甘肃合黎山古元古代正长岩的发现及其对阿拉善地块大地构造属性的启示

阿拉善地块的大地构造属性是近年来地质界激烈争论的科学问题:是华北克拉通的一部分,还是在前寒武纪尚未与华北克拉通拼合?研究阿拉善地块的基底并与华北克拉通主体进行对比,对探讨这一问题具有重要启示。阿拉善地块的基底仅在其东部和西南缘零星出露,且前人的研究主要集中在地块东部。在阿拉善地块西部的合黎山地区,有正长岩侵入龙首山群,并被震旦系不整合覆盖。该正长岩强烈富钾(K_2O=13.77%),轻、重稀土明显分异((La/Yb)_N=46.62),显示Nb-Ta负异常和Pb-Zr-Hf正异常,并具有高Sr低Nd的同位素特征(ε_(Nd)(t)=-5.05),表明该岩体源于玄武质下地壳的部分熔融。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,该正长岩形成于(1872±12) Ma,即古元古代,并记录了～2.7 Ga的地壳生长以及～2.5 Ga和～1.95 Ga的岩浆活动。合黎山古元古代正长岩的发现补充了阿拉善地块前寒武纪基底的组成,进一步完善了阿拉善地块新太古代—古元古代基底和构造热事件的时代格架,且与华北克拉通主体十分相似,指示二者具有明显的亲缘性。     

阿拉善地块东部早前寒武纪变质基底性质及归属

阿拉善地块是一个被造山带和断裂带围限的前寒武纪微陆块,其早前寒武纪变质基底的性质和归属一直存在争议.本文根据笔者最近在阿拉善地块东部地区获取的研究资料,结合阿拉善地块近年来的研究进展,对阿拉善地块东部早前寒武纪变质基底的性质和归属进行了讨论,认为阿拉善地块东部地区出露的2.64 Ga的斜长角闪岩和～2.5 Ga的TTG...     

阿拉善地块性质和归属的再认识

阿拉善地块被认为是一个前寒武纪微陆块,其归属和演化历史长期存在争议。一部分学者认为其为华北克拉通的组成部分,是华北克拉通的西延;一部分学者认为与扬子或塔里木克拉通具有亲缘性;还有一些学者认为具有独立的地质演化历史。本文综合近年来阿拉善地块的研究进展,结合我们新的研究资料,梳理了阿拉善地块自新太古代到显生宙的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识:1)阿拉善地块的早前寒武纪变质基底记录了2.7~3.0Ga陆壳生长、~2.5Ga TTG岩浆-变质事件,2.0~2.3Ga岩浆事件,以及1.9~1.95Ga和1.80~1.85Ga两期重要的变质事件,具有与华北克拉通相似的岩石组成和地壳演化历史;2)阿拉善地块发育与华北克拉通相似的中-新元古代沉积岩系,其碎屑锆石具有来源华北克拉通本身的物源区特征,反映出阿拉善地块直到中元古代-新元古代早期仍可能是华北克拉通的一部分;3)阿拉善地块显生宙的多期岩浆-构造-变质事件可能主要是中亚造山带早古生代以来造山作用的响应,而不是阿拉善地块与华北克拉通碰撞的产物。从奥陶纪到早二叠世,阿拉善地块可能处在古亚洲洋向南俯冲的活动大陆边缘环境;4)河西走廊-贺兰山南部早古生代沉积岩系(大黄山群和香山群)不属于阿拉善地块,而是祁连造山带的组成部分,其碎屑锆石组成和代表的物源特征不能作为阿拉善地块与华北克拉通在早古生代彼此分离的证据。     

塔里木西南早前寒武纪构造演化与地壳生长

<正>塔里木克拉通为中国前寒武纪三个主要的克拉通之一,其位于中国西北部的新疆维吾尔族自治区,85%的面积被沙漠覆盖。前寒武纪基底岩石主要出露于克拉通边缘地区,如塔里木西南的铁克里克地区、北缘的库鲁克塔格地区以及东缘的北阿尔金山和敦煌地区。前人有关前寒武纪基底研究主要集中在塔里木北缘和东缘,对塔里木西南缘的研究非常有限,尤其是早前寒武纪地壳生长与构造演化几乎     

早前寒武纪克拉通问题

早前寒武纪克拉通过去认为是地槽演化的结果。其实不然。本文讨论形成它们变质原岩火山－沉积建造的大地构造条件。现成早前寒武纪克拉通火山沉积盖层的成熟沉积岩丰富了孔兹岩原岩。它们面状展布，经常是很长时期形成的，这改进了识别早前寒武纪克拉通地台式变质原岩建造的标志。这类标志遍及七大洲，高级区和绿岩带。有理由认为，早前寒武纪克拉通是在老克拉通盆地里的地台式火山－沉积建造经变质－混合岩化－塑性流变－硬化的产物。     

早前寒琥纪克拉通问题

早前寒武纪克拉通过去认为是地槽演化的结果。其实不然。本文讨论形成它们变质原岩火山－沉积建造的大地构造条件。现成早前寒武纪克拉通火山－沉积盖层的成熟沉积岩丰富了孔兹岩原岩。有理由认为，早前寒武纪克拉通是在老克拉通盆地里的地台式火山－沉积建造经变质－混合岩化－塑性流变－硬化的产物。     

阿拉善右旗地区石炭纪埃达克岩的发现及其地质意义

研究区位于阿拉善地块西南缘的雅布赖—巴音诺尔公构造岩浆岩带,北为霍尔森—查干楚鲁弧后盆地、宗乃山—沙拉扎山陆缘弧以及恩格尔乌苏断裂带(蛇绿岩带)[1-3]与南蒙古为地块相接。区内主要发育有石炭纪、二叠纪和三叠纪花岗岩类,以岩基、岩株状侵入于前寒武纪龙首山岩群中。本文在野外     

龙首山地块的归属问题：来自地壳结构和中—新元古代地层的证据

为了弄清楚龙首山地块的归属问题,对龙首山地块地壳结构和地层特征进行研究,发现龙首山地块具有由结晶基底和沉积盖层组成的双层地壳结构。该地块结晶基底由龙首山群组成,龙首山群岩性主要为一套条带状、眼球状混合岩夹斜长角闪岩、花岗质片麻岩、黑云斜长片麻岩等,普遍经历了角闪岩相区域变质作用。龙首山地块缺失长城系、青白口系和南华系,下部沉积盖层由蓟县系墩子沟群和震旦系顶部的烧火筒沟组构成。墩子沟群经历了埋藏变质作用,粉砂岩具千枚状构造,砂岩有一定程度的重结晶,地层层理保存完整。烧火筒沟组上部为含砾千枚岩、粉砂质千枚岩,下部为冰碛砾岩,冰碛砾岩总与寒武系含磷层相伴出现。地壳整体结构与华北克拉通基本特征相同,而扬子克拉通具有结晶基底、褶皱基底和沉积盖层3层地壳结构,与华北克拉通和龙首山地块迥异。因此,龙首山地块应归属于华北克拉通。     

浙西南19亿年花岗闪长岩的地质特征及发现意义

通过详细的地质调查和综合研究，笔者首次在浙西南前寒武纪变质基底中发现以龙泉淡竹花岗闪长岩体为代表的吕梁期花岗岩，并以锆石Ｕ－Ｐｂ法测得其结晶年龄为１８７８±２７Ｍａ（２σ），从而肯定了我国东南大陆边缘早元古代变质地层的存在。并在此基础上提出浙闽克拉通的概念，认为它隶属于中国早前寒武纪陆台。     

阿拉善地块南缘古生代花岗岩类研究进展

阿拉善地块处于华北克拉通,塔里木克拉通和祁连造山带的交汇处,其南缘古生代花岗岩广泛分布。结合近年来阿拉善南缘古生代花岗岩研究成果,从锆石U-Pb年代学和地球化学等方面进行分析总结,认为阿拉善南缘早古生代花岗岩主要受控于祁连造山带的构造演化,其岩浆活动可分为两期,中奥陶世—早志留世和中志留世—早泥盆世,前者处于俯冲环境,后者为后碰撞伸展环境;晚古生代花岗岩仅零星出露于龙首山地区,岩石地球化学特征与宗乃山—沙拉扎山构造带花岗岩相似,与中亚造山带的构造演化相关。并对目前研究中存在的问题和未来研究的方向提出了建议。     

阿拉善地块南缘龙首山岩群及相关岩石的起源和归属——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的制约

采用LA-ICP-MS方法对采自阿拉善地块南缘龙首山岩群及上覆的墩子沟群底部共6个不同类型的样品进行了锆石U-Pb测年,获得龙首山岩群上部变沉积岩中的碎屑锆石年龄集中在～2.01 Ga和～2.15 Ga,花岗质片麻岩的岩浆锆石年龄主要在2.04～2.17 Ga之间,变质重结晶(增生边)的年龄在1.89～1.93 Ga之...     

阿拉善地块晚奥陶世—石炭纪的构造演化历史——来自北大山地区多期岩浆-变质-变形事件的约束

阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄为422±1 Ma,代表晚志留世变质事件;在记录晚期韧性变形的2件二长花岗岩中获得锆石结晶年龄分别为326.2±1.2 Ma和323.8±2.6 Ma,代表早石炭世岩浆活动。结合前人研究成果,发现阿拉善地块西部北大山地区的两期韧性变形特征、变形时代与阿拉善地块东部巴彦乌拉山-狼山地区相似,同时阿拉善地块东、西部晚奥陶世-石炭纪多期岩浆活动的岩石类型、期次、地化及Nd同位素等特征也非常相似。以上特征表明,阿拉善地块东、西部经历了相同的构造演化历史,形成一条发育在早前寒武纪变质基底之上、呈近东西向弧形展布的晚奥陶世-石炭纪构造-岩浆岩带(西起桃花拉山,经北大山、诺尔公-巴彦乌拉山,东到狼山),其成因与古亚洲洋的俯冲造山事件密切相关。     

阿拉善地块南缘龙首山东段“龙首山岩群”的再厘定——来自碎屑锆石U-Pb定年的证据

龙首山东段滑石口井地区存在一套浅变质的沉积岩系,原被认为属于古元古代“龙首山岩群”.本文取自这套变沉积岩系的2件样品的碎屑锆石年龄范围介于0.52～3.56 Ga之间,与相邻的寒武系大黄山群碎屑锆石年龄谱相似,其时代可能为中、晚寒武世.取自原“龙首山岩群”和寒武系大黄山群的3件变沉积岩样品中,共获得129个谐和的碎屑锆石年龄,主要分布在0.7～1.2 Ga(约占47％,峰值～0.8、～0.94、～1.0 Ga)和2.5～2.8 Ga(约占31％,峰值～2.5、～2.7 Ga),相对较小的年龄群集中在0.5～0.6 Ga(约占7％,峰值～0.56 Ga)和1.4～1.8 Ga(约占10％,峰值～1.5 Ga),其余年龄零星分布于1.8～2.4 Ga,少量锆石年龄＞3.0 Ga.碎屑物源分析认为,大黄山群的碎屑物质主要来自祁连地块,其中新元古代末一早古生代初期的碎屑物质来自北祁连造山带相关的火成岩,新元古代碎屑物质来自祁连地块广泛分布的新元古代岩浆岩,而中元古代一太古宙碎屑物质可能来自祁连地块再循环的变质基底岩石.结合区域地质资料认为,龙首山东段的浅变质沉积岩系和寒武系大黄山群可能沉积于祁连地块北侧的大陆边缘,在构造背景上属于祁连造山带,而不属于阿拉善地块.     

Origin of the Alxa Block,western China: New evidence from zircon U–Pb geochronology and Hf isotopes of the Longshoushan Complex

The NW–SE trending Longshoushan is in the southwestern margin of the Alxa Block, which was traditionally considered the westernmost part of the North China Craton (NCC). Precambrian crystalline basement exposed in the Longshoushan area was termed the “Longshoushan Complex”. This complex's formation and metamorphism are significant to understand the geotectonics and early Precambrian crustal evolution of the western NCC. In this study, field geology, petrology, and zircon U–Pb and Lu–Hf isotopes of representative orthogneisses and paragneisses in the Longshoushan Complex were investigated. U–Pb datings reveal three Paleoproterozoic magmatic episodes (ca. 2.33, ca. 2.17 and ca. 2.04 Ga) and two subsequent regional metamorphic events (ca. 1.95–1.90 Ga and ca. 1.85 Ga) for metamorphic granitic rocks in the Longshoushan Complex. U–Pb dating of the detrital magmatic zircons from two paragneisses yields concordant ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb ages between 2.2 Ga and 2.0 Ga, and a small number of metamorphic zircon rims provide a ca. 1.95 Ga metamorphic age, suggesting that the depositional time of the protolith was between 2.0 and 1.95 Ga and that the sedimentary detritus was most likely derived from the granitic rocks in the Longshoushan Complex itself. Zircon Lu–Hf isotopic analyses indicate that nearly all magmatic zircons from ca. 2.0 Ga to ca. 2.17 Ga orthogneisses have positive εHf(t) values with two-stage Hf model ages (T_DMC) ranging from 2.45 to 2.65 Ga (peak at ca. 2.5 Ga), indicating that these Paleoproterozoic granitic rocks were derived from the reworking of the latest Neoarchean–early Paleoproterozoic juvenile crust. Detrital magmatic zircons from two paragneisses yield scattered ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf ratios, εHf(t) and T_DMC values, further indicating that the sedimentary detritus was not only derived from these plutonic rocks but also from other unreported or denuded Paleoproterozoic igneous rocks. The ca. 2.15 Ga detrital magmatic zircons from one paragneiss have negative εHf(t) values with T_DMC ranging from 2.76 to 3.04 Ga, indicating another important crustal growth period in the Longshoushan region. These data indicate that the Longshoushan Complex experienced Neoarchean–Early Paleoproterozoic crustal growth, approximately ca. 2.3–2.0 Ga experienced multiphase magmatic events, and approximately ca. 1.95–1.90 Ga and ca. 1.85 Ga experienced high-grade metamorphic events. The sequence of tectonothermal events is notably similar to that of the main NCC. Together with the datasets from an adjacent area, we suggest that the western Alxa Block was most likely an integrated component of the NCC from the Neoarchean to the Paleoproterozoic.     

东阿拉善地块叠布斯格杂岩的形成与变质时代:来自黑云斜长片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年的新证据

叠布斯格杂岩作为阿拉善地块变质程度最高、形成时代最老的变质岩系,是进一步深入认识阿拉善地块形成、演化与构造亲缘性的最佳对象.本文对叠布斯格杂岩中黑云斜长片麻岩开展了系统的野外地质调查、岩相学观察和锆石U-Pb年代学研究.碎屑锆石U-Pb定年和野外地质调查表明,叠布斯格杂岩中黑云斜长片麻岩碎屑锆石年龄介于2 177~2 010 Ma,最小年龄峰值为2 050 Ma,结合变质锆石年龄数据,限定其沉积时代在2 050~1 969 Ma之间.区域对比研究表明,阿拉善地块叠布斯格杂岩中黑云斜长片麻岩与西阿拉善地块龙首山杂岩、华北克拉通孔兹岩带（尤其是孔兹岩带西部）中的变沉积岩系在沉积时代与源区特征上具有高度的一致性.此外,变质锆石U-Pb定年和微量元素分析表明,叠布斯格杂岩中黑云斜长片麻岩记录了古元古代晚期1 969~1 811 Ma连续的变质年龄.对比分析阿拉善地块与孔兹岩带变沉积岩系的碎屑锆石年龄谱系-变质时代表明,阿拉善地块与孔兹岩带在古元古代可能具有相同的沉积-变质演化历史,在古元古代期间阿拉善地块应是华北克拉通孔兹岩带的西延部分.      

东阿拉善地块诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征——物源区制约及其地质意义

传统上将阿拉善地块东部变质基底"阿拉善岩群"之上的一套以石英岩、浅粒岩、碳酸盐岩及碎屑岩为主的浅变质地层称为诺尔公群,并根据区域地层对比及叠层石化石将其归为"长城纪"。为进一步限定地层时代,对诺尔公群底部3件石英岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄主要集中在2 530~2 500 Ma和1 950~1 850 Ma两个年龄段内,另外还获得少量年龄为~1.69 Ga、~2.0 Ga、~2.15 Ga、~2.35 Ga、~2.7 Ga和~3.4 Ga的锆石。其中,最年轻的碎屑锆石年龄限定了诺尔公群底部石英岩的沉积时代晚于1.69 Ga,结合上覆地层的年龄数据将诺尔公群的沉积时代大致限定为1.69~1.29 Ga,肯定了阿拉善地块存在中元古代地层。石英岩中~2.5 Ga和~1.95 Ga两个显著的碎屑锆石年龄峰符合典型的华北克拉通物源区特征,因此认为,阿拉善地块在太古代-中元古代具有与华北克拉通相似的构造环境,是华北克拉通的一部分。     

阿拉善变质基底古元古代晚期的构造热事件

阿拉善地块可分为太古宙的叠布斯格杂岩(岩群)、古元古代的巴彦乌拉山杂岩(岩组)和古-中元古代的阿拉善杂岩(岩群)、波罗斯坦庙片麻杂岩和毕级格台片麻杂岩。太古宙的叠布斯格岩群和片麻岩中的锆石记录了1926Ma和1802Ma的变质事件年龄,角闪石记录了1918Ma的变质事件年龄,斜长石记录了1722Ma的冷却年龄。同时,在波罗斯坦庙变形的片麻状杂岩中的锆石记录了1839Ma的岩浆事件年龄。该区古元古代晚期的构造热事件,可初步将划分为2000～1900Ma的早期事件和1850～1800Ma的晚期事件,并在时间和特点上与大青山-集宁-大同一带变质地体中广泛发育古元古代晚期的岩浆-变质事件非常相似,进而表明,华北克拉通西部陆块中的古元古代晚期造山带(孔兹岩带)向西可延伸到阿拉善东部地区。     

对北祁连造山带前寒武纪基底物性、火山岩的 源区性质及找矿问题的分析和综述

[摘 要]本文主要在先前一些研究者对北祁连山加里东造山带的构造、海相火山岩和块状硫化矿床研究所获成果和认识的基础上,重点从造山带的前寒武纪基底的物性特征,来分析和讨论所见不同时代地层中的变火山岩类的物源区及形成机制,进而提出一些区域找矿思路。所得结论主要包括:(1) 北祁连山加里东造山的真正基底应是从阿拉善或华北地块分裂出来的一套绿岩类型火山沉积建造,并以古元古宙的北大河群和龙首山群为代表;(2)北祁连造山带的基底从克拉通向大陆裂谷构造体制转换大致发生在早-中元古宙的分界时限(约1777Ma),并普遍以一套大陆裂谷型双峰式火山岩组合为典型特征;(3)不同时代或不同构造体制下形成的火山岩,各有其不同的物源区和成岩模式。具体说,在元古宙 绿岩类型的火山岩的源区可能是克拉通早期由原始玄武质下地壳转变来榴辉岩或基性麻粒岩相,进入大陆裂谷构造体阶段,便转换为一种幔-壳双层岩源区模型,而晚期的次火山岩类的源岩明显是已经过先期大量改造或改变了中上地壳物质作为物源;(4) 按大陆裂谷成矿体系并结合以往一些区域调查资料,提出托莱山西段的小龙口-九个青羊地段可能是个与海相火山岩有关的块状硫化物矿床潜在远景找矿地段。