Ga到约1.8 Ga。n(~(207)Pb)/n(~(206)Pb)年龄越小的锆石域通常显示越强烈的重结晶。结合已有研究和地球化学资料,可得出如下结论。(1)乌拉山地区存在新太古代晚期(约2.5 Ga)和古元古代中晚期(约2.0 Ga)岩浆侵入岩,后者形成于伸展构造环境。(2)乌拉山地区遭受新太古代晚期一古元古代早期和古元古代晚期两期构造热事件叠加改造。(3)乌拉山地区部分变泥砂质岩石形成于新太古代晚期,大青山地区原认为形成于古元古代早期的"大青山表壳岩"很可能也形成于新太古代晚期。(4)乌拉山地区和大青山具有类似或相同的早前寒武纪地质演化历史。     

太古宙高级变质杂岩的近水平顺层剪切构造变形及岩石深熔作用-以内蒙古大青山地区为例

内蒙古大青山地区是华北地台北缘以富含麻粒岩系和孔兹岩系为特征的高级变质地层发育的地区之一，其中太古宙的岩石普遍经历了麻粒岩相变质与变形作用。在高级变质杂岩中变形构造复杂，其中近南北向和近东西向构造构成了本区的基本构造格局。研究发现，在高级变质地层中还存在着一期近水平顺层剪切构造变形形迹，其形成于下地壳麻粒岩相。近水平顺层剪切构造变形不仅导致麻粒岩系与孔兹岩系以近水平构造面相接触。同时还导致麻粒岩系及孔兹岩系不同程度的熔融。     

内蒙古中部大青山新地沟-卯独庆金矿床的 构造-蚀变-成矿作用

新地沟和卵独庆金矿赋存于新太古界色尔腾山群柳树沟岩组中,是典型的与韧性-脆韧性剪切变形有关的绿岩型金矿.构造-蚀变岩石的主要类型有千糜岩化石英绢云片岩、千糜岩化绿泥绢云片岩、糜棱岩化绿泥石英片岩、绢云绿泥长英质糜棱片岩、长英质碎裂岩、黄铁绢英岩质构造片岩等.构造-蚀变岩石的岩石地球化学特征与中基性火山岩类似.其稀土元素总量∑REE(44.9×10-6～155.4×10-6)、LREE/HREE比值(7.0～26.1)、δEu(0.6～1.2)也显示了中基性火山原岩的特点.构造-蚀变-成矿流体的特征为富CO2的低盐度的较高密度的流体,具有造山型金矿的特点.前寒武纪绿岩带建造变质镁铁质火山岩分布的地区构造-蚀变作用强烈的地段是重要的找矿有利地区.     

内蒙古大青山地区早前寒武纪变质岩的锆石Hf同位素组成和稀土模式

本文报道了内蒙古大青山地区早前寒武纪变质岩石的锆石Hf同位素和稀土组成。两个古元古代晚期（1.9～2.1 Ga）变质碎屑沉积岩样品中碎屑锆石的(n(176Hf)/n(177Hf))c、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为0.281079～0.281502、2548～3000 Ma、2612～3153 Ma和0.280916～0.281451、2533～2717 Ma、2600～3404 Ma; 一个古元古代早期（2.37 Ga）变质辉长岩样品中岩浆锆石的εHf(t)和tDM1(Hf)分别为1.50～6.68和2449～2647 Ma,表明大青山及邻区在新太古代晚期—古元古代早期存在强烈的构造岩浆热事件,既有地幔添加又有壳内再循环作用。三个样品的边部变质锆石εHf(t)、tDM1(Hf)和tDM2(Hf)分别为-9.49～3.91、2201～2686 Ma、2285～2887 Ma;-7.29～-2.42、2350～2540 Ma、2499～2740 Ma和-5.46～-0.53、2319～2507 Ma、2443～2687 Ma,Th/U比值普遍小于01。与核部锆石相比,边部变质锆石tDM2(Hf)变小,Th/U比值和稀土含量降低,但稀土模式十分类似。研究表明,变质锆石增生边的形成及其Hf同位素、稀土和U—Th组成受核部锆石和变质作用的双重制约。变质增生边的形成至少部分与核部锆石溶解以后的再结晶有关,变质流体起了重要作用。     

内蒙古阿拉善地区前寒武纪变质岩系形成时代的初步研究

根据锆石SHRIMP和单颗粒逐层蒸发法的研究,初步确定了内蒙古阿拉善地区早前寒武纪变质岩系的形成时代。迭布斯格岩群下部依肯乌苏岩组的形成时代为2700Ma左右,并经历了新太古代晚期和古元古代末两期变质改造,同时在其中发现了目前该区最老的3.5Ga的残留碎屑锆石。巴彦乌拉山岩组形成于2500～2264Ma,属于古元古代。在阿拉善岩群中获得了1367Ma和1617Ma的离子探针分析结果,因此不能排除部分阿拉善岩群属于中元古代的可能性。初步的同位素年代学研究表明,该区的变质岩系由不同时代的多套变质岩系组成,具有各自的组成特点,应将它们划分开。     

内蒙古阿拉善左旗巴音诺日公地区前寒武系的厘定

以巴音诺日公地区4幅1∶5万区域地质调查资料为基础,将该区1∶20万区调阿拉坦敖包幅、庆格勒幅前寒武纪14个组级地层单位重新厘定为7个(构造)-岩石地层单位。经区域对比,结合同位素测年资料,将其分别归属于中太古界乌拉山岩群,新太古界色尔腾山岩群柳树沟岩组、点力素泰岩组,中元古界渣尔泰山群书记沟组、增隆昌组和阿古鲁沟组,中元古界白云鄂博群哈拉霍疙特组。     

内蒙古阿拉善地区前寒武纪变质基底阿拉善群的再厘定

原划分的阿拉善群包含了时代、成因各异、构造样式有别、变质程度不同的变质地层和变形深成片麻岩体。作为一个岩石地层单元已不合适,应予解体并重新厘定。根据目前的研究,原阿拉善群可划分成3套变质地层单元和两个变形深成片麻岩杂岩。本区最古老的岩石地层单元为迭布斯格岩群,由深变质的变质表壳岩系组成,是区内的基底岩系。初步的锆石SHRIMPU-Pb年代学研究表明,它们形成于27亿年左右,属于新太古代。新建立的巴彦乌拉山岩组主要由变质火山岩组成,是区内的火山岩系。目前获得的年龄为2264Ma和2271Ma,属于古元古代。重新厘定的阿拉善岩群主要由变质碎屑岩和变质碳酸盐岩组成,是陆缘沉积岩系,形成于古元古代晚期或更晚。波罗斯坦庙英云闪长质-花岗质片麻岩杂岩,由早期的英云闪长质片麻岩和晚期的花岗质片麻岩组成。早期英云闪长质片麻岩形成于18亿年左右,晚期的花岗质片麻岩大致形成于古生代期间。毕及格台花岗闪长质片麻岩杂岩主要由角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩等组成,初步的同位素年龄测定结果显示它们的主期形成于8￣10亿年的晋宁期。     

内蒙古中部大青山地区推覆构造系统及与断层相关的褶皱

对内蒙古大青山地区西部推覆构造及与断层相关的褶皱的研究表明，大青山构造系统自南向北分为根部逆冲推覆岩席带、中部斜歪倒转褶皱一逆冲断层带和前缘断层相关褶皱带，变形强度由根带向前缘带逐渐减弱，前缘带发育典型的断层转折褶皱和断层传播褶皱。推覆构造运动方向由SSE向NNW推覆，主要形成于中侏罗世末期，推覆距离达10～20km，其形成可能与鄂霍次克洋在燕山期的闭合有关。     

甘蒙北山地区小红山一带变质侵入岩体的时代厘定及其地质意义

在塔里木板块北缘甘蒙北山地区小红山一带赋存一套变质侵入岩体,测定锆石U-Pb年龄值2 656±146 M a,时代厘定为新太古代晚期-早元古代早期,岩浆成因类型属Ⅰ型,物质来源于下地幔和地壳经局部熔融而成,是吕梁期前造山基底发育阶段的产物。该套变质侵入岩体的时代厘定,对于塔里木板块结晶基底的深入研究及甘蒙北山早期构造岩浆演化具有重要意义。     

内蒙古那仁乌拉早白垩世高分异花岗岩年代学及其成因

内蒙古那仁乌拉地区具有较大的稀有金属找矿潜力,但与成矿有关的那仁乌拉花岗岩体在年代学和成因方面仍存在较多争论。为厘定该花岗岩体成岩年龄及成因类型,对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析。测年结果表明,中粗粒黑云母二长花岗岩和似斑状二长花岗岩成岩年龄分别为(142.1±1.0)Ma和(142.3±1.2)Ma,指示那仁乌拉花岗岩体为早白垩世岩浆活动的产物,与区域上晚侏罗世—早白垩世花岗岩大规模侵入时代基本吻合。岩石地球化学分析显示,岩体富硅(SiO₂含量为73.69%~76.67%)、富碱(Na₂O+K₂O含量为8.40%~8.80%)和贫铁、镁、钙、磷等;Zr、Hf、Rb、Th等元素明显富集,Ba、Sr、P、Ti等元素强烈亏损,Nb元素相对亏损;稀土元素总量较低,显示较强烈的Eu负异常(δEu=0.20~0.36),轻、重稀土分馏明显(LREE/HREE=6.23~14.28),富集轻稀土;属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩。综合矿物学、岩石学和地球化学特征,判断那仁乌拉花岗岩成因类型应归为高分异I型花岗岩。结合区域构造和地质背景,认为位于华北板块北缘的那仁乌拉花岗岩体形成于早白垩世的板内伸展环境。