龙泉关韧性剪切带的年代学研究

龙泉关韧性剪切带位于山西、河北两省分水岭以西的狭长地区内。本研究的考察路线为阜平县龙泉关乡至长城岭公路沿线,穿过了韧性剪切带。对龙泉关构造岩进行了石英包裹体测温和矿物对氧同位素温度计测温,该剪切带的形成温度大于460℃,大于黑云母的K-Ar封闭温度。超糜棱岩及两侧岩石中七个黑云母等矿物的Ar-Ar定年和全岩Rb-Sr定年表明,该剪切带形成于1952-1914Ma前后,在韧性剪切过程中Sr同位素有可能重新达到均一化。锆石的U-Pb年龄为2506Ma,它代表原岩的形成时代。     

胶北地块早元古代钙硅酸盐岩与高压基性麻粒岩成因及地质意义

胶北地块发育一套早元古代变质杂岩,主要由浅变质到中高级变质的滨海相至浅海相的沉积岩系列组成,属于胶-辽-吉构造活动带的一部分。其中具有顺时针变质作用PT轨迹的高压基性麻粒岩和高压泥质麻粒岩指示了造成该带闭合的碰撞构造过程。本文研究与高压基性麻粒岩密切共生的钙硅酸盐岩。首先根据矿物反应关系研究,确定钙硅酸盐岩是由含石榴石的基性麻粒岩经钙质交代形成的。进一步采用残留单斜辉石-石榴石组合、退变矿物组合,并根据SACMF体系矿物组合演化的PT视剖面图,计算得出钙硅酸盐岩经历了早期温压条件为780~850℃、1.0~1.1GPa的变质作用和晚期温压条件为400~650℃、0.6~0.75GPa的退变质作用和交代作用,从而得出顺时针的P-T轨迹。这一结果表明,钙硅酸盐岩形成于陆-陆碰撞过程的晚期阶段,是高压基性麻粒岩在折返过程中经历退变质和Ca质交代联合作用的结果。钙硅酸盐岩的形成机制及其与石榴石基性麻粒岩原岩的成因联系的确立,丰富了对于碰撞变质地块抬升过程及其岩石学效应的认识。     

苏鲁超高压带北部中生代岩浆侵入活动与同碰撞—碰撞后构造过程：锆石U-Pb年代学

苏鲁超高压变质带北部威海地区发育大量中生代侵入体。本文报道了新的同位素稀释法和 SHRIMP 锆石 U-Pb 同位素年龄数据,确认该区中生代侵入岩浆活动主要有三期,分别是三叠纪晚期～210Ma,侏罗纪晚期160～140Ma 和白垩纪早期～110Ma。三叠纪晚期主要是橄榄安粗岩系列的侵入体,包括邢家碱性辉长岩(211±5Ma 和213±5Ma),甲子山辉石正长岩(211.9±1.5Ma 和209.0±6.5Ma),槎山正长花岗岩(205.7±1.4Ma),它们的形成可能指示深俯冲大陆的板片断离作用。侏罗纪晚期主要有垛崮山花岗闪长岩体(161±1Ma),文登花岗岩体(160±3Ma)和昆嵛山花岗岩体(142±3Ma)。大量700～800Ma 的继承锆石指示这些花岗岩是俯冲的扬子板块部分熔融的产物,它们可能起因于碰撞加厚地壳的拆沉作用。白垩纪早期的侵入体代表性的有六度寺辉石闪长岩(114.5±0.8Ma),秦薄顶钾长巨斑状花岗岩(114±1Ma),三佛山钾长斑状花岗岩(113±1Ma)和伟德山花岗岩(108±2Ma)。这些高钾钙碱系列侵入体,是中国东部普遍发育的岩石圈减薄过程中强烈的壳幔相互作用的产物。     

阴山地块晚太古代岩浆作用、变质作用对地壳演化及BIF成因的启示

阴山地块是华北克拉通西部太古代基底出露最大最完整的地区.固阳地区是阴山地块最具代表性的地区,主要由中西部低级别变质的晚太古代花岗-绿岩地体和东部的高级变质杂岩地体组成.统计结果表明,无论是绿岩带,花岗岩类侵入体,还是高级别变质杂岩的原岩都形成于晚太古代末期(2562 ～ 2510Ma),形成时间上相互重叠,在～2500Ma,～2480Ma分别经历了两期变质事件,第一期为逆时针的P-T轨迹,与洋脊俯冲有关;第二期则表现顺时针的P-T轨迹,与晚期碰撞造山有关.科马提岩-科马提质玄武岩、高镁安山岩-富Nb火山岩、TFG和Sanukitoid多种具有特殊构造意义的岩石同时发育.综合已有资料获得如下启示,阴山地块在晚太古代受板块体制控制,并先后经历了洋脊俯冲和碰撞造山过程.将区域内的BIF与相关岩石联系起来考虑,得出BIF的形成与洋脊俯冲有关,BIF中的Si来源于绿岩带底部的玄武岩,Fe来源于同层位的科马提岩.     

江西永平铜矿床蚀变矿化分带、矿石组构及成矿过程

江西永平铜矿床位于江山-绍兴断裂带南缘、北武夷山燕山早期岩浆岩与海西期-印支期信江断裂坳陷带接合带,是一个伴生S-W-Pb-Zn多矿种的层状铜矿床。逆冲推覆构造控制着矿区内晚古生代地层、燕山期岩浆岩及矿体的空间分布,即基底周潭群逆冲推覆到晚古生界地层上,燕山早期黑云母花岗岩-花岗闪长岩、石英斑岩、花岗斑岩等沿逆冲推覆断面侵入,矿体呈层状产在矽卡岩化石炭系叶家湾组中。矿体围岩主要是石榴石矽卡岩、千枚状页岩及矽卡岩化大理岩。本文从矽卡岩分带、矿石组构等方面来刻画永平铜矿成矿精细过程。永平铜矿矿区的探采工程揭示,以火烧岗岩体为中心向外,蚀变矿物组合、石榴石颜色及矽卡岩的含矿性等表现出明显的分带规律,即从岩体到围岩有:石榴石→透辉石→硅灰石矽卡岩矿物分带;红色→棕色→绿色的石榴石颜色分带;矽卡岩含矿性先增加后降低,其中矿体主要在(红)棕色石榴石矽卡岩呈条带状或网脉状产出。矽卡岩型和变质砂页岩型矿石的矿石矿物组成均与硫化物-石英大脉(～10m)中矿石矿物组成相同或相似,均为黄铁矿-白钨矿-(方铅矿)-闪锌矿-黄铜矿,且生成顺序一致,说明矿区内不同类型的矿石是同一成矿热液体系在不同围岩类型及控矿构造中的产物。永平铜矿成矿过程可划分为石榴石、(磁)赤铁矿阶段、白钨矿阶段、铁铜硫化物阶段、铅锌硫化物阶段和碳酸盐阶段等六个阶段,其中石榴石阶段形成矽卡岩分带,在该阶段晚期形成磁黄铁矿-铁闪石-(黄铜矿)-石英块状矿石;(磁)赤铁矿阶段发育磁铁矿、赤铁矿;白钨矿阶段形成白钨矿及少量黑钨矿;铁铜硫化物阶段是铜硫矿主要矿化阶段,形成块状及脉状黄铜矿矿石;铅锌硫化物阶段是成矿晚期阶段;碳酸盐阶段代表原生成矿过程结束。     

扬子西南缘盐边群时代及构造环境: 来自碎屑沉积岩的约束

出露于扬子地块西南缘的盐边群为一套火山-沉积岩系,其深入研究对探讨扬子西缘新元古代构造环境具有重要意义.本文对盐边群中碎屑沉积岩进行了较系统的岩石学、碎屑物质组成和地球化学研究,并从小坪组和乍古组中各选取了1件变质砂岩样品进行锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析.变质砂岩主要由棱角状-次棱角状火山岩岩屑、石英和长石矿物碎屑组成.碎屑沉积岩Al2O3/SiO2值为0.12～0.4,K2O/Na2O值范围为0.14 ～9.45(其中板岩K2O/Na2O值多大于1.0,而变质砂岩中多数样品的K2O/Na2O值小于1.0).所有样品具有轻-中等程度的轻重稀土元素分异((La/Yb)N=1.6 ～9.37),多数样品具有明显的负Eu异常.εNd(t)值范围为-1.77～ +5.01.变质砂岩碎屑锆石U-Pb年龄峰值为900～ 910Ma,同时存在少量太古代-古元古代碎屑锆石.小坪组和乍古组变质砂岩中年轻碎屑锆石206pb/238U年龄加权平均值分别为888±8Ma和884±14Ma.碎屑物质组成、地球化学和锆石U-Pb年龄结果共同表明,盐边群碎屑沉积为近源沉积,物源区主要为岛孤中酸性火山岩和花岗岩.结合关刀山岩体(857Ma)和荒田组玄武岩(880～830Ma)研究结果,进一步限定盐边群的时代为880～830Ma,形成于弧后盆地环境,其沉积物源区为华夏地块向扬子地块俯冲过程中,扬子西南缘形成的火山岛孤.     

恒山西段石榴石角闪岩和麻粒岩的变质作用,PT轨迹及构造意义

恒山西段广泛发育石榴石角闪岩和麻粒岩包体,石榴石斑晶的生长环带都完好地保留,甚至晚期的麻粒岩相变质条件也未使其破坏,显示了快速的构造过程和有限的热松弛。石榴石核心保存了早期高压角闪岩相的矿物组合和矿物化学特征,变质作用条件为６００－６５０℃和大约１．１ＧＰａ。随后,石榴石麻粒岩的变质温度和压力继续上升,达到高林粒岩相,大约为８１０℃和１．２５ＧＰａ。两类岩石变质作用的晚期都经历了特殊的减压升温过程     

多离子计数器动态多接收方式锆石Pb同位素比值高精度测定方法

采用装配多离子计数器系统的TRITON Plus热电离质谱仪（thermal ionization mass spectrometer,TIMS）,建立了多离子计数器动态多接收锆石Pb同位素（以205Pb为稀释剂）测定方法.相对多离子计数器静态多接收方法,该方法完全消除了不同离子计数器间增益差异对锆石Pb同位素测定的影响.相对传统的单个二次电子倍增器（secondary electron multiplier,SEM）五次跳峰的锆石Pb同位素测定方法,该方法两次跳峰即可测定全部Pb同位素比值,Pb同位素离子流接收效率提高2.5倍,同时,降低了离子流稳定性对Pb同位素分析结果的影响.为验证方法的可靠性,对加入205Pb稀释剂的NIST981 Pb标准和标准锆石清湖（Qinghu）进行了测定.对5×10-11 g 205Pb-NIST981 Pb混标,207Pb/206Pb测定精度达到0.079%（2RSD,n=20）;对清湖标准锆石,获得的年龄结果为159.51±0.11 Ma（2SE,n=7;MSWD=1.1）,与文献报道值在误差范围内一致.      

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。     

华北克拉通中部带高压麻粒岩地体中1.81Ga富钡冰长石伟晶岩脉的成因及地质意义

华北克拉通中部带怀安蔓菁沟高压麻粒岩地体中,发育一组钡冰长石伟晶岩脉,切穿了高压麻粒岩地体的各类岩性层和片麻理,是构造抬升晚期的地质记录.这类伟晶岩脉经历了结晶分异,形成两种岩性：纯钡冰长石伟晶岩脉和富钡冰长石伟晶岩脉（钡冰长石＋单斜辉石＋榍石＋绿帘石组合）.两种岩脉中,钡冰长石的钡长石端元比例略有差别,分别为18.7mol%～19.4mol%和11.9mol%～12.5mol%.从富钡冰长石伟晶岩脉中分选出的锆石具有震荡环带和高的Th/U比值,显示岩浆结晶锆石特征.锆石离子探针（Cameca1280）U-Pb数据大多落在谐和线上,其上交点年龄为（1812±5）Ma,代表了富钡冰长石伟晶岩脉的结晶年龄.锆石δ18O=8.0‰～9.3‰,εHf（t=1810Ma）=-7.0～-2.7,和围岩高压麻粒岩中变质锆石Hf同位素组成一致,指示富钡冰长石伟晶岩脉体可能来源于高压麻粒岩地体本身,是高压麻粒岩地体抬升过程中形成的一种特殊的熔体结晶的产物.结合已有资料估算华北克拉通中部带1.85Ga碰撞后经历了0.4～0.6mm/a的快速构造抬升过程.