黔东地区下江群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层意义

本文报道黔桂地区晚前寒武纪下江群沉积地层凝灰岩(斑脱岩)获得高精度的锆石年龄,结合侵位四堡群花岗岩锆石年龄和四堡群斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将下江群明确定位于新元古代晚期沉积。该年龄对为重新界定下江群时代及同期地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。江南古陆普遍发育的晚元古代低变质绿片岩系四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)及上覆地层丹州群(下江群、板溪群、河上镇群),两者之间的构造界面,是人们争论的主题,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,同时制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。本文通过下江群甲路组地层中斑脱岩的锆石研究,精确地测定了甲路组斑脱岩锆石年龄(814.0±6.3)Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄(773.6±7.9)Ma。上述锆石年龄解决了黔桂地区新元古代晚期沉积时代问题。     

河北迁安铁矿带南部尖晶石橄榄大理岩的特征及成因探讨

本文讨论的尖晶石橄榄大理岩产于迁安太古代变质铁矿带南区黄柏峪—脑峪门一带。岩体受古断裂构造控制,没有一定层位。其全岩成分、微量元素、稀土模式、矿物学特征及碳、氧同位素资料均表现了岩浆碳酸岩特征,与沉积成因的碳酸盐岩相差甚远。据此认为,该尖晶石橄榄大理岩是区内最早的一次岩浆活动的产物。     

江南造山带西段新元古代下江群岩石地球化学特征及沉积构造环境

江南造山带西段广泛分布一套厚达万米的区域浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩岩系,其中位于武陵运动界面之上、雪峰运动界面之下的地层,在贵州称下江群、湖南称板溪群和广西称丹洲群,是研究江南古陆新元古代沉积盆地演化的重要对象之一。下江群广泛出露于黔东南地区,自下而上分为甲路组、乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组。本文选择下江群为研究对象,在广泛的区域地质路线调查和剖面测制基础上,选取代表性的剖面开展系统的岩石地球化学测试,结果显示:下江群的SiO₂含量介于6110%7506%,平均为6745%;K2O/Na2O比值较高;TFe2O3+MgO含量较低,平均574%;Sr、Nb元素整体含量较低,显示亏损;Y元素富集;轻稀土元素相对富集,重稀土则相对亏损;稀土配分模式总体为右倾,轻稀土斜率较大,重稀土趋于平坦。其中,甲路组平均微量元素含量总体与后太古代页岩的接近,而乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组的平均微量元素含量总体与上地壳接近。通过地球化学特征参数和参数判别图解,结合下江群沉积学特征,认为下江群的沉积构造环境属于一个活动大陆边缘的弧后盆地沉积环境,沉积物可能来自盆地北侧的扬子陆块和南侧龙胜岛弧。     

侵入梵净山群白岗岩锆石U-Pb年龄及白岗岩底砾岩对下江群沉积的制约

下江群代表了新元古代末期的新裂谷沉积的起点,确定下江群的时代对新元古代构造运动有着重要的地质意义。贵州印江县地区有一套新元古代白岗岩侵入到梵净山群并被下江群覆盖,在下江群底砾岩中发现大量未经搬运的白岗岩底砾岩砾石。因此,笔者对梵净山地区的白岗岩进行锆石U-Pb年代测定,获得锆石U-Pb年龄(835±5)Ma。该年龄对下江群沉积启动时间和下覆梵净山群的沉积上限均有时代的制约。结合下江群甲路组斑脱岩锆石U-Pb年龄(814±6 Ma)和考虑到武陵运动的年限,下江群沉积年代不应老于白岗岩底砾岩的年代和武陵运动的界面。     

昆阳群^40Ar-^39Ar法测年探讨晋宁运动和澄江运动的时限

昆阳群广泛分布于云南中东部地区，多数地点可见其伏于震旦系和中生界之下，主要是二套泥质岩类，碎屑岩类和碳酸盐岩类经受过区域动力变质作用的浅变质岩系，沉积年代大致为中元古审。为求得它们的确切沉积年龄，许多地质工作者作了很大的努力，据不完全计，共获得昆阳群不同层位的同位素年龄值46个，     

辽东砖庙矿区硼矿床的海相蒸发成因——来自硼、硫、碳同位素的证据

辽宁砖庙硼矿区的硼矿体呈层状或透镜状赋存于辽河群里尔峪组火山-沉积建造下部的蛇纹石化大理岩中,内部含有大量镁橄榄岩包裹体。本研究利用LA-MC-ICP-MS技术对砖庙硼矿区内的硼矿石硼同位素进行了微区原位分析,对矿石及大理岩围岩的硫、碳稳定同位素进行了系统研究。硼矿石的δ11BNIST SRM-951为12.6‰~13.9‰,具海相蒸发沉积特征;硼矿石和大理岩的δ34SV-CDT为11.6‰~24.3‰,具海相沉积成因特征;矿体上下层位中蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为–5.0‰~–0.5‰,部分未蛇纹石化大理岩的δ13CV-PDB为4.1‰~4.6‰,具有古元古代海相碳酸盐岩特有的碳同位素正异常现象。据此提出,砖庙矿区的硼矿床可能形成于海相蒸发沉积和火山喷发旋回交替的滨海环境,随后同期喷发的超基性火山岩覆盖于海相蒸发沉积成因硼矿体之上,保护了易溶的硼酸盐矿物,经后期变质和热液改造,形成目前独特的硼酸盐矿物,碳酸盐岩与超基性岩岩石组合。     

青城子铅锌矿碳酸盐矿物成因矿物学研究

青城子铅锌矿是辽河群变质岩系中的大型铅锌矿。矿体主要赋存在辽河群浪子山组火山碎屑岩建造和大石桥组碳酸盐岩建造中,其形态和产状严格受岩性、地层产状及构造断裂控制。矿体的直接围岩为白云质大理岩和云母条带大理岩等。矿石矿物主要是黄缺矿、闪锌矿和方铅矿等;脉石矿物主要为石英、方解石和白云石。矿石具有沉积、变质等地质作用所形成     

黔东地区梵净山群与下江群凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

根据黔东地区梵净山群回香坪组第6段凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(840Ma±5Ma),结合下江群芙蓉坝组碎屑锆石年龄谱系及下江群新寨组(板溪群马底驿组)凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(813.5Ma±9.6Ma),将其与广西四堡群和丹州群凝灰岩年龄进行对比。梵净山群回香坪组年龄与四堡群鱼西组凝灰岩年龄一致,2个地区均发育早期基性岩和枕状熔岩、晚期浅色花岗岩。该事件的精确定年对江南造山带西南端构造演化将有重要的地质意义。依据江南古陆新元古代低变质绿片岩的最新锆石U-Pb年龄,梵净山群(贵州)、四堡群(广西)、冷家溪群(湖南)、双桥山群(江西)与仓溪岩群(湖南)、宜丰岩群(江西)、张村群(江西),甚至与双溪坞群(浙西)在沉积年代上有一定的时间差,而上覆贵州下江群甲路组(814Ma)、广西丹州群合桐组(802Ma)、湖南板溪群张家湾组(802Ma)、江西登山群邓家组(766Ma)和浙江河上镇群骆家门组(791Ma)沉积起点的时间也不一致,但是两者之间均为角度不整合接触,反映出明显的造山事件。研究认为,不断地获得精确的地层年代数据将影响整个江南古陆变质基底的地层对比,并制约江南造山带的地质背景和成矿条件。     

荣成地区特别富^18O的榴辉岩的成因

荣成地区的M类榴辉岩特别富集18O,这样富18O的榴辉岩在大别山-苏鲁超高压变质带还尚未见报导。异常高的δ18O值表明M类榴辉岩与围岩-大理岩在变质过程中发生过强烈的氧同位素交换。稳定同位素、流体包裹体等证据揭示氧同位素交换可能发生在超高压岩石的折返过程中,由于叠加的麻粒岩相退变质作用使同俯冲的新元古代海相碳酸盐岩发生了去碳酸盐化作用,产生了富CO2的变质流体。这种退变质流体特别富18O,成为M类榴辉岩与围岩碳酸盐岩交换的媒介。所观测到的M类榴辉岩内矿物之间,以及榴辉岩与围岩大理岩之间都基本达到了高温下的氧同位素平衡。由于荣成地区各类榴辉岩记录的变质温度普遍高于大别山和苏鲁南段的榴辉岩,因此这一地区的榴辉岩在折返过程中一般都叠加有麻粒岩相和／或角闪岩相的退变质作用。退变质流体,特别是麻粒岩相退变质期间产生的富CO2流体,是造成这一地区M类榴辉岩有别于其它地区M类榴辉岩-特别富18O的根源。     

不纯碳酸盐岩的变质作用

不纯碳酸盐岩中的矿物共生组合与变质时的总压和二氧化碳分压密切相关。总压增高促使透闪石、透辉石和橄榄石等矿物生成温度增高。变质过程中岩石中流体成分的变化有两种极端情况,即渗滤作用和缓冲作用。渗滤作用下变质反应,变质矿物界线和变质矿物特征等均与缓冲作用下有所差异,以此可以区别它们。湖北宿松群和河北红旗营子群不纯大理岩是在渗滤作用下变质的。山西五台群板峪口组不纯大理岩是在缓冲加渗滤作用下变质的。     

浙西下寒武统大陈岭组沉积异常及其海啸成因初探

前人对浙西下寒武统大陈岭组沉积相分析一直存在半深水相和浅水相两种观点。大陈岭组化石极少,仅中上部产营漂浮或游泳生活的节头虫类Arthicocephalus, Arthricocephalites和Changaspis,不见底栖类化石。对大陈岭组碳酸盐岩碳氧同位素分析显示,对应于产半深水相生物化石的层位存在碳同位素正漂移,表明此处水体较深;但该组大量发育碳酸盐岩台坪相的沉积标志-鸟眼构造,与较深水相生物和碳同位素正漂移的解释结果相悖。作者在对浙西开化、常山、江山寒武系野外调查时发现大陈岭组存在一套地震-海啸沉积岩系,且海啸岩的产出层位与江山较深水相化石、碳同位素正漂移层位相当。研究认为,海啸作用可以使不同环境的沉积物相互混合,造成沉积异常,浙西下寒武统大陈岭期沉积异常是海啸事件的反映,海啸作用把较深水生物和沉积物带到浅水区沉积下来,并造成碳氧同位素短暂、急剧的正漂移。     

下江群沉积地质特征及其对华南 新元古代构造演化的约束

华南西部新元古代裂陷纪大地构造属性和原型盆地性质是一个涉及到扬子古陆在全球构造中的定位、且争议较大的基础地质问题。新元古代下江群发育于强变形变质的盐边群和弱变形变质的板溪群之间, 处于以滨浅海沉积为主的板溪群向深海沉积转化的过渡带内。下江群以浊流沉积的杂砂岩为主, 沉积物扩散方向指向西。下江群清水江组砂岩骨架颗粒统计分析表明, 物源来自再旋回造山带。常量元素地球化学特征显示, 下江群碎屑岩系形成于活动陆缘区的弧后盆地靠大陆一侧。结合盐边群、苏雄组大地构造属性及其与下江群的空间关系, 推测当时的华南西部处于汇聚型板块边缘内, 总体属弧后伸展型盆地。     

黔东南新元古界下江群甲路组沉积特征及其下伏岩体的锆石U-Pb年龄意义

黔东南地区的甲路组冲洪积相底砾岩为一套高角度不整合于四堡群变质岩系或侵入该变质岩系的花岗岩体之上的楔状地层。通过对该组大比例尺剖面实测与加密取样鉴定,确定了该地区新元古界下江群甲路组与四堡群变质岩系及刚边花岗岩体之间的沉积超覆关系,在此基础上建立了下江群的沉积演化序列。取自甲路组地层之下的花岗岩的高精度SHRIMP锆石U-Pb年龄为823±12Ma,这一年龄数据与已有的摩天岭花岗岩TIMS锆石U-Pb年龄825.0±2.4相一致,代表了黔东南地区裂谷系沉积超覆的起始年龄。而该区裂谷系沉积超覆的开启年龄略晚于这个时间,研究区内可能缺失1000～820Ma之间与拉伸系(Tonian)大致相当的地层。     

黔东南平秋金矿成因研究:来自氢、氧、硫同位素的制约

黔东南地处江南造山带西南段雪峰隆起西南端,区内金矿床(点)广布,是湘黔金矿集中区的重要组成部分。平秋金矿是该区金矿床的典型代表,其矿体产于下江群番召组浅变质火山-沉积岩,严格受北东向断裂褶皱控制。为理清其成因,对平秋金矿床含矿石英脉中的石英包裹体进行了氢、氧同位素测试。结果显示,其δD为-51.3‰~-59‰,δ18OH2O-SMOW为4.46‰~8.16‰,表明平秋金矿成矿期流体以变质水为主。对成矿期黄铁矿的硫同位素分析结果表明,其δ34S值为-1.86‰~4.55‰,而围岩下江群浅变质岩中黄铁矿的δ34S值为9.63‰~13.56‰,二者相差巨大,表明矿床中硫不是直接来自于赋矿围岩。根据上述氢、氧、硫同位素测定结果并结合区域地质背景,本文认为平秋金矿的成矿流体和成矿物质源自下伏地层的变质脱水作用,成矿作用与加里东运动造成的变质变形有关。     

河南舞阳经山寺铁矿床C-O-Si同位素成矿物质来源示踪

河南经山寺铁矿位于华北板块南缘,矿体形态为似层状、透镜状,铁建造以条带状铁矿石为主,含有少量的块状矿石,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太华群铁山庙组大理岩。为探讨矿床成矿物质来源,对铁矿床进行碳、氧、硅同位素特征进行分析和研究,研究结果表明,矿化样品方解石的碳、氧同位素组成为δ13CV-PDB=-5.2‰~-1.4‰,δ18OV-SMOW=8.5‰~16.9‰,围岩大理岩样品方解石的碳、氧同位素组成为δ13CV-PDB=-1.0‰~1.6‰,δ18OV-SMOW=20.3‰~23.4‰,说明在成矿流体与围岩发生了水-岩反应,且流体与围岩发生了同位素交换,碳同位素组成主要由海相沉积碳酸盐岩经溶解作用提供的,且受中低温蚀变作用的影响,δ18OH2O组成值变化范围较大,指示热液体系可能为岩浆水和海水的混合热液。石英辉石磁铁矿矿石中石英的硅同位素组成为δ30SiNBS-28=-1.9‰~-0.4‰,围岩浅粒岩中硅同位素组成为δ30SiNBS-28=0‰,表明条带状铁建造中硅质来源于火山喷气作用,在变质成矿作用过程中硅同位素发生了动力学分馏作用,条带状铁建造中硅质沉淀造成δ30Si显示负值,综合分析认为,经山寺铁矿应属前寒武纪海底火山-沉积环境中热水化学沉积产物。     

辽东翁泉沟硼镁铁矿矿床海相蒸发成因：来自稳定同位素地球化学证据

翁泉沟硼镁铁矿矿床呈层状赋存于南辽河群里尔裕组火山_沉积地层下部的钙镁硅酸盐岩中,是一个大型含铀硼镁铁矿矿床。文章运用LA_MC_ICP_MS硼同位素微区原位测试技术和MC_ICP_MS酸溶法硼同位素测试技术,获得硼镁铁矿矿石中δ11B值为6.9‰~8.2‰;硼镁石δ11B值为7.4‰~7.8‰;变粒岩(上盘)内电气石的δ11B值为4.2‰~4.8‰;蛇纹石化碳酸盐岩中的δ11B值为7.6‰~9.4‰。镁铁矿矿石内磁黄铁矿的δ34SV_CDT值为12.3‰~13.2‰,矿体上下层位中的蛇纹石化大理岩δ13CV_PDB值为-4.6‰~1.8‰,矿床外围同层位的大理岩δ13CV_PDB值为-1.2‰~0.1‰。文章结合该矿床内成矿地层中的蛇纹石化镁质大理岩、橄榄玄武岩和硼镁铁矿的共生关系,认为辽东地区硼酸盐矿床中的硼最初来自富硼海水,后经蒸发和变质作用而形成硼酸盐矿床。     

华南新元古代裂谷系沉积超覆作用及其开启年龄新证据

黔东南1∶5万高武幅、宰便幅区域地质调查结果表明,新元古界下江群是一套沉积超覆于中元古界四堡群之上的裂谷系楔状地层,其底部甲路组沉积底砾岩高角度(不整合)沉积超覆于四堡群复理石浊积岩之上,或沉积超覆于侵入四堡群之中的摩天岭花岗岩之上。取自该地区沉积超覆面之下摩天岭花岗岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为825.0±2.4Ma,表明该地区新元古代裂谷系开始接受沉积的时间应该晚于825±2.4Ma;而取自沉积超覆面之上甲路组底部同沉积基性火山岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为814±13Ma,这一年龄大致代表了该地区新元古代沉积超覆的开启时间,且与目前已获得的华南其它地区新元古代裂谷系沉积超覆的开启时间(820Ma)十分接近。本项研究成果支持华南裂谷系沉积超覆的开启时间为820Ma左右的观点。     

黔东南从江地区岩浆岩、构造与多金属成矿关系

黔东南从江地区位于扬子陆块与华南褶皱系的过渡带上,即江南造山带西南段(曾昭光等,2003).区内出露地层主要为中元古代四堡群和新元古界下江群及第四系,其中新元古代青白口系下江群拱洞组(Qbg)、番召组(Qbf)、乌叶组(Qbw)及甲路组(Qbj)最为发育,该套地层为浅变质沉积岩,主要为绢云母板岩及砂质板岩.     

甘肃北山勒巴泉群时代的新认识

甘肃北山地区的勒巴泉群是一套中,深变质岩系,主要由石英片岩、云母石英片岩组成,局部夹大理岩、片麻岩及磁铁矿,对其时代归属长期存在争论。作者通过野外工作,查明该群与志留系公婆泉群呈断层接触关系,对侵入该群的角闪岩脉采集样品测得Sm-Nd等时线年龄为644.5±49Ma数据;并据该群的岩石组合、变形与变质程度、含沉积变质铁矿等特征进行区域对比。作者认为该群层位与相邻白湖群基本相当,其时代应属于长城纪。     

黔东南地区新元古代下江群的地层年代及其地质意义

黔东南地区下江群是分布在江南造山带西段的一套前寒武纪浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩组合, 其地层时代归属与划分特别是区域地层对比一直未能得到很好解决.在对该区前寒武纪地层广泛而详细的剖面测制和地质调查基础上, 运用LA-ICP-MS技术, 对地层中沉凝灰岩、含凝灰质碎屑岩和碎屑岩进行锆石U-Pb年代学测试, 获得一批高精度的年龄.四堡群河村组顶部的碎屑岩和下江群乌叶组第1段顶部的含凝灰质碎屑岩、清水江组底部与中部的沉凝灰岩、平略组中上部的含凝灰质碎屑岩、隆里组中下部的碎屑岩等样品中锆石U-Pb最小年龄组的加权平均年龄分别为819.8±6.4Ma和779.5±4.7Ma、764.0±6.3Ma与(756.8±7.6Ma、756.0±13.0Ma)、733.9±8.8Ma及725.0±10.0Ma.这些数据将四堡群和下江群的时代限制为新元古代.结合研究区隆里组与长安组整合接触关系和全球低纬度南华系冰期起始年龄(717.4Ma)的地质事实, 将下江群沉积时限约束在815~717Ma之间.根据区域岩浆事件进一步约束了下江群各组段的地层时限, 并开展江南造山带下江群及其相当层位的地层划分与对比, 认为新元古代岩浆作用制约着黔东南下江群盆地的演化.