华北中部古元古代末期构造－热事件性质及其构造成因模式

古元古代末期为华北克拉通演化的重大转折时期。但这一时期重大构造热事件序列及其构造格局的研究较薄弱。笔者在区域构造分析基础上。结合最新的同位素年龄制约。探讨古元古代末期区域构造演化过程及其成因模式。太行山-恒山基性岩墙群对应于燕辽坳拉谷与太行坳拉谷的夭折支，它们共同构成非对称的三叉坳拉谷系。非造山的岩浆活动序次依次为：花岗岩、伟晶岩（1．85～1．80Ga）、基性岩墙群侵位（1．80-1．77Ga）、斜长岩、碱性花岗岩、环斑花岗岩（1．71-1．70Ga）、火山岩喷发（1．68Ga）等。下伏基底性质对比及其同位素年龄表明，18亿年前后燕辽-太行山地区发生大规模隆升。隆升范围达上千千米，核心区处于燕辽-太行山坳拉谷系中心位置。基底隆升事件与浅表层伸展构造-非造山岩浆活动在时空上相吻合，表明地幔柱模式可以合理解释上述区域隆升及其伸展裂解事件。     

天镇-怀安地区变质基性岩墙群:华北克拉通古元古代末期碰撞-伸展构造体制转换标志

古元古代是华北克拉通形成过程中重要的造山构造演化阶段,该阶段形成的基性岩墙群,为深入理解裂解-俯冲-碰撞-抬升的造山构造-岩浆过程提供了重要信息.本文报道了天镇-怀安地区广泛分布于新太古代-古元古代变质基底中的变质基性岩墙（二辉麻粒岩）,野外产状与区域主期构造面理协调一致,主要由单斜辉石、斜方辉石、斜长石和少量角闪石组成.LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素定年获得变质基性岩墙的变质年龄为1 820~1 834 Ma,与区内麻粒岩相变质事件一致,结合区域基性岩墙年龄记录,推测其原岩形成年龄为1.95~1.91 Ga.根据岩石地球化学特征可将变质基性岩墙划分为高Mg低Ti型和低Mg高Ti型两类,两者经历了不同程度的橄榄石、单斜辉石和斜长石的分离结晶.两类基性岩墙均亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti、Zr和Hf）,结合锆石Hf同位素分析,研究表明基性岩墙来源于俯冲流体交代的岩石圈地幔或者受到过地壳物质的混染.华北克拉通古元古代存在2.16~2.04 Ga和1.97~1.83 Ga两期基性岩墙侵位事件:早期代表在初始克拉通基础上发生的板内裂解过程,晚期记录了由俯冲碰撞到伸展的转换过程,即碰撞造山构造体制由水平挤压转变为垂向抬升,构造转换时限大致介于1.95~1.91 Ga.      

恒山中元古代早期基性岩墙群的单颗粒锆石U—Pb年龄及其克拉通构造演化意义

华北克拉通中北部变质基底发育大规模的前寒武纪基性岩墙群,由于基性岩墙同位素定年技术存在问题,因此一直未获得岩墙群的确切年龄数据。本文利用单颗粒锆石U-Pb化学法,首次获得恒山地区北西向基性岩墙群的U-Pb年龄为1769.1±2.5Ma,并证明它代表基性岩墙群的侵位年龄,这一年龄数据也是华北克拉通大规模分布的未变质基性岩墙群已知的最古老年龄。综合分析同期岩浆活动的同位素年龄记录,本文提出中元古代早期华北的岩浆侵位发生于伸展构造背景下。     

山西南部中条山古元古代花岗质片麻岩 白云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

中条山前寒武纪岩石是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化的重要窗口之一,该区的前寒武纪岩系主要由涑水杂岩、绛县群、中条群、担山石群,以及西阳河群和汝阳群组成.本文以中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩为研究对象,挑选其中的变形变质白云母进行激光40Ar/39Ar和常规40Ar/39Ar测年分析.激光40Ar/39Ar法获得的白云母等时年龄1830Ma±20Ma为白云母氩封闭温度年龄的最小估计,常规40Ar/39Ar法给出的白云母坪年龄1852Ma±11Ma为白云母氩封闭温度年龄的最佳估计.白云母1852Ma± 11Ma与先前获得的独居石电子探针U-Th-Pb主峰值年龄相近,并且与华北克拉通中部带的变质年龄一致,表明中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩记录了古元古代晚期的一次变质作用事件.这一事件与华北克拉通中部怀安-吕梁-恒山-五台-赞皇等地的变质变形作用同时发生,揭示华北克拉通东、西部陆块沿中部带的碰撞拼合应发生在古元古代晚期,而非新太古代.     

太行山南段早元古代基性脉岩的~(40)Ar-~(39)Ar年代学及其构造意义

针对华北克拉通中部地区(即Zhaoetal.(2001)称之的中部带)内元古代未变形变质基性岩墙群重要组成部分的太行山南段基性岩脉开展了较为系统的40Ar-39Ar年代学研究,研究结果表明:区内三条NWW或NNE走向的基性岩脉(99JX-16、99JX-65、99JX-71)在>80%的39Ar累积量基础上分别给出了1765.3±1.1Ma,1774.7±0.7Ma,1780.7±0.5Ma的坪谱年龄。1781～1765Ma的年龄限定了区内基性岩脉的侵位年龄,该年龄也一致于恒山NWW向未变形基性岩脉1769.1±2.5Ma的单颗粒锆石U-Pb年龄。上述资料较好地约束了华北陆块早元古代基性岩脉的形成年龄。这为深入理解华北陆块1800Ma左右的热构造事件和华北早前寒武纪构造演化提供新的年代学资料。     

豫西小秦岭地区晚古元古代地壳深熔作用及构造意义:岩石学和锆石U-Pb年代学证据

太华群出露于华北中部造山带南段,是研究华北克拉通南缘演化的关键地区,对其研究不仅有助于深入了解华北克拉通古、中元古代构造演化特征,对于华北克拉通东西陆块碰撞时间的厘定也具有重要意义.通过对豫西小秦岭地区太华群深熔作用形成的3类混合岩开展岩相学研究,发现深熔作用对岩石的改造是不均匀的,明显受到了原岩的物质成分、岩石的结构构等性质的制约.通过对岩浆锆石及深熔锆石进行LA-ICP-MS定年,确定小秦岭地区太华群混合岩原岩年龄为早古元古代,深熔作用发生时间约为1.8 Ga.研究区混合岩形成于华北克拉通东、西陆块碰撞后的伸展阶段,与区域同时期形成的大量基性岩墙群及A型花岗岩共同记录了华北克拉通在1.8 Ga前后发生的大规模伸展拉张事件.      

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百年龄数据统计,显示出2．3～24Ga、20～22Ga和18～1．95Ga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（18～1．95Ga）的造山事件已得到了广泛认可,并认为-9全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3～2.4Ga、2.00～2.2Ga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。     

华北克拉通晚前寒武纪镁铁质岩墙群K－Ar年龄及地质意义

华北克拉通腹地山西地块内广泛发育大规模的晚前寒武纪镁铁质岩墙群。通过对晋北地区新平堡镁铁质岩墙群９个样品的Ｋ－Ａｒ年龄等时线分析，这些岩墙可能形成于１４３０Ｍａ．从山西各地所采集的６４个镁铁质岩墙群样品的Ｋ－Ａｒ表观年龄统计分析可见，华北克拉通腹地内广泛发育的镁铁质岩墙群主要形成于中元古代１０００～１８００Ｍａ间，活动高峰期在１２００～１６００Ｍａ。     

华北克拉通古元古代地层划分与对比

华北克拉通古元古代地层分布广泛,主要集中于胶辽吉带、中部带和西部孔兹岩带三个带状区域。近年来华北克拉通古元古代地层研究取得了很大的进展,根据作者的研究和前人的大量工作,本文对华北克拉通主要的古元古代地层的组成、时代、形成的构造背景等进行了总结。发现华北克拉通古元古代底部2.47～2.35Ga间的地层普遍缺失,反映了华北克拉通地质演化历史上的一个静寂时期。～2.3Ga在华北克拉通中条山及鲁山等地发育了少量的冷口变质火山岩以及上太华岩群变质地层。大量的年代学资料表明华北克拉通以往认为时代大致始于2.5Ga的滹沱群、甘陶河群、辽河岩群、绛县群、中条群等众多地层实际年龄多集中在2.2～1.9Ga之间,而且大多数地区所划分的不同的古元古代地层在时间上是并置或叠合的,没有新老或上下关系,仅在中条山地区和五台地区的古元古代地层具有从老到新连续演化的特征。目前,古元古代早期2.4～2.3Ga的地层研究程度还不高,形成的构造背景存在岛弧和裂谷两种不同的认识,我们倾向于活动大陆边缘环境,推测在鲁山-华山-中条山-吕梁山一带存在古元古代早期的岛弧与活动大陆边缘的相互作用。2.2～1.9Ga这一阶段的地层除孔兹岩系外,通常为变质火山-沉积岩系,且火山岩基本都具有双峰式火山岩特征,表明它们应该形成于伸展环境,但对伸展的机制还存在裂谷与弧后盆地的争议,根据作者等的工作本文倾向于它们形成于陆内裂谷环境,反映了华北克拉通可能从2.2Ga开始经历了强烈的伸展活动,最终导致了原有基底的裂解。     

冀北单塔子群凤凰嘴杂岩的年代学研究

冀北地区基底的研究对理解华北克拉通早前寒武纪的演化具有重要意义。本文通过对冀北地区单塔子群凤凰嘴杂岩的锆石年代学工作探讨早前寒武纪华北克拉通北缘所经历的构造事件。单塔子群凤凰嘴杂岩主要由糜棱岩化的花岗质片麻岩和侵入其中的变质的基性岩墙组成。其中花岗质片麻岩的锆石呈明显的核边结构,岩浆核的谐和年龄为2.45Ga,变质边的年龄为1.95Ga。变质岩墙中的锆石未见明显的核边结构,阴极发光照片显示为变质锆石的特征,得到的年龄为1.9Ga。此年龄与花岗质片麻岩锆石的变质年龄相似,说明二者共同经历了古元古代的造山事件。此外,尽管没有得到岩墙的确切形成时代,但单塔子群内普遍发育的大规模岩墙说明在2.54～1.9Ga之间,该区经历了一次规模较大的伸展事件。     

古亚洲构造域和西太平洋构造域在索伦缝合带东段的叠加: 来自内蒙古林西县西拉木伦断裂带内变形闪长岩的岩石学、地球化学和年代学证据

在内蒙古林西县西拉木伦断裂带内发育岩株状产出并具有不同程度变形特征的闪长岩体, 岩体侵入到双井片岩中.对该闪长岩进行了岩石学、地球化学、锆石LA-ICPMS U-Pb年龄和角闪石40Ar-39Ar年龄的研究.结果表明内蒙古林西县西拉木伦断裂带内的变形闪长岩侵位于早二叠世, 其锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为286±1 Ma.岩浆来源于俯冲带流体/熔体交代作用而形成的富集地幔.岩石遭受了早侏罗世绿帘角闪岩相变质作用, 角闪石40Ar-39Ar年龄为188.7±1.4 Ma.结合研究区及邻区近年来的新成果认为索伦缝合带早古生代以来的镁铁质岩石均显示来源于相对富集LILE、LREE的地幔, 与俯冲流体或熔体的改造作用相关, 并且随着时代的更新改造程度显示增强的趋势.索伦缝合带在晚石炭世(~310 Ma)之前发生过闭合碰撞, 晚石炭世-早二叠世(~310~276 Ma)处于后造山伸展的背景, 在伸展环境下形成了华北北缘该时期广泛分布的闪长岩-花岗闪长岩带, 报道的闪长岩即为该时期的产物.晚二叠世缝合带局部区域存在洋盆, 洋盆的闭合导致了晚二叠世-中三叠世(~272~230 Ma)索伦缝合带的最终碰撞缝合, 最终碰撞缝合在空间上的不均一性形成了缝合带内该时期大量并存的同碰撞花岗岩和后碰撞花岗岩.索伦缝合带的缝合导致华北板块与其北部各微陆块的拼合, 此时蒙古-鄂霍次克海作为古太平洋的一个分支北东向展布于西伯利亚板块和拼合后的华北板块之间.早侏罗世蒙古-鄂霍次克海在蒙古东北部发生闭合, 本文报道的角闪石40Ar-39Ar年龄记录了洋壳闭合后陆-陆碰撞的变质时间, 之后研究区进入后造山伸展的环境.此时在古太平洋板块向华北板块俯冲应力的共同作用下, 华北东部在侏罗纪出现挤压机制与拉张机制的多次转换.晚侏罗世古太平洋板块俯冲方向转变后, 中国东部进入持续的拉张背景, 并转入西太平洋构造域的范畴.      

内蒙古柳坝沟金矿床40Ar-39Ar年代学及铅同立素

内蒙古柳坝沟金矿床是华北地台北缘成矿带上,以广泛发育钾长石化为特色的大型金矿床.金矿体中钾长石的40 Ar-39Ar同位素和矿石的铅同位素特征表明:40Ar-39Ar年龄密度图中260～360 Ma峰值区反映了岩浆活动的主要时限,与区内岩体侵位年龄(220～350 Ma)相符.40Ar-39Ar坪年龄为(217.9±3...     

豫西铁炉坪银铅矿床矿脉构造解析及近矿蚀变岩绢云母40Ar-39Ar年龄测定

河南省洛宁县铁炉坪大型脉状银铅矿床地处华北陆块南缘熊耳山中生代变质核杂岩构造西部,由一组主要的NNE走向陡倾斜矿脉和一组次要的NW走向陡倾斜矿脉有规律地组成.矿脉以条带状、角砾状和晶洞-晶簇-梳状三种主要形式多阶段充填而成,按照主要矿脉的矿物共生序列可以分为四个阶段:铁镁碳酸盐阶段(I)、烟灰色石英-贱金属硫化物-银矿...     

西藏纳如松多隐爆角砾岩型铅锌矿床绢云母Ar-Ar定年及其地质意义

纳如松多铅锌矿床位于拉萨地块中部隆格尔-工布江达断隆带中段,为冈底斯铜矿带北侧铅锌银多金属成矿带的典型矿床之一。纳如松多铅锌矿床以发育隐爆角砾岩型和矽卡岩型铅锌矿化为特征。利用40Ar-39Ar同位素测年方法对纳如松多东矿段隐爆角砾岩型主矿体成矿阶段形成的绢云母进行了年龄测定,获得绢云母Ar-Ar坪年龄为(57.81±0.66)Ma,对应的正、反等时线年龄分别为(57.90±1.70)Ma、(57.70±0.77)Ma。所测坪年龄与正反等时线年龄具有很好的一致性,可以代表隐爆角砾岩型铅锌矿体的形成年龄。结合区域地质构造背景,纳如松多隐爆角砾岩型铅锌矿床形成于印度-亚洲大陆主碰撞时期。     

陇山杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

陇山杂岩位于华北克拉通西南缘,构造位置与小秦岭地区遥相呼应,主要为一套中、深变质的火山-侵入岩和碎屑岩系正变质花岗质片麻岩具有高SiO2,Al2O3,高Na2O/K2O(>2.0)以及Sr/Y(>20)和La/Yb(N)(>10)特征,与太古代TTG岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)的地化特征相似,是陇山杂岩内部首次发现并报道的TTG质片麻岩系露头;LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示三组峰值年龄:1.90Ga(1.90-1.95Ga)、2.35Ga(2.35-2.40Ga)和2.50Ga(2.45-2.50Ga)1.90Ga的Th/U为0-0.08,2.35Ga和2.50Ga的Th/U几乎都大于0.1,指示陇山杂岩经历了1.9Ga透入性的变质事件、2.35Ga和2.50Ga岩浆事件,2.50Ga代表了英云闪长岩的形成时限本文地球化学以及年代学研究结果与华北克拉通内部记录一致。陇山杂岩与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,广泛且强烈的1.9Ga变质年龄记录显示本地区也可能受到了早元古代前Rodinia超大陆的影响     

Contrasted tectonic styles for the Paleoproterozoic evolution of the North China Craton. Evidence for a 2.1 Ga thermal and tectonic event in the Fuping Massif

Structural analysis along with ⁴⁰Ar–³⁹Ar and U–Pb datings in the Fuping massif provide new insight into the evolution of the eastern part of the Trans-North China Belt (North China Craton), from 2.7 Ga to 1.8 Ga. D1 is responsible for the development of a dome-and-basin structure coeval with crustal melting giving rise to migmatite and Nanying gneissic granites at 2.1 Ga. This dome-and-basin architecture resulted from the interference between a N–S compression of a weak ductile crust and gravity-driven vertical flow, in a high thermal regime. The next events involved flat lying ductile thrusting (D2) and normal faulting (D3) dated at around 1880 Ma and 1830 Ma, respectively. The D2 and D3 events belong to the Trans-North China Orogeny that results in the final amalgamation of the North China Craton. The D1 deformation is considered as evidence for an earlier orogen developed around 2.1 Ga prior to the Trans-North China Orogeny. The change in the deformation style between the 2.1 Ga and 1.8 Ga could be viewed as a consequence of the cooling of the continental crust in the North China Craton.     

Palaeoproterozoic magmatic–metamorphic history of the Quanji Massif,Northwest China: implications for a single North China-Quanji-Tarim craton within the Columbia supercontinent?

The Quanji Massif (QM), in the northeast part of Tibet, consists of Palaeoproterozoic metamorphic rocks, granitoids, and mafic dikes. U–Pb dating of a diorite gneiss and a mafic dike in the QM yielded a crystallization age of 2272 ± 15 Ma and a metamorphic age of 1928 ± 11 Ma, respectively. Although some post-emplacement alteration has occurred, the mafic dikes display a sub-alkaline signature with slight light rare earth element-enrichment, depletion in Th, Nb, Ta, and Ti, and have a rare earth element pattern consistent with volcanic arc basalts. Based on the geochronology and field relationships, we conclude that the mafic dikes formed in an extensional setting within either a fore-arc or back-arc environment. We argue that the metamorphism that affected the dikes occurred shortly after intrusion. Our diorite gneiss and monzodiorite samples are characterized by relatively high Mg# (47–56) and Sr contents (367–1070 ppm), low-to-moderate Sr/Y (10–90), low Rb/Sr (0.03–0.28) and high K/Rb (179–775). These felsic melts likely originated from partial melting of a mafic source. Our new data, combined with results from previous studies, indicate that the QM formed between 2.50 and 2.30 Ga and underwent metamorphism around 1.95–1.75 Ga that may relate to the dispersal of Neoarchaean ‘Kenorland’ and the formation of the Columbia supercontinent. The similarity between the Palaeoproterozoic events in the Tiekelik, North Altyn–Dunhuang, Alashan blocks, and QM suggests that QM was part of either the Tarim or the North China Craton in the late Archaean and Palaeoproterozoic. If the model is correct, then there was a single ‘North China–Quanji–Tarim Craton’ that was later disrupted by Neoproterozoic to Phanerozoic tectonic events.     

西昆仑新藏公路北段古-中生代多期次构造-热事件年龄确定

为了建立西昆仑地区构造-热事件序列, 利用40Ar/39Ar同位素分析法对西昆仑新藏公路康西瓦断裂带以北具有代表性的同构造新生变质矿物角闪石、黑云母、绢云母单矿物进行了年龄测定, 得到几个多次出现的年龄值.结合早期该区发育的各类岩脉的侵位年龄综合分析, 认为片麻岩中单矿物黑云母440Ma和(403±6) Ma40Ar/39Ar年龄, 可代表早古生代俯冲变质年龄以及增生过程所持续的时间; 片岩、片麻岩中黑云母, 斜长角闪片岩(基性岩脉) 中单矿物角闪石的40Ar/39Ar年龄为382Ma~84Ma, 代表着该区从早古生代晚期的挤压构造环境转化为引张环境及其所持续的时间; 晚期脆性断裂中云母类矿物178Ma~65Ma的40Ar/39Ar年龄, 代表着该区在挤压走滑构造背景中断裂构造的脉冲式活动及其持续时间.