华北中—新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件

经历了古元古代晚期的变质事件(吕梁运动或称中条运动)之后,华北开始进入地台演化阶段,即从此时起开始了裂谷系的发育与演化。裂谷系可大致分为南、北两个在地表没有完全连接的裂陷槽和北缘、东缘各一个裂谷带。在华北南部的裂陷槽称为熊耳裂陷槽。熊耳群双峰式火山岩最古老的岩浆年龄约为1 800~1 780Ma,向上的中—新元古代地层有汝阳群、洛峪群等。华北北部的裂陷槽称为燕辽裂陷槽,主要由长城系、蓟县系和青白口系组成。中—新元古代(1.8~5.4Ga)的岩浆作用可以分为4期:(1)火山岩分布在长城系的团山子组和大红峪组,锆石U-Pb年龄在1 680~1 620 Ma,是晚于熊耳群的火山岩;(2)非造山侵入岩(斜长岩-奥长环斑花岗岩-斑状花岗岩)的同位素年龄在约1 700~1 670Ma;(3)在原青白口系下马岭组的斑脱岩以及侵入下马岭组的基性岩席中,得到1 380~1 320Ma的锆石和斜锆石U-Pb同位素年龄,在东缘裂谷的沉积岩中也有1 400Ma和1 300~1 000Ma的碎屑锆石;(4)在华北以及朝鲜的中—新元古代地层中,已经识别出约900Ma的基性岩墙。此外,对华北北缘的白云鄂博群、狼山—渣尔泰群和化德群的研究,证实在华北北缘的裂谷系与燕辽裂陷槽具有相同的层序与沉积历史。其中在渣尔泰群中识别出约820 Ma的火山岩。盆地分析表明,华北克拉通与相邻大陆分离时间对应于大红峪组—高于庄组沉积时间,结束后开始蓟县系沉积,为1 600Ma或为古—中元古代接替时间,也大致对应于Columbia超大陆裂解的时间。值得注意的是,华北克拉通自古元古代末至新元古代,经历了多期裂谷事件,但是期间没有块体拼合的构造事件的记录,这对于理解华北中—新元古代的演化历史以及对于理解该时期全球的构造具有重要意义。     

冀西北晚太古代岩石单元的地质关系: 对早期陆壳形成的指示

冀西北地区出露晚太古代桑干杂岩和崇礼杂岩构成的灰色片麻岩(TTG片麻岩)-麻粒岩地体和红旗营子群角闪岩相变质火山沉积岩系.本文对尚义地区红旗营子群中变质火山岩中的变玄武安山岩(角闪斜长片麻岩)进行了锆石LAMC-ICPMS定年,获得207 Pb/206Pb加权平均年龄2528±12Ma(2σ,MSWD=0.1,n=34),这一年龄代表了该岩石的形成时代.虽然这一年龄非常接近灰色片麻岩的形成时代,野外地质关系指示红旗营子群的形成早于灰色片麻岩及其中的闪长质侵入体.在灰色片麻岩分布区,红旗营子群和一些变质辉长质岩石呈岩片、透镜体或者“岩墙”状分布.变质辉长质透镜体或者“岩墙”状岩片以周边发育串珠状小透镜体,以及不见细粒边部和岩墙“手指”可以与该区分布的早元古代变质基性岩墙相区别.这些变辉长质岩石可能是红旗营子群火山岩系根部或者岩浆房的残留体,也可能部分是更早期地壳的残片.红旗营子群火山岩系的岩石化学特征可以和灰色片麻岩及闪长质片麻岩岩体分别进行对比.地(桑干杂岩和崇礼杂岩)组成了该地区晚太古代大陆二维地壳结构.认识这种地壳结构在空间上的延续性,并识别相关地质单元在时代和物质上的演化关系,可以揭示华北克拉通晚太古代大陆地壳的形成机制.     

华北陆块北缘崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类的锆石年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成

本文报道冀北崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩类岩石的锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素组成特征.它们出露在华北陆块北缘的构造单元内,侵位于中高级变质基底岩石红旗营子群中.锆石LA-ICP-MS定年结果表明,海流图花岗岩岩体记录了两期岩浆作用,即299±3Ma和254±11Ma;镇宁堡片麻状二长花岗岩和白花沟片麻状黑云母石英二长闪长岩分别形成于287±1Ma和252±3Ma.这些晚古生代花岗岩类岩石具有较低的初始~(87)Sr/~(86)Sr值(0.7062～0.7076)、低的ε_(Nd)(t)值(-18.1至-9.6)和古老的Nd亏损地幔模式年龄(2.49～1.87Ga).其锆石的ε~(Hf)(t)值变化在-13.2至-7.4之间,Hf平均地壳模式年龄值(T_(DM)~C)在2.15Ga至1.79Ga之间.锆石Hf同位素特征与全岩Nd同位素特征指示古老的华北陆块地壳物质是花岗岩浆的主要物源.在形成时代和地球化学特征上,崇礼-赤城地区晚古生代花岗岩与出露在东部丰宁-承德地区的花岗岩类岩石既有相似性,又有不同之处,可能代表华北陆块北缘不同构造背景下岩浆作用的产物.     

豫西崤山早元古代中酸性侵入岩锆石/斜锆石U-Pb测年及其对熊耳火山岩系时限的约束

熊耳火山岩系是华北克拉通早元古代晚期重要的岩浆记录,其火山作用时限的厘定对于揭示华北该时期的构造格局与演化历史有重要意义。对侵入到熊耳火山岩系顶层马家河组的石英闪长岩体中的斜锆石与锆石和花岗斑岩体中的锆石进行了高精度SIMSU-Pb定年。三个样品共58个测点,石英闪长岩体中的斜锆石207Pb/206Pb平均年龄为1789±4Ma,锆石207Pb/206Pb平均年龄1778±12Ma,花岗斑岩体中的锆石207Pb/206Pb平均年龄为1786±8Ma。这些年龄数据表明石英闪长岩体从生成到侵位是一个短暂而连续的过程,这一岩体与花岗斑岩岩体基本同期。同时,由于这两个岩体侵入到了熊耳火山岩系最顶部的马家河组,因此可以限定熊耳火山岩系的上限。结合前人的年代学数据,我们提出熊耳火山岩系的岩浆作用时限在1770～1800Ma之间,峰期为1780Ma。这一研究结果从年代学上支持熊耳火山岩系形成于快速拉张的裂谷环境。     

胶东半岛三佛山高Ba—Sr花岗岩成因

胶东半岛三佛山岩体是昆嵛山杂岩体的重要组成部分，其岩性主要由二长花岗岩组成，位于苏鲁超高压碰撞带与胶东陆块之间的缝合带中。岩石化学特点具高钾钙碱性岩石系列特征，岩体为准铝Ⅰ型花岗岩，并具有高Ba—Sr花岗岩的岩石地球化学特征，即高Ba、Sr含量，高Sr／Y、La／Yb、K／Rb值，低Y（〈13μg／g）、Yb（1．8μg／g）、Rb／Sr比值（平均为0．33），弱的Eu负异常，亏损Nb、P、Ti等高场强元素。根据该岩体岩石地球化学特征、包体岩石学特征，并结合前人对高Ba—sr花岗岩成因研究成果，笔者认为该岩体可能是幔源基性岩浆与地壳熔融的酸性端元混合而成。混合后的岩浆没有明显的长石和云母类矿物的结晶分异作用，混合岩浆最大温度在750-800℃左右。酸性岩浆的源区以石榴子石＋辉石＋角闪石＋斜长石的残留为特征。残留相物质组成特征暗示源区应位于壳幔边界，深度30km土，结合早期形成的昆嵛山二长花岗岩源区深度大于40km这一现象，表明胶东地区中生代岩石圈减薄作用在110Ma达到最大，地壳厚度恢复至正常厚度。     

全球海洋运输网络健壮性评估（英文）

The robustness of cargo ship transportation networks is essential to the stability of the world trade system. The current research mainly focuses on the coarse-grained, holistic cargo ship transportation network while ignoring the structural diversity of different sub-networks. In this paper, we evaluate the robustness of the global cargo ship transportation network based on the most recent Automatic Identification System(AIS) data available. First, we subdivide three typical cargo ship transportation networks(i.e., oil tanker, container ship and bulk carrier) from the original cargo ship transportation network. Then, we design statistical indices based on complex network theory and employ four attack strategies, including random attack and three intentional attacks(i.e., degree-based attack, betweenness-based attack and flux-based attack) to evaluate the robustness of the three typical cargo ship transportation networks. Finally, we compare the integrity of the remaining ports of the network when a small proportion of ports lose their function. The results show that 1) compared with the holistic cargo ship transportation network, the fine-grain-based cargo ship transportation networks can fully reflect the pattern and process of global cargo transportation; 2) different cargo ship networks behave heterogeneously in terms of their robustness, with the container network being the weakest and the bulk carrier network being the strongest; and 3) small-scale intentional attacks may have significant influence on the integrity of the container network but a minor impact on the bulk carrier and oil tanker transportation networks. These conclusions can help improve the decision support capabilities in maritime transportation planning and emergency response and facilitate the establishment of a more reliable maritime transportation system.     

朝鲜平南盆地古元古界-下古生界沉积岩碎屑锆石年龄谱对比及意义

中朝古陆(华北古陆)平南盆地面积~25000km~2,位于朝鲜半岛中部,发育从中元古界到下古生界地层,但经历了低级变质作用(绿片岩相及以下)。变质基底岩石中有一套角闪岩相-麻粒岩相的变质的古元古界地层。本文根据盆地不同时代沉积岩碎屑锆石/变质锆石U-Pb LA-ICP MS年龄数据讨论沉积源区的变化,并对区域演化进行制约。甑山群/杂岩为盆地基底岩系,变质砂岩样品中碎屑锆石出现ca.2500~2100Ma的年龄峰值。另外,36.5亿年的碎屑锆石是朝鲜迄今发现的最古老碎屑锆石;夕线榴片麻岩样品记录了~1850Ma(1859±9Ma)的变质年龄;推测甑山群沉积于ca.2100~1900Ma,变质于1850 Ma。黄海群局限分布于朝鲜半岛中部,碎屑锆石年龄谱显示~1850 Ma的峰值,可见~1250 Ma的年龄,推测对应物源为古元古代基底岩浆岩和变质岩系;结合其上覆直岘群的沉积时代,推测地层沉积于ca.1250~1000Ma。直岘群是平南盆地分布最广的地层之一,底部长峰组样品显示明显的~1850Ma的峰值,而其上第二个和第三个组则显示明显的ca.1400~1600Ma和ca.1000~1200 Ma年龄峰值,~1850 Ma年龄很少;推测直岘群开始沉积时,物源主体是盆地基底岩系,但之后出现大量中元古代物质;推测其沉积时代为ca.1000~900Ma。黄州群有~1850Ma和~2500Ma的峰值,另外,还有较少的ca.1000~1200Ma及1400~1600 Ma年龄,表明沉积物源主体仍是基底岩系,可能有中新元古代沉积岩(黄州群-直岘群)的再沉积。这些沉积岩碎屑锆石年龄峰值与辽东和山东半岛沉积地层相似,并且中新元古代地层中均有大量1000~1200Ma及1400~1600Ma的物质,推测可能来自华北古陆之外,如圣弗朗西斯科克拉通。     

朝鲜平南盆地埃迪卡拉系-下寒武统地层碳同位素特征

中朝古陆(华北古陆)平南盆地位于朝鲜半岛中部,广泛发育新元古界-古生界地层。根据化石记录,一般认为燕滩群(自下而上包括飞狼洞组和棱里组)主体属于埃迪卡拉系,黄州(超)群坪山组和中和组主体属于下寒武统。然而,该套地层记录的新元古界-古生界界线处在什么位置,燕滩群是否记录冰期事件(如,Gaskiers冰期),尚有争议。本文对这些地层开展了碳、氧同位素分析。结果表明,飞浪洞组δ13C值从底部+2‰开始,在+2‰和+6‰之间变化,最上部为+2‰;棱里组从下到上从0降至-7‰;坪山组在-3.1‰~0‰之间变化;中和组基本上在-1.2‰~+1.9‰范围变化。这些数据表明,原先认为有冰碛岩的飞浪洞组可能没有记录Gaskiers冰期;棱里组δ13C值与Gaskiers或Marinoan等冰期不可对比,而可能对应于埃迪卡拉系最末期的负漂移。通过将平南盆地燕滩群-黄州群地层碳同位素值变化趋势与国际地层对比,明确地层时代属于埃迪卡拉系末期-下寒武统;由于不存在明确的的不整合,燕滩群-黄州群地层可以作为这一时期连续剖面。我们认为黄州群坪山组底部含磷、含金属硫化物黑色板岩可以作为界线标志层。     

华北克拉通1．8Ga镁铁质岩墙群的地球化学特征及其地质意义：以晋冀蒙交界地区为例

华北克拉通1．8Ga镁铁质岩墙群是我国规模最大的岩墙群之一。在晋冀蒙交界地区，岩墙群表现为NNW和EW向近直立具有冷凝边结构的岩墙，它们产出于统一构造体制之下。单条岩墙的长度达几十公里，宽度0．5～100m，通常20m左右。可以根据岩墙产状和岩石地球化学特征将这些岩墙群分成三组，简记为S-Ⅰ、S-Ⅱ和S-EW，分别对应两组NNW向和一组EW向的岩墙群。岩墙的主要造岩矿物为单斜辉石和斜长石，其它矿物包括角闪石、Fe-Ti氧化物、黑云母、磷灰石、碱性长石和石英。S-Ⅱ能见到橄榄石斑晶及围绕橄榄石和单斜辉石颗粒生长的斜方辉石和角闪石反应边结构，以及斜长石正环带结构。S-Ⅰ相对低FeO(全)-TiO2-P2O5，成分为相对高MgO拉斑玄武岩，而S-Ⅱ高FeO(全)-TiO2-P2O5，由碱性到亚碱性高Fe玄武岩组成。S-EW包括高Fe拉斑玄武岩和安山岩。所有岩墙稀土总量(YREE)和轻稀土含量(LREE)较高。它们相对富集Ba、K和P，并且亏损Nb和Ta。S-Ⅱ和EW相对亏损Sr。分析表明，S-Ⅰ表现为不同程度部分熔融的特征，内部又有一定的分离结晶作用和地壳混染过程。S-Ⅱ表现为富铁贫硅(Fenner趋势)的分离结晶作用和明显的地壳混染，而S-EW表现为富硅贫铁(Bowen趋势)的演化过程，也有明显的地壳混染。我们认为岩墙群涉及两个或多个源区，可能是地幔柱背景下大陆伸展裂解的产物。     

大数据驱动下变质岩岩石学研究展望

变质岩记录了地球特别是大陆形成以来的演化历史。变质作用是地球出现固态岩石后构造演化的物质记录,是地球岩石圈的黑匣子、深部探针和指示剂,是深时地质记录最典型的地质指纹。变质岩及变质作用承载了地球特别是大陆构造演化过程以及构造体制随时代演化的研究重任。随着变质相平衡研究的发展以及相关数据资料的积累,因应大数据时代的到来,如何完善变质岩岩石学知识体系,对分散的数据进行整合,形成新一代数据平台,运用大数据方法解决前沿科学问题,成为变质岩岩石学新的学科生长点。文章总结介绍了国内外与变质岩有关的数据库（如MetPetDB、PetDB等）,并对近年的研究热点做了综述。笔者认为,大数据驱动下,可以针对一些相关科学问题先行开展研究,如：（1）早期大陆的物质、形成机制、生长过程和稳定化; （2）造山带、克拉通结构以及洋陆相互作用的过程;（3）壳-幔相互作用、接触带结构、能量、相转换与物质交换;（4）地球的热体制演化及其与大陆结构与成分演变的时空联系。