北大别白垩纪花岗岩中发现2.65 Ga新太古代继承锆石

<正>1研究目的（Objective）太古宙岩石是研究大陆地壳早期形成与演化最重要的载体,在探讨早期地壳物质成分、地壳增生与再造以及早期地球构造体制和板块构造启动时限等方面尤为重要,因此长期以来备受地学界关注。然而,华南板块的太古宙岩石出露较为稀少,目前仅在扬子北缘的崆岭、钟祥、鱼洞子、大别山黄土岭和扬子西南缘地区零星出露。位于扬子陆块北缘的大别造山带经历了三叠纪华南板块与华北板块陆-陆碰撞及白垩纪巨量岩浆活动的叠加改造,但仍有少量太古宙年龄信息的报道,     

华南大陆深部探测与综合研究

华南主要构造特征为欧亚大陆边缘地壳生长和大陆增生。华南为一联合大陆，前寒武系基底由太古宙与元古宙岩石组成，元古宙有科马提玄武质绿岩和堇青石花岗绿岩。地壳的地球化学组成，从长尺度的时间函数上观察，具前进演化趋势，为原始→亏损→富集地幔→大陆地壳。核－慢分异发生在地球历史早期，而大陆的增生一直持续到现在。大陆边缘裂解构造是华南构造演化的主要形式，幕式地幔柱构造是该区地壳生长的主要动力机制。扬子－特提斯构造域为稳定、冷的地幔块，太平洋构造域为活动的热地幔软块。     

华南火成岩中捕获锆石的早元古代——太古宙U—Pb年龄信息

本文以火成岩中捕获锆石为测年对象，用单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ稀释法，对华南地区扬子地块南部和华夏地块进行了比较广泛系统的取样和测年工作。测年结果表明，华南地区火成岩中普遍存在早元古代－太古宙的捕获锆石，最大年龄达３．１Ｇａ，表明华南地壳深部在较大范围内存在早元古代－太古宙的地壳再循环物质，华南大陆地壳可能最初形成于３．１Ｇａ之前，根据捕获锆石年龄信息，华南早元古代之前大陆地壳生长生长集中于￣３．１Ｇａ，     

扬子陆核崆岭杂岩太古宙地壳演化

扬子陆核黄陵穹隆出露了目前扬子克拉通已知的最古老结晶基底——崆岭杂岩,是了解扬子克拉通太古宙地壳形成与演化的理想窗口.本文将近年来崆岭杂岩太古宙岩石的锆石U-Pb年代学、Hf同位素以及地球化学研究成果进行了总结,揭示了扬子陆核太古宙岩石时空分布规律及地壳演化的动力学过程进行了约束.结果表明,扬子陆核地壳演化过程可分为始...     

华南火成岩中捕获锆石的早元古代－太古宙U－Pb年龄信息

本文以火成岩中捕获锆石为测年对象，用单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ稀释法，对华南地区扬子地块南部和华夏地块进行了比较广泛系统的取样和测年工作。测年结果表明，华南地区火成岩中普遍存在早元古代－太古宙的捕获锆石，最大年龄达３．１Ｇａ，表明华南地壳深部在较大范围内存在早元古代－太古宙的地壳再循环物质，华南大陆地壳可能最初形成于３．１Ｇａ之前。根据捕获锆石年龄信息，华南早元古代之前大陆地壳生长集中于～３．１Ｇａ，～２．７Ｇａ，～２．５Ｇａ，～２．２Ｇａ和１．８－２．１Ｇａ几个时期。     

大别山地区约2. 5 Ga花岗质岩石的发现——扬子基底太古宙—元古宙之交陆壳的直接证据

华南由扬子和华夏地块组成,是构建东亚大陆的主要前寒武纪块体之一。扬子地块包含了华南所有已知的太古宙岩石单元,它们规模相对局限且零散分布于地块的不同部位,但碎屑和捕获/继承锆石指示了区域上太古宙地壳的广泛存在。现有的碎屑和捕获/继承锆石数据均指示扬子地块以约2.7 Ga和约2.5 Ga为主的太古宙地壳物质组成,对应全球大陆地壳快速生长与初始克拉通化的最重要阶段。然而,目前扬子地块仅有约2.7 Ga岩石的报道,约2.5 Ga岩石则相对缺乏,导致其基底地壳成分及克拉通化过程认识的不足。大别造山带是中生代扬子地块向北与华北板块俯冲、碰撞的产物,卷入并保留了大量扬子地块的前寒武纪基底,并以变质杂岩或地体的形式出露于大别山的不同部位。笔者等从大别山地区前寒武纪变质杂岩中识别出具不同岩性特征的约2.5 Ga花岗岩质岩石,报道了它们的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果。孝昌地区两个糜棱岩化黑云母花岗岩的测年结果分别为2479±17 Ma和2497±20 Ma,宿松杂岩地区两个花岗质片麻岩偏钾质,年龄分别为2491±15 Ma和2516±26 Ma。结合区域地质证据,认为大别山地区可能存在较为广泛的...     

前言

孙大中院士是我国地学界知名的科学家。他一生勤于实践，勇于探索，在教学和科研工作中都展示出他的才华。40多年来，他主要从事前寒武纪地质、地球化学研究。从华北到华南，从太古宙到元古宙，从地表到深部，他所涉及的相关领域宽、地域广，加之长期而系统研究的优势，使他在该领域多有建树。他通过对我国前寒武纪基底的研究，总结出我国大陆地壳的地球化学性状、地壳增长方式和主要增长阶段等演化规律，并与世界其他主要地区对比，指出中国前寒武纪地质的特点和研究重点。中条山和冀东是他研究前寒武纪地质的两个最主要的基地，为这两个地…     

新疆大陆基底分区模式和主要地质事件的划分

在同位素年代学和地球化学研究的基础上，概括了1982～2000年间的同位素年代学和地球化学研究成果，特别是1987～2000年"305"项目的研究成果。展现了近年来对新疆大陆前寒武纪基底同位素年代学研究的新成果塔里木北缘灰色片麻岩锆石U-Pb年龄为2600Ma，西昆仑基底石榴黑云母片麻岩中的锆石U-Pb一致年龄则为 （2048±20）Ma，阿尔金灰色片麻岩锆石U-Pb上交点年龄为（1820±277）Ma，测定了东天山星星峡群片麻岩的锆石U-Pb上交点年龄为（1404±18）Ma，与1986年的结果一致（1400±42）Ma，获得西天山温泉群、那拉提群和木扎尔特群混合岩化片麻岩中锆石U-Pb年龄分别为（821±11）～（798±8）Ma，（882±83）Ma和（707±7）Ma；基于Sm-Nd模式年龄统计结果，将新疆大陆基底分为5个区域，即塔里木大陆太古宙－古元古代（3.2～2.2）Ga基底区，昆仑-阿尔金造山带古元古代基底区（2.0～1.8）Ga，天山古中元古代基底区（2.1～1.7）Ga，准噶尔为年轻地壳基底区（1.4～0.7）Ga和阿尔泰古元古代、中新元古代复合基底区（≤2.6～2.4Ga,1.5～0.9Ga）；基于多年研究的积累，并综合了国内外一些可以应用的同位素年代学研究结果，提出以塔里木太古宙大陆地核向南、北逐步增生的新疆大陆地壳基底演化模式；确定了新疆大陆地壳构造演化中15次主要地质事件的时限为（3000～3200）Ma；2800Ma；2600～2500Ma；2200Ma；2000～1700Ma；1400Ma；1000Ma;；800Ma；700～>500Ma；520～480Ma；450Ma；360～300Ma；300～250Ma；210～135Ma；65～5Ma。这些同位素年代学和Nd同位素示踪研究结果无疑将成为进一步探讨新疆大陆地壳构造演化的一些重要依据。     

班韦卢地块和伊鲁米德带区域地质及构造演化特征

"变质克拉通"作用为稳定克拉通的被动边缘受到陆内碰撞作用的影响而发生变质作用和岩浆作用。班韦卢地块位于赞比亚东北部,被认为是坦桑尼亚克拉通或刚果克拉通的变质克拉通边缘,伊鲁米德带位于班韦卢地块的东南部,为其元古宙变质克拉通边缘。本文通过对两者的基底、地层和岩浆岩特征的系统整理研究,发现元古宙变质基底从北向南随变质作用的增强,由片岩类渐变为片麻岩类,这可能是由于两者构造层位的不同和遭受变质克拉通作用的期次不同共同造成或其中之一造成的。穆瓦超群大规模沉积作用年龄为1800Ma左右,姆波洛科索群沉积碎屑主要来源于盆地南部的变质基底,锆石年龄显示含少量太古宙地壳组分。多期次的岩浆岩具有相似的地球化学性质,其来源可能为太古宙地壳的局部熔融作用。根据地层和岩浆岩特征,可以将构造演化分为3个阶段:班韦卢地块和伊鲁米德带"变质克拉通"阶段(≥1880Ma)、稳定沉积阶段(1880Ma~1050Ma)和伊鲁米德带"变质克拉通"阶段(≤1050Ma),不同阶段地幔岩浆加入量较少,但可作为热源导致太古宙地壳多次熔融而形成元古宙地质体。     

大别山地区约2. 5 Ga花岗质岩石的发现——扬子基底太古宙—元古宙之交陆壳的直接证据

南由扬子和华夏地块组成,是构建东亚大陆的主要前寒武纪块体之一。扬子地块包含了华南所有已知的太古宙岩石单元,它们规模相对局限且零散分布于地块的不同部位,但碎屑和捕获/继承锆石指示了区域上太古宙地壳的广泛存在。现有的碎屑和捕获/继承锆石数据均指示扬子地块以约2. 7 Ga和约2. 5 Ga为主的太古宙地壳物质组成,对应全球大陆地壳快速生长与初始克拉通化的最重要阶段。然而,目前扬子地块仅有约2. 7 Ga岩石的报道,约2. 5 Ga岩石则相对缺乏,导致其基底地壳成分及克拉通化过程认识的不足。大别造山带是中生代扬子地块向北与华北板块俯冲、碰撞的产物,卷入并保留了大量扬子地块的前寒武纪基底,并以变质杂岩或地体的形式出露于大别山的不同部位。本文从大别山地区前寒武纪变质杂岩中识别出具不同岩性特征的约2. 5 Ga花岗岩质岩石,报道了它们的LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果。孝昌地区两个糜棱岩化黑云母花岗岩的测年结果分别为2479±17 Ma和2497±20 Ma,宿松杂岩地区两个花岗质片麻岩偏钾质,年龄分别为2491±15 Ma和2516±26 Ma。结合区域地质证据,认为大别山地区可能存在较为广泛的约2. 5 Ga地壳。这提供了约2. 5 Ga扬子基底地壳的直接证据,太古宙—元古宙（Ar—Pt）之交应是扬子地块原始克拉通形成与演化的重要时期。     

华南地壳演化过程及其构造格架

华南大陆基底由两大块体联合组成：即古扬子块和武夷块。古扬子块基底岩石主要为太古宙灰色片麻岩,古、中元古代科马提绿岩,新元古代蛇绿岩绿岩组成。而武夷块由角闪岩、变粒岩、浅粒岩等组成。地壳生长由西北向东南,由老到新具有由原始未分异地幔向超镁铁质→偏硅铝质→碱质前进演化。在华南大陆形成过程中,主要构造事件为两次碰撞、三次裂解的主体构造格局。大陆生长和构造动力机制均受地幔柱迁移所控制。燕山期以后,华南形成     

太古宙地壳基底的铀富集与上冲断层

在巴西巴伊亚州卡蒂特(Caetite)东北部的拉戈阿罗尔(Lagoa Roal)地区,堆积U_3O_8100,000公吨的铀矿床,产在横切太古宙基底片麻岩的韧性剪切带中。片麻岩的年龄为26亿—30亿年,变质相为角闪岩相到麻粒岩相。一般认为这种岩石形成在接近地壳基底的地方。比起上地壳,其铀的亏损特别明显。在拉戈阿罗尔的东部和西     

太古宙花岗质岩石的成因及大陆地壳演化

花岗质岩石是太古宙地体的主要组成部分,任何大陆地壳的演化模式都必须包括能够形成这些花岗质岩石的恰当的地质环境。本文在归纳总结太古宙地体中花岗质岩石的基本地质地球化学特征的基础上,将太古宙地体中的花岗质岩石划分为TTG岩系、柴苏花岗岩系和花岗岩—混合岩系,并分别探讨了三者的源岩物质和成岩过程,以及它们在太古宙大陆地壳演化过程中的作用,最后,建立了太古宙大陆地壳演化的混合模式。     

沉积物微量元素示踪地壳成分和环境及其演化的最新进展：Condie模式…

各时期初生上地壳平均化学成分是根据化学分析、地质图、地层剖面和同位素年龄估算的。太古宙上地壳的深成岩／表壳岩比值较高，在一定程度上反映了２．５Ｇａ前的一种不同模式的地壳形成作用。后太古宙绿岩序列的长英质火山岩和杂砂岩增加，太古宙一元古宙（Ａｒ／Ｐｔ）界线处科马提岩的含量几乎降到零，而显生宙的安山岩含量增加。与古太古代相比，新太古代及后太古宙的上地壳亏损Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ及Ｃｏ，且后太古宙上地壳富集Ｌ     

大青山造山带中基底再造杂岩的特征及其指示意义

大青山造山带中基底再造杂岩主要由高温韧性剪切变形变质作用的糜棱片麻岩类、部分重烙作用形成的混合岩化糜棱片麻岩类及太古宙地壳残块三部分组成。进一步研究表明该基底再造条岩不仅可以作为一个特定的构造岩性单元，属于造山带根部地壳的一部分，而且其中前两部分既不属于太古富变质上壳岩和侵入岩系，也不属于早元古代变质上亮岩，而是早元古代造山带演化过程中，变形变质作用和部分重熔作用对太古宙基底综合改造作用的产物。基底再造杂岩的研究为进一步探讨前寒武纪克拉通内硅铝壳造山作用的性质、规模和成因机制提供了极为重要的地质证据和信息。     

前寒武纪地球动力学(Ⅲ):前寒武纪地质基本特征

地球45.6~5.43亿年处于前寒武纪,具有很多独特的古气候、沉积、岩浆、变质、变形等地质特征,地幔和岩石圈的动力学机制也非常不同。本文通过总结前寒武纪地球动力学进展,系统介绍了前寒武纪地壳和岩石圈物质组成与性质、地壳生长的幕式增生特征、太古宙地幔温度和黏度变化、地壳和岩石圈厚度变化、地壳和岩石圈强度与流变结构演变。地球38~25亿年期间的热流值是现今热流值的2.5~4倍,在热的早期地球期间,下地幔热的积累比上地幔热损失快,导致周期性循环翻转,即上升的下地幔穿过干的橄榄岩固相线,并在大于150km深处经历大规模熔融。这就是太古宙大陆岩石圈地幔形成的机制和能量背景,但在太古宙以后,因地球的长期冷却,这种机制终结了。太古宙高热流值也说明太古宙热地幔难以支撑较大的地形高差,太古宙岩石圈强度也不大,在重力作用下会发生快速地形响应。但是,随着巨型基性岩墙群(大约2.75和2.45Ga)首次出现以及表壳岩系的出现,又意味着太古宙晚期地壳逐步足够刚性,允许熔体上升穿过地壳并冷却固化。前寒武纪重大地质事件的根本原因都是因为地球热振荡衰减的结果,前寒武纪地壳生长(增生)、超大陆形成、岩浆作用、成矿作用等都是不等周期、非线性的幕式演化,从TTG大规模短时间集中式形成,表明早期大陆生长模式可能以垂向增生为主。最后,探讨了冥古宙特征,大陆起源、生长和保存机制,前寒武纪超大陆重建与机制和早期地球环境-生命协同演化等前寒武纪关键科学问题和前沿。     

太古宙花岗岩研究进展

太古南花岗质岩石作为太古宙变质岩系的组成部分，占整个克拉通某底出露面积的70～80％以上，构成地球早期地壳的重要组成部分。利这套岩石的研究大体经历了岩石学研究阶段和地球动力学研究阶段。80年代以前，主要从岩石学、地球化学入手研究遭受多期变质变形作用的太古窗花岗质片麻岩的原岩性质、物质来源、成岩过程。随着以岩石圈动力学或大陆动力学为基础的全球构造观的建立和发展，太古宙花岗质岩石的研究正摆脱纯岩石学研究，步入探索早期地壳构成与演化的地球动力学研究阶段。早前寒武纪原始大陆地壳的形成与演化以及深部地质作用过程…     

塔里木克拉通北缘库鲁克塔格地块太古宙基底组成与地壳演化

塔里木克拉通太古宙岩石主要出露在库鲁克塔格、北阿尔金、铁克里克和敦煌等四个边缘基底隆起带。库鲁克塔格地块位于塔里木克拉通东北缘，其中有可靠年代学报道的太古宙岩石主要出露在库尔勒、辛格尔、兴地和帕尔岗塔格四个地区。库鲁克塔格地块的太古宙岩石主要由长英质正片麻岩(含TTG片麻岩)和少量以包体产出的斜长角闪岩组成，真正的太古宙表壳岩较少见。本次研究在库尔勒地区对长英质正片麻岩和石英岩开展锆石SHRIMP U- Pb测年分析，2个长英质正片麻岩样品的年龄分别为2695±9 Ma和2705±8 Ma；石英岩样品中的碎屑锆石核最小年龄峰为2513 Ma，石英岩有可能是太古宙沉积岩；上述岩石样品都经历了古元古代早期 (1. 9~1. 8 Ga)高级变质作用。地球化学分析发现，库鲁克塔格地块新太古代长英质片麻岩的原岩有多种岩石类型，这些长英质岩石都形成于与俯冲作用有关的岛弧构造背景。基性的斜长角闪岩和变质辉长岩可能产出于不同的背景，一部分来源于岛弧地幔楔的部分熔融，另一部分则可能来自于大洋板内，以洋脊玄武岩为主。库鲁克塔格地块太古宙岩石具有2. 7 Ga和2. 5 Ga两个年龄峰值，2. 7 Ga岩浆事件主要发生在库鲁克塔格西部地区，锆石的εHf(t)值既有正值也有负值，表明这一时期地壳生长和改造同时并存；~2. 5 Ga的岩浆活动分布范围较为广泛，全岩εNd(t)和锆石εHf(t)值以正值为主，暗示这一时期可能存在显著的大陆地壳生长。     

大青山造山带中基底再造杂岩的特征及其指示意义

大青山造山带中基底再造杂岩主要由高温韧性剪切变形变质作用的糜棱片麻岩类、部分重烙作用形成的混合岩化糜棱片麻岩类及太古宙地壳残块三部分组成。进一步研究表明该基底再造条岩不仅可以作为一个特定的构造岩性单元，属于造山带根部地壳的一部分，而且其中前两部分既不属于太古富变质上壳岩和侵入岩系，也不属于早元古代变质上亮岩，而是早元古代造山带演化过程中，变形变质作用和部分重熔作用对太古宙基底综合改造作用的产物。基底再造杂岩的研究为进一步探讨前寒武纪克拉通内硅铝壳造山作用的性质、规模和成因机制提供了极为重要的地质证据和信息。     

太古宙TTG岩石是什么含义?

太古宙TTG岩石的成因是一个热门话题,它与太古宙麻粒岩地体并称为太古宙两大疑案.TTG岩石关系到地球早期陆壳是如何形成、生长和演化的.现在流行的观点是,太古宙TTG要么产于板块消减带,要么来自加厚的下地壳,这两种说法孰对孰错?笔者认为二者证据都不充分.上述认识是将太古宙TTG与现代埃达克岩简单对比得出来的,而这种对比忽略了地质时代和构造背景的差异,正确的对比应当是在太古宙不同类型花岗质岩石之间进行.太古宙地壳异常的热,什么时候开始出现板块构造至今没有得到明确的结论.太古宙TTG是太古宙地壳的主要成分,太古宙TTG地体反映的是太古宙地壳的平均厚度,加厚是相对于正常地壳厚度而言的.太古宙地质研究存在一个明显的误区,即不恰当地运用“将今论古”的原则,“将今论古”只适合显生宙或中-新元古代.研究TTG岩石意义十分重大,对我们理解前板块构造以及板块构造何时开始的是很关键的.