前寒武纪古土壤的前景和问题

前寒武纪岩石的“风化剖面”或“风化层”目前日益被当作古土壤或化石土壤看待,现正开始使用标准的土壤科学技术来进行研究,尽管它们由于一般经过变形和变质,还存在许多有待解释的问题。不过,就地质上比较年轻的古土壤而言,前寒武纪时期的古土壤可揭示出许多有关遥远过去时期土壤形成的气候、生物体、母岩物质、地形     

前寒武纪基性岩墙群的地球化学特征与岩石成因讨论

基性岩墙群广泛出现在全世界前寒武纪地盾中,它的发育往往与区域性伸展构造环境有关,并可能与地幔柱有密切联系,前寒武纪出现的基性岩墙群以拉斑玄武质占绝对优势（〉８０％）,但在新太古代一古元古代高Ｍｇ的苏长质组分和苦橄质岩石也占重要位置,碱性岩类则相当稀少,而在新元古代碱性岩墙则变得重要,基性岩墙群总体以富集ＬＰＥＥ和大离子亲石元素为特征,其中在苏长岩中更为富集,基性岩墙群的岩浆有多种来源,其中苏长质岩浆主要来源于太古宙的陆下岩石圈,而拉斑玄武质岩浆多来源于主要由主体地幔组分（ＰＲＥＭＡ）构成的是幔柱,地壳混染总体说来不是造成基性岩墙同位素及地球化学特征的主要机制。     

南非卡普瓦尔克拉通早前寒武纪的富铝岩石可视为古土壤和其它分解反应产物的标志

在卡普瓦尔克拉通早太古到早元古的泥质岩和火山岩中,含Al_2O_3高于20％的岩石广泛分布。这些岩石的富铝性质归因于分解作用,当原始物质含Al_2O_3量达60％时,它从源岩滤掉并移入溶液中。这些岩石很大部分也显示含K_2O达10％的成岩环境,许多情况下,分解作用反应影响没有打乱细微构造的原岩,如在火山玻璃颗粒中的去玻璃化珍珠裂纹口。这些岩石大多数的成因可归因于地面风化时的分解作用,它们代表古土壤。对其它产状而言,在地层上下关系上排除作为古土壤的解释,这种岩石类型的成因归因于熔岩或凝灰岩在热液喷气作用下所产生的水下分解。已经表明,在绿片岩带中富铝的岩石几乎无例外的都是水下形成的,而更年轻的产地都是风化成因的,地质构造的不同引起与此相反的解释。从加拿大地盾、津巴布韦、西澳大利亚、印度和波罗的地盾所记载的相同化学成分的岩石来看,它们显示出这些岩石的保存潜力是很强的,只有进行地层关系的研究,才能作出是否一个特殊产状是风化产物还是水下分解作用产物的结论。     

闽北前寒武纪变质岩地层微量元素地球化学特征

通过闽北前寒武纪变质岩地层岩石共生组台特点以及各层组岩石多元素定量分析结果的研究,阐述了闽北前寒武纪变质岩地层微量元素地球化学特征和金、银、锡、钽等成矿元素丰度特征。统计表明,微量元素、成矿元素局部明显偏高或偏低,与混合岩化作用或后期热液叠加改造有关。     

前寒武纪板块构造(续上期)

下元古宙(25-12亿年)虽然有关推测太古宙构造方面的资料很多,但是关于25亿和12亿年之间下元古宙地壳演化资料却很少。尤其25亿和22亿年之间这一时期明显缺少全球性构造—热活动或造山运动,看来好象是以巨大沉积盆地的形成为特征,其中一些是在稳定大陆壳上发展的(例如卡普瓦尔克拉通的威特沃特斯兰—文特斯多普盆地,西澳大利亚的福特斯库—哈默斯利盆地),而其余的盆地开始与显生宙板块边缘或“地槽”型层序相类似(例如西非     

四川冕宁前寒武纪重晶石岩的地球化学特征

四川冕宁前寒武幻尤黑木群含矿重量晶石岩是一种重要的热不沉积岩，稀土总量较低，分配模式为轻稀土富集型，具明显的铕负异常和弱的铈负异常。微量元素比较贫乏，重晶石０６３６＾３４Ｓ值与海水硫酸盐相似，是在中－低温，弱碱性，具较高氧逸度及较低硫逸度的弱氧化环境下，收快速的热水沉积作用形成。     

前寒武纪时期地球外层的物理和化学演化的一般特征

对前寒武系不同部分上地壳岩石组合主要特征的分析,可阐明地球岩石圈、水圈、生物圈和大气圈的物理和化学环境演化的许多重要问题。并已得出了某些概念,但新资料,特别是有关地层和地质年代顺序的新资料,现在可允许我们对这些问题作更详细的探讨。太古代太古代的上地壳岩层多半是很特征的。它们不仅在所经历的高级变质作用方面不     

鲁西隐伏含铁岩系——前寒武纪济宁岩群地球化学特征及沉积环境

济宁岩群是分布于山东省鲁西南地区的隐伏浅变质地层,埋深大于900m,由变火山碎屑岩组、含铁岩组和千枚岩组组成,是一套海相火山-沉积岩系。岩石中SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O等亲陆元素含量高,岩石化学的成熟度指数不高,反映其源岩是鲁西TTG岩系;m值(4.75～31.86)和MnO/TiO2(0.05～0.2)值低,指示了海陆过渡性近岸浅海陆架沉积环境。富集轻稀土、重稀土平坦、铕异常不明显;微量元素K、Rb、Ba富集,贫Nb、Ti和P、Cr。Sr/Ba值(主要为0.16～0.77)小,指示沉积时的盐度较低;V/(V+Ni)值较高(>0.46),形成于还原环境。岩石的δ13CV-PDB=-4.7‰～-15‰,δ18OV-PDB=-12.1‰～-18.8‰,δ30SiNBS-28=-0.8‰～-1.2‰,数值较低,显示了热水沉积特征。济宁岩群是受华北克拉通1.8Ga大陆裂解事件影响形成的裂谷型热水沉积。     

前寒武纪含铁石英岩建造中金矿床的地质和地球化学特征

本文较为全面地概述了世界范围内产于前寒武纪含铁石英岩建造中的金矿床的地质和地球化学特征,强调了这类矿床与太古代脉金矿床相似的各种证据,提出了该类型矿床属后生成因的观点.     

玄武质和花岗质母岩上的前寒武纪古土壤中元素富集剖面

元素富集剖面图只对四个前寒武纪古土壤(二个发育于玄武岩,二个发育于花岗闪长岩上)进行解释。所有四个古土壤似乎都是原始的厚层腐泥表土土壤侵蚀残余。花岗质的古土壤发育于南非,它们下伏为29—30亿年的蓬戈拉超群(Pongola)和28—29亿年多米尼矿层(Dominion Reef)砾岩。玄武岩的古土壤,其中之一也出现于南非,它覆于文泰尔斯多尔(Ventersdorp)玄武岩之上,下伏为23亿年黑矿层石英岩;另一个玄武岩古土壤下伏加拿大地盾阿比提比带蒂米斯卡明(Timiskaming)群的27亿年砂岩。所有四个古土壤显示出向上钠流失,但重碱元素铷和铯的流失不一致。铁在富铁玄武岩母岩,向上有所减少,但在贫铁花岗质母岩,向上铁流失不一致。稀土元素比强烈现代风化期间为少。铀部分是从钍中分离,可能是由于前寒武纪风化作用期间氧化溶解的结果。     

前寒武纪地球动力学(Ⅳ):前板块体制

前寒武纪地球动力学关注地球45.6~5.43亿年期间的沉积、岩浆、变质、变形、地幔和岩石圈的动力学机制,是永恒的地球科学前沿研究内容。现今研究积累表明:早前寒武纪构造还难以完全用板块构造理论给予说明,板块构造起源的时间虽然可能因地而异,但主流认识是27~21亿年期间,华北克拉通也是如此。板块构造出现之前的前板块构造体制也业已提出了多种认识:地幔柱理论、地幔翻转、重力构造、小板块构造等,其中重力构造被认为主要发生在冥古宙的地球层圈分异阶段,尤其是45.4~44.5亿年间地核形成和地幔的岩浆海阶段。迄今,对于地壳层次的卵形构造成因,也有8种模式之多:底辟构造、中下地壳流动构造、水平渠道流、多期褶皱叠加构造、变形分解构造、龟裂-拗沉俯冲构造、卵形构造的多层Top-down流变构造、岩基侵入-挠曲分解构造等,它们皆可出现在挤压、伸展、走滑构造背景下。无论是板块构造还是前板块构造阶段,全球构造过程似乎都是Top-down机制。     

四川前寒武纪盐边群火山岩系的特征及其构造环境

盐边群分布于“康滇地轴”中段西侧的盐边县荒田至新坪一带,其时代一般认为与东侧的中——下元古代会理群时代相当,但据最近取得的同位素年龄资料,说明其时代应为中——上元古代。该群由上、下两大岩系组成。其下部为一套以枕状熔岩为主的火山岩系(本文称荒田火山岩系),厚度大于1900米,由于背斜轴部有辉绿岩侵入,因而     

南非加姆斯堡锌矿床的矿物化学特征及矿床成因

加姆斯堡锌矿床位于南非开普省西北部的纳马奎兰地区内。加姆斯堡足一个有陡边的残山,大约7公里长,宽5公里,比海平面高1150米,比周围平原大约高250米。这山的平顶面是白垩纪广泛准平原化的残余,有部分已被剥蚀形成一个内部盆地。在剥蚀盆地内边缘,该贱金属矿床呈一十大铁帽出露。 1972年开始由O′okiep铜矿公司对加姆斯进行勘查。1978年10月,根据55000米的钻探工作量确定,该区的储量为150×10~6吨,锌的平均品位为7.1％,pb为0.55％。     

湖南前寒武纪火山岩地球化学特征及产出构造环境

湖南前寒武纪火山岩有中元古代活动陆缘（初始）岛孤拉斑玄武岩，新元古代被动陆缘裂谷碱性玄武岩（次火山岩），及活动陆缘—（成熟）岛孤拉斑系—钙碱系—碱性系之火山岩套，其中的基性岩构成复理石冲断岩片，为地体的分界标志。     

辽东半岛前寒武纪结晶基底中金矿床的同位素地球化学特征

辽东半岛前寒武纪结晶基底中赋存有众多的金矿床,是中国北方重要金矿集中区之一。区内的金矿床多受辽南地体古元古代辽河群（盖县组）或其混合岩化、花岗岩化产物——花岗片麻岩的控制。对这些金矿床,目前的成因观点主要有岩浆热液成因、变质热液成因和多成因（变质热液成因;大气降水热液成因;岩浆热液成因）。同位素地球化学研究结果与多成因观点比较吻合。     

藏东前寒武纪多群与雄松群和草曲群的关系

藏东前寒武纪基底一般认为包括3套地层，即宁多群、草曲群和雄松群。研究表明：（1）宁多群包括形成于新太古（？）－古元古代成铁纪的表壳岩系、 古元古代层侵纪英云闪长质片麻岩体，并被古元古代固结纪后造山“S”型花岗岩侵入。建议改称宁多杂岩。（2）草曲群、雄松群形成于中－新元古代，宁多杂岩是其共同 的物源区，推测其间为角度不整合关系。（3）草曲群与雄松群形成时代相近，构造背景相同，彼此相邻而岩相不同， 为横向相变关系。（4）宁多杂岩构成昌都地块结晶基底，草曲群和雄松群属基褶皱基底。     

前寒武纪地球动力学(Ⅴ):板块构造起源

文中系统综述了板块构造启动时间的不同观点及其依据,并探讨了板块构造启动的三个必备条件:刚性岩石圈、俯冲作用、地幔对流循环的起源,进而探讨了前寒武纪俯冲作用、板块构造体制与现代俯冲作用、板块体制的差异。板块构造体制启动的三个缺一不可的条件:刚性、俯冲和地幔对流,直到27~21亿年期间才在全球不同地点同时满足。但现代板块构造体制起始的时间为10(或19)~8(或6)亿年,其标志性物质记录或识别标志依然是蛇绿岩建造、高压-超高压变质、岛弧型岩浆建造等。最后,系统描述了板块构造可能的启动机制和过程,为认识前板块构造和板块构造差异提供一个约束,也为推动地球动力学统一理论的思考和探索提供一些最新认识。     

前寒武纪地球动力学(Ⅱ):早期地球

早期地球(early Earth)是指冥古宙(或称dark ages,黑暗时代)的地球,也称为"Hadean Earth",即是45.6亿年至40亿年的地球。早期地球是地球科学研究的前沿,是诸多地质、地球化学理论或模型必须面对的基本科学问题。本文系统综合了与早期地球相关的研究进展,特别是近10年来的进展,以建立地质理论的各种大地质现象起源为主线,包括原始地核、原始地壳、地幔对流、岩石圈、地幔不均一性、陆壳和洋壳、水及大气圈和海洋、板块构造、早期生命等起源问题。这些都是地球科学的重大前沿科学问题,也与地球物质起源相关的宇宙起源、元素起源密切相关。原始地核出现最早,在原始地球形成之初的几个百万年内就形成了,4 450 Ma地球发生了最后一次全球整体的大规模熔融事件,地球的原始地幔和原始地核再次均一化,原始地核可能消失;4 450 Ma之后的地核大小与现今的地核大小基本一致,只是液态外核在不断冷却缩小,而固态内核在不断增大;从锆石年龄得出最早地壳大于4 408Ma,而从Sm-Nd体系获得的最早地壳年龄为4 470 Ma,比后期地核形成要早。总之,原始地壳从原始地幔中分离出来的时间大体为44.5亿年。一些最老的锆石中Nd、Hf的地球化学特征也证明原始地幔分异发生在43亿年前。岩浆抽吸后的原始地幔上部经冷却,原则上可能构成原始地壳下部的原始岩石圈地幔,从而开始出现上地幔和下地幔的分异演化。但是,地球40亿年前的原始岩石圈没有大洋岩石圈和大陆岩石圈之分。对地幔对流循环起源有3种认识,最可能产生于44.5亿年前的偶然撞击事件。地幔不均一性起源可能与地幔对流循环有关,可用地幔柱理论或地幔翻转过程给予解释,且早于板块构造体制起源,板块构造增强了其不均一性。水、大气圈和海洋的起源早于陆壳和洋壳的分异。最早的水最可靠的直接证据来自发现的最老锆石的氧同位素,表明水在40亿年前就在原始地球表面稳定存在。但是,地球最早的矿物记录残存在西澳伊尔岗克拉通中(Mt.Narryer和Jack Hills地区),为一颗44亿年的锆石。这颗最早的锆石也意味着最早的硅铝壳(陆壳)应当在44亿年前就出现了。陆壳记录远远早于板块构造在地球上运行的可靠记录,因而早期陆壳起源机制很可能是独立于板块构造体制之外的前板块构造体制制约,触发式拆沉驱动的构造-岩浆过程和3个世代的岩浆分异过程最终导致大规模TTG(陆壳)爆发式形成。水是生命起源的必备条件,因此地球生命起源时间晚于4.0Ga,化石确证生命至少起源于3.7Ga前,且生命最可能出现在海洋中的热液喷口。总之,本文概要介绍了诸多地球科学成就的菁华和前沿,也有助于全面认识与早期地球组成、结构、演化及动力学过程相关的不同学科前沿的最新重大成就。     

北京密云群含铁镁变质矿物化学特征的研究

变质岩中常见矿物的化学成分与原岩成分及变质条件之间的复杂关系是目前许多学者正在研究的问题。对于缺少特征矿物的麻粒岩地区,这个课题更为重要。本文研究密云群含铁镁变质矿物的化学成分变化规律,并认为可用比较准确地判断本区变质作用的物化条件。 密云群分布于北京密云梁半城子以南直到沙厂一带,是一套太古代的互层状黑云角