金属稳定同位素示踪地球增氧事件

早期贫氧地球如何演化至现今富氧地球是理解地球宜居性形成与演化的关键,但重建地质历史时期地球大气与海洋氧含量仍是地球科学领域的重大挑战.金属稳定同位素的高精度测试分析为示踪地球大气与海洋氧化历史提供了新的研究手段.以Mo、U、Tl、Cr四种氧化还原敏感金属稳定同位素体系为例,详细介绍了氧化还原敏感金属稳定同位素地球化学行为及分馏机理.在此基础上,系统回顾了金属稳定同位素在研究产氧光合作用的起源、大氧化事件（Great Oxidation Event,GOE）、中元古代大气和海洋氧化还原状态、新元古代氧化事件（NOE）等重大科学问题中的研究进展.金属稳定同位素在重建地球表层圈层氧化过程具有广阔的应用前景,对认识地球宜居性的演化历史以及探索其未来发展趋势具有深远意义.      

地史时期生物对冰室气候形成的作用

在地质历史时期的碳循环中,生物的作用很大.生物产氧光合作用消耗CO₂而产生有机质与O₂;有机质及生物成因碳酸盐岩埋藏又进一步固定CO₂并减少O₂消耗,所以生物产氧光合事件与冰期、成（增）氧期应存在因果关系.论述了5次事件,分别是:与产氧光合蓝细菌有关的古元古代初期大氧化事件（Early Proterozoic great oxygenation event,GOE）、与真核生物辐射事件有关的新元古代大成氧事件（Neoproterozoic oxidation event,NOE）、与早期陆生植物繁盛事件有关的晚奥陶世增氧和冰期事件、与维管植物繁盛事件有关的石炭纪-二叠纪增氧和冰期事件及与被子植物和浮游微植物繁盛有关的第四纪冰期事件.结果表明,5次成氧事件和冰期与生物事件有因果关系,主要表现为,都有冰期和成氧事件共存或相继出现的证据,反映大气CO₂降低和O₂增加同时或相继发生,而这只能由生物的光合作用及其产物的埋藏造成.这说明生物不仅仅是适应于环境,它也对环境产生重大影响,生物与环境的这种相互作用在漫长的地质历史中表现为协同演化.但是早期生物事件并不立刻产生成氧或冰期等环境效应,这种效应开始是微量的,逐渐积累,达到阈值后才发生质变,所以在时间上是滞后的.随着生物多样性和丰度的增加,这种效应越来越大,速率越来越快,滞后性逐渐减弱,耦合性日渐明显.生物与地球环境之间的相互作用构成了生物与地球系统的自我调节,使地球与其他星球不同,其表层始终保持在生命宜居的环境范围内.今天人类更要理智地、科学地善待地球,避免对地球造成重大的负面影响.      

贵州震旦系陡山沱组磷块岩成磷作用及与新元古代末期氧化事件(NOE)的耦合*

新元古代末期历经“雪球地球”和大气、海洋增氧事件后,发生了全球性成磷事件,贵州省震旦系陡山沱组大规模磷矿床沉积是本次成磷事件的典型代表。然而现阶段对贵州陡山沱组磷块岩成磷作用机制研究存在诸多争议,成磷事件与同期古海洋环境转变之间的关联研究也较为薄弱。作者以贵州省瓮安、遵义和丹寨地区陡山沱组原生磷块岩为研究对象开展的沉积学、岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明: 陡山沱早期成磷作用被限制在浅水海岸,瓮安地区A矿层球粒磷块岩中大量的含铁自生矿物黄铁矿、海绿石以及无Ce负异常指示的贫氧沉积水体环境均表明,Fe-氧化还原泵成磷模式在富磷过程中发挥了重要作用;陡山沱晚期磷块岩分布扩散至较深水陆棚—斜坡沉积相区,磷块岩与富有机质岩层共生,矿物晶体形态特征与矿石内富含的大量生物化石均表明,有机质沉降聚磷作用和生物成磷作用促使磷块岩大量沉积,较明显的Ce负异常值也指示了海水氧气含量的提升。成磷作用模式的转变和磷块岩分布的扩展是对海洋增氧事件的沉积响应,同时造成的多细胞动物演化也影响了深部水体的氧化还原状态,进而反映了贵州省陡山沱组磷块岩大规模沉积与新元古代末期氧化事件(NOE)密切的耦合关系。     

生命起源、早期演化阶段与海洋环境演变

近年的研究表明,地球生命可能起源于距今39~36亿年之间。除了碳元素以外,水、氮、氢、磷等元素也是生命起源的必备条件,黏土矿物和金属硫化物是有机质合成的重要催化剂,有热液活动的碱性热水环境是最有利生命发生的孵化场。自原核生物在约3.5 Ga出现之后,生命就一直表现为与环境的协同进化关系。大气圈氧化是地球史上最重大的地质事件之一,它不仅改变了地球表层环境条件、加速了表生地质过程和新矿物的产生,而且改变了海洋化学条件和元素循环。大气圈氧化事件的根本在于产氧蓝细菌的出现,元古宙中期海洋化学性质的整体转换也与微生物过程密切相关。新元古代多细胞生物的繁盛和末期后生动物的出现及其在寒武纪初期的快速多样化是生物圈演化的重大飞跃。这个过程也与海洋氧化增强及其导致的海洋化学变化密切相关,其中硫化水域消失和减弱以及海水中微营养元素可得性增加可能是重要因素,这也与微生物过程直接相关。     

元古宙真核藻类演化及环境控制因素

宜居地球、地外生命探索以及资源勘查等的需求使真核生物的早期溯源和演化趋势研究成为国际热点.根据已发现实体化石、分子化石和分子钟证据,将元古宙真核藻类演化划分为环境准备(2.45～1.70 Ga)、缓慢发展(1.70～0.80 Ga)、剧烈波动(0.80～0.64 Ga)、快速辐射(0.64～0.54 Ga)四个阶段.元古宙真核生物的出现、演化和辐射进程与地球氧化和极端气候事件(如冰期)的发生具耦合性,表现出早期生命与地球表层环境的协同演化.真核藻类在1.70～0.80 Ga期间的缓慢演化可能与长期较低的大气氧含量(约为现今水平的1％～10％PAL)有关.低的大气-海洋氧化程度不仅限制了真核藻类生存空间,也通过对氮、磷等营养元素的供应约束,限制了真核藻类初级生产力水平.因此,地球表层氧化可能是地球宜居演化,并孕育出真核生物等各种复杂生命的主要原因.从地球系统形成与演变的角度探索生物圈演化或能对生命的过去和未来给出更为可靠的答案.     

沉积记录与白垩纪地球表层系统变化

地球表层系统是由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈相互耦合和变化组成的复杂巨系统。白垩纪是地球表层系统研究的典范,在地球表层各圈层发生了众多重大地质事件。晚白垩世巨大的地幔热异常引起海底扩张速度变快,导致大量海底高原和海山的形成;同时,冈瓦纳大陆裂解,南北大西洋贯通,新的大洋水道形成,可能造成大洋环流格局的大变化。洋壳体积的增加可能使白垩纪海平面比现在高出200~300 m,大规模海侵也在晚白垩世中期达到最大范围。在这个过程中,火山作用释放出来的营养物质和火山气体的反馈作用造成的大量陆地营养物质的流入共同促使大洋水体富营养化和普遍缺氧,造成“大洋缺氧事件”。CO2浓度的升高（为现今的4~10倍）是火山排气作用的直接结果,其“温室效应”也被认为可能是促成白垩纪大气和海水高温的重要原因（高于现在10 ℃）。大洋红层（CORB）是最新提出并被广泛接受的白垩纪重要地质事件,被定义为一套分布在从外陆棚到CCD面之下深水盆地的,在富氧、低生产力和贫营养条件下较低速沉积形成的品红-红色-棕色的细粒远洋沉积物。这些发生于地球表层各圈层的重大地质事件以能量循环的方式（具体表现为C、S、P、H、O等元素循环）相互耦合和变化共同支撑着地球表层系统的运转。但是科学界对这些重大地质事件的成因机制及其所引起的全球变化性质还没有形成一致意见,原因之一就是缺乏对陆相沉积记录的研究。陆相白垩系的广泛发育和“松辽盆地白垩系科学钻探”工程的顺利实施共同构成了中国在白垩纪地球表层系统研究上的地域和材料优势,结合中国在白垩纪地球表层系统重大地质事件研究中已经形成的学术优势,从地球系统科学的角度出发,通过多学科交叉研究将是解决以上问题的关键。     

新元古代重大地质事件及其与生物演化的耦合关系

新元古代的地球表层系统经历了超大陆裂解与重组、大规模冰期、古海洋氧化、埃迪卡拉生物群辐射与灭绝、后生动物兴起等一系列重大变革,这些地质事件与生物演化在时空上的耦合关系长期受多学科交叉研究领域的广泛关注。Rodinia超大陆的裂解伴随有超级地幔柱活动、古地磁真极移等复杂响应,裂解过程影响了大气圈和水圈中氧气和二氧化碳的循环,并可能直接导致了新元古代极端的气候条件。构造格局的变动对生物的影响主要体现在物质来源和生存环境的改变上,强上升洋流和强地表径流区域的富营养化促使生物大量繁盛。“雪球地球”期间巨大的选择压力为生物的多样化演变提供了可能,而其后冰川的快速消融则促进了生产力的爆发式增长及多种沉积矿产的形成。与此同时,大气-海洋氧气含量的增加和海水化学结构的改变使得多项元素及同位素指标发生了地质历史上最大幅度的波动,这种特殊的地质背景可能最终对生物演化产生了极为深刻的影响。     

“重大地质事件与成矿”主题专辑目次

地球作为太阳系或银河系的行星之一,以其独特的富氧水气系统和海陆格局为人类提供了生存条件,是人类的唯一家园。与太阳系其他行星相比,其形成演化历史具有特殊性,始终是人类探索的焦点。地球演化史是一部渐变和突变的交响曲,是地球内部物质和能量与表层系统（大气圈水圈生物圈岩石圈表层）相互作用、交换的结果。人类对地球演化历史的认知,突出地表现在由国际地质科学联合会（IUGS）每四年修订颁布一次的地质年代表（Geologic Time Scale,GTS）上。GTS的重要分界都是地球演化史上的重大地质事件,是国际地学领域长期研究的焦点。GTS是开展区域性研究的权威性标尺,各国科学家都竞相将自己的研究成果体现于GTS中。 由地球内部能量诱发的重大地质事件主要表现为超大陆聚合和裂解,超级地幔柱活动,陆壳大规模形成或增生,全球尺度的造山带隆起形成,等等;发生于地球表层系统的重大地质事件主要表现为生物大爆发或大灭绝,全球性冰川事件或气候变暖事件,大气圈水圈快速充氧或缺氧事件,等等。前一类事件的发生时间在全球各地不尽相同,后一类事件则相反,具有显著的全球一致性和等时性,这缘于大气对流和海洋环流的速度远远大于软流圈对流速度或板块漂移速度。此两类事件可以各自独立发生,也可以并往往相伴发生,甚至两种事件表现为因果关系,加大了溯源研究的难度和认识的不确定性,是地球科学研究的前缘性难题。 两类地质事件均可导致大规模成矿作用,促成巨量成矿物质快速堆积。例如,全球>90%富铁矿床来自古元古代条带状铁建造（BIF）,缘于大氧化事件;世界黄金储量和历史产量的40%以上来自南非威特瓦特斯兰德群（>23亿年）砂砾岩中的兰德金矿,兰德式金矿只出现在大氧化事件之前的砾岩中。我国金川超大型镍矿形成时间与罗丁超大陆裂解相当,此次裂解事件还造成了白云鄂博矿区的热液活动和稀土元素富集;世界绝大多数千万吨级斑岩铜矿床和世界第三大金矿床(阿尔马雷克铜金矿床)都形成于大陆边缘的陆壳增生造山过程;陆壳增生造山之后的碰撞造山作用则形成了世界第二大金矿穆龙套金矿和世界最大的秦岭大别斑岩钼矿省。造山纪末期肖德贝利陨石撞击事件造就了世界最大的铜镍硫化物矿床,镍产量占世界50％以上。可见,重大地质事件中的成矿规律是高效实施找矿勘查的重要支撑。 华北克拉通具有>38亿年的岩石,是中国境内最古老的陆块(核),较完整地记录了38亿年以来的重大地质事件。重大事件之一,就是23亿年环境突变事件或大氧化事件,伴随着全球冰川事件及条带状铁建造、碳酸盐的大量形成等。重要的是,大氧化事件正是基于华北克拉通研究而最早揭示和提出的,本专辑刊登了两篇专门研究该事件的论文。华北克拉通经历了多期多阶段的大陆裂解、陆壳增生和大陆碰撞,在其北缘形成了世界著名的中亚增生造山带,蕴含了大量富有特色的金属矿床。针对这类地质事件,本专辑有11篇论文专门讨论。此外,作为研究重大地质事件与成矿的基础,本专辑还收集了4篇论文专门探讨成矿新类型和新理论及地质成矿研究的新方法、新手段。 感谢所有作者（包括论文没有在本期刊登的论文作者）、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版所付出的辛勤努力。     

条带状铁建造:特征、成因及其对地球环境的制约

条带状铁建造(BIF)是由硅质和铁质组成的化学沉积岩,通常具有典型的薄层或薄板状构造。BIF不仅记录了丰富的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈状态及演化的信息,而且与其相关的铁矿也是世界上最重要的铁矿资源类型。虽然对BIF的研究已取得了丰富的成果,近年来若干新颖的观点和重要的发现对进一步深入研究BIF成因提供了重要思考途径和研究线索。文章总结了BIF类型、矿物学和地球化学特征,分析了BIF形成条件及大规模缺失机理,阐述了BIF的形成和大气圈两次重大氧化事件(古元古代大氧化事件,2.4～2.1 Ga,新元古代氧化事件,0.8～0.55 Ga?)之间的关系,认为BIF与海底岩浆-热液活动具有密切的成因联系。最后,提出BIF的沉积和消亡与重大地质事件密切相关,这些重大地质事件也相互作用,共同制约着大气海洋环境演化、地球生物学和地球动力学过程。关于BIF精细成矿时代、条带/条纹形成的机制、重大地质事件对BIF形成的制约和BIF微生物成因等方面仍存在较多问题。随着大数据、精细成矿年代学、模拟实验、非传统稳定同位素(Fe、Cr、U、Mo和Cu同位素等)新技术方法的进步,及对现代洋底热液系统的深入认识,将有助于揭开BIF成因的神秘面纱。     

南华盆地成冰系大塘坡间冰期古海洋 有机碳同位素研究

<正>成冰系发生了至少两次的全球冰川事件,称之为"雪球事件"(Hoffman et al.,1998)。目前国际上公认的两次全球性冰期分别是Sturtian冰期和Marinoan冰期(Condon,2000;Marais,2001)。大约在650Ma到530Ma间,地球表层氧逸度增加,此时大气中的氧气浓度达到约为现代大气氧气浓度的     

华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题

研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性.大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52 ～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征.根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型.华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关.华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境.华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见.本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别.阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘.华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出F(e)和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢.但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究.     

华北克拉通～2.7Ga的BIF:来自莱州-昌邑地区含铁建造的年代学证据

越来越多的研究资料显示~2.7Ga是华北克拉通陆壳生长的一个重要阶段,但缺少同时期的世界主要克拉通上广泛发育的BIF铁矿。胶北莱州-昌邑地区的BIF铁矿赋存在原划分的粉子山群小宋组含铁建造中,含铁建造的岩石组合主要为黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩、含石榴黑云片岩夹角闪磁铁石英岩,磁铁浅粒岩。岩石地球化学分析显示,斜长角闪岩具有岛弧玄武岩的地球化学特点,变质酸性火山岩具有埃达克质岩的地球化学特点,故推测莱州-昌邑地区的含铁建造形成于与岛弧相关的构造环境,而与粉子山群形成的裂谷构造背景无关。锆石同位素年代学研究表明,含铁建造中变质酸性火山岩(埃达克质火山岩)的岩浆结晶年龄为2726±10Ma,在变质泥砂岩中获得了~2.73Ga和~2.9Ga两组碎屑锆石U-Pb年龄,并缺少新太古代晚期(~2.5Ga)的构造岩浆热事件信息;在斜长角闪岩中获得的变质锆石年龄为~1850Ma,并有2.68Ga的继承或捕获锆石年龄信息;因此推断莱州-昌邑地区的BIF铁建造有可能形成于新太古代早期(~2.7Ga),而在新太古代晚期(~2.5Ga)则处于相对稳定的构造背景。含铁建造被~2.17Ga的二长花岗岩侵入,并共同卷入胶北古元古代晚期(~1.85Ga)的变质变形作用改造。莱州-昌邑地区含铁建造的岩石组合和锆石年龄信息与胶北地块栖霞地区比较有所不同,这可能揭示出胶北地块在新太古代早期(~2.7Ga)构造环境差异和古板块构造演化的重要信息。     

中国BIF型铁矿床地质特征和资源远景

BIF型铁矿床是中国最重要的铁矿床类型,占全国总查明资源储量55.2％.BIF型铁矿床主要分布在华北陆块,其次在扬子陆块.在华北陆块鞍山—本溪,密怀—冀东,五台—吕梁矿集区中铁矿床尤为集中,约占全国铁总探明储量41.5％.BIF型铁矿床在古太古代、中太古代、新太古代、古元古代和新元古代均有产出,但主要在新太古代—古元古...     

河南舞阳地区赵案庄铁矿床成矿时代及地质意义——中国最古老的岩浆型铁矿床

河南舞阳地区赵案庄铁矿床是产于超基性岩中的隐伏矿床。超基性岩侵位于新太古界太华群赵案庄组透辉斜长角闪片麻岩中。矿体呈似层状,具有多层。矿石成分较复杂,主要矿物为磁铁矿、蛇纹石、氟磷灰石等。矿床规模为中等,其成因是与超基性岩有关的岩浆晚期磷灰石-磁铁矿矿床。在磷灰蛇纹磁铁矿石中选出的锆石样品为变质锆石,利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)进行微区原位U_Pb同位素测年,获得不一致线的上交点年龄为(1943±5)Ma(MSWD=2.3)。同时对锆石阴极发光(CL)图像研究,表明该年龄代表锆石遭受强烈变质作用的年龄,可以限定矿体形成时代的上限,即矿体形成时代不晚于1943 Ma。超基性岩浆演化晚期,岩浆充填构造裂隙呈透辉石岩脉产出。透辉石脉与矿体同期并且穿切铁山庙组BIF型铁山铁矿。铁山庙组形成时代在2300~2500 Ma之间。透辉石岩脉形成时代不早于该组年龄,可作为赵案庄铁矿床形成时代的下限。赵案庄铁矿床的形成时代为1943~2300 Ma,为古元古代,这是中国目前发现的最古老的岩浆型铁矿床。该成矿地质时代反映了在华北陆块东南缘曾发生过一次地壳扩张和裂陷活动及华北克拉通裂解事件。     

中国前寒武纪铁矿床时空分布和演化特征

前寒武纪是中国铁矿重要成矿期,该时期的铁矿资源／储量占全国的656％。前寒武纪铁矿床类型可分（火山）沉积变质型铁矿床、与火山-侵入活动有关的铁矿床、沉积型铁矿床、复合成矿作用型铁矿床和岩浆型铁矿床五类,再细分为条带状铁建造铁矿床、与细碧角斑质火山-侵入活动有关的中浅变质铁矿床、沉积-变质热液改造型铁矿床等8个亚类。（火山）沉积变质型铁矿床是前寒武纪铁矿床的主要类型,其储量、矿产地和开采量均占全国首位,其中最主要的是条带状铁建造铁矿床亚类,是前寒武纪的特征类型,是仅发育在前寒武纪时期的铁矿床。中国最古老的铁矿床形成于古太古代,新太古代是中国铁矿最重要的形成时期,此期间形成铁矿的储量约占全国铁矿总储量50％,矿床类型是与绿岩带有关的阿尔戈马型条带状铁建造铁矿床。中国前寒武纪铁矿床主要分布在中国东部、陆块区和陆块边缘和内部的裂谷中,其成矿规模、成矿区域、成矿类型和成矿演化特点明显。     

Neoarchean granite-greenstone belts and related ore mineralization in the North China Craton:An overview

Tectonic processes involving amalgamations of microblocks along zones of ocean closure represented by granite-greenstone belts(GGB) were fundamental in building the Earth's early continents. The crustal growth and cratonization of the North China Craton(NCC) are correlated to the amalgamation of microblocks welded by 2.75-2.6 Ga and ~2.5 Ga GGBs. The lithological assemblages in the GGBs are broadly represented by volcano-sedimentary sequences, subduction-collision related granitoids and bimodal volcanic rocks(basalt and dacite) interlayered with minor komatiites and calc-alkalic volcanic rocks(basalt, andesite and felsic rock). The geochemical features of meta-basalts in the major GGBs of the NCC display affinity with N-MORB, E-MORB, OIB and calc-alkaline basalt, suggesting that the microblocks were separated by oceanic realm. The granitoid rocks display arc signature with enrichment of LILE(K,Rb, Sr, Ba) and LREE, and depletion of HFSE(Nb, Ta, Th, U, Ti) and HREE, and fall in the VAG field. The major mineralization includes Neoarchean BIF-type iron and VMS-type Cu-Zb deposits and these,together with the associated supracrustal rocks possibly formed in back-arc basins or arc-related oceanic slab subduction setting with or without input from mantle plumes. The 2.75-2.60 Ga TTG rocks,komatiites, meta-basalts and metasedimentary rocks in the Yanlingguan GGB are correlated to the upwelling mantle plume with eruption close to the continental margin within an ocean basin. The volcanosedimentary rocks and granitoid rocks in the late Neoarchean GGBs display formation ages of 2.60-2.48 Ga, followed by metamorphism at 2.52-2.47 Ga, corresponding to a typical modern-style subduction-collision system operating at the dawn of Proterozoic. The late Neoarchean komatiite(Dongwufenzi GGB), sanukitoid(Dongwufenzi GGB and Western Shandong GGB), BIF(Zunhua GGB) and VMS deposit(Hongtoushan-Qingyuan-Helong GGB) have closer connection to a combined process of oceanic slab subduction and mantle plume. The Neoarchean cratonization of the NCC appears to have involved two stages of tectonic process along the 2.75-2.6 Ga GGB and ~2.5 Ga GGBs, the former involve plume-arc interaction process, and the latter involving oceanic lithospheric subduction, with or without arcplume interaction.     

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深（麻粒岩相）、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期（1.99~1.95 Ga）.新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程（1.95~1.80 Ga）,遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.      

延边官地铁矿构造背景与和龙地块太古宙地壳增生:来自岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素证据

延边地区官地铁矿床地处华北克拉通北缘与兴蒙造山带东段接合带附近的和龙地块北部,是东北地区发现和开发较早的典型BIF型铁矿床之一.该矿床的主矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于鞍山群甲山组上段.为确定该矿床的形成与变质时代以及构造背景,重点对含矿岩系中的斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩和斜长角闪岩进行岩石地球化学、锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究.原岩恢复表明,斜长片麻岩的原岩为流纹英安质-英安质火山碎屑岩,角闪斜长片麻岩的原岩为安山岩,斜长角闪岩的原岩为玄武岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究发现,官地地区在新太古代末-古元古代初期发生了岩浆作用（2 508~2 483 Ma）和变质事件（2 472~2 459 Ma）,且该期岩浆-变质事件与铁矿的形成有着密切的联系.斜长角闪岩的原岩-玄武岩形成于弧后盆地环境,反映了官地铁矿形成时的构造环境;角闪斜长片麻岩中锆石的ε_Hf（t）值介于-5.0~+4.2,二阶段Hf模式年龄（t_DM2）为3 182~2 889 Ma,表明岩浆源区以中太古代古老地壳物质的熔融为主.通过与国内外典型BIF型铁矿床的对比研究认为,官地铁矿属Algoma型BIF,与新太古代晚期华北克拉通大规模BIF成矿事件密切相关;官地地区在新太古代初期（2.8~2.7 Ga）可能存在地壳增生事件;和龙地块亲华北克拉通的构造属性,为索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延问题研究提供了新的证据.      

Metallogenesis of Precambrian gold deposits in the Wutai greenstone belt:Constrains on the tectonic evolution of the North China Craton

The Wutai greenstone belt in central North China Craton(NCC) hosts a number of Precambrian gold deposits and ore occurrences. Based on the host rock association, these can be divided into Banded Iron Formation(BIF), meta-volcano-sedimentary and meta-conglomerate types. The two former types formed during ~2.5-2.3 Ga and the third one at ~1.85 Ga. The characteristics of these Precambrian gold deposits are broadly similar with those of the orogenic gold deposits. Based on available geochronological data, here we reconstruct the major tectonic events and their relationship with gold mineralization in the Wutai-Hengshan-Fuping region during Neoarchean to Paleoproterozoic as follows.(1)~2.6-2.5 Ga: widespread intrusion of tonalite-trondhjemite-granodiorite(TTG) magmas in the Hengshan terrane and Fuping continental arc, formation of the Wutai volcanic arc in the southern margin of Hengshan terrane with granitoids emplacement, and the Hengshan-Wutai intra-oceanic arc accretion to the Fuping arc at the end of Neoarchean.(2) ~ 2.5-2.3 Ga: the subduction of Hengshan arc from north leading to persistent magmatism and orogenic gold mineralization.(3)~2.2-2.1 Ga:extension leading to the formation of graben structure in the Wutai and Fuping region, deposition of the Hutuo and Wanzi Group sediments, formation of placer gold through erosion of the orogenic gold deposits.(4)~2.2-2.0 Ga: widespread magmatism in the Wutai-Hengshan-Fuping region.(5)~1.95-1.8 Ga: regional metamorphism associated with collision of the Western and Eastern Blocks of the NCC and associated orogenic gold deposits. The multiple subduction-accretion-collision history and subsequent deep erosion has significantly affected most of the Precambrian gold deposits in the Wutai greenstone belt.     

甘肃红石泉地区伟晶状白岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与铀成矿关系

白岗岩是大陆碰撞过程中陆壳低比例熔融的产物,与铀及多金属矿床在成因上密切关联。甘肃红石泉铀矿床含矿主岩为伟晶状白岗岩,前人对伟晶状白岗岩的成岩年龄研究较少且精度有限,影响了对铀矿床成因和构造背景的深入认识。对甘肃红石泉铀矿床含矿主岩——伟晶状白岗岩开展了高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得伟晶状白岗岩成岩平均年龄值为2493.5Ma,形成时代为新太古代晚期—古元古代早期。认为伟晶状白岗岩应属于新太古代晚期-古元古代早期华北克拉通微陆块拼合作用后期的产物,同时也是华北克拉通约2.5Ga岩浆构造热事件在西部地块的响应。伟晶状白岗岩与红石泉铀矿床铀成矿没有直接成因关系,只是作为铀矿的含矿主岩。