23亿年灾变事件的揭示对传统地质理论的挑战——关于某些重大地质问题的新认识

23±0.3亿年(23.3～22.88亿年)时,地质环境(沉积圈、生物圈、水圈、大气圈)发生了由地外因素引起的灾变。灾变后,火山活动明显减弱,富氧大气圈形成,生物演化出现飞跃,气温骤降;进而引起一系列岩石、矿床、地球化学等方面的变化,并在全球范围有明显的一致性。所在,灾变是理想的地史分期界线,可作为太古宙—元古宙的分界。     

太古宙—元古宙过渡分界及成矿动力体制转换

太古宙与元古宙之间分界时限较窄、测年数据偏新和混乱, 极大遏制了地球早期基础地质的深入研究.通过太古宙与元古宙分界标志和过渡标志的确定, 将太古代—元古代间动力体制转换类型划分为4种: 挤压体制向扩张体制转换; 垂直运动与水平运动间转换; 水平主压应力场转换; 地幔柱体制向板块构造体制转换.太古代与元古代间动力体制转换产物主要为真核生物、放射性元素、岩浆、矿产, 各自形成时限可达(3~5) × 108 a.太古宙与元古宙之间分界不应以单一年代划分, 而是一个渐变过渡的界线, 可初步确定在2.2 0~2.80Ga之间.太古宙—元古宙界线的划分应与地球动力学和构造体制等重大事件相联系, 此研究为探求早期深部成矿作用带来新的启迪      

吉林南部变质岩太古宙—元古宙分界时限的确定及过渡性构造演化

吉林南部古老岩石测年数据偏新和太古宙与元古宙之间分界时限的混乱,本文运用Ｓｍ－Ｎｄ等时线法和锆石Ｕ－Ｐｂ法将吉林南部变质岩系划分为４个年龄段：前阜平旋回（〉２６００Ｍａ）;阜平旋回第一幕（２６００￣２５００Ｍａ）;阜平旋回第二幕（２５００￣２４００Ｍａ）;阜平旋回第三幕（２４００￣２３５０Ｍａ）。阜平旋回第三幕归入太古宙并作为太古宙－元古宙之间分界时限,吉林南部古陆构造环境由活动趋向于稳定,新、老     

地球早期历史的成矿作用

前言现代成矿理论是根据地壳有规律不可逆演化的基本理论和伴生矿床建立起来的。最近在解释地球早期历史方面的进展有力地促进了这一理论的进一步发展。地球早期历史一般认为是地质前期和太古宙时期的总和,时距为45—25亿年。本文使用的“早期历史”一词具另一种意义,即包括太古宙和早元古宙(38—18亿年)。有两个理由证明这种研究问题方法:1)太古宙和早元古宙构造之间紧密相连,而在许多地区晚元古宙构造与显生宙相似。2)缺少地质前期的成矿作用资料。     

中国的太古宙

<正> 在中国陆壳上太古宙岩石有广泛的分布,除大量出露在华北地台外,在塔里木地块的周边和扬子地台的西北缘,也多有出露,此外,由于元古宙造山运动的再造作用,许多太古宙小岩片还出露在元古宙造山带之中。 同世界上其它地区一样,中国太古宙包括花岗片麻岩地体和火山岩为主的绿岩带,并普遍经历了多期构造运动的强烈改造,诸如2900Ma左右的迁西运动、2500Ma左右的五台运动,以及最后造就华北地台结晶基底的1800Ma左右的吕梁运动。     

太古宙板块构造:限制因素以及推论

近来的调查业已表明:太古宙地体和元古宙地体之间有着重大差别;现代大地构造作用开始于约25亿年以前。本文中,我们将考查太古宙板块构造与现代板块构造之间的不同点。鉴于太古宙和全新世的一个主要差异是太古宙可能有较高的地幔温度,因此我们首先评述这个温度数值的证据。     

关于太古宙—元古宙界线的新认识

２５００Ｍａ作为太古宙－元古宙界线的提议被２８届国际地质大会通过，但并不意味着２５００Ｍａ作为太古宙－元古宙界线是永恒的最佳选择。事实上，太古宙－元古宙界线划在何处还存在很多争论，现行的界线划分依据也期分期标准相悖。大量资料表明），２３００Ｍａ时曾发生全球地质环境的灾变，灾变前后的地质作用（尤其是表生地质作用），有明显变化，导致了太古宙与元古宙的一系列差别。该灾变与元古宙－显生宙，古生代－中生代，     

变质岩地区矿产资源特点和找矿

变质岩分布地区主要包括太古宙克拉通、元古宙活动带、古老地台区、显生宙活动带及洋底变质带,但主要发育在前寒武纪地区。近年来研究表明,成矿作用是地壳演化一定阶段的产物。目前分布在浅部的大量矿产,往往反映了初始地壳和地幔成分的信息。岩石圈地幔、地壳成分的不均一性、地壳演化在世界各地的多样性,伴随的成矿作用也有差异。地质记录全球有三个地壳增长期(均27—30、18—21、6—10亿年),都在前寒武纪,也就是太古宙、元古宙是地壳的主要增长期。Cordini 认为,在35亿年前形成的大陆地壳数量有限,约45%地壳在太古宙增长,55%地壳增长在元古宙。大陆地壳     

中国华北地区太古宙的基本地质特征

华北地区太古宙和早元古宙的变质岩系,其出露面积占整个华北地台的44％。其中各类岩石所占的比例为:麻粒岩4.2％,片麻岩和混合岩48.4％,变质火山岩及其相伴的沉积变质岩8.7％,年龄老于20亿年的花岗岩和花岗闪长岩38.7％。太古宙由大面积分布的片麻岩和混合岩以及少量另星出露的麻粒岩组成,相当于片麻岩——麻粒岩区;早元古宙的早期以变质的火山岩系和变质沉积岩系为特征,可与浅变质的绿岩——片岩带相     

中国元古宙地质构造格局演化对于沉积作用的控制

一、五台运动对构造格局的影响五台运动表现的地区,主要是在华北的五台山区、太行山区、冀东、鲁西、豫西地区以及东北的辽东地区,其绝对年龄时限大致为22—23亿年。现已证实,经历五台运动后,华北地区的克拉通化更加明显,被认为属于中国境内克拉通化最早与最完备的地区。在太古宙末期,华北古陆块与西部的塔里木古陆块可能相联的局面至早元古宙末期已逐渐解体;并且这     

鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的峰值年龄及其沉积响应

通过锆石-磷灰石裂变径迹的峰值年龄与地层不整合事件的综合分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束及其沉积响应特点。印支期构造事件主要发生在230~190Ma,包含215Ma±和195Ma±两个峰值年龄,在盆地西南缘发育晚3叠世粗碎屑类磨拉石建造。燕山期构造事件主要发生在燕山中晚期的150~85Ma,包含145Ma±、120Ma±和95Ma±3个峰值年龄,在盆地西南缘发育燕山中期的芬芳河组和志丹群的粗碎屑类磨拉石建造。喜山期构造事件主要发生在65~5Ma,包含55Ma±、25Ma±和5Ma±3个峰值年龄。其中,锆石和磷灰石叠合分布的峰值年龄(145Ma±),指示了鄂尔多斯盆地中新生代的一次关键性构造变革事件。     

鄂尔多斯盆地中新生代峰值年龄事件及其沉积-构造响应

通过锆石-磷灰石裂变径迹年龄分布及其与粗碎屑沉积建造和地层不整合关系的综合分析,提供了鄂尔多斯盆地中新生代构造事件的年代学约束及其沉积响应特点。印支期构造事件主要发生在230～190Ma,包含215Ma和195Ma两个峰值年龄,在盆地西南缘发育晚三叠世粗碎屑类磨拉石建造及其与上覆地层的平行不整合。燕山期构造事件主要发生在燕山中晚期的150～85Ma,包含145Ma、120Ma和95Ma等3个峰值年龄,在盆地西南缘发育燕山中期的晚侏罗世和早白垩世的粗碎屑类磨拉石建造及其地层间的角度不整合。喜山期构造事件主要表现为盆地区域的多旋回构造隆升,至少包含55Ma、25Ma和5Ma等3个幕次的峰值年龄事件。其中,锆石和磷灰石叠合分布的峰值年龄(145Ma)和其相关的角度不整合、逆冲推覆和区域岩浆活动等,共同指示了鄂尔多斯盆地中新生代的一次关键构造变革事件。     

Causes of mass extinction of sea organisms at the Paleozoic-Mesozoic boundary

At the end of the Permian, at the Paleozoic-Mesozoic boundary (251.0 ± 0.4 Ma ago), 96% of oceanic organisms became extinct. The extinction lasted three million years, but the most intense and abrupt event was 251.4 Ma ago. A series of more or less substantiated hypotheses was suggested to explain this catastrophe: anoxia, higher CO₂ and H₂S contents, fall of the sea level, volcanism, and impact events confirmed by several impact craters. The synchronous variation in many factors responsible for biodiversity reduction, including those without casual relations, proves the existence of a common cause of primarily cosmic origin.     

Apatite fission track dating of fluorite ore veins from Santa Catarina state,Brazil: a complex hydrothermal evolution

The fluorite of Santa Catarina that occurs in veins cutting Precambrian granitic rocks of coastal Brazil has been difficult to date by Rb/Sr, K/Ar and Sm/Nd methods. New fission track dating of apatite in granites next to the veins yields ages of 144–76 Ma, which are related to the opening of the South Atlantic Ocean. Four groups of fission track ages were identified: the ca 145 Ma group is a hydrothermal event that preceded fluorite mineralization; the second group of ages, 131–107 Ma, records the first hydrothermal mineralizing event; the third group, 98–93 Ma, represents the second hydrothermal mineralizing event; and the fourth group, 89–76 Ma, dates the last hydrothermal mineralizing event. As shown by previous studies, the temperatures of these events varied from 170° to 70°C, but the last hydrothermal event occurred during a gradual cooling. The smaller lengths of the confined fission tracks from the fourth event support this interpretation. These results are based on sixteen carefully selected samples from four veins ranging from 1 to 4 m in thickness. The ages of these samples were established using the standard methods of fission track dating. Our study clearly demonstrates the value of apatite fission track dating for deposits whose mineralization occurred over a long time span at a wide range of temperatures.     

西藏革吉地区沙木罗组碎屑锆石年代学研究:物源及其对班公湖-怒江特提斯洋西段闭合时限的制约

班公湖-怒江特提斯洋盆的闭合时限对理解班公湖-怒江结合带的构造演化意义重大。本文采用碎屑锆石年代学的方法,分析了班公湖-怒江结合带西段革吉地区沙木罗组下段与沙木罗组上段的物源特征及差异,为班公湖-怒江特提斯洋盆西段的闭合时间提供了新的证据。研究结果表明沙木罗组下段碎屑锆石年龄分布于2586±26Ma～130±1. 5Ma之间,显示出1个主峰年龄约165Ma,1个次峰年龄约240Ma。碎屑锆石年龄分6个组别,集中在2600～2400Ma、2000～1900Ma、1000～840Ma、500～400Ma、340～200Ma和200～130Ma,分别与新太古代克拉通汇聚事件、哥伦比亚超大陆相关的构造热事件、新元古代构造热事件、冈瓦纳大陆边缘安第斯型造山作用的岩浆活动事件、龙木错-双湖结合带岩浆活动事件和班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动事件一一对应。沙木罗组上段碎屑锆石年龄分布于2558±22Ma～101±1. 0Ma之间,显示出1个主峰年龄约107Ma,2个次峰年龄分别约226Ma、150Ma。碎屑锆石年龄集中分布于1个年龄组为122～101Ma,记录了班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动。通过与潜在源区的年龄谱峰进行对比,沙木罗组下段物源区与南羌塘地块有良好的亲缘性,表明其沉积物物源主要为南羌塘地块,其中南羌塘岩浆弧可能为其主要贡献者。沙木罗组上段物源区与南羌塘地块和北拉萨地块均具有良好的亲缘性,其沉积物物源具有双源性,分别来源于南羌塘岩浆弧和北拉萨岩浆弧。沙木罗组下段和上段沉积物物源的差异性暗示它们形成的沉积环境和物源区不同。对比分析沙木罗组下段和上段岩石学、碎屑锆石形态学等特征,也揭示了类似的差异性。结合其他相关地质资料,认为班公湖-怒江特提斯洋盆在革吉地区的主体闭合时间约115～110Ma,其代表性岩浆事件为南羌塘地块和北拉萨地块的早白垩世岩浆弧,沙木罗组为班公湖-怒江特提斯洋盆由俯冲消减到闭合过程中的沉积产物。     

青藏高原东缘大渡河中游深切河谷沉积物及其地震地质意义

青藏高原东缘的大渡河中游泸定—石棉段呈深切河谷地貌,发育岩崩、滑坡、古地震堰塞湖、冲洪积扇等不同类型的堆积物、沉积物。基于野外调查、遥感解译、剖面测量和光释光测年(OSL)发现,这些沉积物记录了龙门山断裂带西南段——冷碛镇断裂2万年来的两期活动,可能是2次古地震事件。第一期发生在18ka左右,冷碛镇断裂切割了晚更新世的角砾状砂层和岩崩堆积物,显示右行走滑特征。这期变形促使大渡河堵塞,形成得威乡古堰塞湖,其堵江位置位于加郡乡—得妥乡的V型深切河谷段。第二期活动冷碛镇断裂切割了湖相地层,并破坏了堰塞湖,可能发生在11ka左右。新发现对于全面认识龙门山断裂带的活动历史、序列及方式具有重要意义。     

黑龙江金厂金矿田岩浆和成矿作用的LA-ICPMS锆石定年

黑龙江金厂金矿床为中亚造山带东段大型的浆控热液成矿系统,但成矿及其相关岩浆活动的时间研究薄弱.为厘定金厂金矿的形成时间和构造背景,本文利用单颗粒锆石激光探针LA-ICP-MS定年技术获得了赋矿花岗岩围岩和成矿闪长岩的锆石U-Pb年龄.结果表明,锆石韵律性环带结构发育,Th/U比值集中于0.5～1.5之间,具有岩浆锆石特征.两组锆石~(205)Pb/~(238)U谐和年龄分别为202.1±3.0Ma和111.5±1.2Ma,代表了两期岩浆.流体活动的时间;一组谐和性较差的蚀变花岗岩锆石~(206)Pb/~(208)U加权平均年龄为198.0±3.9Ma,指示赋矿花岗岩受到后期热液作用的影响而年龄偏小.据此认为,不同期次的岩浆-流体成矿事件在同一空间叠加复合是金厂大型金矿系统形成的重要原因;202Ma左右的岩浆一流体成矿事件缘于古亚洲洋闭合后大陆碰撞体制的岩浆作用,而111Ma左右的岩浆一流体成矿事件则缘于太平洋板块俯冲诱发的岩浆弧或弧后大陆伸展体制的岩浆活动.     

Age, distribution, tectonics, and eustatic controls of the Paranense and Caribbean marine transgressions in southern Bolivia and Argentina

Marine transgression onto the South American continent took place at least twice in the Miocene along distinct paleogeographic corridors. The first event occurred between 15 and 13 Ma and the second between 10 and 5? Ma. Each event has particular dominant variables (tectonism, eustacy, sediment accumulation rate) that permitted the preservation of the record and development of the sea on the continent. The 15–13 Ma transgression was tectonically and eustatically controlled, flooding older sedimentary accommodation zones on the South American plate during a global high sea level, whereas the 105? Ma event was predominantly tectonically controlled, generated by tectonic loading created in the Cordillera Oriental fold-and-thrust belt. A new 7.72±0.31 Ma ⁴⁰Ar/³⁹Ar date from the Río Parapetí in Bolivia suggests that the 15–13 Ma transgression registered in Argentina produced no continental connection to the Caribbean transgression, registered in Bolivia, because of temporal constraints.     

内蒙古西部英巴地区晚古生代-中生代构造岩浆事件及其地质意义

本文以内蒙古西部英巴地区一个典型剖面为例,开展了详细的构造解析和年代学研究,初步构建这一地区晚古生代-中生代的构造岩浆事件框架。这一地区至少发育三期岩浆活动和三期构造变形事件。锆石U-Pb定年结果和前人的资料显示,三期岩浆活动分别为石炭纪（325~313 Ma）的花岗闪长岩和花岗岩、早二叠世（291~277 Ma）的钾长花岗岩和中细粒花岗岩及早白垩世（~134~130 Ma）的伟晶岩和石英二长岩。第一期构造变形事件为NW-SE向挤压,发生在早二叠世之后,使花岗闪长岩和钾长花岗岩发生挤压变形,形成主体低角度北西倾的片麻理,局部发育同期褶皱,变形温度为450~600℃;第二期为NW-SE向伸展,大致发生在早白垩世,使片麻状花岗闪长岩和片麻状钾长花岗岩发生中高温（450~650℃）的糜棱岩化作用,形成南东倾的低角度韧性剪切带,具有正断性质,后被伟晶岩脉切穿。第三期为NW-SE向伸展,发生在早白垩世之后,形成北西倾的中角度脆性正断层,断距2~10米,并使伟晶岩变形为碎裂岩。