斯里兰卡地质演化研究的进展与评述:岩石组合、变质演化及其与冈瓦纳大陆的关系

地球表生环境的演变及生命演化过程,与地球构造过程密切相关,新元古代-寒武纪时期的冈瓦纳大陆汇聚过程见证了一系列剧变。东非造山带(ca. 650～620Ma)和Kuunga造山带(ca. 600～500Ma)是冈瓦纳大陆块体汇聚过程中形成的两条主要造山带,二者在斯里兰卡所在的区域十字交叉。因此斯里兰卡地质演化历史的准确梳理,对理解新元古代时期全球构造过程的重要意义不言而喻。斯里兰卡的四个前寒武纪地质体(Wanni、Kadugannawa、Highland和Vijayan杂岩地体)中,中部的Highland杂岩地体最古老(ca. 2000～1800Ma)、变质程度最高(普遍麻粒岩相,局部为超高温麻粒岩相),其余三个地质体主要岩石的形成时代为中元古代晚期-新元古代(ca. 1100～700Ma),岩石记录的变质级别略低于Highland地体,为角闪岩相-麻粒岩相。现有研究表明斯里兰卡几个地质体在新元古代-寒武纪时期(ca. 610～500Ma)的变质作用记录最为显著,并伴随有广泛的陆壳重熔再造。该构造热事件晚于东非造山带的变质时代(ca. 650～620Ma),与Kuunga造山带活动时间(ca. 600～500Ma)吻合度较高,这与前人提出的莫桑比克缝合带(东非造山带)穿过斯里兰卡的认识相矛盾。斯里兰卡的高级变质作用究竟是单次造山作用的结果,还是代表了两期造山事件的叠加效应,目前尚无定论。高温-超高温变质作用是斯里兰卡前寒武纪基底岩系的显著特征,其中超高温麻粒岩具有假蓝宝石+石英、紫苏辉石(Al_2O_3含量可达～13%)+夕线石、尖晶石+石英等的矿物组合,不同研究者给出超高温峰期变质温度在950～1150℃的范围内,峰期变质压力在10～16kbar的范围内,多显示顺时针演化P-T轨迹。斯里兰卡中东部地区的基性麻粒岩,发育由斜方辉石+斜长石、角闪石+斜长石或单斜辉石+斜长石组成的环绕石榴石的蠕虫状后成合晶结构,指示近等温降压的P-T演化样式,以及峰期变质作用之后地体相对快速抬升的演化过程。紫苏花岗岩在斯里兰卡不同地体中都很常见,与所有的高级变质岩(如泥质、基性麻粒岩和钙硅酸盐岩等)密切伴生,是研究斯里兰卡地质演化不可忽视的岩石类型。紫苏花岗岩的原岩成因较为复杂,其最古老部分的形成时代可能为太古宙或古元古代(～1850Ma),但是没有很好的年代学限定。部分紫苏花岗岩原岩时代为ca. 1100～750Ma,具有钙碱性弧岩浆的地球化学特征,并记录ca. 580～500Ma的变质作用,还有一部分紫苏花岗岩时代与区域麻粒岩相变质作用的峰期时代相当,为ca. 580～550Ma。在一些地区的角闪片麻岩中,还可以观察到补丁状分布的初始紫苏花岗岩,其形成时代多被认为晚于峰期麻粒岩相变质时代。斯里兰卡四个前寒武纪地质体在岩石组合、变质级别、地质年代学格架等方面的差异被普遍认同,暗示这些地质体具有不同的演化历史。但是斯里兰卡不同地质体的汇聚过程是否对应于莫桑比克洋的闭合,以及Kuunga造山带如何改造斯里兰卡的基底岩石,目前并不清楚。本文综述了前人发表的研究结果,主要从斯里兰卡不同地质体岩石组合、高温-超高温变质作用(Highland地体)、变质地质年代学及其对冈瓦纳大陆重建的启示等几个方面,对斯里兰卡地质演化研究进行归纳和小结。在此基础上提出,在斯里兰卡基底构造框架、新元古代晚期-寒武纪高温-超高温变质作用、紫苏花岗岩成因、地质演化的年代学格架、斯里兰卡在冈瓦纳大陆重建中的位置和作用、下地壳热状态和热源机制等诸多方面,还存在问题和争议,是值得未来开展深入研究的方向。     

华北克拉通的形成演化与成矿作用

华北克拉通具有38亿年的漫长历史,特别是与其他克拉通相比,它有更为复杂的多阶段的构造演化史,记录了几乎所有的地壳早期发展与中生代以来的重大构造事件。在太古宙,华北克拉通经历了>3.0Ga的陆核与微陆块的形成;2.7～2.9Ga的陆壳增生;2.5Ga的岩浆、变质作用与克拉通化;2.3～1.9Ga的古元古代活动(造山)带;1.8Ga的基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件。在新元古代—古生代,华北克拉通处于相对稳定的地台状态,其南、北缘受到秦岭造山带和中亚造山带的影响;在中生代,华北克拉通则经历了强烈的中生代构造格局的转变和克拉通的破坏与重建;在新生代,华北克拉通的东缘属于环太平洋构造带的一部分。与上述重大构造事件相对应,华北克拉通出现大规模的成矿作用,形成了丰富多样的固体矿产资源。华北克拉通的形成与演化及其不同类型的成矿系统,为深刻理解大地构造背景对成矿作用的制约提供了范例。     

adakite的地球化学特征及成因

本文通过综合近20年来国际上有关adakite(埃达克岩)的主要文献资料，对adakite的岩石地球化学特征、分布、形成环境和条件等做了总结。adakite是一类高铝的中酸性火山岩或侵入岩，主要特点是高Sr(400×10-6～2?000×10-6)，低Y和Yb(Y≤18×10-6，Yb≤1.9×10-6)，轻重稀土元素强烈分异，不具有明显的Eu负异常，K2O/Na2O比值低(<0.5)。adakite主要分布于环太平洋地区，少数分布于一些古老造山带中，它的形成主要与年轻的(<25Ma)俯冲洋壳的部分熔融有关，也可能与老的俯冲洋壳或底侵玄武岩的部分熔融、或者与增厚地壳的底部发生拆沉作用有关。熔融残留相主要是含榴角闪岩或榴辉岩，也可能为麻粒岩。实验岩石学及地质证据表明，具有adakite成分特征的岩浆可以在较宽的压力范围内(1.0～2.6GPa)形成。     

变斑晶石榴石40Ar—39Ar年龄谱的含义与华北高压麻粒岩变质时代

采用40AAr-39Ar阶段加热法研究华北桑干地区高压基性麻粒岩的变斑晶石榴石,获得40Ar-39Ar坪年龄1852土8Ma,40Ar-39Ar等时线年龄1862±37Ma.这组年龄相当于高压麻粒岩的变质作用年龄.这一结果表明,虽然变斑晶石榴石中仅仅在显微矿物包体、流体包裹体和晶格缺陷中赋存少量的K+,但其生成的40Ar*仍然能够形成稳定的年龄谱.如果退变质的影响较小,40Ar-39Ar坪年龄可以代表石榴石生长阶段的变质作用年龄.     

鲁东昆嵛山地区宫家辉长闪长岩成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素制约

宫家辉长闪长岩是鲁东昆嵛山地区出露面积最大的基性侵入体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,其侵位于113±2Ma。高MgO含量(Mg~#高达56),Hf同位素组成位于华北克拉通地壳演化线之上,说明其地幔来源的特征。在地球化学特征上,富集K、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素;I_(Sr)为0.70745～0.70812,ε_(Nd)为～15.9～-12.0,Sr、Nd和Pb同位素组成[(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17.108～17.239]与胶东基性脉岩和胶莱盆地青山组火山岩相似;锆石Hf同位素组成比较均一,ε_(Hf)(t)平均值为-16.7,这些特征都暗示其来源于富集的华北岩石圈地幔。地球化学研究表明宫家辉长闪长岩经历了分离结晶作用,是胶东乃至中国东部岩石圈减薄的产物。     

金厂沟梁—二道沟金矿田内花岗岩类侵入体锆石的离子探针U—Pb年代及意义

金厂沟梁-二道沟金矿田内花岗岩类侵入体SHRIMP锆石U-Ph定年结果表明,该区中生代以来到少经历了三次中酸性岩浆侵入作用,它们分别以西台子二长花岗岩、娄上含辉石石英闪长岩和西对面沟花岗闪长岩及闪长玢岩脉在218±4Ma(印支期)、161±1Ma(燕山早期)和126±1Ma(燕山晚期)的侵位为标志。花岗岩类的地球化学资料表明,这些花岗岩类侵入体形成与造山作用有关,为造山后或陆内拉张作用的产物。二道沟矿区成矿前或成矿期闪长玢岩脉的年龄126±1Ma限定了该区金矿化的最大年龄;结合前人有关年代学资料,认为本区金矿化应发生在126～118Ma。这说明金厂沟梁-二道沟金矿田的金矿床与我国胶东、小秦岭和辽东等地区的金矿床是同时形成的,再次证明燕山晚期是中国最重要而广泛的金成矿期。此外,在这些主要的金矿区内,金矿化时间上均具有与各自区内最晚一次花岗质岩浆作用同时或稍晚的特征,这可能指示金矿床是造山作用或区域构造-岩浆演化最晚期的产物。     

埃达克岩和大陆下地壳重熔的花岗岩类

文中简要讨论了埃达克岩的定义和具有类似埃达克岩地球化学特征的太古宙TTG的构造意义，探讨了中国东部中生代埃达克岩与东部高原以及其与成矿作用的关系问题。     

中国三条高温高压变质带及其地质意义

高温高压变质岩是指高温（热）榴辉岩－高压麻粒岩－石榴角闪岩的变质序列。其形成的大地构造环境为陆－陆碰撞或陆－弧碰撞带,而不形成于与洋壳有关的汇聚性板块边缘。中国境内有三条典型的高温高压变质带,它们是桑干－承德变质带,大别山－苏鲁变质带和南迦巴瓦变质带。变质时代分别是２５００Ｍａ,２１０～２４０Ｍａ和１７～１４Ｍａ。大别山－苏鲁变质带是中生代陆－陆碰撞带根部变质杂岩,代表了华北与扬子两个陆块拼合的界限。年轻的南迦巴瓦变质带是陆－弧碰撞带变质岩系,高压麻粒岩除了在冈第斯岩浆弧的根部以透镜体出露外,主要代表了被掀斜抬升的印度陆块的基底下地壳岩石。桑干－承德变质带是华北克拉通内的高压麻粒岩－榴辉岩转换相的变质带,表明在晚太古代已有与显生宙相似的形成高压变质带的大地构造机制。     

双峰式火山岩套形成的地球动力学环境

由镁铁质和长英质岩石组成的双峰式火成岩组合是一个经典的地质问题。其中的玄武质岩石端员是地幔部分熔融的产物,然而,玄武岩和流纹岩的关系、岩浆成分间隔的意义、流纹岩的成因以及双峰式岩套形成的地球动力学环境仍然存在争论。通常认为双峰式火山岩与拉张构造作用有...     

华北陆块对Rodinia超大陆的响应及其特征

研究揭示华北陆块1300-1000Ma和800-650Ma都存在比较弱的岩浆-变质事件，它们可能对应于华南陆块的碰撞（四堡运动）和裂解事件。华北陆块的四堡期蛇绿混杂岩可能只见于新元古代秦岭造山带中。秦岭造山带北缘识别出了一些花岗质分清入体，它们具有碰撞或碰撞后花岗岩的特征。华北陆块北缘的火山沉积岩生活费不具有离散边界杂岩的特征，它们可能揭示了大陆边缘或者大陆伸展过程。华北陆块与800-650Ma事件相关的岩石主要为来自富集地幔的基性岩墙和来自陆内裂谷的沉积岩，它们很可能与Rodinia裂解有关。沉积学和古生物学特征表明元古宙华北陆块不同华南陆块，而与西伯利亚陆块相似。据此可以认为华北陆块是Rodinia超大陆的一部分，它位于超大陆的边缘，可以不与华南陆块紧邻，而与西伯利亚陆地较近。