鲁西地区早前寒武纪地质研究新进展

近年来在鲁西地区早前寒武纪结晶基底进行锆石SHRIMP测年结果显示,泰山岩群形成年龄大约在2770～2750Ma。新太古代发生3期岩浆侵入活动,每期岩浆侵入活动开始都有地幔岩浆侵入。早期构造岩浆活动主要形成2740～2700Ma的英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩;中期构造岩浆活动主要形成2650～2600Ma的TTG质花岗岩;晚期构造岩浆活动最强烈,从地幔岩浆侵入到地壳深熔形成大规模的钾质花岗岩,导致大规模陆壳的形成。古元古代早期和中元古代,有少量岩浆沿太古代刚性陆壳裂解形成的张性裂隙侵入。对鲁西地区前寒武纪侵入岩按岩性＋时代进行了重新划分,变质深成侵入体（片麻岩）按时代＋gn,依据其不同成分和不同结构构造的第一个英文大写字母进行表示,探讨了鲁西地区早前寒武纪陆壳演化历史。     

德国和加拿大地质学家考察鲁西早前寒武纪地质

2009年10月27日-11月1日,德国地质学家阿尔弗瑞德·克若纳（左图左4）、加拿大地质学家阿依尔（左图左3）和格瑞克·斯托特（左图左5）及中国地质科学院地质研究所地质学家刘敦-（左图左1）、万渝生（左图右1）在山东省地质调查院原总工程师王世进陪同下考察鲁西地区早前寒武纪变质地层和侵入岩。     

吉林省早前寒武纪地质研究

吉林省早前寒武纪地质包括太古宙花岗－绿岩带、早元古代集安群和中元古代老岭群。太古宙花岗－绿岩带,划分为早太古代和晚太古代花岗－绿岩带,二者在岩石组合、变质变形特片,岩石化学、地球化学等方面均有一定差别,为不同火山－沉积旋回产物,花岗质岩石属高铝型英云闪长岩－奥长花岗岩类;早元古代集安群,通过构造解析和变质变形的研究,从下至上重新划分为蚂蚁河组、荒岔沟组和大东岔组,为解决地层重复划分和金属找矿工作提     

吕梁地区早前寒武纪主要地质事件的年代框架

通过同位素地质年代学研究初步建立的吕梁山地区早前寒武纪主要地质事件的年代格架是：界河口群形成在２６００～２４００Ｍａ期间。吕梁群近周峪组火山岩形成在２３６０～２３５０Ｍａ期间,２１２４Ｍａ时野鸡山群白龙山组火山喷发。赤坚岭杂岩约在２１５０Ｍａ时侵位,随后发生了钾质花岗岩的侵入（２０３１Ｍａ左右）,界河口群和吕梁山群都爱到这次构造热事件的影响。芦芽山紫苏花岗岩在１８００Ｍａ左右侵位。     

中国晚前寒武纪微古植物研究

通过对近20年来微古植物研究成果的总结,得出如下五个结论:1)中国的晚前寒武纪发现了微古植物约128属,569种,可分为四大组合.2)长城系(14~18亿年左右)主要是以细菌和蓝藻为代表的原核细胞生物占有生物界的时期,但其中已有真核细胞生物出现.另外有Chuaria状等化石的出现和广泛分布.3)蓟县系(10~14亿年左右)是真核细胞中的高级藻类大量出现时期,红藻、褐藻,蓝藻相对减少.4)青白口系(8~10亿年左右)是褐藻植物相对繁盛时期,并有Chuaria及Shouhsienia等化石.5)震旦系下统(7~8亿年左右)生物群特征与青自口系相近似,仍以藻类植物为主,有少量后生动物.震旦系上统(6~7亿年左右)动物界和植物界都有显著变化,微古植物出现新的类型,后生植物和软躯体的后生动物大量繁衍,末期有海绵及个别软舌螺类等具骨骼的后生动物.寒武纪开始,有大量多门类小壳动物,植物界则有刺球藻亚群,这表明生物界已发展到一个新阶段.     

国外前寒武纪铁建造的研究进展与有待深入探讨的问题

形成于早前寒武纪的铁建造,是一种富铁〔w(TFe)>15%〕的硅质化学沉积岩,其主要矿物组成是铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿)及石英。根据铁建造的岩相学特征,将其划分为条带状铁建造和粒状铁建造;根据铁建造的沉积环境,将条带状铁建造划分为与火山岩有关的Algoma型和与细碎屑-碳酸盐岩有关的Superior型2种类型。铁建造的出现,起始于38亿年前,主要集中于28～18亿年,在18亿年之后有一个连续的缺失,但在8亿年左右因雪球事件而重新少量出现。Algoma型铁建造主要发育于中-新太古代,而Superior型则集中出现于古元古代;前者多形成于前寒武纪克拉通化之前,与海相火山活动和陆壳巨量增生密切相关,而后者多形成于克拉通化之后,与稳定发育的克拉通盆地和大气氧含量增加有关。Algoma型铁矿具有单个矿体规模较小、品位较低和多层发育等特征,而Superior型铁矿则具有单个矿体规模较大、品位较高、层位稳定等特征。由于铁建造在地质历史上大规模发育且不重复出现,所以,开展铁建造的研究不仅具有经济价值,而且具有重要的科学意义。铁建造的研究趋势是,在世界范围内进一步深化地球早期构造(地幔柱与早期板块构造)演化、水圈及大气圈组成与演化、地球早期生物活动,以及铁建造成因和时空分布规律等方面的研究。     

朝阳北部早前寒武纪变质杂岩地质事件序列

朝阳北部早前寒武纪变质杂岩是华北克拉通北缘承德-阜新变质地块的一个重要组成部分,主要由一套变质火山岩、火山碎屑岩及其相伴生沉积岩等表壳岩组成,被TTG片麻岩、辉长岩和石英闪长岩等深成侵入体侵位。这些表壳岩和深成侵入体均经历了高角闪岩相变质作用。表壳岩中石榴石斜长角闪岩(CY004-3),其原岩岩浆结晶年龄为2513～2520Ma,遭受了2447Ma变质作用改造。石榴石透辉石斜长角闪岩(CY006-6),其原岩岩浆结晶年龄2481～2568Ma,记录了～2400Ma变质事件。小角度切割变质火山岩和磁铁石英岩的早期二长花岗质片麻岩脉体,岩浆结晶年龄为2496～2501Ma,表明这些变质火山岩的岩浆结晶年龄应在2500Ma以上。侵位于这些变质层状岩系内的不同规模的深成侵入体记录了古元古代早期重要的岩浆事件。石榴石辉石斜长角闪岩(CY004-4),原岩为辉长岩,岩浆就位年龄为2394Ma,记录2354Ma的变质年龄。黑云角闪斜长片麻岩(CY005-1),原岩为石英闪长岩,其岩浆就位结晶年龄为～2403Ma。变质辉长辉绿岩(CY014-1)给出了2399～2404Ma的岩浆就位结晶年龄。上述变质火山岩等表壳岩系主期变质作用发生在古元古代(2350～2460Ma),与变质深成侵入体就位同时发生。这些年代学结果表明,这一地区大规模的铁镁质火山喷发作用发生在新太古代末期,在古元古代(2350～2460Ma)发生主期变质作用和深成岩浆作用。     

泰山地区早前寒武纪主要地质事件与陆壳演化

通过详细的野外地质调查和岩石学、地球化学、同位素年代学工作,建立了鲁西泰山地区地质演化框架、晚太代早期表壳岩形成（２８４０￣２８２０Ｍａ）,晚太古代早期望府山期英云闪长岩侵位和高角闪岩相变质变形改造（〉２７００Ｍａ）;晚太古代晚期绿岩建造形成和高绿片岩相－低角闪岩相变质变形改造（２７００￣２６００Ｍａ）,晚太古代晚期大众桥期基性－中酸性岩侵位（２５６０￣２５３０Ｍａ）;晚太古代晚期傲徕山期二长花岗     

抚顺南部早前寒武纪变质杂岩的地质事件序列

抚顺南部早前寒武纪变质杂岩是华北克拉通北缘辽北-吉南早前寒武纪变质地块的一个重要组成部分,主要由浑南群石棚子组角闪岩相变质火山岩、火山碎屑岩及相伴生的沉积岩等表壳岩系和侵位于其中的石英闪长质片麻岩、英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)片麻岩和花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗岩岩石组合组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果显示,侵位于表壳岩中的石英闪长质片麻岩样品12LN39-3的岩浆结晶年龄为2571±7Ma,指示存在老于该年龄的表壳岩系。英云闪长质片麻岩样品12LN04-1和奥长花岗质片麻岩样品13LB49-3的岩浆结晶年龄分别为2544±4Ma和2550±10Ma,记录了一期重要的英云闪长质-奥长花岗质片麻岩侵位事件。斜长角闪岩(样品12LN25-2)的岩浆结晶的最小年龄为2530±5Ma,指示另一火山喷发阶段。晚期钾长花岗岩样品12LN01-1和奥长花岗质片麻岩样品12LN27-1分别侵位于2522±4Ma和2518±23Ma,说明它们的岩浆作用发生于同一时期。而采自于晚期未变形侵入体的石英闪长岩样品12LN30-2的岩浆结晶年龄为2496±18Ma,与上述表壳岩和深成侵入体的主要变质作用(2510~2470Ma)同期发生。这些年代学结果表明,抚顺南部地区新太古代大规模的铁镁质火山喷发作用在大于2571±7Ma已经发生,紧接着2571±7Ma发生石英闪长质岩浆侵位,在2550±10Ma~2544±4Ma之间发生英云闪长质-奥长花岗质岩浆侵位。接下来铁镁质火山再度喷发(~2530±5Ma),随后为钾长花岗岩和奥长花岗质岩浆的侵位(2522±4Ma~2518±23Ma)。晚期为角闪岩相变质作用时期(2510~2470Ma),伴随一定规模的石英闪长岩侵位。     

前寒武纪地球演化的主要地质特征及可能模式

前寒武纪地壳以其独特的岩石组合以及构造类型在地球演化的进程中扮演着举足轻重的作用,本文简要描述了前寒武纪地球演化中的特殊地质现象,并讨论其蕴涵的地球演化的可能的因果联系和时空关系。针对前寒武纪地球演化研究中的焦点问题,本文对可能模型的优缺点进行了一一论述。前寒武纪一级构造模式可能经历了由垂直方向运动为主的地幔柱模式向由水平方向运动为主的板块构造模式的转变。对于前寒武纪板块运动存在的检验,硬玉和红宝石则是很好的板块构造指示矿物。根据太古宙克拉通与元古宙克拉通之间的几何关系与时空演变的联系,笔者等认为2.4~2.2Ga很有可能是前寒武纪构造模式发生转折的关键期。其间发生的全球冰期事件和超级大陆的形成并无很强的相关性,但与海平面的高低直接相关,这很有可能是大洋块体俯冲下沉至地幔引起海水"倒灌"所致。此后,地球表壳岩的刚性特征即发生了变化。     

鲁西—济阳石炭二叠系层序地层对比

石炭二叠纪含煤地层主要赋存于鲁西隆起区的一些断块坳陷区和济阳坳陷区。研究表明,济阳坳陷区的石炭二叠系从沉积特征、古生物组合等方面与鲁西区有重要区别,并发现了在鲁西不存在的古生物属种,其沉积环境也与鲁西存在差异。进行了鲁西和济阳地区层序地层对比,鲁西地区层序的内部构成主要以潮坪沉积体系为主,而济阳地区层序内部构成主要以障壁-泻湖沉积体系为特征。     

Research Progress in the Petroleum and Natural Gas Geological Theory of China

The Chinese landmass, as a composite region, consists of multiple small continental blocks, such as Sino-Korea, Yangtze, Tarim, etc., and orogenic belts. Because of its distinctive tectonosedimentary evolution, China’s oil/gas-bearing regions differ remarkably from that elsewhere in the world. For instance, in comparison to the Middle East oil/gas-bearing regions which are characterized by Mesozoic-Cenozoic marine oil/gas-bearing beds, early oil and gas discoveries in China are distributed mainly in Mesozoic-Cenozoic continental sedimentary basins. Generation of oil from terrestrial organic matter, or terrestrial oil generation, and the formation of large oil/gas fields in continental sedimentary basins were previously the major characteristics of petroleum geology of China. However, in the past 20 years, a series of major oil and gas discoveries from marine strata have been made. Marine oil/gas fields in China are mainly distributed in the Tarim, Sichuan, and Ordos basins, which are tectonically stable and covered with Mesozoic-Cenozoic deposits. In these basins, hydrocarbon-bearing strata are of old age and the oil/gas fields are commonly deeply-buried. Cumulatively, 995 oil/gas fields have been found so far, making China the fourth largest oil-producing country and the sixth largest gas-producing country in the world. In terms of petroleum and natural gas geology, theories of hydrocarbon generation from continental strata, such as terrestrial oil generation and coal-generated hydrocarbons, etc., have been established. Significant progress has been made in research on the sequence stratigraphy of continental strata, formation mechanisms of ultra-deep clastic reservoirs, and hydrocarbon accumulation in the continental subtle reservoir. Regarding research on the marine petroleum geology of China, with respect to the major characteristics, such as deeply-buried reservoirs, old strata, and multiple phases of transformation, important advances have been made, in areas such as the multiple-elements of hydrocarbon supply, formation of reservoirs jointly controlled by deposition, tectonic activities, and diagenetic fluid-rock reactions, and oil/gas reservoirs formed through superimposed multi-stage hydrocarbon accumulation. As more and more unconventional hydrocarbon resources are discovered, unconventional oil and gas reservoirs are under study by Chinese petroleum geologists, who endeavor to come up with new discoveries on their formation mechanisms.     

五台地区早前寒武纪金矿床类型及其地质特征

综合对比不同矿床产出的基本地质地球化学特征 ,五台地区典型早前寒武纪金矿床可划分出三种不同的类型 ,即小板峪式铁建造型金矿床、东腰庄型金矿床和康家沟型金矿床。小板峪式铁建造型金矿床赋存于条带状铁建造中 ,属后生叠加成因 ,矿石矿物组成除继承原铁建造矿物磁铁矿、赤铁矿外 ,主要为黄铁矿、少量黄铜矿和微量金、银 ,矿体随铁建造一起遭受了两期褶皱变形作用的改造 ,成矿时代早于 2 .3Ga。东腰庄型金矿床受控于韧 -脆性剪切带构造 ,具有复杂的矿物组成如黄铁矿、毒砂、黄铜矿、辉钼矿、电气石等 ,矿化具多阶段性 ,黄铁矿化、碳酸盐化、硅化围岩蚀变发育 ,成矿时代为 2 4 5 1Ma。康家沟型金矿床赋矿围岩主要为侵入成因碳酸岩 ,矿化产物为含黄铁矿、黄铜矿的碳酸盐石英脉或石英脉 ,成矿时代晚于 (2 140± 3)Ma。本区早前寒武纪多类型金矿床的形成 ,表明了五台地区早前寒武纪金矿成矿作用的复杂性和矿床成因的多样性 ,也为认识我国早前寒武纪金矿成矿作用特点创造了极为有利的条件。     

前寒武纪地质学研究进展与前景

前寒武纪地质学是地质科学重要分支学科之一,以地球早期演化历史为主要研究对象。近几年我国前寒武纪地层学、前寒武纪构造演化、前寒武纪古生物学和前寒武纪成矿作用等方面的研究取得重要进展。在高精度微区测年技术的支持下,相继建立了鞍山、泰山和五台山等早前寒武纪经典地区的年代格架,推动了华北克拉通早前寒武纪构造格架的研究;中国晚前寒武纪Rodinia超大陆的研究引起了国内外地学界的广泛参与和关注。震旦系陡山沱组古生物研究取得重要突破,明确的年龄和丰富的早期动物化石记录使华南的震旦系成为研究埃迪卡拉时期古环境和生物演化的理想地区。从下马岭组、铁岭组和高于庄组中新获得的锆石U-Pb年龄为华北中元古代地层格架的重新建立提供了重要的年代学制约。尽管我国前寒武纪地质研究取得了重要进展,但目前依然面临着严峻的挑战,人才流失和创新能力不足成为制约学科发展的瓶颈。但是,对我国社会经济发展有重要影响的大宗矿产多与前寒武纪相关,经济快速发展对资源的强烈需求为前寒武纪地质学学科发展提供了新的机遇。