第四章 地球化学特征及副矿物特征

第一节 地球化学特征 中祁连山西段中—晚元古代地层厚逾万米。我们在进行专题研究过程中,采集了岩石全分析样56个,半定量光谱分析样1379个。现根据各地层剖面中岩石化学分析资料及微量元素分配情况,简要分析各地层单元的地球化学特征。 一、常量元素地化特征 沉积岩石的化学成分,能反映沉积物的物质来源、搬运方式、沉积环境和变质程度。它不仅对探求元素富集规律有价值,而且对推断沉积年代的古地理、古气候、古环境、古构造和岩浆活动有意义。     

北祁连山西段中元古代蛇绿岩的发现及其地质意义

北祁连山西段中元古代蛇绿岩的发现及其地质意义张招崇（中国地质科学院地质研究所,北京１０００３７）毛景文杨建民左国朝吴茂炳（中国地质科学院矿床地质研究所,北京１０００３７）（甘肃省地矿局地质科学研究所,兰州７３００００）关键词中元古代蛇绿岩北祁连山西段...     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

甘肃的寒武系

寒武系主要分布于北山、祁连山、河西走廊及陕甘宁盆地。根据沉积岩相及动物地理区系分为三大沉积区和７个沉积分区：北山沉积区分为下统双鹰山组、中统大豁落井组、上统西双鹰山组；祁连山沉积区未见下统，中统月牙山群、黑茨沟群和格尔莫沟群，上统香毛山群；华北沉积区下统未分，中统毛庄组、徐庄组和张夏组，上统仅见崮山组。三大沉积区的动物群分别为东南型（除早寒武世外）、过渡型和华北型。寒武系下界相当于滇东的沧浪铺阶之底界，并与震旦系冰碛层呈平行不整合接触。寒武纪岩相古地理轮廓受当时的地壳变动和气候条件所控制。早寒武世中晚期开始海侵，在北山沉积区之西部呈海湾，在陕甘宁盆地西缘呈浅海陆棚，省内其余地区（除西秦岭外）呈古陆状态。中寒武世广泛海侵，在祁连山形成海槽，且地壳运动加剧，火山喷发活动频繁。晚寒武世大规模海退，仅在北山局部地区、祁连山西段和陕甘宁盆地有沉积，其余均为古陆状态。     

江苏连云港—淮阴地区前寒武系沉积岩稀土地球化学及其时代

江苏省连淮地区前寒武系沉积岩稀土组成除东海群下亚群外显示为后太古宙沉积岩的特征。不同时代沉积岩的稀土元素组成,以及地层微古植物组合、特征,地层接触关系和同位素年龄资料等表明,东海群属晚太古代—早元古代(Ar_2—Pt_1),海州群属中—晚元古代(Pt_(2-3)),石桥群属震旦纪(Z)。本区处于大陆边缘环境。     

探讨黔中古隆起形成机制及演化

黔中地区未出露中元古代褶皱基底。上覆新元古代沉积盖层厚度、沉积相及地层接触关系反馈出南华纪之前古隆起区已处于基底古地形的高部位。新元古代裂谷盆地演化及地球物理方面证据表明古隆起区与南北两侧边缘区基底存在一定差异。由此推测古隆起区沉积盖层之下可能有与四堡群相当的中元古代褶皱基底,并处于古地形的高部位。褶皱基底南北向的挤压...     

黔东及邻区武陵运动及其地质意义

黔东及邻区武陵运动对该地区影响明显,形成了中、晚元古代地层之间的不整合接触关系。贵州梵净山北及湖南大庸、岳阳、平江地区是武陵运动的构造高位区,向南东方向在平面上出现有规律变化,表现为上覆地层从缺失区至沉积区,接触关系从高角度不整合、低角度不整合至平行不整合,中元古代地层的变形变质程度逐渐减弱; 反映出该地区武陵运动的中心位置为贵州梵净山、湖南大庸、岳阳、平江一线,是南华狭窄洋盆萎缩、消亡,扬子古陆与华夏古陆的汇聚碰撞形成华南板块,中元古代该地区洋陆转换历程的具体体现。      

论鄂尔多斯盆地中央古隆起对石炭-二叠纪聚煤作用的控制

鄂尔多斯盆地中央古隆起自中元古代起即已存在,早古生代演化为庆阳古隆起和其北部的前鄂托克旗-靖边鞍部隆起联合而成的"L"形隆起,晚古生代在华北板块北缘持续隆升的构造背景下,来自于东西两侧的华北海与祁连海相向向中央古隆起区超覆,海水与古隆起交界处形成的滨海相及海陆交互相平行于古隆起分布,形成了鄂尔多斯盆地厚煤带沿中央古隆起东西两侧及北侧、富煤带位于东北部的整体煤分布格局,其中以晚石炭世太1顶部的11煤、早二叠世早期全煤和早二叠世晚期山西组底部的5煤为主。11煤分布于盆地东经109°以东的北部区域、太2段随最大海进的到来全煤层推进至东经109°～107°、山西组海退时随海水撤出煤层退至全盆地除东径107°～109°、北纬38°以南地区外的所有区域。晚石炭世-早二叠世煤分布受中央古隆起的控制作用明显,但随时间推进控制在逐步减小。     

东昆仑东段巴隆地区变复成分砾岩层锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑东段巴隆地区哈图沟出露一套变质—变形的沉积地层,其北部为变复成分砾岩段、南部为变细碎屑岩段。根据变复成分砾岩段砾石成分统计、砾石的分选系数(1.24~1.42)及砾石的砾度等粒性特征得出该套变复成分砾岩地层为近源快速堆积的产物。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb微区测年技术,对变复成分砾岩段绢云钠长石英片岩的碎屑锆石进行U-Pb同位素测年,测试结果表明,碎屑锆石年龄谱可明显划分为6组:1南华纪—震旦纪年龄组,751~602Ma,峰值为674Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带新元古代中—晚期岩浆事件的年龄相对应,并且与Rodinia超大陆裂解事件相关,该组锆石中最小的年龄为602Ma,表明沉积地层形成时代应晚于602Ma;2中元古代晚期—新元古代中期年龄组,1146~783Ma,出现三个峰值,分别为788Ma、947Ma和1115Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带中元古代晚期—新元古代中期岩浆事件大致相对应,代表东昆仑地区响应了全球尺度的Rodinia超大陆的汇聚事件,且证实了柴达木—祁连—东昆仑等地(陆)块前寒武纪的演化特点与塔里木及扬子克拉通非常相似;3中元古代晚期年龄组,1399~1180Ma,峰值为1318Ma,该组锆石年龄可能与东昆仑构造带中元古代晚期岩浆事件相关;4中元古代早期年龄组,1712~1553Ma,峰值为1556Ma,该年龄谱段代表了源区在中元古代早期存在着一期热事件;5新太古代晚期—古元古代早期年龄组,2530~2347Ma,峰值为2518Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带内新太古代晚期—古元古代早期岩浆事件年龄大致相对应,表明东昆仑造山带新太古代晚期—古元古代早期岩浆物质也为哈图沟变质地层提供了物源;6太古宙年龄组,3230~2763Ma,表明变复成分砾岩的物源区可能存在古太古代陆核。通过对变质岩系的碎屑锆石年龄和物源特征的分析研究,认为这套变质的沉积地层并非前人所划归的泥盆系牦牛山组,其形成时代应归属于晚震旦世。砾石成分统计和年代学测试结果表明,巴隆地区哈图沟变复成分砾岩层物质主要来源于东昆仑造山带的前寒武纪白沙河岩组、小庙岩组、万宝沟岩群等变质地层和中、新元古代深变质的花岗质片麻岩等。     

祁连山西段之近代运动

祁连山西段之地形,水理,构造,以及代沉积之性质,气候之变迁表现近代地壳运动之迹象至为明显,兹撮要述之如次: 一、祁连山南北两麓各河谷口均在广大之冲积扇堆积     

中祁连地块东段元古宙基底地层格架讨论

中祁连地块东段元古宙基底一般认为由３ 套地层组成,即古元古代湟源群、中元古代长城系湟中群和蓟县系花石山群,三者之间皆为平行不整合关系。但新的研究表明：（１） 花石山群与下伏的湟源群为角度不整合,结合新近发现的化石资料分析,认为花石山群是震旦纪—寒武纪稳定盖层沉积,不应归于基底组成部分;（２） 湟源群与湟中群为同一构造层,统称湟源群。     

中国南方上震旦统灯影组中的古喀斯特洞穴磷块岩

晚震旦世,在中国南方存在一个大的碳酸盐台地,即大扬子台地。近来,在大扬子台地的次级单元—鄂西台地南北两侧边缘带的灯影组白云岩中发现古喀斯特洞穴磷块岩。北缘以湖北省南漳县的王家堡为代表,古喀斯特洞穴磷块岩不规则地分布于自灯影组上、下段之间的侵蚀面到其下约70m范围内。位于台地南缘的湖南大庸张家溪,古喀斯特洞穴磷块岩也产于灯影组下段白云岩内,据古生物学及地层学研究,张家溪灯影组下段上部白云岩中的洞穴磷块岩形成于早寒武世早期。古洞穴磷块岩的发现,证明灯影早期末有一次普遍而强烈的地壳运动,灯影晚期海侵的初期是晚震旦世除陡山沱期外的又一重要成磷期。     

新疆白垩纪古地理

1 早白垩世古地理 侏罗纪晚期的燕山早期地壳运动使新疆古地理景观发生了部分变化喀喇昆仑区晚侏罗世新特提斯海水向南退出,使其一度隆起为陆;塔里木区被乔喀塔格分隔为塔北－塔东和塔西南两个内陆盆地的范围较晚侏罗世明显扩大北疆区和东昆仑区的盆地则较晚侏罗世普遍缩小。这个时期,古阿尔泰山、古天山和昆仑山等仍然保持中高山或低山丘陵,有大量碎屑物质被河流带入盆地附图31。1．1 剥蚀区特征 早白垩世的剥蚀区大致可分为：中高山区、低山丘陵区和低地平原区1。 古昆仑山西段为中高山区,构成山系主体,地势南缓北陡,…     

北祁连的形成与演化历史：来自河流沉积物地球化学及其碎屑锆石U Pb年龄、Hf同位素组成的证据

通过对发源于北祁连造山带北段、中段、南段河流沉积物地球化学与碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成的系统研究,确定河流沙、泥沙质微量元素平均组成与大陆上地壳平均值基本一致。一般沙质成分由于石英的稀释作用使其微量元素含量稍低于大陆上地壳平均值,泥沙质成分的微量元素含量一般稍高于大陆上地壳均值。北祁连造山带河流碎屑沉积物As、Sb、Cu、Zn等元素的平均含量明显高于大陆上地壳的平均含量,可能指示北祁连硫化物矿床成矿具有良好的前景。河流碎屑沉积物Sm-Nd同位素组成得到的Nd亏损地幔模式年龄为1.89~1.12Ga,平均为1.68Ga;北段、中段河流沙质部分的Nd同位素亏损地幔模式年龄比相对较细的泥沙质部分的老,说明河流近源古老地壳基底组分更多;而南段的部分河流则相反,说明近源有更多的新生地壳组分。锆石U-Pb年龄结果表明,北祁连造山带最强的岩浆作用发生于新元古代—晚古生代早期(650~400Ma),此期间形成的锆石占全部锆石的31%,它们主要记录了北祁连洋壳的俯冲消减、陆-陆碰撞及碰撞后的壳内岩浆作用过程。太古宙古老基底组分在北祁连造山带存在,但所占比例极低,它们可能以碎屑组分存在于古元古代的北大河岩群等变质基底中。新太古代到古元古代(2700~1700Ma)期间形成的锆石占全部锆石的~34%,此期间是北祁连基底的主要形成阶段。古元古代末到新元古代(1700~650Ma)期间形成的锆石占全部锆石的17%,它们可能代表着古祁连洋盆的主要形成阶段。锆石Hf同位素组成确定的北祁连由亏损地幔增生物质到地壳主要发生于3.2~2.0Ga、2.0~1.0Ga这两个时间段,650Ma以后基本没有增生地壳组分的加入。不同地段河流碎屑锆石U-Pb年龄有些差别,北段的北大河中最老基底组分所占比例最高,而南段河流中的古老基底组分比例相对较低,印证了古祁连洋是从东南向西北拉开的过程,西北段在俯冲消减及碰撞过程中有较多古老地壳基底组分的参与。晚古生代晚期—三叠纪期间北祁连仍存在较弱的岩浆作用。由Nd同位素比值与Nd含量、Na_2O/K_2O比值之间的关系进一步证明北祁连河流沉积物是最古老的基底长英质组分、较老的基底镁铁质组分或其熔融产物、古祁连洋壳镁铁质组分或其熔融产物三者混合的产物。     

建立康滇地轴区中—晚元古代层型剖面的雏议

根据国际、国内新近作出的对元古宙年代地层单位划分方案,本文对康滇地轴区完好发育的元古宙地层,在已取得的研究程度的基础上,认为只要对昆阳群(会理群)和震旦系的层序、时代、顶底及造成不整合界面的几个地质事件取得共识,就有可能建立我国南方活动地槽—稳定地台区中-晚元古代时间地层单位的框架性层型剖面。本文综合已取得共识的若干重要方面和存在争议的问题,分析分歧的原因和解决问题的途径,根据地层接触关系、区域地层对比、底辟、叠层石、微古植物、同位素年龄、古地磁和放射性元素丰度对比等方面的成果,来建立原始沉积的地层柱和反映地壳运动的重大地质事件,提出年代地层表及纪的命名的建议。     

绪言

中—上元古界在甘肃分布广泛,发育良好,以北山地区和祁连山西段最为完整,自长城纪至震旦纪皆有沉积。 该地层由变质程度不同的变质岩系组成。沉积类型既有活动的槽型沉积,也有稳定的台型沉积和过渡型沉积。其中叠层石、微古植物丰富;常有铁、锰、磷、镁等元素富集。 近年来,为适应生产和科研工作的需要,我国晚前寒武纪地质的研究工作已作为国家重点科学研究项目,在全国一些地区开展了中—上元古界层型剖面及地层划分对比的研究。为     

新解体建瓯东峰花岗片麻岩特征及其时代讨论

福建境内古元古代岩浆侵入活动较弱,侵入体规模较小,多呈小岩株零星出露于政和—大埔断裂带以西地区。在1∶50 000镇前等四幅区域地质调查过程中,通过系统剖面研究及路线调查,根据岩石特征、岩石地球化学特征及与变质地层接触关系,在建瓯东峰一带古元古代大金山岩组中解体出古元古代花岗片麻岩。根据岩体地质特征、岩石学、岩石化学、地球化学以及变形作用特征,探讨了其形成的大地构造环境及岩浆演化特点。结合地层接触关系、区域地质特征,岩浆侵位机制及同位素测年值将建瓯东峰花岗片麻岩时代置于古元古代。     

结语

中祁连山西段中—上元古界研究历史较短,研究程度较低,但分布广泛,蕴藏铁、石膏、白云岩、熔剂灰岩、菱镁矿等矿产资源。近年来,通过专题研究,在生物地层、岩石地层等方面都获得许多新的进展。这些新成果对本区中—上元古界的重新厘定、划分及对比提     

论大别运动

大别运动系由吴磊伯等于一九五八年创名,代表横跨鄂豫皖三省之大别山区太古代与元代之间所发生的一次地壳运动,以元古代佛子岭群和大古代大别群之间的不整合接触关系为其创名的地质依据,但是吴磊伯等对此不整合接触关系没有提出可靠的证据。其后,虽有翟淳(1959)、     

东秦岭华北地台区岩浆活动的时代及地壳增长和再改造

同位素年龄资料表明，东秦岭华北地台区，先后在晚太古－早元古代（太华群火山岩）、早中元古代（熊耳群火山岩、张家坪片麻状花岗岩）、中元古晚期－晚元古早期（龙王幢碱性花岗岩）、晚元古代（陶湾群火山岩）、古生代（洛南粗面质火山岩）和中生代等时期，发生过岩浆活动。Ｓｍ－Ｎｄ同位素地质研究揭示，在上述几个时期岩浆活动中，晚太古代和早中元古代的岩浆活动与地壳增长有关，其它时期岩浆活动主要反映地壳自身的再改造。另外，就华北地块大陆地壳整体看，地壳的增长从早太古代至少持续到早元古代。东秦岭华北地台区，在中元古代早期仍然存在有壳－幔分异作用。