阜平杂岩中低品位磁铁矿的形成与深熔作用的关系

在中-高级变质的阜平杂岩中可以形成低品位磁铁矿.除碎屑岩中继承的磁铁矿外,新生变质磁铁矿多呈斑晶,可出现于多种岩石类型,如变基性岩、中性岩、酸性岩和变沉积岩中,表明新生磁铁矿的形成不受层位控制.磁铁矿可由物理重结晶和化学反应2种形式形成,重结晶过程主要为矿物颗粒的加粗,但没有明显的脱水反应.变质化学反应形成的磁铁矿与各单元所经受的后期变质事件改造有关,这类磁铁矿的出现与岩石中TFe的含量没有必然的联系,关键在于变质反应中是否有适量的铁组分的迁移和富集.变质反应过程中,初期黑云母变质转化形成角闪石,即变质反应不全是脱水或吸水过程,表明阜平杂岩主要的变质过程发生在含水体系中.在进一步的变质改造中,黑云母、角闪石可深熔转化形成磁铁矿.在片麻岩的含水熔融过程中,Mg、Ca优先迁移,而Fe(Ti,Al)迁移微弱,造成Fe(Ti,Al)与Mg组分的分离,残留的相对富铁组分形成磁铁矿、钛铁矿.磁铁矿结晶时没有明显的挤压或剪切,张应力可能占主导地位,相应的深熔作用主要发生在构造静应力期或体系略微抬升的过程中.     

冀东古元古代基性岩墙群的年龄及地球化学:～2.1Ga伸展及～1.8Ga变质

以往华北克拉通早前寒武纪地质的研究主要集中于东、西部陆块的2.5Ga事件及中部带的2.2~2.0Ga、1.95~1.8Ga事件的研究,最近通过工作发现东部陆块内部亦有~2.1Ga、~1.8Ga事件的记录。我们通过对冀东石门变质基性岩墙群进行离子探针锆石U-Pb测年和地球化学研究,表明基性岩墙的形成年龄为2162±27Ma,经历了1820±7.8Ma的变质作用;其围岩英云闪长质片麻岩形成于2531±14Ma,紧接着经历了2513±15Ma的麻粒岩相变质,虽与石门基性岩墙共同经历了~1.8Ga变质作用,但并没有新生的该期变质锆石记录。石门基性岩墙SiO_2含量介于50.38%~51.08%,MgO含量为4.29%~5.81%,具有较低的Mg#值(32~41),属于拉斑玄武岩类;其轻稀土略为富集,具有弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有低正的εNd(t)值(1.47)和正的εHf(t)值(1.88~8.80),其Hf模式年龄与基性岩墙的形成年龄接近,介于2206~2338Ma,推测石门基性岩墙的玄武质岩浆来自于亏损地幔的部分熔融并经历了结晶分异和地壳混染过程,形成于陆内裂谷的构造背景。本文认为~2.1Ga的岩浆活动为华北陆块在新太古代末克拉通化后,经历的一次强烈的伸展事件,可能导致了原有基底发生了裂解。     

2003年度地球化学领域基金项目评审及成果分析

2003年度共受理面上申请项目245项，在2002年(210项)较2001年(180项)增长16．7％的基础上，继续较2002年度增长了16．7％。其中自由申请项目194项、青年科学基金项目46项、地区科学科学基金项目5项。     

2004年度地球化学领域项目评审及成果分析

2004年度共受理面上申请项目260项，在2002-2003年连续2年高速增长(16．7％)后，2004年增长率减缓，较2003年度增长了6．1％，增量主要为青年科学基金。其中自由申请项目198项、青年科学基金项目55项、地区基金项目7项。     

扬子地台西缘新元古代TTG的厘定及其意义

对原划为新太古代古元古代康定杂岩的雅江桥片麻状奥长花岗岩、花滩奥长花岗岩和磨盘山花岗岩的地球化学分析表明,其具有低Mg#、Na2O>K2O,轻重稀土元素强烈分异,无或略具微弱的负Eu异常,低YbN、Cr、Ni、V、Nb、Ta、Ti,高Ba,Sr变化较大,与TTG类似。雅江桥奥长花岗岩的SHRI MP锆石U-Pb年龄测定结果为778±11Ma。初步认为本次工作所选的康定杂岩为形成于新元古代的TTG花岗岩。结合TTG的形成环境和前人研究成果,认为扬子地台西缘新元古代花岗岩是板块俯冲环境体制下玄武质洋壳部分熔融的产物。     

赞皇杂岩官都岩群时代与物源——来自黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石U-Pb-Hf同位素与稀土元素组成的约束

官都岩群是华北克拉通中部造山带赞皇杂岩中重要的变质火山-沉积岩系,经历了高绿片岩相-高角闪岩相变质,准确限定其沉积时代与物质来源对探究中部造山带新太古代-古元古代构造演化过程具有重要意义。利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪)与TIMA(矿物自动分析系统)对官都岩群中黑云变粒岩与石英岩进行了锆石矿物包体、U-Pb-Hf同位素与稀土元素原位分析。根据碎屑锆石内部矿物包体组成、阴极发光图像特征与U-Pb年龄结果,认为黑云变粒岩与石英岩中碎屑锆石中最年轻一组的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb谐和年龄分别为2 544 Ma或2 536 Ma,大致限定了其原岩的最老沉积时代,结合区内黄岔花岗岩岩体侵入官都岩群的野外地质关系,推测官都岩群沉积时代为新太古代末期,并非古元古代。官都岩群黑云变粒岩与石英岩碎屑锆石年龄图谱十分相似,最主要的峰值年龄为2 512 Ma,结合碎屑锆石内部矿物包体与结构特征,认为官都岩群主要物源为新太古代晚期中酸性岩浆岩。两阶段锆石Hf模式年龄揭示2 850～2 700 Ma为赞皇杂岩最强烈的地壳生长阶段。综合本文...     

华北克拉通古元古代地层划分与对比

华北克拉通古元古代地层分布广泛,主要集中于胶辽吉带、中部带和西部孔兹岩带三个带状区域。近年来华北克拉通古元古代地层研究取得了很大的进展,根据作者的研究和前人的大量工作,本文对华北克拉通主要的古元古代地层的组成、时代、形成的构造背景等进行了总结。发现华北克拉通古元古代底部2.47～2.35Ga间的地层普遍缺失,反映了华北克拉通地质演化历史上的一个静寂时期。～2.3Ga在华北克拉通中条山及鲁山等地发育了少量的冷口变质火山岩以及上太华岩群变质地层。大量的年代学资料表明华北克拉通以往认为时代大致始于2.5Ga的滹沱群、甘陶河群、辽河岩群、绛县群、中条群等众多地层实际年龄多集中在2.2～1.9Ga之间,而且大多数地区所划分的不同的古元古代地层在时间上是并置或叠合的,没有新老或上下关系,仅在中条山地区和五台地区的古元古代地层具有从老到新连续演化的特征。目前,古元古代早期2.4～2.3Ga的地层研究程度还不高,形成的构造背景存在岛弧和裂谷两种不同的认识,我们倾向于活动大陆边缘环境,推测在鲁山-华山-中条山-吕梁山一带存在古元古代早期的岛弧与活动大陆边缘的相互作用。2.2～1.9Ga这一阶段的地层除孔兹岩系外,通常为变质火山-沉积岩系,且火山岩基本都具有双峰式火山岩特征,表明它们应该形成于伸展环境,但对伸展的机制还存在裂谷与弧后盆地的争议,根据作者等的工作本文倾向于它们形成于陆内裂谷环境,反映了华北克拉通可能从2.2Ga开始经历了强烈的伸展活动,最终导致了原有基底的裂解。     

华北克拉通五台地区2.2～2.1Ga花岗岩的成因与构造背景

华北克拉通中部造山带内古元古代中期(2.2~2.0Ga)岩浆活动较为广泛,对探讨华北古元古代地质演化过程具有十分重要的意义。本文选择了五台地区古元古代大洼梁、王家会和莲花山花岗岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。大洼梁似斑状花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为2170±17Ma,王家会二长花岗质片麻岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄结果为2101±6Ma,3个莲花山花岗岩的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄结果分别为2117±6Ma、2110±4Ma和2143±15Ma。大洼梁花岗岩高SiO_2、富K_2O+Na_2O,低CaO,稀土元素含量较高(Eu除外),Zr、Nb、Ga和Y等高场强元素含量也较高,而Sr含量极低;同时Ga/Al比值和Zr+Nb+Y+Ce总量高,全岩Zr饱和温度高达876～968℃。该花岗岩体具有A型花岗岩的特征。王家会花岗岩和莲花山花岗岩样品也具有高硅、富碱和低镁钙特征,稀土元素具有弱到较强烈的分异,Eu负异常明显。3个花岗岩岩体微量元素都具有较高的Nb和Y值,因此具有后碰撞到板内花岗岩特征。所有花岗岩样品中锆石的εHf(t)值均远低于同期亏损地幔值,同时单阶段和两阶段模式年龄为2.4～2.6Ga和2.45～2.75Ga,明显大于花岗岩的成岩时代。这些花岗岩与五台地区新太古代晚期TTG质片麻岩具有相似的锆石Hf模式年龄。因此,结合岩石学、地球化学和同位素特征,本文倾向于认为古元古代花岗岩为新太古代TTG质片麻岩在伸展条件下部分熔融形成的。综合资料发现,华北克拉通中部带内2.2～2.0Ga岩浆事件不同地区表现有分带性。2.2～2.1Ga岩浆活动代表较早的阶段,其中部分花岗质岩石具有A型花岗岩特征,与同期的基性岩形成双峰式组合,推断其与华北克拉通古元古代中期陆内裂谷有关。     

河北阜平杂岩中阜平岩群浅粒岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

华北克拉通中部阜平地区的阜平岩群是该区分布较广的太古宙地层,经历了角闪岩相-麻粒岩相变质,其时代限定对研究阜平杂岩的早期演化过程具有重要意义。本文利用LA-MC-ICP-MS(多接收激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪)对阜平岩群元坊岩组中的浅粒岩进行了锆石U-Pb-Hf同位素原位分析,获得两期变质锆石年龄分别为2 531±15 Ma和1 943±16 Ma,并根据碎屑锆石内部结构特征和年龄结果,认为核部年龄在2 549～2 500 Ma的碎屑锆石中最大207Pb/206Pb年龄2 549±4 Ma可以代表原岩的最大沉积年龄,初步限定元坊岩组浅粒岩原岩沉积时代为2 550～2 530 Ma。锆石Lu-Hf同位素结果中,176Lu/177Hf值为0. 000 289～0. 004 262,176Hf/177Hf值为0. 281 255～0. 281 791。176Hf/177Hfi值为0. 281 230～0. 281 623,εHf(t)值为-5. 86～13. 62,变化范围较大。单阶段和两阶段模式年龄分别为2 748～2 242 Ma和2 810～2 272 Ma。根据锆石U-Pb年龄和Hf同位素结果,提出元坊岩组浅粒岩物源区主要来自新太古代TTG质片麻岩,2. 8～2. 6 Ga为阜平地区强烈的地壳生长阶段,阜平地区2. 5 Ga和1. 95 Ga变质信息分别代表华北初步克拉通化和最终克拉通化过程中的变质作用。     

扬子地台西南缘高家村岩体成因：岩石学、地球化学和年代学证据

高家村岩体辉长岩-橄榄岩中矿物组合、矿物结晶顺序及岩浆成因角闪石的普遍出现,指示矿物结晶于富含水的岩浆体系.主量元素Al2O3、CaO与MgO呈明显的负相关关系,表明斜长石并非早期堆晶相.稀土元素含量为5.97×10-6～221.32×10-6,轻稀土元素相对富集,弱-中等程度轻重稀土元素分异,辉长岩-含辉石闪长岩无明显的Eu异常,而橄榄辉长岩-橄榄岩具有较明显的正Eu异常.微量元素中,辉长岩-含辉石闪长岩类具有明显的Nb、Ta、Zr、Hf和Ti负异常,Ba、Sr正异常,同时εNd(t)为0.59～1.86,低于同期的亏损地幔值,与岛弧基性岩浆特征类似.含辉石闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄结果822±8Ma,为新元古代.综合分析认为,高家村岩体应形成于受俯冲带流体改造的亏损上地幔部分熔融.