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。     

辽北开原地区新太古代变质深成岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄及地球化学特征

辽北开原地区新太古代变质深成岩位于华北板块北缘陆缘活动带东段,主要岩性为二长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩,其中英云闪长质片麻岩LA-ICP-MS锆石207Pb/206Pb年龄加权平均值为2489.6±9.1 Ma,为新太古代。新太古代变质深成岩属高钾钙碱性-钾玄岩,准铝-过铝质岩石系列,轻稀土元素较富集,重稀土元素相对亏损,具有下地壳或太古宙沉积岩部分熔融形成的特征。通过岩石学、岩石地球化学和构造环境及就位机制分析,结合邻区构造演化研究,认为辽北开原地区变质深成岩岩浆来自较浅的基性古陆壳局部熔融。大地构造位置可能处在洋壳与陆壳的接触带,说明新太古代清河断裂附近可能出现陆壳碰撞增生活动。闪长质-石英闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩体现了陆壳经历长时间的增生、造陆活动,已由早期的基性陆壳向现今的硅铝质陆壳转变。     

吉林省夹皮沟太古代岩石分布及变质、变形作用研究

在野外1∶10000地质填图及室内研究工作基础上,认为夹皮沟地区太古代主体岩石是中酸性侵入体(TTG),已变质成为长英质片麻岩。太古代上壳岩以包体形式分布在长英质片麻岩中。太古代岩石经历了三期变质作用和三期变形作用。太古代上壳岩经历韧性变形作用和具有麻粒岩相变质怍用,长英质片麻岩经历早期韧性变形作用和角闪岩相变质作用,而晚期经历脆—韧性变形作用和绿片岩相变质作用。低级变质作用和晚期变形作用改造、叠加早期变质作用和变形作用。     

太古代的花岗质岩石

1 概述太古宙的花岗质岩石主要为TTG质岩石。即Tonalite(英云闪长岩),Trondhjemite(奥长花岗岩),Granodiorite(花岗闪长岩)。这三种岩石统称钠质系列花岗岩。在TTG质岩石之后产出一些肉红色的钾质花岗岩(与显生宙的钾质花岗岩不同,称狭义的钾质花岗岩)。它们一般是太古宙末期的产物。TTG质岩石目前多数学者认为是太古代的古深成侵入体定位后经变形、变质作用后的产物。有些古基性侵入体受变质作用、流体交代作用改造,也可形成TTG质岩石。太古代的中酸性、酸性火山岩的变质     

鲁西地区早前寒武纪花岗岩类中镁安山质岩石系列(MA)的识别及大陆地壳生长

本文基于汇集的39个锆石SHRIMP和LA-ICP-MSU-Pb同位素年龄,186件岩石化学样品,并参考前人已有划分方案,提出鲁西地区早前寒武纪花岗岩类初步年代格架:(1)新太古代早中期(2741～2612Ma);(2)新太古代晚期(2563～2500Ma);(3)古元古代早期(2494～2435Ma)。探讨与之相对应的岩石组合和演化趋势:(1)英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1),具奥长花岗岩演化趋势;(2)英云闪长岩(T1)-奥长花岗岩(T2)-花岗闪长岩(G1)-花岗岩(G2)-石英二长岩(QM),同时兼具奥长花岗岩演化趋势和钙碱性演化趋势;(3)花岗岩(G2)-石英二长岩(QM),具钙碱性演化趋势。基于SiO2-MgO和SiO2-FeO*/MgO关系,提出T1T2G1绝大部分具镁安山质岩石系列(MA)的性质,指示它们形成于洋俯冲环境,并结合岩石组合的类型,论证了第一、二、三期花岗岩类分别形成于岛弧、大陆边缘弧和大陆碰撞环境。进而认为,第一、二、三期花岗岩类代表了新生的初始不成熟陆壳,过渡性的半成熟陆壳和成熟的陆壳。这样,鲁西地区从新太古代早中期,经新太古代晚期,至古元古代早期的花岗岩类,记录了鲁西地区大陆地壳形成的完整的地质演化过程。     

华北克拉通始太古代演化——来自冀东38亿年片麻岩锆石Hf-O同位素的记录

陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭山地区这处新发现的始太古代花岗闪长质片麻岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素分析。结果显示该样品中锆石具有自形-半自形晶形、振荡环带的内部结构,较高的Th、U含量以及Th/U比值,显示岩浆锆石特征。7个SIMS分析点给出的加权平均²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为3776±11Ma(MSWD=3.1),代表了花岗闪长质岩浆的结晶年龄,指示冀东地区存在始太古代结晶基底。这些锆石的O同位素组成(δ¹⁸O=5.81±0.13‰)与地幔锆石在分析误差范围内一致,其Hf同位素组成(ε_Hf(t)=0.09±0.31)与球粒陨石均一岩浆库类似。这些Hf-O同位素特征显著不同于冀东地区曹庄岩组中发现的始太古代碎屑锆石,说明其不可能作为曹庄岩组变沉积岩的物源区。而华北克拉通内部鞍山地区的始太古代...     

华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期（2.6~3.0 Ga）巨量陆壳增生:综述

在对一些重点地区新太古代早期—中太古代晚期（2.6~3.0 Ga）岩石的空间分布、岩石类型和形成时代作简要介绍基础上,文章总结了华北克拉通这一时代花岗质岩石的年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。新太古代早期—中太古代晚期变质基底具有如下特征:①新太古代早期—中太古代晚期岩浆作用在华北克拉通几乎连续分布,峰期为2.70~2.75 Ga;②新太古代早期—中太古代晚期岩石在华北克拉通广泛存在,主要分布在东部古陆块、中部古陆块和南部古陆块中;③新太古代早期—中太古代晚期侵入岩以英云闪长岩为主,存在奥长花岗岩和花岗闪长岩及其他类型岩石;④新太古代早期—中太古代晚期表壳岩规模很小,零星分布于花岗质岩石中,岩石类型主要为变玄武质岩石,一些地区存在变质科马提岩、变质安山质?英安质火山岩和变质碎屑沉积岩;⑤2.6 Ga可作为华北克拉通新太古代早期和晚期的界线;⑥TTG岩石的Sr/Y和La/Yb比值存在很大变化,在Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图中位于高压、中压和低压TTG分布区;除少量富钾花岗岩外,华北克拉通新太古代早期—中太古代晚期岩石大都具有亏损Nd-Hf同位素组成特征;岩浆锆石O同位素组成与全球太古宙岩浆锆石类似;⑦许多地区都具有类似地质特征,但一些地区显示出较大的独特性。新的研究进一步支持了这样的认识:与全球其他许多典型克拉通类似,新太古代早期—中太古代晚期是华北克拉通最重要的陆壳增生时期,主要区别是华北克拉通叠加了强烈的新太古代晚期岩浆构造热事件。      

鲁西地区新太古代中期岩浆活动——新甫山与上港等岩体锆石SHRIMPU—Pb定年的证据

新甫山、上港岩体分布于鲁西新太古代早期泰山岩群和英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩组成的古陆核的东北部。主要岩性为片麻状花岗闪长岩及片麻状奥长花岗岩。根据新的锆石SHRIMPU—Pb定年结果,片麻状花岗闪长岩形成年龄为（2613±12）Ma,片麻状奥长花岗岩形成年龄为（26234±9）Ma,为新太古代中期形成。在泰山桃花峪一下港之间出露的条带状英云闪长质片麻岩中奥长花岗质脉体锆石U—Pb年龄在2660～2600Ma。该期岩体是新太古代早期英云闪长质片麻岩发生变质作用与重熔岩浆作用的产物。     

太古代上地壳的双峰式模型

两个端元组分混合的数学方程是:Ax＋Bxy＋Cy十D＝0,图形为双曲线.泰勒等运用能反映当时上地壳特征的太古代细碎屑岩(尤其是页岩)的微量元素(包括稀土元素)分析结果投点,结果与理论曲线一致.表明太古代上地壳成分相当于镁铁质火山岩和长英质火山岩的混合成分.     

上陆壳的岩石地球化学成分及演化

本文综述了上陆壳成分及其变化等方面的研究进展．根据对化学分析、地质图、地层剖面和同位素年龄等资料的综合研究．确定了原始上陆壳的平均化学成分随时间而变化。太古亩高的深成岩／上壳岩比值可能部分反映了2．5Ga前有不同的地壳形成模式．后太古亩绿岩中，长英质火山岩和杂砂岩增多；在太古宙／元古宙界线，绿岩中科马提岩的含量几乎减少至零；显生宙绿合中安山岩比例增多。与早太古代相比．晚太古代和后太古宙上陆壳亏损Mg、Cr、Ni和Cc；后太古宙上陆壳富集大离子亲石元素、高场强元素和重稀土元素。上陆壳成分在太古亩／元古宙界线的变化，可能与科马提岩、TTG岩套、交代作用和和古风化作用的影响有关。     

起源于陨石碰撞的冥古代碎屑锆石

正发现于太古代沉积岩中的冥古代(40亿年)碎屑锆石是了解地球最早期历史的直接样品。锆石的Ti温度计计算显示冥古代碎屑锆石的形成温度可达700℃,另外,锆石中的包裹体存在长英质的矿物。因此,学界多认为这些锆石结晶自地壳深熔而成的花岗质熔体。其他一些地球化学研究(如Li含量和同位素组成)也支持这个看法。由此可推断,地球最早期的板块构造型式与现今相似。但是,也有部     

加拿大诺兰达的太古代不混合岩浆的——地球化学与液态岩浆构造的关系

关于本题中的颗粒状熔岩,在一般固相-液相间的反应上,富集于液态岩浆中的成分(例如稀土元素)在玄武岩质基质中的含量要比在流纹岩质颗粒中的含量为多。这是在不混合岩浆中产生的成分关系,与本地区广泛分布的太古代火山岩类的一般成分关系有所不同。 再看两种不混合液体岩浆的元素分配系数(铁镁质-长英质)与其离子半径的关系,可知离子半     

地球早期大陆地壳的形成与演化

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层(“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程：3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%～70%,厚度约为20～4...     

华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、组成特征及形成演化:综述

华北克拉通具有3.8Ga以上的演化历史,TTG是其地质记录的最重要载体。华北克拉通太古宙(特别是中太古代以前)地质演化在很大程度上与TTG岩石密切相关。在华北克拉通,始太古代(3.6~4.0Ga)TTG岩石仅在鞍本地区被发现,但冀东地区已在多种变质碎屑沉积岩中发现大量3.6~3.88Ga碎屑锆石;古太古代(3.2~3.6Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、信阳地区被识别出来;中太古代(2.8~3.2Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、胶东、鲁山等地存在;可把新太古代(2.5~2.8Ga)进一步划分为早期和晚期两个阶段:新太古代早期(2.6~2.8Ga)TTG岩石已在10余个地区被发现,新太古代晚期(2.5~2.6Ga)TTG岩石几乎在每一个太古宙基底岩石出露区都存在。野外地质、锆石定年、元素地球化学和Nd-Hf同位素组成研究表明,中太古代以前TTG岩石局部存在,主要分布于Wan et al.(2015)所划分的三个古陆块中;新太古代TTG岩石广泛分布,是陆壳增生最重要时期岩浆作用的产物。TTG岩石类型随时代变化,3.1~3.8Ga和2.7~2.9Ga TTG岩石分别主要为奥长花岗岩和英云闪长岩;2.5~2.6Ga期间花岗闪长岩大规模出现,并有壳源花岗岩广泛分布,表明这时陆壳已有相当的成熟度。奥长花岗岩轻重稀土分异程度从弱到强的时间出现在~3.3Ga;2.5~3.3Ga的TTG岩石轻重稀土分异程度变化很大,表明其形成条件存在很大差异。TTG岩石主要为新生地壳,但也有相当部分为壳内再循环产物或形成过程中受到陆壳物质影响。华北克拉通中太古代以前的主要构造机制是板底垫托或地幔翻转作用,新太古代晚期板块构造体制可能已起作用。     

华北克拉通南部早前寒武纪基底形成与演化

简要总结了华北克拉通南部鲁山地区、小秦岭地区、登封及中条山地区的早前寒武纪地质事件序列及其地质意义,并对各地区地质特征和变质演化特点进行对比。结合前人研究工作,初步探讨了华北克拉通南部早前寒武纪基底的演化特点、陆壳形成的主要时期和华北南部基底的构造区划等问题,提出几点认识:1)华北克拉通南部鲁山、中条山、小秦岭等地区均有2.7~2.9Ga岩石记录,以英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(TTG)岩石为主,它们共同构成华北南缘的古老结晶基底,并经历了新太古代晚期~2.5Ga构造-热事件,标志着华北克拉通南部在新太古代末期可能已经形成统一基底;2)华北克拉通南部主要的陆壳形成时期为中太古代晚期-新太古代,与全球其他主要克拉通一致,而古元古代早-中期则以地壳再循环为主;3)综合地质、地球化学等特点,将华北南部鲁山-小秦岭地区和中条山等地区划归为"南部古陆块",并提出该陆块呈现为一个大型的倾伏向斜构造,可能在新太古代晚期已经形成,其枢纽向南东倾斜。"南部古陆块"在新太古代末期与其它微陆块拼合,并发生了变质作用和陆壳的活化与再循环,共同指示新太古代晚期华北克拉通统一基底的形成。     

鲁乐地区早前寒武纪花岗岩类演化及大陆地壳生长

通过对太古宙和古元古代花岗岩成分判别分析,提出了鲁东地区早前寒武纪花岗岩类可能分为3期,第一期为中太古代TTG组合,发育不完全;第二期为新太古代T1T2G1组合,具有贫K2O的奥长花岗岩演化趋势;第三期为古元古代早期G2组合,仅具富K2O的钙碱性演化趋势。探讨了不同组合花岗岩的形成环境,新太古代T2T2G1组合为岛弧环境,古元古代早期为大陆碰撞环境;不同的花岗岩类岩石组合分别对应的陆壳成熟度为：T1T2G1组合为新生的初始不成熟陆壳,G2组合则为最终的成熟陆壳。鲁东早前寒武纪花岗岩类随时间从新太古代至古元古代早期的演化,记录了鲁东大陆地壳形成的完整的地质演化过程。     

冀东地区～3.8 Ga TTG岩石发现

始太古代及形成时代更古老的岩石十分稀少,任何新的发现都是对最早期陆壳形成演化研究的重要贡献。本文首次报道了华北克拉通冀东地区～3.8 Ga TTG岩石的年龄和地球化学组成。样品J2012为花岗闪长质片麻岩,J2013为侵入花岗闪长质片麻岩的花岗闪长岩脉,也遭受变质变形。两者的岩浆锆石年龄分别为3785±8 Ma和3773±6 Ma。尽管岩石的常量元素组成和形成时代类似,但稀土模式明显不同。样品J2012的TREE(稀土总量)和(La/Yb)_n比值分别为139.2×10^-6和8.44,组成特征与北美4.03 Ga Acasta片麻岩类似,岩浆作用发生在相对低压的条件下,岩浆作用过程中无石榴子石参与而有斜长石存在。样品J2013的TREE和(La/Yb)_n比值分别为163.5×10^-6和51.16。轻重稀土强烈分异要求花岗闪长岩形成于石榴子石稳定和斜长石不稳定的高压条件下。研究表明,冀东地区在～3.8 Ga时TTG岩浆作用就显示出多样性,支持了古太古代早期—冥古宙陆壳基底广泛存在的认识。根据始太古代岩石...     

矿物-TTG熔体微量元素分配及其岩石学应用

奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩岩套(TTG),是地球上最古老(太古宙)陆壳的最主要组成,通常认为是俯冲的玄武质洋壳或玄武质下地壳部分熔融产生的.目前,变质玄武岩残留矿物(石榴子石、角闪石、单斜辉石和金红石)与中酸性熔体之间微量元素分配系数的研究相对有限,这对于理解早期大陆壳的起源和生长机制无疑是十分不利的.     

内蒙古固阳地区角闪石等矿物分离结晶形成的新太古代TTG片麻岩——来自元素地球化学和热力学模拟的证据

内蒙古固阳地区存在大量的新太古代末期(石英)闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(DTTG)片麻岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年得到了石英闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩的结晶年龄分别为(2 504±11)和(2 514±7)Ma,在石英闪长质片麻岩中同时得到了约2.6 Ga的继承锆石年龄。这些石英闪长质(D)片麻岩具有相对较低的w(SiO₂)(62.08%～62.62%)和Sr/Y值(23.3～39.8),w(MgO)(2.08%～3.06%)和w(TFe₂O₃)(5.43%～6.01%)相对较高,不具有或具有弱的Eu负异常(Eu/Eu^*为0.91～0.98),轻、重稀土元素分异相对不明显((La/Yb)_N为7.59～21.60),显示岛弧钙碱性岩石的地球化学特征。结合其锆石Hf同位素组成,本文认为其形成于相对低压较浅层次古老下地壳的部分熔融,同时有幔源熔体的加入。固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质(TT)片麻岩则显示较高的w(SiO₂     

早太古代以来的板块运动,地壳增生及超大陆组合

几个太古代至元古代克拉通内可利用的古地磁资料揭示了早太古代以来的大陆板块运动,其最小平均速度可与现代板块相类比。这说明地球历史上很早就存在板块构造作用,并且,地壳岩石中年龄达3.9Ga的高级片麻岩组合的保存也需要有一个较厚的壳下岩石圈“根”存在于早期大陆之下,它在早太古时期把下地壳从较高的地幔热流中保护起来。上地幔不相容稀有元素在世界范围内的明显亏损表明,至少在38亿年以前就存在刚性的,并很可能是巨大的岩石圈板块,但目前的资料还不能识别这一巨型地壳的成分。早太古代片麻岩-绿岩-花岗岩地体中的构造型式主要是类似于现代碰撞带中所发现的那种早期水平构造,并且,上壳岩石组合与英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)成分的正片麻岩呈构造互层,从而导致了地壳的明显增厚和麻粒岩的形成。许多TTG岩套可能是与俯冲作用有关的岩浆弧建造,某些太古代绿岩带已被认为是蛇绿岩。但仍缺少有关太古代真正洋壳的确切证据,许多TTG组合的同位素分馏系列揭示