华南陆核的生长和再造:锆石U-Pb年龄和Hf-O同位素研究

湖北宜昌的崆岭杂岩是扬子克拉通目前出露的最古老岩石.本文应用锆石U-Pb定年和Hf-O同位素方法对崆岭杂岩进行了系统研究,结果不仅对扬子陆核的形成和演化,而且对扬子陆块古元古代地质事件的确切时间和性质提供了新的地球化学制约.     

扬子陆核崆岭杂岩太古宙地壳演化

扬子陆核黄陵穹隆出露了目前扬子克拉通已知的最古老结晶基底——崆岭杂岩,是了解扬子克拉通太古宙地壳形成与演化的理想窗口.本文将近年来崆岭杂岩太古宙岩石的锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及地球化学研究成果进行了总结,揭示了扬子陆核太古宙岩石时空分布规律及地壳演化的动力学过程进行了约束.结果表明,扬子陆核地壳演化过程可分为始...     

扬子板块北缘新元古代构造属性的岩浆事件制约

黄陵地区新元古代侵入杂岩可为研究扬子板块北缘新元古代构造演化过程及其深部动力学机制提供关键信息。依据岩石组合及分布特征,可将黄陵杂岩划分为黄陵庙岩套、三斗坪岩套、大老岭岩套和晓峰岩套四个单元。本文以黄陵杂岩的围岩崆岭杂岩中花岗片麻岩、黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩为研究对象,在系统的野外地质和岩石学研究基础上,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析。结果表明,崆岭杂岩花岗片麻岩原岩年龄为1978±13 Ma,且记录了2.5 Ga的构造-热事件。黄陵庙黑云母花岗岩和三斗坪闪长岩分别形成于815±9 Ma和813±6 Ma,与黄陵庙岩套和三斗坪岩套的侵位时限基本一致。综合分析本次研究结果与前人资料,认为黄陵杂岩主要形成于863～794 Ma,为新元古代早期岩浆活动的产物。通过综述区域地质和地球化学研究资料,认为黄陵杂岩形成于新元古代早期活动大陆边缘的构造环境,提出扬子板块北缘在新元古代早期经历了长期的俯冲-增生造山过程。     

扬子崆岭新太古代壳-幔地球化学特征及其与华北克拉通-大别造山带的对比

认识华北与扬子克拉通太古宙时期是否属同一岩石圈块体以及大别造山带的归属对研究中国大陆早期演化历史具有重要地质意义．对新太古代斜长角闪岩和ＴＴＧ片麻岩组合样品系统的元素和同位素地球化学研究结果表明,新太古代扬子崆岭与华北陆块存在岩石圈地幔性质上的明显差异,其ＴＴＧ片麻岩的岩浆形成环境与条件也区别显著．湖北大别杂岩在一系列地球化学特征上表现出与扬子崆岭不同的特殊性,而与扬子北缘后河杂岩地球化学特征相似．崆岭斜长角闪岩、ＴＴＧ片麻岩和华北ＴＴＧ片麻岩的Ｕ,Ｔｈ元素组成特征符合其Ｐｂ同位素填图成果,但华北斜长角闪岩Ｕ,Ｔｈ元素组成特点与其Ｐｂ同位素填图成果不一致     

扬子陆核古元古代变质事件——来自孔兹岩系变质锆石U-Pb同位素年龄的证据

崆岭杂岩除太古宙结晶基底外,还出露一套以含石墨和富铝矿物为特征的孔兹岩系。相对于结晶基底,目前对于该套表壳岩系的同位素年代学研究有限。对该套孔兹岩系中代表性岩石类型榴线英岩开展了变质锆石U-Pb同位素年龄测定。研究结果表明,榴线英岩变质年龄为1964±12Ma。结合前人在相近地层岩石组合中报道的锆石U-Pb年龄数据,推测崆岭杂岩孔兹岩系原岩可能沉积于2.1~2.0Ga。扬子陆核的古元古代变质-岩浆作用可能与全球广泛存在的同时期(2.1~1.8Ga)碰撞造山事件有关,暗示其很可能是Columbia超大陆的重要组成部分。     

扬子克拉通黄陵穹隆北部发现古元古代蛇绿混杂岩

正黄陵穹窿位于华南扬子克拉通核部地区,出露有华南前南华纪最古老、面积最大的太古宙-古元古代崆岭杂岩(崆岭岩群)(高山和张本仁,1990;马大铨等,1997;Gao et al.,1999,2011;Qiu et al.,2000;Zhang et al.,2006;Zheng et al.,2006;Jiao et al.,2009;Guo et al.,2014),受后期新元古代黄陵花岗杂岩体侵入影响,大体以雾渡河大断裂为界分隔为南、北部两部分(也称为南、北崆岭群),是扬子克拉通前南华纪基底最具代表性的岩石记录,一直受国内外地质学界的高度关注,但对其大地     

崆岭杂岩中混合岩的锆石U-Pb年龄

崆岭杂岩主体由TTG和变质表壳岩组成,是华南出露时代最老的结晶基底,前人报道的大量同位素年龄证实崆岭杂岩主体形成于太古代。崆岭杂岩中以钾长花岗质脉体为代表混合岩化作用普遍发育,使用单颗粒锆石U Pb测年方法获得的年龄为(1 803±30)Ma,表明崆岭杂岩遭受了吕梁运动构造岩浆热事件的改造。     

扬子陆核北崆岭地区“马槽园群”的新认识

扬子陆核北崆岭地区孔子河-樟村坪一带的"马槽园群"被认为是崆岭地区唯一出露的青白口纪沉积记录,对探讨扬子陆块在Rodinia超大陆中的位置及汇聚与裂解过程具有重要意义.通过对其进行岩石学、沉积学和碎屑锆石年代学研究,并与紧密伴存的南沱组进行对比,结果表明:"马槽园群"与南沱组的空间分布、砾石大小、分选、磨圆等特征相似,都体现了快速混杂堆积特点;最年轻锆石年龄限定"马槽园群"沉积时代晚于786 Ma,南沱组则在657~635 Ma之间,两者具有相似的碎屑锆石年龄谱特征.由此表明北崆岭地区的这套杂砾岩为新元古代冰碛岩,可与区域上南沱组对比,同属Marinoan冰期产物,而不能以马槽园群称之;其沉积物源来自于邻近崆岭杂岩、黄陵花岗岩和神农架群.      

扬子陆核的生长和再造：锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

对宜昌三峡附近崆岭杂岩中混合岩、片麻岩和变沉积岩以及莲沱砂岩进行了锆石U-Pb和Hf-O同位素研究,研究结果深化了我们对扬子陆核生长和再造的认识。在莲沱砂岩中发现了老达3.8Ga的碎屑锆石,说明扬子陆块可能存在这个年龄的地壳物质;其Hf同位素组成指示初生地壳生长出现在4.0Ga。崆岭杂岩中混合岩和片麻岩的U-Pb年龄表明,在3.2～3.3Ga和2.9～3.0Ga有两期重要的岩浆活动,指示扬子陆核可能于中太古代就开始形成。锆石Hf同位素研究则指示,其原岩至少从3.5Ga就开始从亏损地幔分异出来。混合岩和变沉积岩中所记录的1.9～2.0Ga变质事件,是扬子陆核再造并发生克拉通化的主要时期。而广泛分布于扬子陆块周边的新元古代岩浆活动不仅导致了许多太古宙和古元古宙地壳重熔,而且引起了初生地壳的快速再造。     

扬子克拉通核部黄陵地区中太古代花岗杂岩中发现3.00~2.93Ga变质事件

正黄陵穹窿位于华南扬子克拉通核部地区(彭松柏等,2016),地处兴山县高岚镇、水月寺镇-宜昌市夷陵区殷家坪镇和雾渡河镇一带,出露有太古宙-元古代崆岭杂岩(崆岭岩群)(魏君奇等,2009;魏君奇和王建雄,2012),亦称崆岭高级变质地体,是目前扬子克拉通已知出露最广、时代最老的基底岩系(高山和张本仁,1990;Qiu et al.,2000;高山等,2001;Zhang et al.,2006a;焦文放等,2009;魏君奇和王建雄,2012;Guo et al.,2014;胡蓉等,2016),能够精     

扬子北部三峡地区南沱组冰碛岩的物源特征:锆石年龄和地球化学证据

扬子陆块新元古代地层发育完整并广泛分布,三峡地区南沱组冰碛岩是扬子北部南华纪的冰成杂砾岩,不整合地覆盖在新元古代黄陵花岗岩之上.南沱组冰碛岩成分复杂,分选性差,缺乏可对比的标志,其沉积时代和物源组成研究较少且存在争议.对南沱组冰碛岩开展锆石U-Pb定年工作,得到最年轻的锆石年龄为706±7 Ma,印证了南沱组沉积时代应不早于700 Ma的说法,并可与Marinoan冰期对应.所获得锆石U-Pb年龄谱峰值主要分为~3.0 Ga,2.5~2.3 Ga,2.05~1.95 Ga和900~700 Ma,反映了扬子陆块4次地壳再造事件,其中古元古代和太古代年龄与崆岭杂岩相似,900~800 Ma和800~700 Ma的锆石年龄与附近黄陵花岗岩和扬子北缘岩体一致.冰碛砂岩的微量元素和同位素组成分异明显,可能是扬子北缘岩体、黄陵花岗岩和崆岭杂岩不同程度混合的结果.南沱组冰碛岩中包裹的花岗质砾石表现出不同的微量元素特征,具有偏低的稀土含量和亏损的重稀土组成,结合其锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素特征,这些花岗质砾石主体可能来自于附近黄陵花岗岩和崆岭岩基.南沱组冰碛岩的物质组成特征反映了新元古时期,扬子地区强烈的裂谷岩浆作用所导致的北高南低的地势环境.      

康定杂岩成因和构造意义——来自Hf同位素的证据

康定杂岩位于扬子地块西缘,通过对四川康定—冕宁—攀枝花—云南元谋地区出露的康定杂岩中基性、中性、酸性岩岩石学、锆石Lu-Hf同位素等多方面系统研究,确定这套岩石形成于岛弧环境。分析表明:康定杂岩中镁铁质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.2~+11.0,Hf模式年龄742~2386 Ma;长英质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.9~+9.4,Hf模式年龄为967~2707 Ma;暗示康定杂岩体复杂的构造成因。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与扬子地块西缘同时代镁铁质/长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。研究表明,康定杂岩为大洋俯冲背景下的产物,镁铁质侵入体来源于较为亏损地幔源区,长英质侵入体为新生陆壳与古老地壳物质相互作用形成的产物。锆石Hf同位素数据表明,康定侵入体杂岩中锆石Hf-全岩Nd解耦,为"锆石效应"与少量地壳物质加入共同作用结果。结合岩石学、地层学、构造及地球化学证据综合表明,新元古代时期,扬子地块可能位于Gondwana超大陆的边缘,而不是澳大利亚与北美Laurentia古陆之间的连接部分。     

扬子陆块庙湾蛇绿岩中橄榄岩的同位素年代学及其构造意义

扬子陆核崆岭高级变质地体内出露一套强变形的基性-超基性岩岩石组合, 主要呈似层状、透镜状分布于崆岭群中, 该套变基性-超基性岩组合对扬子陆块早期构造演化过程具有重要意义.通过同位素稀释法(isotope dilution thermal ionization mass spectrometry, 简称ID-TIMS)获得该套岩石组合中蛇纹石化方辉橄榄岩全岩Sm-Nd等时线年龄为1063±12Ma, 说明Sm-Nd同位素体系可用于对超低含量、发生强蚀变作用的超基性岩样品进行定年.样品Nd同位素组成相对均一(ε_Nd(t)值为6.90~7.32), 表明形成于封闭体系中, 其对应Nd同位素两阶段模式年龄为1.13~1.09Ga, 与形成年龄接近, 说明来自亏损软流圈地幔部分熔融.结合区域上已有的中元古代末期到新元古代早期构造岩浆事件研究, 认为在该时期扬子陆块可能由多个微陆块组成, 就扬子陆核而言, 其与扬子陆块西侧之间很可能存在分隔的大洋.      

北淮阳新元古代基性侵入岩年代学初步研究

大别造山带北部北淮阳褶皱带中分布少量变质变形基性侵入体,错石U-Pb研究的初步结果表明,它们的形成时代是新元古代（78±18Ma）,与北大别杂岩带中TTG片麻岩的形成时代一致。它们不仅形成时代与北大别杂岩带中基性-超基性岩不同,而且表现出与北大别杂岩带中基性侵入体不一致的主量元素地球化学信息。     

扬子与华北太宙基底差异的 Sm-Nd 同位素和 REE 新证据

本文通过对扬子崆岭杂岩和华北太华群和阜平群新太古代和古元古代斜长角闪岩、TTG片麻岩 Sm-Nd同位素和REE对比研究，讨论了同时代岩石对地壳主体增生时代、地幔性质和演化规律的揭示，表明两克拉通属不同大陆岩石圈陆块。     

《地质调查与研究》2006年（第29卷）总目次

基础地质内蒙古好老鹿场地区晚古生代超基性-基性岩的发现及其意义%%%%%%%%%%%%%%%%%%刘健雄,张彤,许立权(1.21)中条山铜矿深部流体来源的碳、氧同位素示踪意义%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%真允庆,束乾安(1.30)崆岭杂岩中混合岩的锆石U-Pb年龄%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%赵风     

扬子克拉通崆岭杂岩孔兹岩系同位素年代学研究及其地质意义

崆岭杂岩出露有一套覆盖于古老变质结晶基底之上的以含石墨和富铝矿物为特征的孔兹岩系。本文对该套孔兹岩系中代表性岩石类型榴线英岩开展了同位素稀释法(ID-TIMS)矿物–全岩Sm-Nd等时线测年。研究结果表明,榴线英岩形成于2078±31 Ma。榴线英岩Nd同位素组成相对均一(ε_(Nd)(t)值介于-4.9与-2.3之间),对应Nd同位素两阶段模式年龄介于2.91~2.70 Ga之间,表明大多数样品形成于封闭体系中。结合前人在同一套岩石组合中报道的锆石U-Pb年代学和岩石地球化学数据,推测崆岭杂岩孔兹岩系可能沉积于2.13~2.08 Ga,其原岩沉积物主要来自下伏的古老地壳物质,且其源区存在中太古代的初生地壳增长。扬子陆核经历的古元古代(2.08~1.94 Ga)高压麻粒岩相变质作用可能与全球广泛存在的同时期(2.1~1.8 Ga)碰撞造山事件有关,暗示其很可能是古元古代Columbia超大陆的重要组成部分。     

扬子克拉通崆岭杂岩新太古代花岗片麻岩成因及其构造意义

以崆岭杂岩中新太古代花岗片麻岩为研究对象,系统研究了其锆石U-Pb年代学和全岩地球化学特征,并对其岩石成因和扬子陆核～3.0～2.6Ga构造演化过程进行了初步探讨.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,花岗片麻岩形成年龄为2 673±39Ma,且遭受了古元古代(2 042±27Ma)的高压麻粒岩相变质作用.地球化学研究表明,该套花岗片麻岩富Si,贫Mg、Cr、Ni,具有Eu、Sr和高场强元素的负异常.花岗片麻岩的εNd(t)值在-1.9～-0.1之间变化,对应两阶段Nd同位素模式年龄为3.15～3.01Ga,锆石饱和温度为789～825℃,显示岩体可能形成于初生长英质地壳物质在后碰撞伸展构造背景高温条件下部分熔融.结合前人已有的研究成果,认为以崆岭杂岩为代表的扬子陆核可能完整记录了～2.9～2.6Ga板块俯冲-碰撞-后碰撞与造山作用相关的完整过程.     

鄂西崆岭群的时代新知

<正> 国内外学者对崆岭群的研究已有悠久的历史。早在1907年,Blackwelder认为鄂西崆岭层(群)相当泰山式(群)的基底杂岩。李四光等于1924年在长江峡东地区工作后,把峡东前震旦系变质岩称为“三斗坪系”(分成崆岭片岩、美人沱片麻岩和黄陵花岗岩)。1958年,北京地质学院在黄陵背斜进行一比二十万区测工作,将该区变质岩系称为崆岭群,并进行了地层划分。1959年,全国地质会议根据地质部水文工程地质队在该区侵入岩——英闪岩的耳个同位素年龄样,推测岩浆岩与片岩发生混合作用的时代为800—900     

黄陵断隆北部崆岭群中太古代岩层存在的地质年代学证据

黄陵断隆北部崆岭群变质岩系是扬子地台中部出露的古老结晶基底,为一套基性至酸性火山岩、泥岩、碎屑岩夹碳酸盐岩经中深度区域变质作用形成的变质岩,其间有基性-超基性和中酸性岩的侵入,普遍发生了混合岩化作用。前人对此做了大量工作,但其时代归属,一直争论很大,缺乏具有明确地质意义的年代学依据。近几年来,我们综合采用了锆石U-Pb一致曲线法、Pb-Pb全岩等时线法、Rb-Sr全岩等时线法、颗粒锆石直接分层蒸发的~(207)Pb/~(206)Pb法进行了年龄测定。铷、锶本底分别为2.6和3.5纳克,铀、铅本底分别为0.27和3.8纳克。通过系统的年龄测定、详细的野外地质工作、岩矿分析鉴定、锆石晶形研究及原岩恢复