述评：Rodinia超大陆拼合和裂解的古地磁检验

近期，关于新元古代Rodinia超大陆的重建问题，随着地质学和古地磁学研究的进展许多学者提出新的见解。Weil等（1999）重新汇编了劳仑、波罗的、刚果、圣弗朗西斯科和卡拉哈里克拉通1100－800Ma定年较好的古地磁极，并做出新的重建。南美（圣弗朗西斯科）首次获得古地磁重建位置。Powell等的研究使卡拉哈在Rodinia的位置更加清晰。东冈瓦纳（澳大利亚、大印度、南极洲）的古地磁研究更加深入，厘定了澳大利亚与劳仑裂解发生在750Ma前，不是先前的720Ma。地质和古地磁研究认为南极洲东部不是一个完整的大陆块，而是由三个古陆块组成。大印度（包括印度、马达加斯加等） 也离开澳洲。这动摇了东冈瓦纳为统一的古大陆的假设。西伯利亚在Rodinia中的位置也在争论之中，依据古地磁至少有三个位置。总之，关于Rodinia超大陆构成的研究还需要更多、更可靠的古地磁证据支持；同时新元古全球统一超大陆的存在也受到质疑。文中重点评述Rodinia超大陆拼合和裂解的古地磁检验，以及以此进行的全球主要大陆的重建。     

扬子地块东南缘沉积岩的Nd同位素研究

扬子地块东南缘上溪群分布区及其周边沉积岩的Ｎｄ同位素研究结果,支持存在一条苏浙皖古生代裂陷槽（或江南深断裂）的观点。上溪群以北直至长江边所分布的震旦系－古生代的盖层沉积岩,其Ｎｄ模式年龄有两组,表明物源区不同。裂陷槽以北,沉积岩的物源区为Ｎｄ模式年龄约２.０～２.１Ｇａ的扬子物源区;以南的沉积岩表现出明显的幔源物质混染,显示出元古代岩浆活动的影响,而上溪群分布区以南直到江绍断裂附近主要表现上溪物源区的影响,华夏地块古老基底岩石则无显著贡献。     

扬子板块北缘花山群沉积时代及其对Rodinia超大陆裂解的制约

出露于扬子板块北缘大洪山地区的花山群自下而上由一套以砾岩为主的粗碎屑沉积和一套以砂质板岩为主的细碎屑沉积组成,伴随有拉斑玄武质岩浆活动。花山群整体变质程度不高,形成构造环境复杂,对其构造属性及其与区内所谓的花山"蛇绿混杂岩"的时空关系一直存有争议,它们对新元古代Rodinia超大陆在扬子板块北缘的汇聚-裂解响应具有重要的制约意义。笔者在花山群六房咀组下部细砂岩中采集玄武质熔结凝灰岩夹层样品1件,碎屑岩样品2件,在上覆地层南华系莲沱组采集碎屑岩样品1件;对玄武质熔结凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,对碎屑岩样品进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测年。获得玄武质熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄814.7±7.3 Ma;花山群的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在三个明显的峰值:~900 Ma、~2050Ma和~2650 Ma,最显著峰值为~2650 Ma,上覆莲沱组碎屑岩年龄谱的三个峰值为:~900 Ma、~2050 Ma和~2500 Ma,最显著峰值为~2050Ma,三件碎屑岩样品均与扬子板块的碎屑锆石U-Pb年龄统计峰值一致。花山群的碎屑源区可能包括下伏中元古代打鼓石群、太古宙鱼洞子杂岩以及崆岭杂岩。结合前人年代学研究资料和区域构造成果分析,花山群沉积时代应为820~815Ma,形成于伸展构造背景,与花山"蛇绿混杂岩"不是同期同构造背景的产物;花山"蛇绿混杂岩"与花山群沉积建造依次反映了扬子板块北缘由挤压构造背景向伸展构造背景的转换过程。花山群中的碎屑沉积物与基性火山岩、火山碎屑岩属于裂解背景下形成的同时代沉积-火山建造;结合前人在扬子板块周缘发现的大量约820 Ma酸性—基性岩浆活动记录以及同时代(820~800 Ma)的沉积地层,推测花山群形成于Rodinia超大陆裂解背景之下,与超级地幔柱活动有关。     

述评:Rodinia超大陆拼合和裂解的古地磁检验

近期,关于新元古代Rodinia超大陆的重建问题,随着地质学和古地磁学研究的进展许多学者提出新的见解.Weil等(1999)重新汇编了劳仑、波罗的、刚果、圣弗朗西斯科和卡拉哈里克拉通1 100~800 Ma定年较好的古地磁极,并做出新的重建.南美(圣弗朗西斯科)首次获得古地磁重建位置.Powell等的研究使卡拉哈里在Rodinia的位置更加清晰.东冈瓦纳(澳大利亚、大印度、南极洲)的古地磁研究更加深入,厘定了澳大利亚与劳仑裂解发生在750 Ma前,不是先前的720 Ma.地质和古地磁研究认为南极洲东部不是一个完整的大陆块,而是由三个古陆块组成.大印度(包括印度、马达加斯加等)也离开澳洲.这动摇了东冈瓦纳为统一的古大陆的假设.西伯利亚在Rodinia中的位置也在争论之中,依据古地磁至少有三个位置.总之,关于Rodinia超大陆构成的研究还需要更多、更可靠的古地磁证据支持;同时新元古全球统一超大陆的存在也受到质疑.文中重点评述Rodinia超大陆拼合和裂解的古地磁检验,以及以此进行的全球主要大陆的重建.     

扬子地块东南缘大地构造演化及其油气地质意义

华南扬子地块东南缘成冰纪至早古生代可划分为3个大地构造演化阶段：南华裂谷阶段(820~635 Ma),在扬子地块东南缘的主裂谷系中,沉积了一套冲洪积相碎屑岩、陆相火山岩、深水重力流及冰碛岩等火山-碎屑岩组合;被动大陆边缘演化阶段(Nh—Camb,635～488Ma),扬子地块东南缘发育了一套最大厚度超过3000m的以碳酸盐岩沉积为主的超层序;前陆盆地演化与造山阶段(O—S, 488～420Ma),发育了另一个套超层序,下部以碳酸盐岩沉积为主,上部以陆相碎屑岩为主。在盆地演化过程中,扬子地块东南缘不仅沉积了3套重要烃源岩：陡山沱组富有机质的泥质碳酸盐岩和黑色页岩、牛蹄塘组黑色页岩、五峰组—龙马溪组黑色岩系,也发育了各种优质的储集层。而位于雪峰山西侧褶皱带之内的湘、鄂、黔、渝及川相邻区,油气地质条件优越,是下古生界油气(含页岩气)勘探的有利地区。     

扬子地块东南缘多期构造变形及其油气意义

扬子地块的构造演化及其动力学机制约束着古生代海相油气成藏,而扬子地块东南缘的构造变形特征是理解整个扬子地块构造变形的关键所在.通过对武夷、云开和肇庆地区的构造特征研究,初步划分出扬子地块东南缘的三期重要变形①早古生代末期云开地区NW向剪切变形,武夷山地区ESE向剪切变形;②中生代早期云开、肇庆地区NE向逆冲推覆作用;③中生代晚期武夷山地区的脆性构造变形.在重新认识区内构造演化的基础上,对其动力学作了初步探讨.这些认识有助于今后中国南方碳酸盐岩含油气远景的评价.     

超大陆旋回和成矿作用

全球构造与成矿是矿床学研究的重要问题之一.近年来,诸多将板块构造与成矿作用相结合的研究极大地推动了对成矿作用地进一步认识.构造背景是成矿作用的基本控制因素,同时矿床的形成也受背景地质条件的制约.矿床的时空分布规律研究表明,成矿作用在地史中具有明显的旋回性,与超大陆的聚合和裂解作用相一致,即成矿旋回与超大陆的裂陷、离散、会聚和拼合作用等构造旋回相耦合.大量资料说明,在地史中,至少存在7个超大陆旋回,最早的超大陆可能出现在2 700 Ma,其后分别在2 700~2 500 Ma、2 500~1 800 Ma、1 800~1 000 Ma、1 000~540 Ma、540~230 Ma、230~0 Ma出现了超大陆旋回,在相应的演化阶段也出现了相应的成矿旋回.这一事实表明:构造背景研究对于正确认识区域成矿作用和矿床勘探都具有重要意义.     

超大陆旋回和成矿作用

全球构造与成矿是矿床是研究的重要问题之一。近年来，诸多将板块构造与成矿作用相结合的研究极大地推动了对成矿作用地进一步认识。构造背景是成矿作用的基本控制因素，同时矿床的形成也受背景地质条件的制约。矿床的时空分布规律研究表明，成矿作用在地史中具有明显的旋回性，与超大陆的滞和裂解作用相一致。即成矿旋回与超大陆的裂陷、离散、会聚和拼合作用等构造旋回相耦合。大量资料说明，在地史中，至少存在7个超大陆旋回，最早的超大陆可能出现在2700Ma,骐 后分别在2700－2500Ma、2500－1800Ma、1800－1000Ma、1000－540Ma、540－230Ma、230－0Ma出现了超大陆旋回，相应的演化阶段也出现了相应的成矿旋回。这一事实表明：构造背景研究对于正确认识区域成矿作用和矿床勘探都具有重要意义。     

扬子东南缘两界河组碎屑锆石U-Pb年龄及其对Sturtian冰川作用的启示

扬子东南缘两界河组的岩性以岩屑砂岩和石英砂岩为主,代表了长安冰期和古城冰期之间的间冰期沉积,其沉积时限的厘定对认识华南Sturtian冰期地层的时空分布特征具有重要意义.对黔东地区两界河组碎屑锆石进行了系统的形态学和U-Pb年代学研究,大多数锆石为典型的岩浆锆石,锆石U-Pb年龄主要分布于740~900 Ma,另有少量古元古代和太古宙年龄,主要峰值为~760 Ma、~780 Ma、~800 Ma、~820 Ma和880~900 Ma.在两界河组底部获得最年轻的单颗粒锆石年龄为708±15 Ma,在上部获得最年轻的单颗粒锆石年龄为703±22 Ma,结合区域上相当地层渫水河组的顶部年龄（~690 Ma）,认为黔东地区两界河组的沉积时代应在708~690 Ma之间.两界河组碎屑锆石U-Pb年龄谱记录了扬子陆块新元古代幕式岩浆事件及早期地壳演化的信息,结合锆石形态认为其物质来源可能包括下伏新元古代岩浆岩及沉积地层、扬子西北缘和西南缘的基底岩石.研究区两界河组底部碎屑锆石年龄约束了江口间冰期沉积晚于~708 Ma,考虑到南华纪早期地层分布在一定程度上受控于盆地构造活动,不排除长安冰期沉积物在黔东地区局部存在的可能性.      

扬子地块东南缘南华系长安组同位素年龄及其意义

长安组为扬子地块东南缘确认的一套冰源相碎屑沉积,其精确沉积时限对于了解华南新元古代冰期的起点时间和演化历程具有重要意义。以往限于定年技术的精度和测试对象的稀缺,长安组的年龄一直少有报道。最近在湘中新化县碧溪地区发现长安组下部存在沉凝灰岩夹层,获得了大量岩浆型锆石,对其进行了高精度锆石LA-ICP-MS与SHRIMP U-Pb同位素年代学对比研究。结果表明,其锆石206Pb/238Pb加权平均年龄分别为(751±5),(764±10)Ma。综合分析相关地层的最新年龄数据可以确定,长安组可与西北地区同期沉积以及澳大利亚Sturtian冰期的年龄进行比较。沉积旋回分析表明,长安组底部沉积物具有典型的重力流特征,沉积速率较大。结合相关地质证据分析认为,长安组的底界年龄置于760Ma较为合适。     

吉林省张广才岭塔东岩群年代学:Rodinia超大陆裂解的响应

塔东岩群是一套高绿片岩相-角闪岩相变质岩系,被认为是"松嫩-张广才岭地块"前寒武纪变质基底的一部分,但其形成时代一直没有定论.采用锆石U-Pb(LA-MC-ICP-MS)测试方法,对塔东岩群朱敦店岩组黑云二长片麻岩进行年代学研究;105次测试中104个有效测点年龄介于239～2690 Ma之间.年龄频谱图显示众多年龄组...     

扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统、成矿系列特征与找矿方向

采用大陆动力成矿系统－成矿系列－矿床组合的地球化学类型及矿石建造的系统研究与分析方法，对扬子地块南缘及邻区大陆动力成矿系统与成矿系列进行了研究，认为本区大陆动力成矿系统有震旦－寒武纪大陆伸展动力成矿系统、泥盆纪－中三叠世大陆伸展动力成矿系统、中生代（热点构造）垂向大陆动力成矿系统和大陆挤压收缩动力成矿系统，提出本区12个成矿系及其相应矿床组合的地球化学类型和矿石建造类型，指出今后的找矿方向。     

西藏那曲县北聂荣微地块聂荣岩群中斜长角闪岩——Rodinia超大陆裂解的地质纪录

西藏那曲县北聂荣微地块聂荣岩群中斜长角闪岩原岩恢复为正斜长角闪岩,地球化学特征显示岩石属于拉斑系列基性火山岩,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型稀土元素配分模式。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba及高场强元素Nb、Ta,Sr、Th和U呈现明显的负异常,在构造环境判别图解中样品均投到板内玄武岩区,具有与裂谷火山岩相似的地球化学特征。通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年,西藏那曲县北聂荣微地块聂荣岩群片麻状斜长角闪岩中获得863±10 Ma的谐和年龄,为原岩(基性火山岩)的形成时代,说明聂荣岩群形成于新元古代早期。该年龄相当于Rodinia超大陆裂解的地质记录。此外,还获得了2 539~1 006 Ma之间的捕获锆石年龄信息。     

中天山、伊犁及塔里木地块开始参与Rodinia超大陆聚合过程早于新元古代?

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0～0.8Ga)的构造变形及岩浆特征。新元古代早期构造变形主要表现为拉伸线理近平行于造山带方向,反映了后造山陆内走滑剪切过程。1.0～0.8Ga的岩浆岩皆为较小规模花岗岩,未见基性包体,矿物组合中基本无角闪石,具有高钾钙碱性和过铝质特征,并含有大量捕获老锆石,说明古老基底或重熔地壳的显著参与。岩石源区主要为重熔基性下地壳,在构造背景判别图上基本落在后造山环境。锆石Ti及全岩Zr温度计算结果显示这些岩体的结晶温度普遍偏高,约800℃。结合已有区域地质资料,我们认为:①在新元古代原塔里木陆块(包括早期中天山、伊犁及塔里木地块)已经位于罗迪尼亚超大陆内部,1.0～0.8Ga变形及岩浆记录皆反映了原塔里木陆块与其它陆块碰撞后的构造事件;②由于超大陆聚合后的热毯效应使得新元古代早期花岗岩结晶温度偏高;③中天山、伊犁及现今塔里木地块最初参与罗迪尼亚超大陆汇聚的时间应早于新元古代(1.0Ga)。     

华夏地块东南缘南华纪岩浆事件的发现及地质意义

通过近几年的地质调查研究工作,在华夏地块东南缘的寻乌—长汀—明溪一线新识别出花岗质片麻岩体及一套变质火山岩组合。同位素测年研究表明,该侵入岩成岩年龄为(722±8.2)Ma～(737.2±4.5)Ma,火山岩年龄为(707±8.6)Ma～(774.8±5.1)Ma,二者同为南华纪岩浆活动的产物。南华纪岩浆岩组合、岩石化学、地球化学的研究表明,该期"S"型花岗岩(γδ-γ)+钙碱性(中)酸火山岩组合,是俯冲带下部地壳重熔的产物;华夏地块南华纪时期具有活动大陆边缘的构造性质,寻乌—长汀—明溪一带南华纪活动陆缘火山弧是发育在中-古元古代陆壳之上靠内陆一侧的内带环境。     

新元古代Rodinia超大陆裂解事件在扬子北东缘的最初响应：东海片麻状碱性花岗岩的锆石U-Pb年代学及Nd同位素制约

东海片麻状碱性花岗岩是扬子克拉通北东缘最具代表性的含碱性铁镁矿物的过碱性A型花岗岩.高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这些岩石形成于新元古代中期770Ma左右,并在约250Ma时经历超高压变质作用,之后又于210Ma左右遭受了大规模的角闪岩相退变质作用的改造.Nd同位素示踪表明东海片麻状碱性花岗岩具有相对偏高的εNd（t）值（＋1.4～-5.91）,指示其应是成熟度较低的下地壳部分熔融的产物,但不排除部分岩体在成岩过程中可能有少量幔源物质卷入.综合Rodinia超大陆古地理复原资料,推测扬子板块北东缘自新元古早期以来一直为接受大洋板块俯冲的活动大陆边缘.形成于新元古代中期的东海片麻状碱性花岗岩属A2型花岗岩,为弧后拉张背景下岩浆活动的产物,该类岩石的产出代表了Rodinia超大陆裂解事件在该地区的最初响应.     

Rodinia超大陆构造演化研究的新进展和主要目标

概略评述了1997年以来国际上有关Rodinia超大陆构造演化问题的研究成果，并提出今后工作的主要目标。Rodinia超大陆的聚合造山发生在1300－1000Ma，基本形式表现为早期弧一陆碰撞和晚期陆－陆碰撞，并在1000－900Ma继以伸展作用。Rodinia超大陆的裂解发生于830Ma之后，但其过程具有明显的时，空分布不均一性，地幔柱可能是导致超大陆裂解的主要机制，大火成岩省”是地幔柱发育的关键性标志，已经初步证实裂解过程影响地球大气圈和水圈中二氧化碳的循环，进而改变晚前寒武纪的全球气候，控制生物圈的兴衰和岩石圈表层的碳酸盐，铁，锰和磷等沉积，这些现象可用“雪球化地球”（Snowball Earth)模式概括。     

扬子地块西南部地球化学异常层与地壳演化和成矿作用

本文通过对扬子地块西南部自上元古界板溪群到三叠系发育在盆地和下斜坡背景中泥质岩的系统元素地球化学研究，首次发现了下寒武统、上泥盆统和上二叠统这三个在元素地球化学性质上明显不同于其它层位的地球化学异常层。通过元素地球化学异常层与本区地壳演化和成矿作用关系的研究，使我们认识到，后太古代沉积地层中的元素地球化学特征与地壳演化之间存在着密切的内在联系，可通过这些地层的元素地球化学体系来恢复地壳发育和演化历史；同时，在正常沉积地层中，元素的富集和亏损程度是有限的，只有在那些与地壳发展演化的特定阶段相对应的层段中，某些元素才有可能高度富集而成为重要的矿源层。这对应用元素地球化学体系正确认识地壳演化和成矿作用的时控性具有重要的指导意义。     

扬子地块东南缘板岩带中韧性剪切带对金矿的控矿作用

扬子地块东南缘板岩带中剪切带金矿床主要有三种成因类型,即糜棱岩型、石英脉型及蚀变岩型,剪切带对其形成具有明显控制作用.矿体主要受控于如下构造：1-4级多级构造,是由韧性剪切带和脆-韧性剪切带或脆性断层所组成,构造形态变化地段,包括弧形剪切带顶部扩容区及剪切带交汇部位;构造强应变及其叠加部位,这些地段系由超糜棱岩、糜棱岩、碎裂岩所组成;构造多期变形地段。本文还建立了板岩带剪切带型金矿床的动力成矿模式;划分了金矿形成四个阶段,即背景岩石形成;成矿物质运移;主期动力成矿及矿床改造、再造阶段。