华北克拉通中部造山带早元古代盆地演化

华北克拉通中部造山带被认为是由东、西部陆块碰撞而产生的陆陆碰撞带。然而,关于两个陆块碰撞的时间以及方式还存在着争议。其中一个模式认为俯冲方向是向西的,两个陆块最终碰撞的时间是在2.5Ga左右,而另一个模式则认为俯冲方向是向东的,并且存在着2.1Ga和1.85Ga两期碰撞事件,第三个模式则认为俯冲方向是向东的,而最终的碰撞拼合发生在1.85Ga左右。近几年来,对于中部造山带中浅变质表壳岩系的研究取得了很大进展,为解决以上争议提供了进一步的资料。根据岩石组合和表壳岩中的不整合接触关系,位于中部造山带中段五台杂岩中的滹沱群和吕梁杂岩中的野鸡山群被分成了上下两个部分。其中,两个群的下部以及位于中部造山带南段中条杂岩中的绛县群和下中条群主要由类似于弧后盆地沉积的变质碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩组成,而滹沱群和野鸡山群的上部以及上中条群和担山石群的岩石组合则是类似于山前磨拉石建造的变质砾岩和砂岩。来自于这些浅变质碎屑岩中碎屑锆石的年龄为我们提供了源区以及最大沉积年龄的信息。滹沱群和野鸡山群中的碎屑锆石具有两个峰值年龄,2.5Ga和2.15Ga,它们分别对应于中部造山带中段两期重要的岩浆事件。中条杂岩中的碎屑锆石年龄图谱则较为复杂,除了具有2.5Ga和2.15Ga这两个峰值,还具有2.7Ga这个较低和较老的峰值,这些较老的锆石可能来自中部造山带最南端太华杂岩中的古老岩石。弧后盆地沉积中最年轻的碎屑锆石年龄在2.1Ga左右,而山前磨拉石中最年轻的碎屑锆石在1.85Ga左右。结合前人的研究成果,我们给出了一个华北克拉通中部造山带早元古代沉积盆地的演化模式。从2.1Ga左右开始,一系列弧后盆地在"安第斯型"大陆边缘弧之后产生,在之后的东西陆块碰撞过程中他们成为了中部造山带的一部分。从1.85Ga左右开始,东西陆块沿着中部造山带碰撞,导致了陆壳加厚以及随后的快速抬升和剥蚀,从而形成了周缘前陆盆地中的山前磨拉石建造。发生在早元古代晚期的由弧后盆地向周缘前陆盆地的转化支持了华北的最终克拉通化发生在1.85Ga的构造演化模式。     

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。     

河南洛宁太华变质杂岩区早元古代变质作用P-T-t轨迹及其大地构造意义

太华变质杂岩广泛出露于华北克拉通南缘,总体呈SW-NE向展布.在河南洛宁地区,太华变质杂岩以TTG片麻岩、斜长角闪片麻岩和变泥质片麻岩为主.斜长角闪片麻岩中可识别出三个阶段的变质矿物组合:进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶内部的包裹体矿物组合( Amp1+ Pl1+Qtz),变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶边部和基质矿物组合( Grt2+ Amp2+ Pl2+ Qtz),退变质阶段矿物组合(M3)为“白眼圈”状后成合晶组合(Amp3+ Pl3+ Qtz).运用矿物温度计与压力计估算三个阶段的P-T条件分别为:进变质阶段约600 ～ 680℃/7.0～ 7.6kbar,变质高峰期为680 ～ 790℃/9.5 ～10.7kbar,退变质阶段为580～720℃/6.5 ～7.6kbar.变泥质片麻岩中保留了进变质阶段(M1)包裹体矿物组合(Bt1+Pl1+Qtz)和峰期变质阶段(M2)矿物组合(Grt2 +Bt2+Pl2 +Qtz)两个阶段.其中未发现后期退变质反应结构,石榴子石中也未发现成分环带.P-T条件估算结果分别为:M1阶段620 ～ 710℃/4.9 ～5.6kbar,M2阶段710～760℃/7.3～8.3kbar.洛宁地区太华变质杂岩记录了顺时针的近等温降压型的P-T轨迹,可能经历了与华北中部造山带其它杂岩类似的变质演化过程,推测其形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块沿中部造山带的拼合过程中.SIMS与ICP-MS锆石U-Pb定年表明,斜长角闪片麻岩记录了1938～1967Ma的变质事件,比华北中部造山带其它变质杂岩区所广泛记录的～1850Ma变质事件早了约100Ma,暗示中部造山带的拼合可能是一个长期的、复杂的过程.     

华北南缘舞钢太华杂岩变泥质岩变质作用：变质P-T轨迹与锆石U-Pb年龄

太华杂岩在华北中部造山带南缘舞钢地区存在出露,本文选取该地3个变泥质片麻岩为研究对象,对其进行了岩石学、相平衡模拟和锆石U-Pb年龄分析等综合研究。结果显示其普遍保留了三个变质阶段的矿物组合：进变质阶段(M₁)矿物组合主要以矿物包裹体保存在石榴子石变斑晶之中,峰期变质阶段(M₂)矿物组合主要保存在基质中,退变质阶段(M₃)矿物组合以石榴子石变斑晶周围的后成合晶矿物组合为代表。石榴镁铁闪石黑云二长片麻岩M₁矿物组合为Bt₁+Pl₁+Ilm₁+Qz₁±Amp₁,M₂矿物组合为Grt₂+Bt₂+Pl₂+Amp₂+Qz₂+Mt₂±Ilm₂,其P-T条件为810～855℃、0.8～1.0GPa, M₃矿物组...     

胶南造山带变质作用及其演化

胶南造山带曾经历过五期变质作用，早中元古代麻粒岩相变质作用，以出现紫苏辉石为标志，其变质条件为Ｐ＝１．３５ＧＰａ、Ｔ＝７８７．７℃，属中高压相系，区域中高温变质作用；晋宁期榴辉岩相变质作用，以发育榴辉岩为标志，其变质条件Ｐ≥２．８ＧＰａ、Ｔ＝６０１－１３７５℃，超高压变质作用，榴辉岩围岩的变质条件为Ｐ＝１．１－１．６ＧＰａ、Ｔ＝５６０－６５０℃；晋宁一震是于期的角闪岩相变质作用是胶南造山带最重要的     

北秦岭造山带核部杂岩侧向变质带的变质作用研究

野外调研及室内分析表明，秦岭杂岩中存在侧向变质分带，并曾发生侧向物质流动，侧向变质分带于晚加里东期冻缬 ，侧向展布的硅线石－白云母带和硅线石－钾长石带的形成温压条件分别为５７９－５８４℃和５１７－５４３ＭＰａ及６８５－７２４℃和５３５－６２７ＭＰａ。     

吉林省通化地区早元古代变质杂岩变质变形作用与构造环境

通过化地早元古代变质杂岩可蚜为集安岩九和老岭岩群。前者遭受了一期四个阶段的进变质作用和三幕变形作用，变质达高角闪岩相；后者主要经历的是一期两个阶段的进变质作用和二幕变形作用，变质达绿片岩相。     

华北板块北缘东段中元古代造山带地质特征及构造演化

研究区内的中元古代魏家沟岩群原岩为一套碳酸盐岩、陆缘碎屑岩及火山岩建造,形成于大陆裂谷-活动大陆边缘阶段,并于1036 Ma左右遭受变质变形.通过岩浆岩形成构造环境的判别,研究区中元古代岩浆活动贯穿于板块碰撞前、同碰撞及碰撞后.伴随着造山带的演化,本区中元古代经历了3期韧性变形,分别形成于大陆裂谷、活动大陆边缘及碰撞造山阶段.通过上述研究,确定了本区中元古代造山带的存在,并经历了大陆裂谷-被动大陆边缘-活动大陆边缘-碰撞造山的地质演化过程,证实了格林维尔造山运动在华北板块北缘的存在和对中元古代末期Rodinia超大陆拼合的响应.     

华北中部造山带南缘华山地区太华变质杂岩中锆石U-Pb定年

华山太华变质杂岩出露于华北克拉通中部造山带最南缘,区内斜长角闪片麻岩呈"透镜状"或"似层状"产出于黑云斜长片麻岩或TTG片麻岩中。大多数含有石榴子石变斑晶的变质岩中,保留了至少3期变形形迹和3个阶段的变质矿物组合。本文对斜长角闪片麻岩和黑云斜长片麻岩中的锆石,进行了SIMS和LA-ICP-MSU-Pb定年。斜长角闪片麻岩的岩浆锆石年龄为2.29Ga,表明其原岩形成于古元古代。斜长角闪片麻岩、黑云斜长片麻岩中的变质锆石及锆石变质增生边年龄为1.94～1.82Ga,表明华山地区比华北克拉通中部造山带中段及北段其他地区普遍记录的约1.85Ga的变质事件,不仅早了约0.1Ga,且变质事件持续达0.1Ga之久。这说明华北中部造山带前寒武纪期间的构造-变质事件是一个比较漫长的复杂过程。     

High-pressure mafic granulites in the Trans-North China Orogen: Tectonic significance and age

High-pressure mafic granulites (including retrograded eclogites) have been reported from the Trans-North China Orogen, a Paleoproterozoic orogenic belt along which two discrete continental blocks, referred to as the Eastern and Western Blocks, were amalgamated to form the North China Craton. Extensive metamorphic investigations and geochronology carried out over the last few years provide important insights into the age and significance of these high-pressure granulites, which are critical in understanding of the timing and tectonic processes involved in the assembly of the North China Craton.Most high-pressure mafic granulites in the Trans-North China Orogen preserve the high-pressure granulite facies assemblage garnet + plagioclase + clinopyroxene + quartz, the medium-pressure granulite facies assemblage garnet + plagioclase + clinopyroxene + orthopyroxene ± quartz, the low-pressure granulite facies assemblage orthopyroxene + clinopyroxene + plagioclase ± quartz, and the amphibolite facies assemblage hornblende + plagioclase. Minor high-pressure granulites preserve the early eclogite facies mineral assemblage of garnet + quartz + omphacite pseudomorph (clinopyroxene + Na-rich plagioclase), indicating that they are retrograded eclogites. These mineral assemblages and their P–T estimates define a clockwise P–T path involving near-isothermal decompression and cooling following the peak high-pressure metamorphism, which suggests that they formed during continent–continent collision. Field mapping and geochronology indicate that the precursors of these high-pressure granulites were mafic dykes which were emplaced at 1915 Ma and underwent high-pressure granulite facies metamorphism at 1.85 Ga. Taken together, the high-pressure granulites in the Trans-North China are considered to have resulted from final collision between the Eastern and Western Blocks to form the North China Craton at 1.85 Ga, not at 2.5 Ga as recently proposed by some authors.     

华北克拉通中部带中段古元古代构造格架与主要变形事件研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。文中根据古元古代韧性剪切带重新划分了中部带北段构造格架,即由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块基底具有不同的前寒武纪变质杂岩组成、构造变形特征和构造演化历史,一般都具多期变质变形叠加的特征。研究表明华北克拉通中部构造带北段在古元古代末发生3次重要的构造变形事件：繁峙地块由SW向NE方向的构造挤入,挤入过程中导致五台地块变形并向南东方向逆冲(D1);以阜平地块为核部的大规模伸展抬升,阜平变质杂岩抬升至近地表,阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度伸展型韧性剪切带(D2);最后一次构造事件是NE向拉伸导致的大量NW向基性岩墙群侵位(D3)。     

三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统

义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。     

辽吉古元古代造山带的地层单元划分与构造属性

辽吉古元古代造山带位于华北克拉通东部,造山带的沉积构造背景和地层格架长期存在争议。最近的研究表明,辽吉古元古代造山带的沉积环境为一活动大陆边缘弧后盆地,经历了早期弧后盆地扩张和晚期盆地收缩-俯冲-造山的演化过程。北辽河群的浪子山组—里尔峪组(含老岭群达台山组)与南辽河群的里尔峪组和老岭群的蚂蚁河组应是同时异相的产物,前者沉积在弧后盆地大陆边缘一侧,以陆缘碎屑沉积为主夹少量酸性火山岩;后者发育在弧后盆地岩浆弧一侧,火山作用强烈。集安群(荒岔沟组和大东岔组)和南辽河群的中上部(南高家峪组—大石桥组)所构成的孔兹岩系为弧后盆地收缩-俯冲阶段的沉积建造(相当于弧前构造背景),遭受了~1.9 Ga的变质作用,并被~1.9 Ga的石榴石花岗岩侵入。河栏—草河口地区的"大石桥组一段"为一套大理岩夹变质基性火山岩的沉积建造,变质基性火山岩和变质基性岩脉均具有岛弧拉斑玄武岩特征,形成于弧后盆地的构造背景。依据其中基性火山岩~1.87 Ga的SHRIMP锆石U-Pb年龄,推测其为弧后盆地俯冲收缩阶段的产物。狭义的盖县组及其相当地层的碎屑锆石反映出大量古元古代的年龄信息,太古宙年龄信息相对较少,故推测物源区主要来自南侧的岩浆弧,所谓的"狼林地块"不是一个太古宙陆块,而主要表现为一条古元古代岩浆弧。     

华北克拉通中部造山带早前寒武纪变质演化历史评述

根据变质作用程度不同,华北中部造山带早前寒武纪基底可以进一步分为高级区和花岗-绿岩带。前者变质程度可达高角闪岩相-麻粒岩相,包括太华、吕梁、阜平、恒山、怀安、宣化等杂岩,花岗-绿岩带的变质程度较低,多为绿片岩相-角闪岩相,包括登封、赞皇、五台等杂岩。已有变质演化研究表明,高级区恒山、怀安和宣化杂岩中的麻粒岩和(或)退变榴辉岩记录的峰期变质压力最高,恒山杂岩、阜平杂岩和宣化杂岩中的麻粒岩记录的峰期变质温度最高;花岗-绿岩带中的赞皇杂岩和五台杂岩出露高压斜长角闪岩和高压变泥质岩。中部带各变质杂岩中可识别出早期进变质、峰期、峰后快速降压和晚期冷却等变质阶段,拥有顺时针近等温降压型的变质作用P-T轨迹,与华北克拉通中部的俯冲碰撞有关。大量变质年代学数据显示,中部带各变质杂岩中至少记录了~1.85Ga、~1.95Ga和~2.5Ga三组变质年龄,其中,~1.85Ga的变质年龄占据了主导地位,大致与区域片麻理形成的时间一致,代表变质高峰期时代;~1.95Ga的变质年龄代表了峰期前的某个进变质片段;~2.5Ga的变质年龄则指示了更早一期的变质事件,推测与古老陆块~2.5Ga所遭受的大量幔源岩浆的侵入和底垫作用有关。然而,变质年龄与变质阶段的对应关系尚不明确。     

华北中部构造带不同前寒武纪地块主要特征对比研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,主要体现在由新太古代大陆地壳垂向增生到古元古代侧向增生的转换。华北中部构造带的构造性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一,构造带中段出露恒山、五台和阜平等多个前寒武纪变质杂岩,其中发育多条大型韧性剪切带,这些剪切带的主期活动时代均为1. 85～1. 80Ga。本文以这些剪切带为构造边界将变质杂岩划分为恒山地块、繁峙地块、五台地块和阜平地块,并在早期研究中解析了繁峙地块构造挤入事件和阜平地块西部的伸展构造事件,表明这些前寒武纪地块的构造位置在古元古代末前后可能有所不同。结合前人资料,本文对这些地块的岩石组成、形成时代、变质作用以及典型构造样式等特征进行详细对比研究。结果表明,恒山地块、阜平地块和五台地块共同组成华北克拉通早前寒武纪"高级区-绿岩带"的典型壳层结构,而繁峙地块与其他地块具有明显差异,具有外来地块特征。