额尔古纳地块基底地质构造

额尔古纳地块是额尔古纳-马门-加格达奇拼合地块中的典型代表.研究表明,其基底由前中元古代绿岩及与之伴生的花岗质杂岩组成,它们具有地壳早期演化的地质构造特征.绿岩带为典型的变质基性-酸性火山岩及部分变质沉积岩系构成的火山-沉积建造,火山岩以拉斑玄武岩为主,向上过渡为钙碱性火山岩系列,表现为双峰态型特点.花岗岩类为TTG岩系及石英二长岩-花岗岩组合.花岗岩-绿岩地体内各岩石类型的岩石地球化学特征与国外太古宙及我国华北陆台花岗岩-绿岩带内同类岩石极为相似.双峰态型火山岩及绿岩建造组合,以及类似于TH2、FII型的变质基性火山岩和长英质火山岩特征,结合高铝型英云闪长岩-奥长花岗岩组合,指示了研究区绿岩带的形成环境类似于大陆边缘弧后裂谷型火山-沉积盆地.     

成岩过程中受时间变化控制的花岗质岩石成分的演化:以芬兰东部太古宙为例

芬兰东部发育的灰色片麻岩构成了太古宙绿岩带的基底。它们是由英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩(TTG)组成的,并且是在两个性质不同的岩浆期即2.86Ga(Kivijarvi片麻岩)和2.56Ga(Naavala)之间侵位的。根据量痕元素特征建立起来的岩石成因模式显示出,TTG岩石最终是通过地幔的包括有两个阶段的一种机制所获得的:(1)地幔的熔融形成一种拉斑玄武质地壳;(2)这些拉斑玄武质重熔并转换成石榴斜长角闪岩*再产生TTG岩石。     

米仓山西缘变质杂岩地质和岩石地球化学特征

米仓山西缘变质杂岩由后河岩群和八角树片麻岩构成，而后河岩群又可分为河口变粒岩－斜长角闪岩，汪家变粒岩，构造样式表现，为卵形穹盆构造和韧性剪切带。岩石地球化学特征表明，河口变粒岩－斜长角闪岩的原岩为中酸性火山岩、拉斑玄武岩和杂砂岩、形成于洋－岛弧环境；汪家坪一岩的原岩少岩和中酸性火山岩，形成地大陆或大陆边缘环境；八角树片麻岩的原岩为英云闪长岩－奥长花岗岩－花岗闪长岩岩套。因此变质杂岩应形成于早前寒武     

钠质与钾质中酸性岩浆的成因：玄武质岩的高压熔融实验研究

在温度８５０～１３００℃，压力１．５～３．５ＧＰａ和含约２％水的条件下进行了碱性玄武岩和拉斑玄武质岩的熔融实验，实验和研究结果表明：（１）含饱和水的拉斑玄武岩在低的部分熔融程度下可以熔出花岗岩，而含不饱和水时只能熔出英云闪长质岩；（２）含不饱和水的钾质和钠质碱性玄武岩在低的部分熔融程度下分别可以熔融出花岗岩和奥长花岗岩，因此，太古宙广泛发育的奥长花岗岩说明当时的玄武岩质地壳是贫钾的，太古宙地壳不存     

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9~+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。     

俯冲的大陆岛弧--柴北缘片麻岩的地球化学和同位素证据

柴北缘早古生代高压—超高压变质带的片麻岩分为花岗质片麻岩和副片麻岩 ,花岗质片麻岩的原岩形成于新元古代 (90 0～ 10 0 0 Ma) ,岩石类型为英云闪长岩 -奥长花岗岩 -石英二长岩 -花岗岩 ,非活动性元素的特征类似于岛弧环境形成的花岗岩。副片麻岩的原岩可能为富铝的沉积岩 ,其稀土元素特征类似于 PAAS(后太古宙澳大利亚的平均页岩 )的稀土元素分布 ,非活动性元素的特征与大陆岛弧沉积岩的特征类似。根据花岗质片麻岩与副片麻岩的共生关系结合其地球化学特征推测它们的原岩形成于岛弧环境。鱼卡河花岗质片麻岩的εNd(t) =3.2 (t=1.0 Ga) ,TDM=1.3Ga,表明岩浆源区有大量起源于亏损地幔的初始地壳物质。而落凤坡、锡铁山、沙柳河的花岗质片麻岩与副片麻岩的 Sm - Nd同位素组成类似 ,εNd(t) =- 3.4～ - 7.3(t=1.0 Ga) ,TDM=1.8～ 2 .2 Ga,表明岩浆源区为先存的大陆地壳 ,两类片麻岩地球化学特征的相似性说明岩浆源区的成分类似于变质沉积岩的组成。这项研究说明柴北缘早古生代的深俯冲卷入了大量的大陆岛弧岩石。     

辽西太古代建平变质杂岩的地球化学和变质作用的PTt轨迹

太古代建平变质杂岩主要由高Na/K比的、原岩为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列(TTG)侵入岩的中性麻粒岩和片麻岩、少量变沉积岩、基性麻粒岩、斜长角闪岩和变超基性岩组成。各类岩石具有明显不同的地球化学特征。结合野外关系考虑,斜长角闪岩和基性麻粒岩可与世界其他高级区内的变质拉斑玄武岩对比;TTG片麻岩,中性麻粒岩、紫苏花岗岩和斜长质片麻岩可能由镁铁质源岩部分熔融而成。变质作用的演化轨迹为反时针型。因此,本区可与冀东、内蒙、南印度和苏格兰的刘易斯等高级地体对比。     

太古宙变火山岩区地球化学不连续性和太古宙地壳的发展

太古宙最大的绿岩带(27亿年)由厚层(12—15公里)铁镁质到长英质的变火山岩系组成,这种变火山岩系一般由于地幔—地壳作用的结果而具有稳定而不连续的地球化学类型,在典型的太古宙变火山岩系中,厚(5—8公里)而稳定的拉斑玄武岩之上就是地球化学演变而产生的岩系(4—7公里厚),包括有中性的和长英质的钙—碱性岩。这种主要的地球化学不连续性表现在:从离子半径大的亲石元素(LIL)减少而具有未分离的稀土元素(REE)丰度类型的玄武岩变化到上复具有较高的离子半径大的亲石元素、分离的稀土元素类型和含较少的重稀土元素(HREE)的安山岩。次要的地球化学不连续性可把安山岩从更晚的长英质英安—流纹岩喷出岩组合和其侵入岩中分离出,并可根据离子半径的亲石元素含量的显著增加具有分离的稀土元素类型来鉴别。主要的地球化学不连续性,虽然可以把源于地幔部分熔融(或直接,或通过浅部分离作用)的岩石,与源于或者被地壳相互作用改造的地幔物质的部分熔融,或由于地壳物质部分熔融而成的岩石分开。我们认为:地幔来源的巨大火山岩的堆积可以导致沉没和火山岩堆积物下部与上部地幔物质的相互作用。在火山岩系中可以看到某些地球化学发展的岩石是地幔作用改造而来。在太古宙火山岩层的上部可以看到火山岩堆积物直接熔融后产生的长英质岩浆。这一作用叫做下陷—削减作用,是指发生在太古宙较薄而热的地壳范围内中的构造作用,由于这一作用使大量源于地幔的物质补充到地壳中去。     

大别—苏鲁超高压地体折返过程中岩石组合演化的地球化学约束

大别—苏鲁超高压地体现今的岩石组合是超高压变质岩石经历快速折返过程中各种地质作用叠加改造的最终产物, 其中拆沉、底侵、构造体制转换是改造的动力; 退变质作用、构造置换、深熔作用是改造的主要方式.超高压地体的主要岩石组合有榴辉岩、大理岩、硬玉石英岩、斜长角闪岩、片麻岩和面理化花岗岩.地质、常量、微量、同位素地球化学研究表明, 斜长角闪岩是榴辉岩退变的产物, 片麻岩、面理化花岗岩是榴辉岩退变的斜长角闪岩递进深熔的产物, 即退变榴辉岩折返到中下地壳, 初次熔融产生相当于片麻岩成分的半原地英云闪长质-花岗闪长质-花岗质岩浆, 片麻岩再次熔融产生成分相当于面理化花岗岩的A型花岗岩岩浆.      

浙南加里东期龙泉岩体年代学、地球化学特征及其地质意义

龙泉岩体是浙南地区少有的加里东期花岗质岩体。岩石学、地球化学和年代学研究显示,龙泉岩体由花岗岩-二长花岗岩组合(花岗岩类)和英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(TTG)组成,两类岩石组分普遍富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U、K,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,显示岛弧岩浆岩的特征。TTG岩石的地球化学特征显示属于典型的高压型TTG,其岩浆来源于受俯冲板片流体作用的基性下地壳的重熔作用,而花岗岩类岩石则主要源于古老地壳沉积物的部分熔融,两者均未受地幔的明显混染。锆石SHRIMP U-Pb和锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明龙泉岩体的形成时间为443±3~410±3 Ma,结合岩石地球化学特征,指示晚至泥盆纪早期,龙泉地区还存在着洋壳的俯冲作用。     

苏格兰和东格陵兰太古宙奥长花岗质与英云闪长质片麻岩的地球化学

英云闪长质—奥长花岗质成分的高Na/K比的片麻岩在苏格兰和东格陵兰太古代高级变质区中占优势。片麻岩的成分从超镁铁质变化到奥长花岗岩,但成分的分布是双模式的,特别是在角闪岩相的片麻岩带中尤是如此。英云闪长质片麻岩的Al_2O_3偏高(平均大于15%),CaO也高,但SiO_2多数低于70％,而以小型奥长花岗岩体和脉体为例外。Ba和Sr的含量高,而Sr甚至在硅质片麻岩中仍居高位。在Y与SiO_2间和TiO_2与SiO_2之间显然存在着负相关。CeN/YN比值随SiO_2而增加,主要是较富硅质片麻岩中重稀土元素大大减低的结果,其比值可以超过100。然而有些奥长花岗质岩石中,稀土总量和Ce/Yb比值是较低的。虽然Eu异常之量与总稀土的含量有关,但许多硅质片麻岩具有显著正Eu异常,而有一些奥长花岗质岩石具不明显的负Eu异常。地球化学有力地表明,假如片麻岩成分范围与分离结晶作用有关,那么角闪石则已是一种主要控制矿物相,整个片麻岩杂岩可以在地壳深部高PH_2O条件下演化而来。然而包含着初源物质的角闪岩,特别是柘榴角闪岩的部分熔融模式,看来是最能解释地球化学特征和野外关系的。片麻杂岩的较深部分在地壳矿物相生成时或稍后,转化为干的麻粒岩相组合,可能相应有变化的流体成分(富CO_2)。驱逐含水流体要伴随着K、Rb、Th和U的丢失,从而增进了片麻岩杂岩的英云闪长质一奥长花岗质的特点。     

南苏鲁造山带的超高压变质岩及岩石化学研究

在南苏鲁造山带核部，古老的表壳岩和花岗质侵人岩经历了三叠纪的超高压变质作用，在超高压变质岩石抬升过程中经历了强烈的角闪岩相退变质作用改造。据岩相学和岩石化学研究，可以区分出六大类典型超高压变质岩：榴辉岩、石榴石橄榄岩、石英硬玉岩、石榴石多硅白云母片岩、硬玉石英岩和石榴石绿辉石文石岩。这些岩石的角闪岩相退变质产物分别是斜长角闪岩、蛇纹岩、长英质片麻岩、长石石英云母片岩、石英岩和大理岩。地球化学研究揭示，榴辉岩的原岩很可能是形成在大陆内部构造环境的拉斑玄武岩，而石榴石橄榄岩可能是起源于亏损的残余地幔。石英硬玉岩原岩包括正变质的花岗岩和奥长花岗岩、副变质的酸性火山碎屑岩和长石石英砂岩。大面积分布的古老花岗岩很可能是形成在大陆或大陆边缘环境。长石石英云母片岩、石英岩和大理岩的原岩为沉积岩，与副变质的长英质片麻岩和基性火山岩—起构成了古老的表壳岩组合。双峰式的酸性和基性火山岩组合的存在也证明部分表壳岩是形成在大陆环境。因此，可以推测南苏鲁造山带核部的超高压变质岩原岩为形成在大陆板内环境的沉积岩—酸性和基性火山岩—花岗岩和奥长花岗岩建造。     

Early Paleozoic continental crust accretion in the North Qinling: Evidences from geochronology,geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopes of arc magmatic rocks in Taipingzhen areaSCIEI北大核心CSCD

二郎坪单元是位于北秦岭构造带中部的一个年轻地体,发育了大量的花岗岩类,是研究北秦岭早古生代大陆地壳增生的理想场所。本文对北秦岭构造带太平镇北英云闪长岩-奥长花岗岩体和蛮子营黑云母二长花岗岩体开展了岩石学、年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,太平镇北奥长花岗岩和蛮子营黑云母二长花岗岩的形成时代分别为468.8±2.8Ma和462.2±1.9Ma。太平镇北岩体为高硅(71.79%-78.66%)、富钠贫钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.27-0.77)的低钾拉斑-钙碱性系列岩石;蛮子营岩体为高硅(72.20%-74.90%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=0.97-1.36)的高钾钙碱性岩石。两者轻重稀土分异均较明显,均具有富集Rb、Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素的特征。太平镇北岩体和蛮子营岩体具有类似的锆石εHf(t)值(奥长花岗岩8.2-12.7;黑云母二长花岗岩8.9-13.2)、全岩(87Sr/86Sr)i(奥长花岗岩0.704038-0.705221;二长花岗岩0.703876-0.705371)和全岩εNd(t)值(奥长花岗岩1.49-2.03;黑云母二长花岗岩1.68-1.92)。研究表明,太平镇北岩体岩浆源区为玄武质弧下地壳,岩浆结晶分异作用形成英云闪长岩和奥长花岗岩;蛮子营岩体岩浆为早期形成的英云闪长岩部分熔融形成。太平镇北岩体和蛮子营岩体均形成于洋内弧的构造环境,从弧玄武岩到富钠英云闪长岩、奥长花岗岩再到富钾的二长花岗岩,代表了地幔物质经过多阶段岩浆演化形成富硅富钾长英质地壳的过程。综上,认为洋内弧的形成和岩浆演化是北秦岭大陆地壳增生的重要方式之一。     

北大别早白垩纪花岗岩类的Sm-Nd和锆石Hf同位素及其构造意义

大别造山带产出两期早白垩纪造山后花岗岩类:早期(≈132Ma)变形的角闪石英二长岩和斑状二长花岗岩具高钾的类埃达克岩的地球化学特征,形成于增厚地壳(>50km)的下地壳部分熔融;晚期(≈128Ma)未变形的花岗岩包括细粒二长花岗岩和钾长花岗(斑)岩,属于正常安山岩-英安岩-流纹岩系列岩石,它们形成于相对薄的地壳(<35km)的下地壳部分熔融。早期变形的花岗岩类中,角闪石英二长岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7066～0.7076,ε_(Nd)(t)=-20.3～-27.8,类似于扬子下地壳基性麻粒岩的Sr-Nd同位素特征,其中白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)Hf同位素初始比值(ε_(Hf)(t))和两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))分别为-29.30.5和303065Ma;我们认为角闪石英二长岩源于锆石Hf模式年龄约3.0Ga的基性下地壳部分熔融。早期斑状二长花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7078～0.7083,ε_(Nd)(t)=-15.8～-20.0,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征,其白垩纪岩浆锆石(≈132Ma)的ε_(Hf)(t)和t_(DM2)分别为-24.80.5和274434Ma。我们认为宽状二长花岗岩源于约2.7Ga的中酸性下地壳部分熔融。晚期未变形的花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7069～0.7105,ε_(Nd)(t)=-16.4～-22.1,类似于北大别英云闪长质-花岗质片麻岩的Sr-Nd同位素特征;其白垩纪岩浆锆石(≈128Ma)的ε_(Hf)(t)具有较大的变化范围(-25.2～7.4),主要峰值为-22.5±0.5,次要峰值为-16.3±0.7,并有少量正的ε_(Hf)(t)值5.8～7.4,与ε_(Hf)(t)值对应的t_(DM2)分别为2600±40Ma、2211±68Ma和743±130Ma。我们认为晚期未变形的花岗岩源于锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性下地壳部分熔融,源区夹杂新元古代新生的陆壳。在大别造山带垮塌之前(>132Ma),增厚地壳(>50km)的下地壳存在双层结构:锆石Hf模式年龄约为3.0Ga的基性下地壳基底和约2.7Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)上部下地壳.在大别造山带伸展垮塌的晚期阶段(≈128Ma),减薄的下地壳(<35km)主要为锆石Hf模式年龄约2.6～2.2Ga的中酸性(英云闪长质-花岗质)岩石,并夹杂少量新元古代Rodinia超大陆裂解时形成的新生陆壳。     

大陆的起源

太阳系固体星球都有类似的核-幔-壳结构,但唯独人类居住的地球具有长英质组成的大陆壳。太古宙大陆克拉通主要由英云闪长岩(Tonalite)-奥长花岗岩(Trondhjemite)-花岗闪长岩(Granodiorite)为主的TTG深成侵入体变质而成的正片麻岩和由基性-超基性酸性火山岩及少量沉积岩变质的表壳岩(绿岩)组成。已有的资料显示这些太古宙大陆岩石组合起源于大洋壳的部分熔融。大洋壳分为大洋盆地、洋中脊、岛弧和洋底高原(大洋岛)。前两者地壳的平均厚度只有5～10km,不可能成为形成太古宙TTG深成侵入体的场所。因此,长英质大陆或起源于板块构造体制下的岛弧,或起源于地幔柱体制下的洋底高原。板块构造体制下的岛弧模式能够很好地解释太古宙克拉通TTG深成岩的成因,即俯冲大洋板片部分熔融所形成的埃达克岩相当于太古宙高压(高Al₂O₂)型TTG,而俯冲板片脱水导致地幔楔部分熔融形成的玄武质地壳再次熔融所形成的钙碱性花岗质岩石相当于太古宙低压(低Al₂O₂)型TTG。然而,板块构造体制下的岛弧模式不能令人满意地解...     

前寒武纪地球动力学(Ⅶ):早期大陆地壳的形成与演化

冥古宙到太古宙大陆地壳主要由花岗质片麻岩区和绿岩带构造单元组成。大量的研究表明,以花岗质岩石出现为标志的大陆地壳最早的碎屑锆石记录为约4.4Ga,最早的英云闪长质-花岗闪长质片麻岩形成于约4.03Ga,最早的绿岩带层序形成于约3.8Ga。冥古宙到始—古太古代时期的花岗质片麻岩区主要由英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩组成(TTG片麻岩),中—新太古代,尤其是新太古代晚期TTG片麻岩仍然为花岗质片麻岩区的主要岩石组成,但是花岗质片麻岩的成分出现了明显的多样化趋势,最明显的标志就是出现了大量的花岗闪长岩-二长花岗岩-碱长花岗岩组合。绿岩带的组成较为复杂,早期科马提岩、拉斑玄武岩等铁镁质火山岩占主导地位,组合有BIF等沉积层序,尤其是科马提岩的出现标志着高温地幔岩浆作用占主导作用。而晚期绿岩带科马提岩占的比重已经明显较少,大量出现拉斑玄武质-钙碱性玄武质到英安质火山岩和副变质沉积层序,局部出现类玻安岩、埃达克岩的变质火山岩记录。地球动力学体制研究表明,冥古宙到古太古代以地幔柱构造体制占主导地位,从始太古代到古太古代(3.0Ga)地幔柱活动和地幔对流使岩石圈不断加厚。在地幔对流沉降部位,由于地幔对流的拖曳使其铁镁质地壳逆冲堆垛并不断增厚,其深部发生麻粒岩相-榴辉岩相变质、部分熔融形成初始的大陆地壳花岗质岩石,并孕育了早期高温状态的板块热俯冲。中太古代晚期和新太古代初期形成了以榴辉岩为标志的类现代板片俯冲的构造体制,新太古代末期尽管地幔柱构造体制在局部仍起重要作用,但是类现代板片俯冲构造体制已经成为这一时期主导的动力学体制。     

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口碧火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩（细碧岩及细碧质凝灰岩）,上部为酸性火山岩（石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩）。基性火山岩富集LREE及LIL。第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列。基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物。碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中一新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物。这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆。     

南非纳马夸活动带东缘的钙碱性火山作用——一个可能的中元古火山岛弧

Areachap群的Boksputs和Upington地层沿南部非洲纳马夸活动带东缘分布,含斜长角闪岩,其化学成分显示它们是与岛弧有关的岩石的变质产物。 Areachap群Jannelsepan组的主要岩石类型是斜长角闪岩,据其矿物成分进一步分为块状斜长角闪岩和辉石斜长角闪岩。Boksputs地层中的块状斜长角闪岩在化学成分上与低钾岛弧拉斑玄武岩类似,而辉石斜长角闪岩在性质上则稍具一些钙碱性特征。Upington地层中的块状斜长角闪岩主要呈钙碱性趋势,而辉石斜长角闪岩为明显的橄榄玄粗岩性质。两组变质火山岩地层化学成分上的差异可根据岛弧倾向和岛弧成熟度来解释。与之共生的凯穆斯岩套中花岗岩侵入体的位置表明这两组地层很可能表示是一个原来为北西走向,南西-北东倾向的岛弧系。但是,也不排除南-北倾向的可能性。岩石的化学成分特征可作为岛弧成熟度的标志,由此判断:Upington地层为中元古岛弧的成熟单元,而Boksputs地层则为不成熟单元,Areachap群是有俯冲带环境特征的增生产物。     

冀北太古代花岗质片麻岩的成因

冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示~2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。     

碧口群火山旋回及其地质构造意义

通过详细的野外剖面观察和室内岩石地球化学研究,将碧口群火山岩划分为3个火山旋回,每个旋回下部为基性火山岩(细碧岩及细碧质凝灰岩),上部为酸性火山岩(石英角斑岩或石英角斑质凝灰岩).基性火山岩富集LREE及LIL.第一旋回基性火山岩属碱性系列,第二、三旋回基性火山岩属拉斑玄武岩系列.基性火山岩浆形成于与洋岛玄武岩类似的地幔柱源,其中第三旋回基性火山岩浆晚期受岩石圈地幔混染;酸性火山岩为地壳重熔作用的产物.碧口群火山岩属大陆裂谷双峰式火山岩系,是中一新元古代扬子地块北缘大陆拉张作用的产物.这种拉张作用是秦岭造山带从震旦纪开始的大规模扩张作用的先兆.