华北板块北缘解放营子地区发现～2.61Ga斜长角闪岩

正1研究目的(Objective)华北板块北缘作为华北克拉通北部与中亚造山带东南段(兴蒙造山带)构造单元邻接部位,保存了大陆裂解、被动大陆边缘、活动大陆边缘等多个地质演化阶段记录,聚焦了诸多学者关注。前人虽然对其做了大量工作,但对于华北克拉通北界构造位置还存在诸多争议:(1)华北克拉通北界为赤峰—开源断裂;(2)华北克拉通北界位于赤峰—开源断裂     

扬子陆块中东部宿松县柳坪镇发现~2.5 Ga斜长角闪岩

正1研究目的(Objective)扬子陆块是中国大陆最重要的前寒武纪陆块之一,它与华北陆块一起,构成了中国东部大陆的主体。了解扬子陆块早期形成与构造演化对充分认识中国大陆地壳组成、构造格局演变乃至全球构造事件均具有重要意义。然而与华北陆块不同,由于显生宙巨厚沉积盖层覆盖,使得早前寒武纪地质     

华北克拉通南缘潘河~1.5Ga正长岩的厘定及其构造意义

华北克拉通是否曾是Columbia超大陆的组成部分并具有一致的裂解过程一直存在争议,而已知的中元古代非造山岩浆组合集中分布于华北克拉通北缘是引起有关裂解过程争论的重要原因。作者近来在华北克拉通南缘,河南省卢氏县潘河地区,厘定了一组中元古代走向近东西的正长岩脉群。正长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为1469±8Ma(MSWD=1.4)。岩石类型主要为黑云母正长岩,局部有少量霞石正长岩。岩体的SiO2变化于51.3%～65.7%之间,碱含量较高,K2O+Na2O总量8.32%～13.0%,铝含量较高(Al2O3=18.7%～20.0%),为碱性过铝质岩类。岩体轻重稀土分馏较为显著(La/Yb)N=14.5～34.5,具有显著的Eu负异常(δEu=0.2～0.3),强烈富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和Nb、Ta、Nd、Tb等高场强元素,而Sr、Ti、P、Eu等元素显著亏损。岩石εHf(t)=-14.79～+8.16,Hf模式年龄为2.93～1.74Ga,指示成岩物质主要来源于富集岩石圈地幔的部分熔融并有地壳物质的加入。岩体形成于板内伸展构造环境,这表明华北克拉通的南缘也同时记录了华北克拉通曾经在中元古代发生过大规模的伸展作用,其伸展过程可能与Columbia超大陆的裂解有关。     

华北克拉通南缘登封地区嵩山石英岩中3.40 Ga碎屑锆石的发现及其地质意义

1950年,张伯声在登封市东北发现太古宙登封群与元古宙嵩山群,元古宙五指岭片岩与震旦系之间分别呈角度不整合,并将这两个不整合命名为"嵩阳运动(五台运动)"和"中条运动"(张伯声,1951;孙勇等,1986).     

华北克拉通南缘豫西下汤地区2.3 Ga岩浆作用和1.94 Ga变质作用

本文报道了华北克拉通南缘豫西鲁山下汤地区古元古代片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩的全岩地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年龄和Hf同位素组成。岩石呈包体形式存在于中元古代花岗岩中。片麻状花岗岩具深熔特征,岩浆锆石年龄为2.30Ga;岩石高SiO2和K2O,低ΣFeO、MgO和CaO,具稀土总量较高(ΣREE=165.8×10-6)、轻重稀土分离较强[(La/Yb)n=37.8]及弱负铕异常(Eu/Eu*=0.76)的稀土模式;εNd(t)(t=2.30Ga)=-0.75;tDM(Nd)=2.66Ga。黑云角闪斜长片麻岩变质原岩为辉长闪长岩,捕获锆石年龄为2.25Ga;岩石低SiO2和MgO,高Al2O3和P2O5,具稀土总量高(ΣREE=373.4×10-6)、轻重稀土分离不强[(La/Yb)n=9.4]及较强负铕异常(Eu/Eu*=0.44)的稀土模式;εNd(t)(t=2.25Ga)=-1.21;tDM(Nd)=2.75Ga。片麻状花岗岩和黑云角闪斜长片麻岩都记录了1.94Ga变质锆石年龄。片麻状花岗岩的岩浆锆石组成域的εHf(t)(t=2.30Ga)=-6.71～0.38,tDM1(Hf)=2627～2910Ma,tDM2(CC)(Hf)=2823～3255Ma。黑云角闪斜长片麻岩的捕获锆石组成域的εHf(t)(t=2.25Ga)=-19.58～-1.73,tDM1(Hf)=2664～3360Ma,tDM2(CC)(Hf)=2968～4011Ma。结合前人资料,得出如下结论:华北克拉通南缘豫陕晋结合部地区存在一规模较大的约2.3Ga地质体分布区;华北克拉通南缘很可能存在规模巨大的>2.7Ga基底;中部造山带与孔兹岩带具有类似的古元古代晚期构造热事件演化历史。     

华北克拉通南缘约2.5 Ga构造变质事件及意义

林山岩群是华北克拉通中部造山带南缘前寒武纪结晶基底的一部分,它对于探讨中部造山带碰撞时代及其在克拉通南缘的分布具有重要意义.选择林山岩群主体的变基性岩(斜长角闪片岩)为主要研究对象,利用锆石U-Pb定年和岩石地球化学方法,获得的结果表明斜长角闪片岩样品锆石多呈长柱状,且外形不规则,具弱分带、斑杂状分带和扇形分带结构,其中少量锆石保留有早期原岩残留的岩浆核.锆石核部具岩浆振荡环带特征,大部分Th/U比值范围为0.10~9.24,且外形不规则,边部具溶蚀结构;绝大部分锆石具弱分带、斑杂状分带和扇形分带结构,以及低Th/U比值范围为0~0.09,个别比值为0.12,显示为典型的变质锆石特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明该斜长角闪片岩的核部残留加权平均年龄为2 528±43 Ma(MSWD=1.5,n=10),经历变质作用的加权平均时限为2 474±22 Ma(MSWD=1.3,n=21).全岩地球化学结果显示林山岩群变基性岩贫硅(47.70%~50.77%,平均值为48.90%)和低钾(0.56%~1.78%,平均值为1.13%),轻、重稀土分异较弱,亏损微量元素Nb、Th、Ti、Zr等高场强元素,且具有低的微量元素Zr含量(＜130×10-6)和Zr/Y比值(＜4).这些特征表明林山岩群形成于俯冲作用背景下的岛弧环境.因此,上述证据共同反映了华北克拉通东、西陆块碰撞产物的中部造山带经历了新太古代晚期-古元古代早期的俯冲碰撞造山作用.      

华北克拉通中部带云中山石榴斜长角闪岩变质演化及其构造意义

云中山地体位于华北克拉通中部造山带中部,是衔接吕梁地体和五台-恒山地体的关键位置.确定云中山地体的变质作用演化历史可为深入理解吕梁-云中山-五台-恒山地区的整体地质过程提供重要限定.对云中山石榴斜长角闪岩开展了详细的岩石学、相平衡模拟和锆石年代学研究.两个代表性样品均具有顺时针变质P-T-t轨迹,峰期阶段位于金红石稳定域,温压条件分别为0.96±0.11 GPa/720±8.0℃(L1903)和1.26±0.08 GPa/756±14.0℃(L1906);峰期后发生降压作用,金红石转变成钛铁矿,石榴石边部生长斜长石(+普通角闪石)冠状边,普通角闪石转变成镁铁闪石;晚期阶段以冷却为主,石榴石的边部出现少量绿泥石交代.对两个样品的岩石组构和化学成分对比表明,石榴斜长角闪岩的部分熔融受全岩成分影响,岩石贫硅钠而富铁镁钛时难熔,反之则易熔.样品变质锆石的U-Pb定年结果为1 928～1 806 Ma.这些锆石相对富集重稀土,利用锆石Ti温度计计算的结晶温度为520～680℃,与岩石的冷却温度相近,因此所获年龄应代表退变冷却时代.吕梁-云中山-五台-恒山地区的整体地质特征对比表明,云中山地体的岩...     

新疆东准噶尔地区奥陶纪斜长花岗岩的发现

通过1:5万区域地质调查, 在东准噶尔地区老君庙东北部发现了一套侵入前早奥陶世变质岩的斜长花岗岩。锆石SHRIMP U-Pb测年结果显示206Pb/238U表面年龄加权平均值为(468.1±5.5) Ma, 代表斜长花岗岩的结晶年龄, 这是首次报道东准噶尔地区的奥陶纪斜长花岗岩。斜长花岗岩SiO2含量70.09%、高Na2O(6.12%)、低K2O(1%)、Mg含量较高(1.82%), 标准矿物中刚玉分子含量达到1.96。稀土总量较低(72.97×10-6), Eu负异常不明显, 轻重稀土分馏明显[(La/Yb)N=16.05], 具低Sr、低Y、Yb, 较高的K、Rb、Ba、Th, Nb、Ta负异常明显, 正Ce异常。反映奥陶纪斜长花岗岩为幔源岩浆成因, 并受到了地壳的混染, 形成环境可能为大洋环境。奥陶纪斜长花岗岩的发现, 表明东准噶尔地区奥陶纪时期存在一次岩浆热事件。     

华北克拉通东南缘徐—淮地区深源捕虏体Mg同位素地球化学研究及意义

<正>火成岩和沉积碳酸盐岩显著的Mg同位素差异使得Mg同位素成为示踪地球深部碳循环有力工具,具有比全球平均大洋玄武岩(26Mg=0.25±0.07‰)轻。Mg同位素组成的大陆玄武岩被认为其地幔源区受到了沉积碳酸盐的改造[1],但是直接的地幔岩石Mg同位素证据很少,而且大陆玄武岩在穿透厚陆壳上升过程中,会发生显著地同化混染作用;这一过程对用大陆玄武岩推断地幔源区Mg同位素组成的影响     

冀东地区～3.8 Ga TTG岩石发现

始太古代及形成时代更古老的岩石十分稀少,任何新的发现都是对最早期陆壳形成演化研究的重要贡献。本文首次报道了华北克拉通冀东地区～3.8 Ga TTG岩石的年龄和地球化学组成。样品J2012为花岗闪长质片麻岩,J2013为侵入花岗闪长质片麻岩的花岗闪长岩脉,也遭受变质变形。两者的岩浆锆石年龄分别为3785±8 Ma和3773±6 Ma。尽管岩石的常量元素组成和形成时代类似,但稀土模式明显不同。样品J2012的TREE(稀土总量)和(La/Yb)_n比值分别为139.2×10^-6和8.44,组成特征与北美4.03 Ga Acasta片麻岩类似,岩浆作用发生在相对低压的条件下,岩浆作用过程中无石榴子石参与而有斜长石存在。样品J2013的TREE和(La/Yb)_n比值分别为163.5×10^-6和51.16。轻重稀土强烈分异要求花岗闪长岩形成于石榴子石稳定和斜长石不稳定的高压条件下。研究表明,冀东地区在～3.8 Ga时TTG岩浆作用就显示出多样性,支持了古太古代早期—冥古宙陆壳基底广泛存在的认识。根据始太古代岩石...     

A New Discovery of ~2.7 Ga Granitic Magmatism in Southeastern Jilin Province, China

<正>Objective The North China Craton(NCC)is characterized by widespread tectono-thermal events at ca.2.5 Ga,which differs from many other older cratons on Earth,which usually record tectono-thermal events at-2.7 Ga.Therefore,the search for early crustal material,especially rocks within the NCC that record the 2.7 Ga event,is key     

Oldest zircon xenocryst (4.17 Ga) from the North China Craton

Prior to this work, the existence of crustal materials older than 4.0 Ga has not been reported from the North China Craton (NCC) – one of the few global terrains where crustal rocks from ～3.8 Ga have been identified. Here we report the first occurrence of a xenocrystic zircon with a ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb age of 4174 ± 48 Ma, from the Anshan–Benxi Archaean supracrustal greenstone belt, based on laser ablation–inductively coupled plasma–mass spectrometry. The 4.17 Ga zircon xenocryst is hosted within ～2523 ± 12 Ma massive fine-grained amphibolites which were subsequently metamorphosed at ～2481 ± 19 Ma. The xenocryst age is ca. 350 million years, older than the oldest zircon previously identified in the NCC, and is consistent with prior zircon Lu–Hf isotopic studies. Documentation of 4.17 Ga xenocrystal zircon not only provided a geochronological record of the oldest known crustal materials in the NCC, but also identified the geologic environment for further search for the rocks that formed during Earth’s earliest recorded evolution.     

辽北法库构造岩系的锆石SHRIMP年代学研究与华北地台北缘边界

由于缺乏可靠的同位素年代学资料,辽北法库地区的变质岩系一直被看作地台基底型建造,近期研究确认它们属于原岩为深成侵入体(五龙山杂岩)和火山-沉积岩系、后经韧性剪切作用而形成的变形变质岩系,它们与遭受同期动力变质作用影响的同构造侵入岩(十间房花岗岩)一道构成了规模巨大的法库构造岩系。精确的SHRIMPU-Pb测年表明,五龙山杂岩侵位于约265±4Ma,十间房花岗岩侵位于约284±3Ma,指示构成法库构造岩系主体单元的深成侵入体并非形成于元古代,而是形成于晚古生代海西期。这些同位素年龄记录一方面暗示法库断凸可能并不存在大规模的前寒武纪变质基底,另一方面为确定华北地台与吉黑造山带(兴蒙造山带东段)在柳河断裂以东的界线提供了重要约束。     

华北克拉通北缘少郎河地区约2.5 Ga的二长花岗岩及地质意义

本文首次在华北克拉通北缘少郎河地区发现新太古代末期(约2.5 Ga)二长花岗岩,并对其进行了锆石U Pb定年、主微量和锆石Hf同位素原位微区分析。研究表明,这套二长花岗岩形成年龄为(2 527±25) Ma,属于新太古代末期。岩石整体为块状构造,局部呈似片麻状构造,中粗粒结构,并可见暗色包体。主量元素显示其富Na和K,低P,A/CNK=0.80～0.96,属于高钾钙碱性系列。微量元素方面,富集轻稀土元素并基本无Eu异常,富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Ta、P等高场强元素。锆石Hf同位素分析结果显示二长花岗岩εHf(t)值在-4.0～4.8,均值为-0.6,对应的两阶段模式年龄(TDM2)在2 712～3 221 Ma,暗示二长花岗岩可能为中新太古代新生下地壳熔融后结晶分异的产物。结合近年来少郎河地区新发现太古宙绿岩带和TTG岩石,提出在该地区存在前寒武基底,存在形式可能为一古老的微陆块。二长花岗岩的形成是新太古代末期(约2.5 Ga)华北陆块克拉通化的重要标志。虽然二长花岗岩地化特征具有俯冲背景的特点,我们依然认为在新太古末期华北微陆块之间仅有有限的和小规模的弧陆或陆陆的俯冲和碰撞,与板块构造的体制有较大的差别。     

冀北古元古代东瓦窑杂岩体的发现及其对华北克拉通伸展事件的制约

华北克拉通的形成时间一直存在分歧,冀北基底隆起区是研究华北克拉通形成演化过程的理想区域。在冀北新发现的东瓦窑古元古代后造山A型花岗岩杂岩体,对揭示华北克拉通的形成时限具有重要启示。以东瓦窑杂岩体为研究对象,开展了岩石学、地球化学、锆石U−Pb年龄和Hf同位素研究,讨论杂岩体的形成时代、岩石成因和构造环境。锆石LA−ICP−MS U−Pb测年表明,东瓦窑杂岩体的正长花岗岩和石英正长岩侵位年龄分别为1920±11 Ma和1902±12 Ma,表明东瓦窑杂岩体侵位于古元古代晚期,并非以前认为的早白垩世。岩石地球化学研究表明,该区正长花岗岩富SiO2(72.07%~75.03%)、Na2O＋K2O(8.54%~8.99%)、K2O(5.78%~6.64%)、贫CaO、Al2O3、MgO、P2O5、TiO2、Ba、Sr、Eu、P和Ti。石英正长岩属于碱性系列,富SiO2(66.09%~66.65%)、Na2O＋K2O(12.22%~12.35%)、K2O (10.00%~10.18%),贫TiO2、MgO、CaO、Sr、Eu和Ti。正长花岗岩和石英正长岩均具有较高的TFeO/MgO、K2O/MgO、(Na2O＋K2O)/CaO值和较高的锆石饱和温度(平均822°C),显示A型花岗岩的地球化学特征。东瓦窑杂岩体形成于后造山伸展环境,为后造山A2型花岗岩。正长花岗岩和石英正长岩的锆石εHf (t)值分别为–2.56~+2.42和–3.27~+4.17,模式年龄tDM1分别为2262~2419 Ma和2175 ~2466 Ma,显示其岩浆主要源于古老地壳物质的部分熔融。东瓦窑古元古代晚期后造山A型花岗岩杂岩体的识别与确定,表明华北克拉通北缘存在古元古代晚期后造山伸展构造−岩浆事件,标志华北克拉通1.92 Ga前后的碰撞造山拼合作用结束,进入后造山伸展演化阶段。 华北克拉通的碰撞拼合形成时限可能为1.92 Ga前后。     

Discovery of a ~1.37 Ga Granite in the Eastern Part of the Northern Margin of the North China Craton and its Geological Significance

Diabase sills with baddeleyite/zircon U-Pb ages of-1.32 Ga have been found in many areas of the North China Craton(NCC)(Peng,2015).Some researchers have proposed that this magmatic event should be related to the breakup of the Columbia supercontinent.A few studies have reported this period of granitoids only to be present in the Shangdu,Huade.and Sonid Zuoqi areas(Zhang et al.,2012;Sun I.ixin et al..2018).This study concerns the first discovery of a-1.37 Ga granite in the southern Jilin Province,in the eastern part of the northern margin of the NCC.It has great significance for the study of the breakup of the Colombia supercontinent,the magmatism of the NCC,and the relationship between the supercontinent and other continents during this period.