胶辽地块古元古代沉积组合：年代与层序

根据变质岩石组合、成矿特征等方面对比研究，证明胶辽地块古元古代粉子山群、北部辽河群、老岭群可对比，荆山群和南部辽河群、集安群亦可以比，相应的北部和南部变质地层为同时异相。通过对各群同位素年代学资料的收集总结，表明它们沉积于2．5至1．9Ga期间，变质作用起始于2．2Ga，终止于正．6Ga。以辽河群为例，各岩组的原岩恢复及沉积环境讨论，表明整个裂陷带经历了从裂谷盆地向被动大陆边缘转化。最后于该活动带南缘转变为活动大陆边缘的，反映了该活动带完整的层序沉积环境变迁过程。     

胶辽地块古元古代前造山期深部过程的地质与地球化学制约

通过地质与地球化学资料的综合分析,揭示出胶辽地块古元古代前造山期深部地质过程主要为岩浆底板垫托作用,且具有3个特性,即幕式活动性、样式不对称性及空间上向南的迁移规律。受这一深部过程影响,在壳内引起了2.4Ga的基性岩墙侵位事件,古元古代裂谷带中双峰式火山活动(2.4～1.9Ga),巨量早期二长花岗岩的形成与侵位(主要为2.2～1.9Ga),二长花岗岩的侵位又引发盖层内改造型滑脱变形(2.2～1.9Ga),伴生顺层伟晶岩脉事件及低压高温变质和垂向顺层递增变质带等特殊拉张变质现象。     

胶辽地块古元古代花岗岩类型及成因

据辽东半岛古元古代花岗岩详细的岩石化学、地球化学研究，表明三类古元古代花岗岩的形成环境不同，属该区古元古代构造演化不同阶段的产物，即早期花岗岩（二长花岗岩）代表造山期前裂谷化阶段的产物，中期花岗岩（斜长花岗岩）代表造山期收缩碰撞阶段的产物，晚期花岗岩（环斑花岗岩）属造山期后伸展塌隐阶段的结果。     

胶辽地块古元古代大地构造问题：历史观与活动论

对胶辽地块内古元古代活动带的大地构造属性及原始构造线方位、古地理位置，一直存有争议。本文运用历史分析法和活动论的观点，根据大量地质记录提出该活动带经历了裂陷、被动大陆边缘至活动大陆边缘，最后碰撞造山的完整过程，故认为其大地构造属性为一古造山带；通过消除中新生代郯庐断裂左行错移等后期地质事件的影响，可以认为该古造山带的原始构造线方位应为EW走向，其古地理位置应与现今华北地块南缘对比。     

辽吉地区古元古代花岗岩成因及对构造演化的制约

条痕状角闪二长花岗岩和斑状花岗岩类是辽吉地区古元古代花岗岩的主要类型。这两类花岗岩在成因、构造环境上一直存在争议,这使得研究者对该区古元古代的构造演化不明确。本文着重研究了这两类花岗岩的地球化学特征条痕状二长花岗岩以角闪石、磁铁矿等暗色矿物组成的条痕状构造为野外主要识别特征,具有弱负铕异常(Eu／Eu=0．47～0．65);tDM变化范围为2．40～2．82Ga;最新的测年资料表明它形成于2．175Ga左右。斑状花岗岩类以巨斑状和环斑状构造为主要识别特征,样品弱负铕异常(Eu／Eu=0．30～0．86);tDM变化范围为2．42～2．57Ga;最新的测年资料表明它形成于1．875Ga左右。统计的N(tDM)-t图解分析表明,胶辽地块古元古代深部地质过程经历了两幕岩浆底板垫托作用,底侵时代的峰值分别为2．5～2．4Ga和2．2Ga左右。利用εNd(t)-t图解,结合Pearce构造图解综合分析,本文认为晚期底侵加热作用导致了以早期底侵体和太古代老地壳为主的物源的熔融,并在裂谷背景下侵位形成角闪二长花岗岩(A型花岗岩),而斑状花岗岩类则是之后的造山运动进入后造山构造体制转换期时就位的。两幕底侵以及后期的造山运动构成了本地区在古元古代的主要构造演化过程。     

辽吉古裂谷地质演化与成矿

华北太古宙大陆内2.3 Ga开始裂解的辽吉古元古代裂谷,于2.2~1.7 Ga期间完成拉伸裂陷、沉积堆积、底辟侵入、挤压褶皱、隆升拆离、逐渐消亡的全部演化过程.辽吉古裂谷的矿产丰富,其成矿作用与裂谷的地质演化紧密相关.裂谷拉张裂陷堆积阶段为成矿作用提供了成矿物源,在不同的古构造和古地理环境下形成不同的含矿建造(矿源层);裂谷构造体制转换的挤压造山阶段,在变质、变形、岩浆活动等构造热事件影响下,由不同矿源的物质基础或在不同的成矿就位场所,形成不同成因的矿床类型组合;在非造山岩浆活动阶段,岩浆和热液的作用可使某些矿床进一步富集.在裂谷演化结束稳定之后,由于中生代的濒西太平洋构造带横跨辽吉古裂谷,印支-燕山期的构造岩浆活动对裂谷的成矿作用不可忽视,古元古代的含矿建造或已形成的矿床都有不同程度的印支-燕山构造岩浆活动热事件的叠加改造.此外,印支-燕山构造岩浆活动也在早期成矿物质的基础上新生成一些金(银)矿床.     

辽东岫岩-宽甸地区古元古代条痕状花岗岩的岩石地球化学特征及其构造意义

辽吉地区地处华北克拉通胶-辽-吉带北部,区域内发育有相对完整的古元古代沉积作用与岩浆活动。本文对辽吉地区2个古元古代条痕状花岗岩体(鸡冠山岩体和老黑山岩体)进行了岩石学、地球化学和成因学研究。研究表明,条痕状花岗岩(二长花岗片麻岩)样品具有高的K_2O/Na_2O、FeOT/MgO比值和Ga、Zr、Y含量以及低的CaO、MgO、Sr、Cr、Co、Ni含量,全碱(K_2O+Na_2O)含量变化于7.97%~9.08%。在SiO_2-K_2O图中,条痕状花岗岩主要位于高钾钙碱系列区域,样品A/CNK值介于0.84~1.03之间,A/NK值为1.11~1.17,10000Ga/Al比值全部大于2.6,为高钾钙碱性铝质A型花岗岩。其中6个样品的εNd(t)为-3.3~-0.9,Nd同位素两阶段模式年龄tDM2=2860~2669Ma,暗示其形成于太古宙地壳的部分熔融。条痕状花岗岩富集Rb、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有明显的俯冲带岩浆特征,在Rb/30-Hf-Ta×3图中落入火山弧区域;其Y相对于Nb更富集,具有与岛弧玄武岩相似的Y/Nb等元素比值,在Y/Nb-Rb/Nb和Nb-Y-Ce图解中落入A_2型花岗岩区域。古元古代早期,辽吉地区处于大陆弧后盆地构造环境,强烈的弧后伸展作用产生了条痕状花岗岩;在后期的地体拼贴过程中,条痕状花岗岩与周围岩石共同变形并最终构造挤压在一起。     

新太古—古元古代华北陆块构造演化的研究进展

在过去的二十年里，华北克位通早期陆块形成和演化的研究会是展是中国固体地球科学研究领域最为显著的成果之一，第一个十年代表性的工作包括深变质变形的层状岩系与块状岩系的误与成因研究，高级区与绿岩带的划分，构造样式与变形序列研究，变质历史与变质动力学，年代学与地质事件的研究等，第二个十年的研究重点是如何认识和理解早期在陆地壳的性质和它们的形成与演化过程，代表性的进展包括均匀域与地质体的划分，古老微陆块的识别，残留洋壳与早期陆壳形成，下地壳组成和性质，大陆拼贴机制，古地幔柱构造与前Rodinia超大陆旋回等，其中高压麻粒岩地体和退变质榴辉岩的发现，是华北早前寒武纪研究中最重要的进展，它为早期大陆的拼合机制，地壳的深部结构和古老下地壳与现代的对比等多个领域打开了新的研究思,对新太古-古元古代的重大地质事件的厘定已表明，华北主要的地壳生长期是在29－27亿年，但25和18亿两期事件是重大的事件，虽然对其性质尚存争议,但越来越多的证据把它们与超大陆和地幔柱构造相联系。     

丹东地区古元古代晚期花岗岩对胶-辽-吉带造山作用的制约

华北克拉通古元古代胶-辽-吉带造山过程保存了丰富的变质-变形、岩浆-构造热事件与成矿作用记录,带内广泛存在的高压麻粒岩变质作用演化p-T-t轨迹呈顺时针,指示胶-辽-吉带经历了俯冲-碰撞-后碰撞折返伸展造山过程,但这时期的俯冲碰撞或陆-陆碰撞与之后伸展造山作用的时代目前仍有争议.本文对丹东地区大楼房古元古代花岗岩进行了...     

阿拉善变质基底古元古代晚期的构造热事件

阿拉善地块可分为太古宙的叠布斯格杂岩(岩群)、古元古代的巴彦乌拉山杂岩(岩组)和古-中元古代的阿拉善杂岩(岩群)、波罗斯坦庙片麻杂岩和毕级格台片麻杂岩。太古宙的叠布斯格岩群和片麻岩中的锆石记录了1926Ma和1802Ma的变质事件年龄,角闪石记录了1918Ma的变质事件年龄,斜长石记录了1722Ma的冷却年龄。同时,在波罗斯坦庙变形的片麻状杂岩中的锆石记录了1839Ma的岩浆事件年龄。该区古元古代晚期的构造热事件,可初步将划分为2000～1900Ma的早期事件和1850～1800Ma的晚期事件,并在时间和特点上与大青山-集宁-大同一带变质地体中广泛发育古元古代晚期的岩浆-变质事件非常相似,进而表明,华北克拉通西部陆块中的古元古代晚期造山带(孔兹岩带)向西可延伸到阿拉善东部地区。     

"深部地质作用及战略性关键矿产"专辑特邀主编寄语 ——深部过程与地表响应

"向地球深部进军是我们必须解决的战略科学问题"是习近平总书记提出的重要论断,也是国家对地学工作者提出的新要求.深部地质作用地球行星作为载体在太阳恒星系统及其更大尺度空间综合作用的结果.从短周期的月球-地球作用的潮汐,到地球-太阳作用的四季更替,再到较大尺度的冰期-间冰期更替,乃至更大周期,无一不影响到地球自身,诸如膨胀-收缩,海平面升降,活火山爆发与宁静,成灾-成矿/成藏,生存环境的毁灭与再造,深刻地影响着我们地球家园的生态环境.战略性关键矿产多受控于深部地质作用.金刚石产在金伯利岩-钾镁煌斑岩-橄榄玄武岩中,新能源矿产铀矿产于深源断裂控制的火山岩或砂岩中,锂-铷-铯和铌-钽-锆-铪等稀有金属多产于深源流体控制的伟晶岩中,金、银、铂族元素、钴、铼等稀贵金属多受控于深源流体,稀土元素多产于深源的碳酸岩-碱性杂岩中.这些矿产大多数对于新兴产业是必不可少的原料.同时,深部地质作用及其浅部产物是人类认识地核-地幔物质组成的窗口.战略性关键矿产历史性地将深部地质作用研究的重任交给地学工作者.近年来,多家科研单位、高等院校和地勘单位对深部地质作用及相关的战略性关键矿产开展了地质调查和科学研究,在金伯利岩、钾镁煌斑岩、玄武岩等深部地质作用和金刚石、贵金属、铀矿、稀土稀有稀散矿产等成矿作用等方面取得了一系列新进展.为了更好地推动深部地质作用和战略性关键矿产相关的学术研究和应用转化应用,服务国家需求,《地球学报》组织了"深部地质作用及战略性关键矿产"专辑,服务于深部探测和战略性关键矿产(金刚石、铀矿、稀土-稀有-稀散-稀贵金属)相关研究和勘查工作的专家、学者.     

衡水地区深层地下水水化学特征及其演化过程

衡水地区多年超采深层地下水,形成了以衡水市区为中心的区域地下水降落漏斗,改变了初始的水动力场和水化学场。运用聚类分析、Piper三线图、Gibbs图、氯碱指数、离子相关关系方法分析了该地区历史时期和现阶段深层地下水的水文地球化学特征及其演化规律,探讨了水化学组分的来源及形成机制。结果表明：该地区深层地下水水化学演化受到了较大的人类活动影响,根据Q型聚类分析将研究区划分为补给、径流、排泄3个水化学分区。20世纪70年代到现阶段,随降落漏斗产生发展,研究区形成了新的局部补径排关系,加强了地下水对围岩的溶滤作用,导致研究区水化学场发生了变化,径流区地下水水化学类型由Cl·HCO3-Na、HCO3·Cl-Na和SO4·Cl-Na转化为SO4·Cl-Na和Cl·SO4-Na,排泄区地下水水化学类型由Cl·HCO3-Na和Cl-Na转化为Cl-Na。Gibbs图和离子关系显示,研究区现阶段深层地下水在降落漏斗影响下,水化学组分主要受岩石风化、阳离子交替吸附和脱碳酸作用控制。     

Magmatism, Deep Processes and Gold Deposits in Eastern Hebei, China

ＴｈｅｅａｓｔｅｒｎＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅｏｆＣｈｉｎａｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇａｒｅａｓｏｆｇｏｌｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｅａｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ,ｗｈｉｃｈｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅ...     

Early Paleoproterozoic magmatism in the Quanji Massif, northeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau and its tectonic significance: LA-ICPMS U-Pb zircon geochronology and geochemistry

The Quanji Massif is located on the north side of the Qaidam Block and is interpreted as an ancient cratonic remnant that was detached from the Tarim Craton. There are regionally exposed granitic gneisses in the basement of the Quanji Massif whose protoliths were granitic intrusive rocks. Previous studies obtained intrusion ages for some of these granitic gneiss protoliths. The intrusion ages span a wide range from ~ 2.2 Ga to ~ 2.47 Ga. This study has determined the U-Pb zircon age of four granitic gneiss samples from the eastern, central and western parts of the Quanji Massif. CL images and trace elements show that the zircons from these four granitic gneisses have typical magmatic origins, and experienced different degrees of Pb loss due to strong metamorphism and deformation. LA-ICPMS zircon dating yields an upper intercept age of 2381 ± 41 (2σ) Ma from monzo-granitic gneiss in the Hudesheng area and 2392 ± 25 (2σ) Ma from granodioritic gneiss in the Mohe area, eastern Quanji Massif, and 2367 ± 12 (2σ) Ma from monzo-granitic gneiss in the Delingha area, central Quanji Massif, and 2372 ± 22 (2σ) Ma from monzo-granitic gneiss in the Quanjishan area, western Quanji Massif. These results reveal that the intrusive age of the protoliths of the widespread granitic gneisses in the Quanji Massif basement was restricted between 2.37 and 2.39 Ga, indicating regional granitic magmatism in the early Paleoproterozoic, perhaps related to the fragmentation stage of the Kenorland supercontinent. Geochemical results from the granodioritic gneiss from the Mohe area indicate that the protolith of this gneiss is characterized by adakitic rocks derived from partial melting of garnet-amphibolite beneath a thickened lower crust in a rifting regime after continent-continent collision and crustal thickening, genetically similar to the TTG gneisses in the North China Craton. This suggests that the Quanji Massif had a tectonic history similar to the Archean Central Orogenic Belt of North China Craton during the early Paleoproterozoic. We tentatively suggest that the Quanji Massif and the parental Tarim Craton and the North China Craton experienced rifting in the early Paleoproterozoic, after amalgamation at the end of the Archean. The Tarim Craton and North China Craton might have had close interaction from the late Neoarchean to the early Paleoproterozoic.     

The Paleoproterozoic and Neoproterozoic Carbon Cycle Promoted the Evolution of a Habitable Earth

The carbon cycle is an important process that regulates Earth’s evolution. We compare two typical periods, in the Paleoproterozoic and Neoproterozoic, in which many geological events occurred. It remains an open question when modern plate tectonics started on Earth and how it has influenced the carbon cycle through time. In the Paleoproterozoic, intense weathering in a highly CO₂ and CH₄ rich atmosphere caused more nutritional elements to be carried into the ocean.Terrestri...     

鄂尔多斯盆地东北部构造热演化史的磷灰石裂变径迹分析

运用磷灰石裂变径迹(AFT)分析的构造热年代学研究方法,系统探讨鄂尔多斯盆地东北部不同区段中新生代以来的热演化历史,为盆地东北部石油和天然气等多种沉积能源矿产的勘探预测提供新的约束条件。模拟结果表明:盆地东北部经历了250~150 Ma缓慢埋藏增温过程,平均增温速率为0.9℃/Ma;150~120 Ma为快速增温阶段,平均增温速率高达2.1℃/Ma,地层温度达到最高,且均大于130℃。之后不同区段经历差异降温过程:北缘露头区经历了120~65 Ma快速降温,平均冷却速率约1.3℃/Ma;65~10 Ma缓慢降温,平均冷却速率约为0.4℃/Ma。南缘露头区及盆地沉降区则经历了120~30 Ma缓慢降温,平均冷却速率约为0.9℃/Ma;30~10 Ma快速降温,平均冷却速率约为1.5℃/Ma。10 Ma以来,盆地东北部整体抬升冷却,平均冷却速率约6.5℃/Ma。分析结果认为燕山中期构造热事件之最高热增温作用的关键时刻为(120±10)Ma,促成鄂尔多斯盆地东北部主要烃源岩层系的成熟生烃和大规模油气成藏。在后期的差异抬升冷却过程中,北缘露头区在65 Ma±通过了110℃等温面,南缘露头区及盆地的沉降区在30 Ma±通过了110℃等温面,有利于相邻地区原生油气藏的积聚和保存,古近纪晚期(30 Ma)尤其是新近纪晚期近10 Ma以来的强烈构造抬升作用有可能是引发原生油气藏调整—改造和次生成藏的关键因素。     

Ediacaran fossils in Meso- and Paleoproterozoic rocks in peninsular India extend Darwin

Typically or arguably Ediacaran fossils (635 Ma to 543 Ma) are reported by several research groups from one unit of the Chhattisgarh and two units of the Vindhyan Supergroups in peninsular India. Depositional ages of the host sediments, however, are inferred to be ∼1000 Ma and ∼ 1630 Ma as determined by U-Pb dating of magmatic and detrital zircons in rhyolitic tuff (∼ porcellanite) and sandstones, provenance considerations and paleopole positions. The contradiction of absolute ages results from inferring the Ediacaran age strictly on the basis of fossils. I argue that the fossils reported from the Chhattisgarh and Vindhyan Supergroups should be considered mostly Mesoproterozoic and late Proterozoic in age. I also argue that although the Ediacaran Period records explosive diversity of preserved fossils, many forms very likely appeared much earlier with variable degrees of preservation or none at all at times, and, that their age-ranges extend to the Paleoproterozoic. I hypothesize that the rate of increase of biological diversity was lower than the rate of preservation in certain geological intervals, especially immediately after extinction events.