加拿大安大略地区太古代和古生代的科马提岩

自Viljon及Viljon(1969)对南非巴伯顿地区太古代熔岩深入研究并提出科马提岩这一概念以来,全球各地对科马提岩的研究已有了很大的进展。近年来,国内也有不断发现太古代和其它较新时代类似科马提岩石的报道,并受到人们越来越多的关注。加拿大安大略地区是目前科马提岩研究程度较高的地区,现将Arndt等对该区的研究成果介绍于下。 (一) Munro太古代科马提岩 Munro位于安大略东北部太古代阿伯蒂比绿岩带,包括两种岩浆系列的深成岩和火山岩:(1)富铁拉斑玄武岩系列(厚3—10米),由玄武岩至英安岩熔岩流、层状橄榄岩—辉岩—辉长岩熔岩流(厚120米)和层状岩床(厚700米)组成;(2)超镁铁质、镁铁质科马提岩系列,由橄榄岩至安山岩不连续熔岩     

晚太古代Sanukite（赞岐岩）与地球早期演化

Shirey and Hanson(1984)将某些太古代的高镁闪长岩套称为sanukite(赞岐岩),类似于日本中新世(11～15Ma)Setouchi火山岩带的高镁安山岩。Sanukitoids由闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成,不同于TTC岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)。Sanukitoids具有下列地球化学特征:富Mg,Mg~#>0.60,Ni和Cr>100μg/g,Sr和Ba>500μg/g,LREE富集(大于球粒陨石100倍),无Eu异常。高镁安山岩在太古代很少见,而其相应的侵入岩高镁闪长岩或sanukitoids,虽然数量也很少,但却是各地晚太古代地体中随处可见的。Sanukitoids的原始岩浆是交代的地幔楔部分熔融形成的,随后可能经历了广泛的分离结晶作用。TTC和sanukitoids岩套可以相伴产出,二者均与板片熔融有关,TTG与其直接有关,sanukitoids可能与其间接有关。全球Sanukitoids主要集中在晚太古代时期,可能暗示板块的消减作用在～3.0Ga以后才起了重要的作用。     

哥伦比亚发现中生代科马提岩

维尔乔恩(M.J.Viljon and R.P.Viljon,1969)在研究南非巴伯顿地区科马提河流域的太古界剖面时,确认了一类火山成因的超基性熔岩,以及与之伴生的基性熔岩和超镁铁质岩墙、岩床等,并根据这套岩石产出的地点将这种富镁的超基性熔岩系列命名为科马提岩(Komatiite).在1979年8月彭罗斯(Penrose)科马提岩会议上,与会者将科马提岩定义为橄榄岩的火山岩当量体,亦即喷发的超镁铁质岩.其特征是呈岩流     

太古代科马提岩和硅质高镁玄武岩的化学和同位素组成:地球早期历史及大陆地壳形成的制约条件

对太古代科马提岩(AK)和硅质高镁玄武岩的研究能够提供地球形成过程的模型,热力学条件和证实假定的太古代地幔中岩浆海的存在以及早期太古代地壳的岩石成因和太古代镁铁质和超镁铁质杂岩的成矿作用(PGE)等方面的约束机制。 AK一般轻稀土元素(LREE)亏损并具有∈Nd的正初始值(3.5Ga时为+2、2.7Ga时为+4),说明其来源于长期LREE亏损的地幔源(John等,1988)。表明在3.8Ma之前广泛的长英质地壳存在的证据很少,因此需要有另一种导致这种亏损的地壳形成机制(Galen和Galdstein,1988)。极低的Ti Zr和Y丰度值以及Ti-Cu-Pd比率与富尖晶石的Iherzohte捕虏体(来自原始地幔)的相似性,说明AK是由单阶段地幔大规模熔融形成的(Sun,1987)。形成AK的高温(≥2000℃)热源可能来自约670km,相转换     

表生分异作用:长英质陆壳的形式

由于对太古代时期外生地质作用过程缺乏了解,关于太古代陆壳发展演化的许多问题尚未解决。为阐明这些地质作用,我们模拟了在假定的太古代大气圈中镁铁岩和超镁铁岩处于大气中和水下环境时的化学风化作用。为了检验上面的情况,用同样物质在近代大气条件下做了一些实验。例如,实验表明在N_2(65％)、CO_2(31％)、H_2S(3％)和H_2(1％)的大气中,碱性橄榄玄武岩中镁的析出比率是近代大气成分条件下溶解比率的100倍。加入Hcl溶解速率可达1000倍。然而,在有硅的情况下,发现溶解的量在所有的实验中基本相同,基本离子的溶解比率与Al+Si的相关性列于表1。总之,我们发现,与近代化学风化相比,太古代大气中基本离子的溶解比率要高达     

新书介绍

太古代绿岩带(Archean Greenstone Belts),该书由K.C.Condie编著,是近年来较全面论述太古代绿岩带问题的一本书。全书共分十章。第一章太古代花岗岩—绿岩区,主要论述太古代花岗岩—绿岩区的总特征,太古代高级区的特征,太古代克拉通盆地组合、基底问题,地球物理特征,太古代花岗岩—绿岩省等。第二章绿岩带地层,本章介绍了有代表性的地层剖面,旋回特征,绿岩带之间的关系以及总的地层特征。第三章火山岩和浅成岩,主要介绍超镁铁和镁铁火成岩,安山岩,长英质火山岩和浅成岩。第四章沉积岩,主要介绍碎屑岩和非碎屑沉积岩,论述了太古代海洋和大气圈问     

北京密云群变质岩的矿物演化

分布于北京密云水库附近的密云群变质岩是太古代遭受多期变质作用的片庥杂岩,研究它的矿物演化将有利于阐明变质作用过程及早期地壳发展的特点。密云群主要由超镁铁质变质岩类(Si=100—200,C>15,K<0.2)、镁铁质变质岩     

太古代层状侵入体之中的矿化:美国蒙大拿州Stillwater杂岩体中的铂族金属,Cu-Ni和Cr

美国东南蒙大拿州的Stilwater杂岩是太古代(2701+8Ma)一大型的基性和超基性层状侵入体,赋存了有意义的岩浆矿床。该杂岩划分为薄层的主要由苏长岩和古铜辉岩组成的底部岩系(30～100m);橄榄古铜辉岩的超镁铁岩系(1000～2000m);和主要富斜长石组分的带状岩系(3000～4000m)。低品位Cu-Ni硫化物矿床产于侵入     

内蒙古固阳晚太古代赞岐岩（sanukite）——角闪花岗岩的SHRIMP定年及其意义

内蒙古固阳地区发育高镁闪长岩(赞岐岩,sanukitoids)-角闪花岗岩类。其中高镁闪长岩的地球化学特征类似于晚太古代形成于板块消减带之上的地幔楔的sanukite(赞岐岩)。Sanukite以富MgO、Mg#、Cr和Ni为特征,在国外许多太古代地体中均有发现。本文报导了固阳地区高镁闪长岩(2556±14Ma)和角闪花岗岩(2520±9Ma)的SHRIMPU-Pb年龄。这一研究表明华北块的消减作用可能始于晚太古代晚期。国外报道的太古代sanukite出现在3.0-25Ga之间,最晚的为印度Dharv(?)ar克拉通的sanukites(2.51-2.55Ga)。因此,华北与印度可能是地球上板块构造发育时间最晚的。     

“科马提岩”鬣刺结构的发现及其特征

科马提岩(Komatiite),又叫鬣刺岩(Spinifex)。近年来,国内虽有较多报导,但均未提到该岩石的结构特征。我队四分队在小佳河公社幅和饶河县幅进行1∶20万区域地质调查时,经显微镜鉴定,发现了“科马提岩”的鬣刺结构。所见结构均属显微鬣刺结构。这一发现,为国内目前科马提岩的研究提供了重要资料。现将情况介绍如下:     

桂北元宝山地区超镁铁岩的年代、源区及其地质意义

桂北元宝山地区超镁铁岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(841±22)Ma(2σ),与桂北三防-何家湾地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩年龄(约825 Ma)接近,表明桂北地区出露的镁铁-超镁铁侵入岩具有基本一致的结晶年龄.超镁铁岩的岩石学和主量元素特征表明超镁铁岩是堆晶岩,其微量元素质量分数较低(＜NMORB),蛛网图上除了Nb、Ta、Zr、Hf亏损外,一般表现为平坦的分配曲线.超镁铁岩εNd(t)的变化范围为-1.0～6.5,表明超镁铁岩的母岩浆遭受了一定程度的地壳混染.元宝山地区超镁铁岩低的w(Th)/w(Nb)比值与原始地幔非常类似,而与大陆弧玄武岩浆的比值明显不同,推测元宝山地区超镁铁岩应形成于板内环境,而不是活动大陆边缘,其形成很可能与导致新元古代Rodinia超大陆裂解的发生于约825 Ma的华南地幔柱有关.     

莫桑比克马尼卡绿岩带金矿成矿条件和类型分析

莫桑比克黄金产区位于马尼卡绿岩带,该绿岩带是马尼卡(Manica)-穆塔雷(Mutare)-奥德兹(Odzi)绿岩带的一部分,从津巴布韦东部奥德兹经过穆塔雷一直延伸到莫桑比克西部马尼卡地区,使马尼卡地区成为莫桑比克最重要的金矿成矿带。金矿主要富集在太古代镁铁质和超镁铁质火山岩中的剪切带、条带状含铁建造或在表壳岩与周边花岗岩之间的断裂接触带中。     

《长春地质学院学报》1980年总目录

第一期冀东迁西群内Komatiite的探讨·········……张贻侠、阎鸿拴、王宽德、李复元(1)太古代Komatiite研究情况简述·································……张贻侠、阎鸿栓(9)密云高岭地区麻粒岩相变质岩中共生矿物对之间铁、镁分配规律的研究 ·······················································,··,··········……靳是琴(23)论金属矿床的带状分布································…     

超镁铁质岩和上地幔

地幔的成分估计相当于超镁铁质岩(表1),因此,我们转向调查出露于地表的超镁铁质岩。超镁铁质岩有可能直接来自地幔,也有可能是来自地幔派生产物——如玄武岩浆。岩石学问题就是要确定代表地幔物质的岩石(如果有的话),以及演译那种导致地幔物质侵位至地壳中的作用。     

巴西太古界

巴西太古界的主要岩性—构造单元以镁铁岩—超镁铁岩杂岩、麻粒岩带、绿岩带和片麻花岗岩区为其特征。每个单元的岩性和构造的轮廓及其相互关系已予介绍。但关于太古代地层演化的现行假说的可靠分析资料仍不能令人满意。大西洋麻粒岩和戈亚斯麻粒岩及伴生的片麻花岗岩区之间的成因和年代学关系既未搞清,对嵌入于它们之间的绿岩带是否属于一个、二个或更多世代的产物问题也不清楚。上述岩层中赋存有金、铁和锰等重要矿产资源。戈亚斯州的巨大镁铁岩—超镁铁岩杂岩可能代表地球最早地壳的碎块。     

扬子块体南缘四堡群Sm－Nd同位素体系及其他壳演化意义

 详细的主元素和Sm-Nd同位素体系研究表明,扬子块体南缘元宝山地区四堡群中镁铁质-超镁铁质岩可能来源于Al亏损地幔;而宝坛地区镁铁质-超镁铁质岩的源区则可能包括了A1未亏损和A1亏损两种地幔端元组分,部分样品可能受到围岩混染。镁铁质-超镁铁质岩的Sm-Nd数据构成了一条无地质意义的假等时线,由其斜率获得的年龄约2.2Ga明显偏老。四堡群浅变质沉积岩的Nd模式年龄限定了镁铁质-超镁铁质岩和四堡群的地层年龄应小于1.8Ga.扬子南缘最老的基底四堡群(及相应地层)主要是由地壳存留年龄为1.8-1.9Ga的未成熟陆壳再循环物质组成,明显不同于华南块体(华夏古陆)的早-中元古代变质基底。迄今为止获得的沉积岩和花岗岩的Sm-Nd同位素资料都不支持扬子南缘存在早元古代-晚太古代基底。     

沉积岩和地壳演化：构造背景和长期变化趋势

在太古与后太古界面上,活动构造背景下沉积的浊积岩成分有重大变化。与后太古活动边缘浊积岩相比,太古绿岩浊积岩表现出更一致的Th/Sc值(但具有与后太古浊积岩相近的平均值),较大的HREE亏损(GdN/YbN>2),较小的Eu亏损(大多数Eu/Eu~*>0.85)和缺少较低的Th/u比值(Th/u>3)。这些数据表明在太古代期间存在着不同的地幔源区和或不同的地幔熔融条件。壳内分异岩(较老的克拉通或年轻的分异弧)对太古代浊积岩源区成分的影响就显得相对不重要了。相反,在高级地体的太古代地台层序中保存的一些沉积岩表现出较大的Eu负异常,与大多数后太古页岩相似,这表明,包括壳内分异作用的克拉通化的一般过程至少从3.8Ga起就已发生了。但几方面证据又说明,这样的地区总范围较小。从平衡的角度上讲,沉积物数据应与太古代顶部上地壳成分变化相一致,代表了地质记录中第一次特性。人们普遍的意见是,陆壳生长的主幕出现在太古代顶部,地壳的生长在整个地球历史上也表现出这种幕的性质,地壳生长好象也发生在早期。大多数模型认为地壳的50％大约在2.5Ga时就有了。早期地壳生长与较热的太古代地球有关,但地壳演化的不连续性了解得还不是很清楚,对于一个连续的冷却地球,考虑到超大陆旋回的影响,就有可能协调统一这些特性了。超大陆旋回出现在晚太古代,并重叠在地球长期冷却的格架上。     

扬子块体南缘四堡群Sm－Nd同位素体系及其他壳演化意义

详细的主元素和Sm-Nd同位素体系研究表明,扬子块体南缘元宝山地区四堡群中镁铁质-超镁铁质岩可能来源于Al亏损地幔;而宝坛地区镁铁质-超镁铁质岩的源区则可能包括了A1未亏损和A1亏损两种地幔端元组分,部分样品可能受到围岩混染。镁铁质-超镁铁质岩的Sm-Nd数据构成了一条无地质意义的假等时线,由其斜率获得的年龄约2.2Ga明显偏老。四堡群浅变质沉积岩的Nd模式年龄限定了镁铁质-超镁铁质岩和四堡群的地层年龄应小于1.8Ga.扬子南缘最老的基底四堡群(及相应地层)主要是由地壳存留年龄为1.8-1.9Ga的未成熟陆壳再循环物质组成,明显不同于华南块体(华夏古陆)的早-中元古代变质基底。迄今为止获得的沉积岩和花岗岩的Sm-Nd同位素资料都不支持扬子南缘存在早元古代-晚太古代基底。     

冀东迁西-迁安地区早太古代变质岩系原岩恢复及其地质意义

冀东早太古代变质岩系的主体是一套呈层分布的,各种成分麻粒岩及其某些退变质产物——斜长角闪岩类。在其上部发育变质含铁建造,而在其下部常夹有变质的镁铁质和超镁铁质岩(如变闪辉岩、变辉石岩和蛇纹石化橄榄岩等)薄层或透镜体。 麻粒岩的矿物组合是斜方辉石+单斜辉石+斜长石(常常为反条纹长石)+石英+磁铁矿±角闪石±黑云母。在变质含铁建造中局部出现包括铝硅酸盐的矿物组合(蓝晶石-石榴石-黑云母-斜长石-石英)。变质铁硅质岩可以分为两类:辉石磁铁石英岩和英榴易熔岩(张儒瑗,从柏林,1981)。     

鞍山地区始—古太古代花岗质地壳的形成及演化——深沟寺杂岩的岩石学、年代学及地球化学证据

鞍山是华北克拉通唯一保存有完整太古宙地质记录(3.81~2.5Ga)的地区。为了进一步了解本区太古宙早期花岗质地壳的形成及演化,本文对鞍山地区典型的太古宙杂岩——深沟寺杂岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究。根据岩石学及产状分析确定了始太古代奥长花岗质片麻岩和古太古代混合岩化片麻岩杂岩两个主要岩石单元:前者SIMS锆石U-Pb定年结果为3803±9Ma,代表始太古代古老的花岗质陆壳;后者年龄为3311~3335Ma,代表古太古代强烈构造-变质热事件。始太古代奥长花岗岩以高Si、富Na、贫K为特征;轻重稀土分异不明显,(La/Yb)N值介于6.76~35.96,具有弱的负铕异常(δEu=0.57~1.43);微量元素相对富集Rb、La、Hf和Zr等,亏损Nb、Ta、Sr和Ti等,且Sr/Y比值(8~29)、Mg#(21~30)、Cr(8.81×10~(-6)~28.00×10~(-6))和Ni(0.881×10~(-6)~18.55×10~(-6))含量较低,表明源区无地幔物质参与,且未与石榴子石发生平衡,斜长石可能残留源区,形成深度相对较浅。同时结合鞍山地区~3.8Ga锆石具有正的εHf(t)值,始太古代奥长花岗岩来源于地幔岩浆底侵导致地壳底部含水玄武质岩石(角闪岩)部分熔融形成的新生地壳。古太古代混合岩化片麻岩杂岩的主要矿物组合为石英+斜长石+黑云母,无不一致相矿物(钾长石、矽线石和石榴子石等),表明熔融过程中含水矿物未发生脱水反应,主要反应为Qtz+Pl±H2O=melt。此外,混合岩化片麻岩杂岩中未见富铝矿物和碎屑岩结构,推断其为正片麻岩,原岩为奥长花岗岩或英云闪长岩;结合岩石中存在大量始太古代继承锆石,且~3.3Ga锆石εHf(t)多为负值,混合岩化片麻岩杂岩形成于始太古代奥长花岗质地壳的重熔。本文研究结果表明,鞍山地区始—古太古代花岗质地壳演化可划分为两个主要阶段:始太古代奥长花岗质地壳生长(~3.8Ga)和古太古代花岗质地壳重熔(~3.3Ga)。