泰山地区新太古代—元古代地壳演化研究的新进展

泰山地区在中太代末发育科马提质和拉斑玄武质绿岩，并强烈褶皱变形和变质，在新太古－古元古代则清楚地表现出５个深成岩浆侵入事件，１８００￣１７００Ｍａ间该区完全刚性化，伴随刚性化地壳再次裂解和济宁沉积凹陷形成，沿断裂系统贯入平直延伸数十公里的辉绿岩脉。     

鲁西泰山地区新太古代闪长岩及角闪石岩岩石成因及其对地壳演化的制约

泰山地区的闪长岩及角闪石岩与TTG片麻岩在空间上密切共生,是太古宙地体的重要组成部分,探究其母岩浆性质和岩石成因,对认识华北克拉通鲁西早期大陆地壳形成与演化具有重要意义。以泰山闪长岩和角闪石岩为研究对象,开展了详细的锆石U-Pb年龄、矿物化学和全岩-矿物Sr-Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,1件闪长岩和2件角闪石岩样品的207Pb/206Pb年龄加权平均值分别为2615 ±8 Ma、2627 ±14 Ma和2616 ±10 Ma,与全岩-矿物（角闪石和斜长石）Rb-Sr等时线定年得到的年龄结果（2621 ±7 Ma）一致,表明二者均属于新太古代约2.6 Ga岩浆作用的产物。2个岩体形成时代及矿物地球化学特征的相似性,表明它们应为同源岩浆不同演化阶段的产物,其母岩浆在后期上升侵位过程中受到分离结晶作用的影响,而率先形成的角闪石岩受分离结晶作用影响较小。利用角闪石的成分和已知的角闪石-熔体的分配系数计算得到的与闪长岩和角闪石岩中角闪石平衡的熔体表现为低Mg#值（平均值分别为31.9和43.4）,富集Ba、Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,以及具有平坦的重稀土元素配分型式。此外,岩石具有低的87Sr/86Sr初始值和接近亏损地幔的εNd（t）（-0.01~2.87）、εHf（t）（-0.76~4.89）,且两阶段Nd模式年龄TDM2为2.97~2.73 Ga。综合来看,研究区闪长岩和角闪石岩的母岩浆可能来自于幔源岩浆底侵引起新生基性下地壳在角闪岩相条件下熔融形成的安山质母岩浆;该母岩浆经历了以斜长石、角闪石等矿物为主的结晶分异。鲁西地区在2.9~2.7 Ga经历了大规模的大陆地壳生长,新太古代晚期2.6~2.5 Ga经历了广泛的大陆地壳重熔再造,幔源岩浆的幕式底侵作用可能是华北克拉通新太古代早期（2.8~2.6 Ga）大陆地壳生长和分异的主要动力学原因之一。     

通化地区古元古代晚期花岗质岩浆作用与地壳演化

广泛出露于华北板块东部辽吉地区的古元古代变质杂岩,多年来一直被认为是古老的陆内裂谷作用的产物,我们通过详细的野外地质调查工作发现,该变质杂岩中以往所划定的混合岩实际是不同变质程度和变形特征的岩浆成因花岗岩岩体,其岩石类型除典型的片麻状角闪正长花岗岩（俗称“条痕状花岗岩”或“辽吉花岗岩”）外,另有片麻状石英闪长岩、巨斑状黑云母二长花岗岩、巨斑状一环斑状舍石榴石花岗岩和角闪辉石正长岩等、,应用SHRIMP技术,本文对片麻状石英闪长岩和巨斑状一环斑状含石榴石花岗岩进行了结石U—Pb同位素年龄测定,结果显示它们的侵位时代为1872～1850Ma,与巨癍状黑云母二长花岗岩和角闪辉石正长杂岩侵位时代相近,岩石学一地球化学特征显示片麻状石英闪长岩是“Ⅰ”型花岗岩,具有岛弧型花岗岩地球化学特征;而巨斑状一环斑状含石榴石花岗岩（局部具有球斑状结构）属“S”型花岗岩结合区内与花岗岩形成同时发生的变质作用P—T特征,这种I-、S-和A-型花岗岩的同时产出,反映他们可能形成于造山后构造背景,结合朝鲜狼林一中国辽南和龙岗太古宙陆块的结晶基底差别,可以认定华北板块在太古宙末期并非仅由东、西部陆块组成,在东部陆块至少还存在朝鲜狼林-辽南-胶东联合陆块和龙岗-鲁西-五准陆块两个微陆块,这两个微陆块大约在1．90Ga左右发生拼合,然后它们再于1．85Ga左右与西部地块拼合     

五台群是新太古代还是古元古代?同位素年代学研究评述

五台群长期被多数学者作为新太古代地层,自下而上分为石咀亚群、台怀亚群和高凡亚群,但同位素年代学研究给出了一些古元古代年龄,致使五台群形成时代及地层划分对比方案悬而未决.全面收集了五台群已有同位素年龄数据,仅锆石U-Pb谐和年龄数据就有800多组.数据显示,高凡亚群包括洪寺组和羊蹄沟组,沉积时间不早于2331±38 Ma...     

华北新太古代至古元古代恒山地体下地壳剖面的野外关系、地球化学、锆石年龄及演化

恒山杂岩构成华北克拉通中心地带，该杂岩主要由韧性变形的新太古代至古元古代高级变质、部分混合岩化的花岗质正片麻岩组成，并被辉长岩组分的铁镁质岩脉侵入。此前，许多强烈应变岩石被误解为上地壳岩序列，代表糜棱岩化花岗岩和剪切岩脉。笔者的单颗粒锆石定年表明岩浆花岗质岩侵位于2．52～2．48Ga，同时有少量的2．7Ga的片麻岩出现，可能代表更老的基底。少量的花岗质片麻岩的侵位年龄为2．35～2．10Ga之间，并具有与更老岩石相同的构造特征，这标志着主要的变形发生于2．1Ga之后。辉长岩岩脉侵入发生在约1920Ma，并且在1．88～1．85Ga所有的恒山岩体都经历了麻粒岩相变质作用，随后出现了退化变质、剪切和隆起作用。     

华北克拉通吕梁-五台地块新太古代—古元古代花岗岩的Nd-Sr同位素地球化学及其成因意义

本文报道华北克拉通吕梁-五台地块横岭新太古代片麻状花岗岩体、西潘古元古代杂岩体和云中山元古宙花岗岩体的地球化学和Nd-Sr同位素数据,以便示踪这些新太古代—古元古代岩浆岩的源区性质,特别是当时的地壳生长机制。横岭花岗片麻岩(大约2.51Ga)富钠和大离子亲石元素、具有类似TTG岩石的稀土配分模型(中稀土亏损和Eu异常不明显)和中等亏损的Nd-Sr同位素成分[εNd(t)=1.2~2.7,ISr=0.7015~0.7019],被认为是发育在华北克拉通上的弧岩浆作用的产物。西潘杂岩体(大约2.2Ga)包括辉长闪长岩和二长岩,大部分以富钠、强分异稀土模式和同位素富集[εNd(t)=-1.5~-4.1,ISr=0.7038~0.706]为特征。其中辉长闪长岩可能起源于富集地幔的部分熔融,但被下地壳物质高度混染;二长岩可能代表辉长闪长岩浆和壳源花岗岩浆的混合产物。虽然稀土模式分成两组(一组富集重稀土、Sc、Y、Zr,并有明显的Eu负异常;另一组显示高度亏损重稀土和中等亏损中稀土,Eu异常不明显),云中山后碰撞花岗岩(大约1.8Ga)具高钾钙碱性和强富集而均一的Nd同位素成分[εNd(t)=-4.9~-5.7]。这些花岗...     

河南鲁山地区中—新太古代灰色片麻岩

河南鲁山地区原划归太古宇太华群中解体出中—新太古代变形侵入体,由魏庄片麻岩和榆树庄片麻岩组成,变质程度达角闪岩相,局部为麻粒岩相。地球化学特征显示高铝质片麻岩特征,原岩为奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩（TTG岩系）,从而为该地区发育中—新太古代花岗岩—绿岩带提供了证据。     

鞍山-本溪-抚顺地区新太古代地质演化探讨

鞍山-本溪-抚顺地区是我国太古宙岩石出露的主要地区及重点研究区.区内太古宙岩石以变质深成侵入体为主,变质表壳岩出露面积不足20%.区内变质深成岩侵位于始太古代-新太古代的不同时期,原岩由TTG岩系和钙碱性CA岩系组成;变质表壳岩以磁铁石英岩和斜长角闪岩为标志性岩性.两类原岩建造在太古宙时期,遭受了由麻粒岩相到角闪岩相至绿片岩相连续降温减压过程.根据区内新太古代岩石出露的特点划分3个微古陆核,分别为鞍本古陆核、清原古陆核及辽北古陆核.中太古代和新太古代为本区最重要的造陆时期,以鞍本微古陆核为最早的增生点,经拼接增生、裂解改造,形成现今的地质格局.     

大别造山带新太古代地壳岩石和古元古代混合岩化作用——来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

大别造山带北大别超高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带古老基底演化过程的关键区域,其内广泛发育的混合岩长期被认为主要形成于中生代。本文对北大别团风一带新识别出的一套混合岩开展了锆石U-Pb定年和Hf同位素组成分析,结果显示,混合岩第一类锆石核部具有岩浆锆石特点,组成的不一致线上交点年龄为2850±86 Ma,该年龄代表了混合岩原岩年龄。第二类锆石具有变质深熔锆石特点,其加权平均²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为2011±12 Ma,代表了混合岩化的时间。岩浆锆石多数具有负的ε_Hf(t)值(—8.1～2.2),对应两阶段Hf同位素模式年龄(T_DM2)为3.6～3.0 Ga,表明原岩可能为大别造山带内古太古代地壳物质重熔形成,并可能在形成过程中伴有少量幔源物质加入。与之相比,变质锆石均具有正的ε_Hf(t)值(0.3～8.2),对应T_DM2为2.7～2.2 Ga,说明在混合岩化变质深熔过程中锆石Lu-Hf同位素体系完全开放,导致了锆石Hf同位素组成的升高。本文研究表...     

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_An)降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0~1.2GPa/890~1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,为高压麻粒岩组合,其P-T轨迹为顺时针型。根据变质斜长石中最小X_An,角闪石中最大Ti含量和石榴石幔部最高镁铝榴石含量等值线,确定峰期温压条件为~1.15GPa/830℃。锆石定年表明第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用峰后冷却时间为2.49~2.48Ga,第二期高压麻粒岩相变质时间为~1.83Ga,独居石定年获得峰后退变质年龄为~1.75Ga。结合其他区域地质特征,本文认为第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用受太古宙特有的垂直沉落构造控制,第二期高压麻粒岩相变质作用与沿华北克拉通北缘发生的碰撞造山事件有关。

     

华北克拉通阜平杂岩新太古代-古元古代多期地质事件及其构造性质

本文收集了阜平杂岩新太古代早期-古元古代晚期基底岩石的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、同位素地球化学和变质作用资料,以期对阜平杂岩早寒武纪演化历史进行初步总结.阜平新太古代早期~2.7 Ga片麻岩原岩为英云闪长岩,具有TTG质片麻岩的地球化学特征;其锆石ε_Hf（t）具有较高的正值（+5.44~+7.50）,单阶段模式年龄为2 745~2 824 Ma,表明新太古代早期为阜平杂岩强烈的地壳生长时期.新太古代晚期片麻岩的时代集中于2 543~2 484 Ma,主要岩石类型为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）,同时区域内还存在二长花岗岩.TTG质片麻岩的ε_Nd（t）值为-1.64~+0.96,单阶段模式年龄为2.76~3.04 Ga;锆石ε_Hf（t）值为-1.9~+7.91,单阶段和两阶段模式年龄分别为2 546~2 888 Ma和2 548~3 119 Ma.这些TTG岩石主要为新太古代早期岩石的部分熔融,并有少量中太古代地壳物质参与.近于同期具有岛弧性质的辉长岩和变质作用暗示阜平杂岩新太古代晚期可能经历了俯冲和弧-陆或陆-陆碰撞.古元古代中期（2.1~2.0 Ga）阜平地区花岗质岩浆活动强烈.该阶段花岗岩具有A型花岗岩特征,与同期的火山-沉积岩系形成于华北克拉通古元古代中期伸展的陆内裂谷环境中.阜平杂岩中基性麻粒岩包体记录的变质作用时代为1.89~1.85 Ga,并具有顺时针演化的P-T轨迹,其代表了古元古代晚期裂谷闭合的陆内造山过程,表明华北最终克拉通化.      

华北克拉通中部造山带中条山地区古元古代盆地演化

对华北克拉通中部造山带南部中条山地区古元古代中条群和担山石群岩石组合及地层详细调查研究,认为中条群为一套由粗碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组成的多旋回沉积岩,变质砂岩地球化学特征显示,中条群经历了早期相对稳定到后期较活跃的转变。结合前人碎屑锆石年龄、源区特征和火山岩夹层年龄得出,中条群形成于2.1 Ga左右的活动大陆边缘弧后盆地。担山石群为一套砾岩-砂岩组成的磨拉石建造,碎屑锆石年龄显示,担山石群形成于1.85 Ga左右的碰撞造山阶段的前陆盆地内。结合前人研究,认为中条山地区古元古代盆地演化模式为,约2.1 Ga开始,西部陆块的前导洋向东部陆块活动大陆边缘之下持续俯冲,东部陆块西缘活动大陆边缘弧后盆地沉积了中条群,约1.85 Ga开始,东部陆块与西部陆块之间的大洋闭合,陆陆碰撞开始,中条群发生挤压褶皱变形,陆壳加厚及随后的快速抬升和剥蚀形成前陆盆地的担山石群磨拉石。中条山地区古元古代弧后盆地向前陆盆地的转化支持华北克拉通最初西部陆块向东俯冲,经历了约1.85 Ga的东、西陆块碰撞并最终克拉通化的演化模式。     

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。     

黑龙江省龙江地区新太古代花岗岩的发现

松嫩地块位于兴蒙造山带东部,其内及周边地区早前寒武纪的岩石记录报道极少。笔者对黑龙江省龙江县大泉子屯碎裂岩化花岗岩进行年代学和地球化学研究表明,该岩石的锆石LA ICP MS U-Pb年龄为(2 579±15)Ma(n=20,MSWD=0.49),代表了花岗岩的结晶年龄,为新太古代晚期,地球化学特征显示该花岗岩为富钠花岗岩,具TTG中奥长花岗岩特征。本套新太古代花岗岩为松嫩地块及其周边地区的首次报道,证实了龙江地区存在早前寒武纪地质记录,为本区新太古代TTG岩石组合的寻找提供依据,也说明松嫩地块及其周边地区不仅存在古元古代岩浆活动记录、也存在新太古代岩浆活动记录,同时为松嫩地块及其周边大量的新太古代岩浆成因碎屑锆石的来源研究提供依据,为兴蒙造山带中残留的早期地质记录研究及兴蒙造山带的构造格局划分提供新材料。     

辽东地区古元古代侵入岩特征及构造岩浆大陆动力学演化

辽宁古元古代侵入岩广泛分布于太子河凹陷以南的营口、宽甸、丹东、桓仁等地。本文概述了侵入岩地质、岩石、岩石化学及地球化学等特征，探讨了其源区有原幔源型、壳幔混源型、壳源型的属性。岩浆演化规律为：造山前富Mg质玄武岩、拉斑玄武岩系列与钙碱系列双向演化；造山期由中酸性→酸性、由钠质→钾质；造山后崩塌期由基性→中性→酸性，由拉斑玄武岩系列→钙碱系列，由钠质→钾质。构造岩浆大陆动力学演化过程和模式为造山前毗芦寺超基性－基性杂岩侵喷就位，造山早期条痕状花岗岩同构造底劈侵位，造山主期片麻状黑云－二云母二长花岗岩同构造中高位侵入，造山晚期块状花岗闪长岩－二长花岗岩组合高位侵入，造山期后构造崩塌期辉长－辉绿岩组合、闪长岩－斜长花岗岩－钾长花岗岩组合伸展就位。     

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。     

龙江-乌兰浩特地区新太古代-古元古代岩浆事件：对松嫩地块西缘前寒武纪地质体属性的制约

识别前寒武纪地质单元对了解松嫩地块物质组成和前寒武纪构造演化过程具有重要的科学意义。本文对出露于松嫩地块西缘龙江地区的花岗质岩石和乌兰浩特地区的斜长角闪岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素和Hf同位素分析。石英二长岩和二长花岗岩形成年龄分别为2480±12Ma和2544±23Ma,样品中存在~2.6Ga的继承锆石以及~2.0Ga的变质锆石,形成时代为新太古代;多数锆石ε_Hf(t)>0,二阶段模式年龄为2793~3019Ma,少量锆石ε_Hf(t)＜0,二阶段模式年龄为3012~3138Ma,锆石Hf同位素特征表明松嫩地块西缘龙江地区存在新-中太古代的地壳生长事件,且在岩浆演化过程中受到中太古代古老地壳的混染。乌兰浩特斜长角闪岩存在2544±15Ma的继承锆石,形成年龄为2042±29Ma,形成时代为古元古代;多数锆石的ε_Hf(t)>0,二阶段模式年龄为2301~3015Ma,少量锆石ε_Hf(t) < 0,二阶段模式年龄为2647~3073Ma,锆石Hf同位素特征表明乌兰浩特地区存在古元古代中期-中太古代的地壳生长事件,且在岩浆演化过程中受到新太古代古老地壳的混染。综合区域研究成果,松嫩地块西缘龙江-乌兰浩特地区存在~1.8Ga、~2.0Ga、~2.5Ga和~2.7Ga四期岩浆事件以及古元古代中期-新太古代晚期和新-中太古代的地壳生长事件,其构造岩浆热事件与华北克拉通及全球古老大陆地壳增生时限一致。