参加芬兰地质考察总结（II）—古元古代非造山的环斑花岗岩

环斑花风岩在北半球有着广泛的分布,构成一条近东西向巨型花岗岩带,在我国华北地台的北缘密云附近也有出露。环斑花风岩是由Ｓｅｄｅｒｈｏｌｍ（１８９１）命名的一类花岗岩石,其特征是具有环斑结构。一百多年来,几经研究,环斑花岗岩的定义和内涵也在不断补充和完善,特别是经过ＩＧＣＰ３１５项目的系统总结,对环斑花岗岩的含义、时代、岩石共生组合、形成的构造环境和物理化学条件有了更深入的认识。ＩＧＣＰ４２６项目实际     

参加芬兰地质考察总结(Ⅰ)——芬兰中部地块的后造山花岗岩

本文主要根据笔者对芬兰古元古代花岗岩的实地考察 ,扼要介绍芬兰中部花岗岩杂岩体中瑞芬期的后造山花岗岩的地质特点、分类、主要地球化学特征和成因。在此基础上 ,对后造山花岗岩的研究意义进行粗略的分析 ,对我国华北地块中条期的后造山花岗岩的研究现状以及与芬兰中部花岗岩杂岩体中的后造山花岗岩之间的对比和差异给予简要的评述     

参加芬兰地质考察总结（I）——芬兰中部地块的后造山花岗岩

本文主要根据笔者对芬兰古元古代花岗岩的实地考察,扼要介绍芬兰中部花岗岩杂岩体中瑞芬期的后造山花岗岩的地质特点、分类、主要地球化学特征和成因。在此基础上,对后造山花岗岩的研究意义进行粗略的分析,对我国华北地块中条期的后造山花岗岩的研究现状以及与芬兰中部花岗岩杂岩体中的后造山花岗岩之间的对比和差异给予简要的评述。     

北京密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

密云岩体位于华北克拉通东部,由环斑花岗岩和斑状黑云母花岗岩组成,是典型 A 型环斑花岗岩岩体之一。锆石的 LA-ICPMS U-Pb 年代学研究表明,密云环斑花岗岩形成于1681±10Ma 和1679±10Ma,而围岩片麻岩的原岩形成于2521±14Ma。锆石的 LA-MC-ICPMS Hf 同位素研究表明,太古代片麻岩来源于亏损地幔物质的部分熔融,从而表明2.5 Ca 是华北克拉通地壳重要的生长期;环斑花岗岩中锆石 Hf 同位素组成为δ_(Hf)(t)=～-5,两阶段模式年龄为 T_(DM2)=2.6～2.8Ga,表明它们来源于太古代新生地壳的部分熔融,密云环斑花岗岩侵位于华北克拉通大陆裂解、伸展环境,可能与全球古元古代未期Columbia 超大陆的裂解有关。     

河北省赤城县温泉环斑花岗岩的地质特征及形成时代

温泉环斑花岗岩分布于河北省赤城县温泉一带,面积约50km2。在1:25万延庆县幅区域地质调查工作的基础上,笔者研究了该岩体的产出状况、侵入关系等地质特征。结合岩石学、地球化学及同位素年龄等证据,探讨了温泉环斑花岗岩的形成时代。研究表明,该岩体为富钾、过铝、高铁、低钙、低镁A型花岗岩,形成于中元古代,相当于长城纪大红峪期,与北京市密云县沙厂环斑花岗岩可以对比。同时也为华北板块基底的克拉通化时间及其在中元古代发生的裂解事件提供了岩石学及同位素年龄依据。     

环斑花岗岩套的赤城─古北口深成岩带及元古代裂谷作用

北京裂谷北缘的赤城－古北口深断裂，是硅铝质（石英正长岩、富钾／环斑花岗岩）与铁镁质（斜长岩、辉长岩、辉绿岩）的双峰式深成岩带。Ｕ／Ｐｂ一致性年龄为１６９７±０．９Ｍａ，其岩石组合可与河北大庙斜长（辉长）岩－二长岩杂岩体类比，但铁镁质岩石较少。主体硅铝质岩石的富钾、富铁暗色矿物及钾质Ａ型花岗岩地球化学均与世界各地及密云沙厂环斑花岗岩一致。含铁橄榄石石英正长岩，代表了岩浆分离结晶初期还原条件下，太古代母岩派生的初始岩浆组成。该岩带的确定是将裂谷不同构造部位的四条东西向岩带与裂谷作用联系的关键。伴随裂谷作用拉张断裂向南呈台阶状断陷下沉，由隆起区向断陷区顺序形成了深成至浅成侵入，以至火山喷发的非造山岩浆活动。     

晋南中条山古元古代花岗岩的锆石U—Pb年龄

用单颗粒锆石U-Pb稀释法测定了中条山古元古代花岗岩的时代,获得寨子英云闪长质片麻岩、横岭关花岗闪长质片麻岩和烟庄钾长-二长花岗质片麻岩的成岩年龄分别为2321 Ma±2 Ma、2256Ma±35 Ma和2297Ma±21 Ma。结合区域地质背景和地球化学资料,认为中条山地区可能存在时限为2350～2250Ma的构造-热事件。     

北秦岭老君山和秦岭梁环斑结构花岗岩及构造环境——一种可能的造山带型环斑花岗岩

老君山和秦岭梁岩体产于秦岭造山带商丹缝合带北侧,其岩石普遍发育环斑结构,表现为碱性长石巨晶多为卵球状,有些发育斜长石外壳,有些不发育。这不同于一般花岗岩局部出现的具斜长石外壳自形碱性长石巨晶结构。在地球化学上,该岩石显示I—A型花岗岩过渡特点。区域背景、构造被动定位特点和地球化学综合分析表明,它们可能定位于后碰撞或后造山环境。这些特征与典型的元古代克拉通非造山环境中的环斑花岗岩既有相似之处,也有一定差异,而与巴西造山带中环斑花岗岩较为相似。本文认为,它们不是一般的斑状花岗岩,而是最近注意研究的环斑结构花岗岩,有可能是一种造山带型环斑花岗岩,即产于造山带中的非典型环斑花岗岩。     

吕梁地区古元古代花岗岩浆作用——来自同位素年代学的证据

古元古代吕梁变质地块位于华北克拉通中部构造带中段的西缘,其中有大量的古元古代花岗闪长质到花岗质的侵入体。根据花岗岩岩石组合和同位索地质年代学资料,吕梁地区古元古代的花岗岩浆事件可分四个阶段。在早期拉张阶段,2364Ma的盖家庄片麻状花岗岩侵位,并伴随有大陆边缘裂谷型的吕梁群的火山活动。拉张一挤压转化阶段的花岗岩浆活动,代表性产物是2150Ma左右的赤坚岭片麻状花岗闪长岩;中期的挤压阶段的花岗岩浆活动,代表性产物是2063Ma的道仁沟石英二长岩、1906Ma的惠家庄似斑状黑云母花岗岩和1848Ma的市庄细粒花岗闪长岩等;晚期的拉张阶段的花岗岩浆活动,主要有1805Ma的大草坪斑状花岗岩和1800Ma的芦芽山斑状花岗岩、云中山花岗岩等。锆石SHRIMP U-Pb年代学研究结果表明,以往划分的关帝山杂岩是由不同时期的花岗岩所组成,应以解体。可将其划分为挤压阶段的惠家庄岩体、市庄岩体和后造山阶段的大草坪岩体等。     

秦岭-昆仑造山型环斑花岗岩与世界典型环斑花岗岩的对比

通过秦岭-昆仑造山带中的环斑花岗岩同世界元古宙环斑花岗岩的岩石学、岩相学、岩石地球化学和构造环境等方面的对比研究发现,二者具有相同或一致的特征:具环斑结构,属准铝、高钾、富碱岩浆,具双峰式岩浆组合,形成于后碰撞环境,但其地球化学的某些指标、岩浆形成时代和出露的大地构造位置等有一定差异.世界元古宙环斑花岗岩的岩石化学及暗色矿物明显富铁,w(FeT)/w(FeT Mg)较高,多数在0.9以上,岩石成因类型多数是A型花岗岩,产在稳定地台区的边缘,而昆仑地区多数环斑花岗岩的w(FeT)/w(FeT MgO)＞0.8,亦较富Fe,且多数是A型花岗岩;秦岭地区的岩体铁指数相对较低,只有0.62,岩石成因类型的地球化学判据既有A型也有Ⅰ型花岗岩特征.秦岭-昆仑造山带中环斑花岗岩的显著特征是都产在造山带中,与板块缝合带关系密切,时代从元古宙到古生代直到中生代都有发现,具多旋回性.它们出现在每一个大的造山旋回晚期,即向另一个构造旋回的转折期,这在世界造山带中是十分罕见的,反映出世界上造山带与稳定区元古宙和显生宙的地幔与地壳状态是不一样的,有着不同的构造演化历史和动力学过程,表明秦岭-昆仑地区的环斑花岗岩是一种有别于元古宙稳定区的造山型环斑花岗岩.     

华北克拉通中部在古元古代时是一个造山带吗？

文中报道了笔者对华北古元古代花岗岩研究的初步结果,指出在2.0Ga前,华北东西两块地壳厚度明显不同,大体以太原为界,东部地壳很薄,中部很厚,西部较厚;至1.9~1.8Ga,在华北北部可能存在一个地壳加厚的区域,大体是东西向(或NEE向)展布的;至1.8Ga以后,华北克拉通整体垮塌了。笔者分析了现有资料,认为华北晚太古代和古元古代期间存在洋壳的依据不足,华北中部带为一造山带和碰撞带的见解也是值得进一步商榷的。     

胶辽地块古元古代花岗岩类型及成因

据辽东半岛古元古代花岗岩详细的岩石化学、地球化学研究，表明三类古元古代花岗岩的形成环境不同，属该区古元古代构造演化不同阶段的产物，即早期花岗岩（二长花岗岩）代表造山期前裂谷化阶段的产物，中期花岗岩（斜长花岗岩）代表造山期收缩碰撞阶段的产物，晚期花岗岩（环斑花岗岩）属造山期后伸展塌隐阶段的结果。     

华北克拉通北缘中段古元古代造山作用的岩浆记录:S型花岗岩地球化学特征及锆石SHRIMP年龄

华北克拉通北缘中段沿集宁-凉城-千里山一带分布着大量S型花岗岩,主要为强过铝花岗岩,少量为偏(亚)铝质花岗岩.S型花岗岩岩石地球化学的特点是SiO2含量较低(大部分＜74%),Al2O3/TiO2比值低(＜100),CaO/Na2O比值高(＞ 0.3),Rb/Sr和Rb/Ba比值较低,稀土元素和微量元素特征复杂,如Eu正异常、Eu负异常和Eu异常不明显均出现,具有中等程度的轻稀土元素富集.这种地球化学特征暗示该区S型花岗岩的源区成分为杂砂岩,形成于主动大陆边缘,且熔融温度较高,来源较深,相当于澳大利亚拉克伦造山带S型花岗岩,为高温型热造山带产物.通过对该区不同岩体锆石SHRIMP测定,该区S型花岗岩形成年代为1904～1921 Ma,该时代代表华北克拉通北缘古元古代一次造山作用的时代.     

辽吉地区古元古代花岗岩成因及对构造演化的制约

条痕状角闪二长花岗岩和斑状花岗岩类是辽吉地区古元古代花岗岩的主要类型。这两类花岗岩在成因、构造环境上一直存在争议,这使得研究者对该区古元古代的构造演化不明确。本文着重研究了这两类花岗岩的地球化学特征条痕状二长花岗岩以角闪石、磁铁矿等暗色矿物组成的条痕状构造为野外主要识别特征,具有弱负铕异常(Eu／Eu=0．47～0．65);tDM变化范围为2．40～2．82Ga;最新的测年资料表明它形成于2．175Ga左右。斑状花岗岩类以巨斑状和环斑状构造为主要识别特征,样品弱负铕异常(Eu／Eu=0．30～0．86);tDM变化范围为2．42～2．57Ga;最新的测年资料表明它形成于1．875Ga左右。统计的N(tDM)-t图解分析表明,胶辽地块古元古代深部地质过程经历了两幕岩浆底板垫托作用,底侵时代的峰值分别为2．5～2．4Ga和2．2Ga左右。利用εNd(t)-t图解,结合Pearce构造图解综合分析,本文认为晚期底侵加热作用导致了以早期底侵体和太古代老地壳为主的物源的熔融,并在裂谷背景下侵位形成角闪二长花岗岩(A型花岗岩),而斑状花岗岩类则是之后的造山运动进入后造山构造体制转换期时就位的。两幕底侵以及后期的造山运动构成了本地区在古元古代的主要构造演化过程。     

东昆仑沙松乌拉环斑花岗岩的时代及地质意义

东昆仑沙松乌拉环斑花岗岩位于南昆仑结合带,该构造带隶属于秦岭-昆仑造山带的一部分。由似斑状花岗闪长岩、花岗闪长岩和环斑花岗岩组成,主体岩性为环斑花岗岩,具特殊的环斑结构。对似斑状花岗闪长岩和环斑花岗岩进行U-Pb同位素测年,分别获得（440.6±1.1）Ma和（437±1.2）Ma的锆石U-Pb年龄,均显示其时代为早志留世。通过对其地质特征、地球化学特征等资料的研究,结合区域大地构造环境,认为沙松乌拉环斑花岗岩为碰撞造山阶段的产物,是增厚了的造山地壳的部分熔融形成的;沙松乌拉环斑花岗岩时代的精确定年不仅证实了南昆仑结合带存在加里东期花岗质岩浆活动,而且也揭示了该区存在加里东期造山型环斑花岗岩;对认识南昆仑结合带的构造演化特征和物质组成具有重要意义。     

宁夏泾源石咀子古元古代A型花岗岩的形成时代及其地质意义

对华北克拉通西缘贺兰坳拉谷南段泾源县石咀子花岗斑岩进行了岩石地球化学和年代学研究结果表明,石咀子花岗岩体具有高硅(SiO2=72.28％～76.69％)、富钾特征,Na2O+ K2O平均值7.61％,K2O/Na2O为2.17 ～7.39,Al2O3 =10.59％～11.84％,A/CNK为0.86～1.11(平均为1.01),低钙镁,岩石为高硅准铝质-弱过铝质A型花岗岩;稀土元素总量较高,为340.4×10-6～468.9×10-6,轻稀土富集,具有中等的负Eu异常,配分曲线呈典型的右倾“海鸥型”;高场强元素Ta、Nb、Ti具有明显的负异常,大离子亲石元素Rb、Ba、Th等相对富集,花岗岩具有造山后岩石地球化学特征.锆石的LA-ICP-MSU-Pb年龄为1803±15Ma,为古元古代晚期,表明贺兰坳拉谷形成于古元古代晚期,其形成与华北克拉通古元古代晚期大陆裂解过程有关.     

华北克拉通南缘古元古代晚期小河A型花岗岩体成因及其地质意义

华北克拉通南缘出露的古元古代花岗岩是研究前寒武纪地壳演化的重要载体。文章报道出露于华北克拉通南缘的小河花岗质岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学组成,探讨其岩石成因和前寒武纪地壳演化意义。小河岩体的岩性为含黑云母二长花岗岩,根据其稀土元素特征可以分为两类,第一类表现为轻稀土元素富集、重稀土亏损的右倾配分模式,具有中等分异特征,第二类具有稀土总量较低,轻重稀土分馏不明显,中稀土亏损的稀土元素分布模式,具有高分异特征。锆石U-Pb年龄表明两种类型岩石形成于～1.80 Ga,为同一期次岩浆活动。两类岩石均具有富硅、富碱和弱过铝质特征,属于高钾碱钙质—钙碱质系列;富集Rb、Th、U、K等元素,亏损Ba、Sr、P和Ti等元素。两类岩石有相同的Nd-Hf同位素组成特征,其岩浆源区可能均为华北克拉通南缘晚太古宙基底物质。此类铝质A型岩浆作用可能是与伸展体制相关的岩浆—热事件,暗示在约1.80 Ga时华北克拉通南缘为碰撞/造山后的伸展环境。     

内蒙古大青山地区古元古代花岗岩:地球化学、锆石SHRIMP定年及其地质意义

内蒙古大青山地区沿固阳-武川断裂带南侧发现一条古元古代花岗岩岩带,由石英闪长岩-闪长岩-角闪二长花岗岩组合构成.本文对其中典型代表厂汉脑包石英闪长岩、常福龙闪长岩和口子村角闪二长花岗岩进行了锆石定年和地球化学研究.地球化学上,石英闪长岩具有埃达克质花岗岩的特点,为低硅埃达克质花岗岩;大部分闪长岩具有赞岐岩的地球化学特征,部分具Closepet花岗岩特征;角闪二长花岗岩则全部具有Closepet花岗岩特征.根据锆石SHRIMP U-Pb定年,它们形成于2416~2435Ma之间,并遭受古元古代晚期构造热事件改造.表明在该区古元古代早期真正意义的板块构造已起作用,从岩浆演化的角度说明前寒武纪构造体制发生重大转变.