南菲(阿扎尼亚)巴伯顿绿岩带南部太古宙花岗岩层的地质和构造演化

为了确定在德兰士瓦德腊肯悬崖(2200Ma元古宙克拉通内部盖层)以东的太古宙花岗岩—绿岩区中发现的广泛岩石类型的性质和构造演化,在巴伯顿南部和西南地区进行了连续调查。在超过2500平方公里的地区进行了区域的和详细的普查,揭露有许多花岗岩类和与其共存的大量绿岩捕虏体,后者一直向南扩张到很远的南非巴伯顿绿岩带。像以前描述的,绿岩捕虏体由与翁韦瓦克特群最下部岩石组合相同的岩石类型组成,构成南非最老     

南非(阿扎尼亚)林波波活动带散德河古老片麻岩

散德河片麻岩的年龄至少是3800Ma,出现在林波波活动带的中带,特别在南非(阿扎尼亚)德兰士瓦北部的默西纳附近出露很好。林波波活动带是位在卡普瓦尔和津巴布韦克拉通之间的一个近似于北北东到南西西走向的线状区,大约600公里长,320公里宽。与邻近克拉通花岗绿岩区伴生的低级主要为绿片岩变质相成明显对照,林波波带是以强烈变形的高级变质岩为特征,主要有麻粒岩相片麻岩,其中有紫苏岩和正、闪岩存在。     

南非(阿扎尼亚)巴伯顿绿岩带一个3500Ma蛇绿杂岩:太古宙洋壳及其大地构造意义

测定年龄为3540±30Ma的巴伯顿绿岩带,由于具有保存良好的地区,而在太古宙构造模式中具有重要意义。从斯泰因曼的三位一体观点考虑,有几个工作者注意到了这个绿岩带下部地层单位的蛇绿岩性质,如今被认为是翁韦瓦克特群。但是目前承认的翁韦瓦克特群的地层是一个15公里厚的火山喷发和沉积堆积物。这一地层与显生宙蛇绿岩“假地层”不同,这种蛇绿岩可与在洋脊扩张中形成的洋壳相对比。由于这个原因,巴伯     

太古宙花岗岩-绿岩地体的构造要素(以南非巴伯顿山地为例)

太古宙花岗岩-绿岩地体主要是以重力变形样式并伴随有花岗岩浆以及底辟深成岩体的侵位为特征。绿岩带与其周围花岗岩地体之间关系的特征模式(Macgregor,1951和Anhaeusser等1969的“花岗岩-绿岩模式”)可以从较大范围内予以论证。本文主要以南非巴伯顿山地为例,通过一些示意图和照片说明在太古宙绿岩带及其周围的花岗岩地体内常见的各种具有代表性的构造类型。     

太古宙林波波带与元古宙Namaqua带:南非麻粒岩地体的对比

南非卡普瓦尔克拉通其侧翼是太古宙林波波带和元古宙Namaqua带。虽然它们的年龄不同,但这两个活动带具有相当的规模和一些表面上的相似性。每一个带都记录了地壳形成事件,伴随有冒地槽上壳岩系的沉积作用。此外在这两个带中的许多地区的构造演化史都可简化为早期的平卧褶皱被晚期的褶曲和韧性变形作用形成的倒转褶皱叠加。Pb同位素研究表明其U值高于卡普瓦尔克拉通,同时稳定同位素研究也表明在变质作用过程中为部分封闭体系。因此,这两个带提供了比较和对比太古宙和元古宙地质作用的机会,特别是引起麻粒岩相变质作用的机制。林波波带位于卡普瓦尔克拉通和Rhodesian克拉通之间。它可以由一个中间带分为     

太古宙上地壳岩带和成矿期的演化

为闸明太古宙绿岩带成因的机械作用有几种提法,每一种观点都争论很热烈。最早的模式把绿岩带的地层顺序与海洋壳的剖面视为一致,认为周围的花岗片麻岩有更年轻的年龄,但是在此带的古老沉积岩中找到了成分与现代沉积相似的硬砂岩,这说明了古老大陆硅铝质岩体经过剥蚀,这种现象在阿尔丹及加拿大地盾,南非及澳大利亚见到。后来的模式与第一种不同,他们认为绿岩带与断裂的成因及硅铝壳的拉开有关。按这种提法,在绿岩带底部应有橄榄岩分布,但实际任何地方也未找到。     

太古代林波波带北缘带的构造和变质作用演化

林波波带的北缘带(NMZ)是一个增厚的太古代地壳带,由麻粒岩相英云闪长片麻岩组成。含有少量的上壳岩包体。该区以北部一个大的冲断层为界。该断层平行一条斜方辉石等变带。沿着冲断层,麻粒岩仰冲到津巴布韦克拉通的上部。一个大的低角度约50km宽的糜棱岩带(三角剪切带)形成林波波NMZ的南部边界。在糜棱岩带中具有右旋剪切性质的岩石变形。该剪切带反映了NMZ上的林波波带的外来中心带是向西直接侵位的。     

太古宙和元古宙时期的地壳演化—从地壳地震学获得的证据

通过分析整个世界太古宇和元古宇地区的地震波速模型，发现太古宇地区的厚度为３５ｋｍ左右（碰撞带边缘除外），而元古宇地壳的厚度则显然要大得多，大致为４５ｋｍ，并且在其基底有一较厚的高速层（＞７ｋｍ／ｓ）．我们认为有两种模式可以解释这些差异。第一种模型把这种差异归因于上地幔成分的改变。太古宇地幔中的温度较高，因而导致了科马提熔岩的喷发，结果使得岩石圈过分贫化而不能产生大量的玄武质熔体。元古宇地是在富地幔     

南非太古代林波波带麻粒岩带南缘的主要剪切变形带

太古代高级区的林波波带(LB)位于卡普瓦尔和津巴布韦克拉通间,中心带(CZ)是由主要为东-东北向的走向滑移韧性剪切带从南边缘带(SMZ)和北边缘带(NMZ)分离出来的。而南边缘带是先前主要为麻粒岩的高级片麻岩区,它们复杂而广泛的外来体变形和出现主要地壳剪切带为特征。这些剪切带出现在南部边缘带内,并且与卡普瓦尔克拉通低级变质的花岗岩绿岩地体相接触。经研究南部边缘带经历了两次明显的构造旋回:形成于麻粒岩条件下的早期褶皱构造运动(T_1),和同样形成于麻粒岩条件下的较年轻的剪切构造运动(T_2)。两次构造运动的相互叠加,在露头和区城内均形成了复合型褶皱。卡普瓦尔克拉通与南部边缘带的过渡带是以地壳重力增加和传导性增加为特征,地球物理资料也证实了南部边缘带的高级岩向南逆掩推覆到Hout河剪切带附近的低级岩石     

太古宙到早元古宙构造和地壳演化的回顾

凡是关于早前寒武纪地球陆壳形成和演化的设想,必须能说明至少自35亿年以来相当大面积的地壳块段的独立的且在方向上具有连贯性运动的原因,这个运动的最小速度可与现代的运动相比。自刚性地壳块段产生以来,板块构造就控制了岩石圈的演化,这似乎是已为大家所承认,并且现在的一种推想即:是板块相互作用方式的变化,而并不是基本机制有什么改变,决定了向目前的威尔逊旋回的非均变地壳演化。要有根据地恢复太古宙构造环境,存在着一些不定因素,它们系由这些原因所引起:可能使原始岩浆面貌消失的低温岩石蚀变;在产生双峰态的和钙碱性的组合中可能的物质源与溶融过程的多变;以及利用“初始”同位素特性鉴别岩石时存在的不一致性等。文中提出,岩浆板块底侵作用(underplating)在岩石圈生长中起了主要作用,同时认为,在地壳大规模分异期间的陆壳再造对太古宙来说要比大多数现时流行模式所承认的要重要得多。最先形成并被保存下来的陆壳被认为与冰岛的演化过程相类似,而后来的绿岩带的发育可能大部分是在大陆内进行的,随后遵循因地壳重新排列而导致的分裂—沉陷模式。大多数高级变质地体被认为比邻近的或上覆的绿岩组合要更老,并且是由于低角度的逆冲而被带至地表位置的。太古宙岩石圈的生长造成了稳定的克拉通它们在早元古宙几乎没有经受什么内部变形。不大稳定的地壳,通过在地壳重新堆积到转换剪切的范围内变化的机制,主要经由伸展又拉长的盆地形成物和对大规模变形起反应,“内硅铝”造山作用,最终会形成活动带。在局部地区,现代类型的汇聚板块边缘,大约在22亿年前就已变得可辨认了,而威尔逊旋回则是到晚元古宙期间才最后确立。     

华北克拉通太古宙地壳演化和最古老的岩石

简要总结了华北克拉通太古宙地壳演化的规律、认识及存在的问题,特别是近年来在最古老的岩石和锆石年代学研究方面取得的进展。华北克拉通构造热事件主要发生在约2.5Ga,导致大规模陆壳的形成。仅在鲁西、胶东等少数地区有较大规模的约2.7Ga的地质体存在。古元古代晚期的陆陆碰撞使华北克拉通最终形成统一的整体。最近对鞍山地区的研究发现大量3.6～3.8Ga的岩石和锆石。在冀东、信阳、焦作及其他地区也有始太古代—古太古代的岩石和锆石存在。华北克拉通可能存在几个不同的古太古代—始太古代陆核。     

华北克拉通南部太古宙大陆地壳的生长和演化

太古宙约占地球已有演化历史的三分之一强,这一时期涉及到大陆地壳起源、陆壳的巨量生长和稳定以及板块构造作用的启动、建立等诸多最根本的全球性重大地质事件。太古宙岩石在华北克拉通南部的涑水、登封、太华、霍邱和五河等杂岩中广泛出露,这为解析上述重大科学问题提供难得的素材。近十年来,在华北克拉通南部古生代-中生代火山岩或早前寒武纪变沉积岩中陆续发现冥古宙-古太古代的捕获/碎屑锆石,暗示南部地块依然尚存地球形成最初期的陆壳物质。根据华北克拉通南部太古宙岩石年龄统计结果显示有2850~2700Ma和2580~2480Ma两个突出年龄区间,对应的峰值年龄分别为~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的岩石主要出露于南部的鲁山、霍邱、五河和中条山地区。此外,在华北克拉通诸多地区,诸如怀安、阜平、五台、中条等地区的花岗质片麻岩和变质沉积岩中也均发现年龄为~2.76Ga的碎屑锆石或者继承锆石,暗示华北克拉通2.85~2.70Ga岩石的分布似乎比现今出露范围更为广泛。与整个华北克拉通类似,2.58~2.48Ga岩石亦在克拉通南部广泛分布,尤其是嵩箕地区的登封杂岩几乎全部是由新太古代晚期的岩石组成。~2.52Ga是华北克拉通南部,乃至整个克拉通太古宙地壳演化最突出、最重要的岩浆-构造事件,明显有别于全球其它诸多典型克拉通。已有的同位素资料研究表明华北克拉通南部,乃至整个克拉通在太古宙经历了两期明显的地壳生长事件：一期发生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此时期的涑水杂岩中花岗质岩石和鲁山太华片麻岩系中深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在2.58~2.48Ga,以登封杂岩、涑水杂岩以及小秦岭地区太华杂岩中~2.52Ga各类花岗质岩石和变基性岩为代表。华北克拉通正是经过这两期陆壳巨量生长事件之后完成初始的克拉通化。我们在登封杂岩中识别出形成于俯冲汇聚环境的TTG质片麻岩、类似于赞岐岩的变闪长岩和具有N-MORB地球化学特征的变基性火山岩,提出其构成"新太古代构造混杂岩",标志着新太古代末期具有现代体制的板块构造在华北克拉通南部已经开始启动。最近,在登封杂岩中识别出的新太古代双变质带也支持上述观点。     

南非、西澳及加拿大太古宙绿岩带主要火山岩系的比较沉积学:地壳演化的意义

一、引言绿岩带是太古宙地盾区的基本构造-地层单元。Anhoeusser等人已概述了其特征。对绿岩带研究所积累的资料对我们了解地球早期的特征及其深化作出了重要贡献。大部分太古宙绿岩带在地层、岩浆和构造史上,都甚为相似。但作者对南非、西澳和加拿大研究认为,这些地区中确实存在明显的沉积差异。本文将讨论这些差异及其反映太古宙地壳演化的趋向。     

林波波带研究的一些进展

该文介绍近年对林波波带研究的一些进展．有的地质工作者认为．林波波带是卡普瓦尔克拉通与津巴布韦克拉通的碰撞产物，以此证明现代型式的陆—陆碰撞在晚太古宙期间就已发生了．     

南非彼得斯堡绿岩带及林波波带南部边缘区的地质特征及其构造关系

南非津巴布韦和兴普瓦尔克拉通之间为林波波活动带。他们几乎是在同一时期里形成的。卡普瓦尔和津巴布韦在构造上是不稳定的火山一深成环境。而林波波带是较稳定的克拉通环境，彼得斯堡绿岩带位于卡普瓦尔克拉通北部边缘。在绿岩剪切带含有较大的金矿化。林波波活动带的南部边缘区含有与卡普瓦尔克拉通绿宕带相似的构造分裂的花岗一绿岩物质。在空回上受北倾的毫特河剪切带控制。南部边缘向南逆冲沿毫特河剪切带覆于卡普瓦尔克拉通北部边缘。其时间信利为2660Ma。     

南非彼得斯堡绿岩带及林波波带南部边缘区的地质特征及其构造关系

南非津巴布韦和兴普瓦尔克拉通之间为林波波活动带，他们几乎是在同一时期里形成的，卡普瓦尔和津巴布韦在构造上是不稳定的火山－深成环境。而林波波带是较稳定的克拉通环境，彼得斯堡绿岩带位于卡普瓦尔克拉通北部边缘，在绿岩剪切带含有较大的金矿化。林波活动带的南部边缘区含有与卡普瓦尔克拉通岩带相似的构造分裂的花岗－绿岩物质。在空间上受北倾的毫特河剪切带控制，南部边缘向南逆冲沿毫特河剪切带覆于卡普瓦尔克拉通北部边     

巴伯顿绿岩带西南地区选择的混合岩露头的详细研究及其有关该区早期太古宙地壳性质的意义

在太古宙领域中,有关早期地壳的发展和性质的连续争论.对推动巴伯顿区的研究起了重要作用。一种方案是对混合岩露头的进行非常详细填图(1:50),这些“混合岩”可能揭示出花岗岩和绿岩之间的至今尚未阐明的某些原始关系,所进行的填图都辅以详细的地球化学和地质年代学的研究。由于详细工作对该区以前没有描述过的某些岩石类型产生了一些认识。这些混合岩的最有意义的成分就是无色石英—长石质岩脉的变化,其中某些岩石以具有很高的Na_2O     

地球形态演化和地壳构造运动(摘要)

地球有很多使人惊异的有趣的地质现象,它都发生在地球表层,并和地球的发展有内在的联系。目前人们对许多地质现象的认识不同,甚至对同一地质现象还有截然相反的解释,因此,地壳构造运动问题就长期处于众说纷纭之中。当我们用溯本求源的方法认识到地球形态的不断演化是地壳构造运动的根本原因的时候,诸如大陆大洋布局、地