《岩石学报》庆贺沈其韩院士百年华诞暨从事地质工作八十周年——序言

似乎还是在不久前,我应中国地质科学院同行的邀请,为庆贺沈其韩先生96华诞在《岩石学报》出一个学术专辑并做序.时间如梭,转瞬就过去了,《岩石学报》又将为沈先生百岁盛典和从事地质工作80周年再出专辑,实在是令人鼓舞和喜庆之事,既为沈先生有如此康健之福,又为前寒武纪地质和变质地质学传承有靠,这个专辑的出版都是一件有意义的大事...     

华北克拉通古元古代末-新元古代地质事件——来自北京西山地区寒武系和侏罗系碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学的证据

华北克拉通是否同华南克拉通一样保存有与Rodinia超大陆聚合和裂解有关的年龄记录是理解华北克拉通元古宙构造演化的重要科学问题.本文对位于华北克拉通燕辽裂陷槽的北京西山地区的寒武系和侏罗系碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,目的是通过碎屑锆石年龄揭示华北克拉通前寒武纪尤其是古元古代末-新元古代重要地质事件.定年结果显示,北京西山寒武系徐庄组的钙质细砂岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～1.38Ga和～1.14Ga.此外,还有～ 1.56Ga、～912Ma、～814Ma、～740Ma、～630Ma和～507Ma的年龄组.侏罗系窑坡组长石质岩屑细砂岩和粉砂质泥岩中碎屑锆石年龄峰值主要集中在～2.5Ga、1.88～1.8Ga、～1.74Ga、～1.6Ga和186Ma.此外,还有～2.77Ga、～2.0Ga、～1.2Ga、～488Ma、～256Ma和～233 Ma的年龄组.这三个岩石具有较低的成分和结构成熟度,指示较近的物源区,其碎屑物质可能大部分来自华北克拉通内部和北缘,因此其碎屑锆石的年龄组可记录华北克拉通前寒武纪重要地质事件.～2.77Ga、～2.5Ga、2.1～ 2.0Ga和1.88～1.8Ga的年龄组分别对应华北克拉通早前寒武纪发生地壳生长、克拉通化、裂谷和造山等重要地质事件;～ 1.74Ga、～ 1.6Ga、～ 1.56Ga、～1.38Ga、～912Ma和～814Ma的年龄组记录了华北克拉通最终克拉通化后开始的古元古代末-新元古代的多期裂谷事件.与1.3～ 1.0Ga、～740Ma和～630Ma的年龄组相对应的岩石在华北克拉通出现甚少,而该时期的岩浆岩和变质岩在华南克拉通广泛发育,且可能与Rodinia超大陆汇聚和裂解的不同阶段相对应.华北克拉通显生宙碎屑岩中碎屑锆石保存的古元古代末-新元古代地质事件的记录对探讨华北克拉通在元古宙的地质演化及华北克拉通与华南克拉通的关系可提供重要的依据.     

华北前寒武纪成矿系统与重大地质事件的联系

前寒武纪是指显生宙最古老的地质时代——寒武纪之前的地质时代,它占了地球演化历史的近90％.地球陆壳的80％～90％以上是在前寒武纪形成的,记录了复杂和惊心动魄的地质构造过程,还赋存着丰富的矿产资源.前寒武纪最重要的地质事件有陆壳的巨量增生、前板块机制/板块机制的构造转折、由缺氧到富氧的地球环境的剧变.华北克拉通是全球最古老陆块之一,前寒武纪各阶段全球性重大地质事件几乎都被记录下来,并表现出一些特殊性.与全球其它克拉通相比,华北陆壳生长-稳定化过程具有多阶段特征,太古宙末-古元古代环境剧变记录复杂多样,古元古代与板块体制建立和超大陆演化相关的俯冲碰撞和伸展裂解等地质记录丰富,中-新元古代经历持续伸展并接受巨量裂谷沉积.这些重大地质事件都伴随大规模成矿作用,形成了华北克拉通丰富的矿产资源和独特的优势矿种.     

北祁连老虎山玄武岩和硅岩的地球化学特征及形成环境

北祁连老虎山地区玄武岩与沉积岩呈互层产出,玄武岩主要为E-MORB,少数为N-MORB;多数样品具Nb负异常,表明很可能形成于弧后盆地环境。玄武岩中的沉积岩夹层主要为浊积岩、硅岩和硅质泥岩,有少量含棘皮类和双壳类化石的层状生物碎屑灰岩。浊积砂岩中含有大量陆源石英碎屑,硅岩具较高的Al₂O₃Fe₂O₃比值和较低的MnO/TiO₂比值,不具有明显的Ce负异常。上述特征表明老虎山玄武岩及其中的沉积岩夹层形成于弧后盆地中靠近陆缘的环境。     

清原太古代花岗—绿岩区花岗岩的稀土地球化学

一、引言 清原地区太古代花岗岩是该区花岗—绿岩带的主要组成部分,它与绿岩一起形成稳定的太古代克拉通。 国外对太古代花岗岩的研究已较深入。近年来,还提出了稀土元素(REE)和大半径不相容元素(LIL)的数学计算模式。一些研究表明微量元素模式可以很有效地确定花     

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。     

冀北滦平—承德一带晚太古代高压麻粒岩的发现及其构造地质意义

在冀北地区原太古代＂单塔子群＂内多处发现了高压基性麻粒岩构造岩片或透镜体,围岩为花岗片麻岩类,在区域上呈构造带出现。高压基性麻粒岩早期矿物组合为单斜辉石＋石榴石＋石英,退变组合为斜方辉石＋斜长石＋单斜辉石及更晚期的角闪石＋斜长石,明显经历了快速的抬升过程。上述高压麻粒岩在区域上可能对应于晋北－冀西北的高压麻粒岩带,代表克拉通基底的重要构造边界,对于认识区域早前寒武纪构造演化及深部地质作用过程将产生重要影响。     

华北克拉通北缘显生宙含石榴石淡色花岗岩:特征、时代及成因初探

淡色花岗岩是一种特殊的花岗岩类型,其暗色矿物含量低,且多含有白云母、电气石或石榴石等富铝矿物。通常认为,淡色花岗岩是大陆碰撞造山带最具标志性的岩石类型,主要来自于地壳内沉积物的部分熔融,虽然一些最新研究强调它只是岩浆高度分异与演化的产物。显生宙时期,华北克拉通北缘花岗质岩浆作用强烈,然而对于区域存在的少量具有淡色花岗岩特征的岩体却关注较少。本文在对冀东麻地含石榴石白云母二长花岗岩详细研究的基础上,对华北北缘显生宙含石榴石淡色花岗岩的特征、时代进行了总结与对比,并对其成因进行了初步探讨。结果表明,这些岩石具有淡色花岗岩的典型矿物组成与地球化学特征,但已有数据还不足以充分论证其是否由变沉积岩部分熔融形成。与此同时,稀土元素四分组效应与Nb/Ta、Zr/Hf、Y/Ho、K/Rb、Rb/Sr等比值以及CaO、Ba、Sr等元素含量的差异性指示,这些花岗岩经历了不同程度的岩浆分异作用,部分岩石受到了岩浆演化晚期熔-流体相互作用的影响。岩浆分异程度的不同,是导致这些淡色花岗岩具有不同稀有金属成矿潜力的重要因素,高度分异演化有利于成矿元素的富集。由于仅部分淡色花岗岩经历了较高程度的分异,因此岩浆分异可能并非淡色花岗岩形成的必要机制。华北北缘含石榴石淡色花岗岩集中出现在中-晚二叠世、中-晚侏罗世。前者的形成,与古亚洲洋闭合时的碰撞造山有关;后者与东北、华南等中国东部相似岩石同时代产出,形成于古太平洋俯冲的大地构造背景下,其地球动力学内涵值得进一步探讨。     

北祁连大岔大坂两类辉长岩的地质地球化学特征及其构造环境

在北祁连大岔大坂蛇绿岩中出露的两类辉长岩具有不同的地球化学特征：逃长岩Ⅱ以富Ｓｉ、Ｍｇ和贫Ｔｉ、Ｐ为特征,与辉长岩Ⅱ以及枕状熔岩具玻安岩的特征,说明产于岛弧的弧前环境;辉长岩Ⅰ和辉绿岩Ⅰ具Ｎ－ＭＯＲＢ的特征,推测产于弧后盆地环境。两类辉长岩的地质地球化学特征表明它们可能形成于慢事扩张的洋脊环境。     

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。