胶东莱西地区高压麻粒岩的Sm-Nd同位素年代学

在胶东地区莱西-莱阳-栖霞一带的晚太古代花岗片麻岩中,出露一条长约200多公里,NE向展布的高压基性麻粒岩-超镁铁质岩带。由于这条岩带东邻苏鲁高压-超高压变质带,西接华北克拉通基底的古老变质岩,因此其区域构造归属以及大地构造意义是一个十分重要的问题。本文分析的高压基性麻粒岩样品具有降压退变质结构,退变质矿物组合为麻粒岩相。矿物-全岩Sm-Nd等时线年龄为1752Ma,全岩T(DM)模式年龄为2788Ma,与华北克拉通北缘的高压基性麻粒岩的同位素年龄完全相似。根据高压麻粒岩-超镁铁质岩的围岩片麻岩特征和同位素年龄,可以确定这条出露于华北陆块东缘的岩带是早前寒武纪华北克拉通下地壳岩石,其抬升与华北陆块与扬子陆块的拼合有关。     

苏鲁-大别山变质带岩石大地构造学

大别山变质带分隔了华北和扬子两个陆块,它们可以分为3个主要的岩石构造单元、分别相当于安第斯岩浆弧根部变质杂岩,碰撞带根部变质杂岩和扬子陆块边缘的变质沉积杂岩,3个岩石构造单元在空间分布上是有规律的,即在大别山区是由北向南逐个排列,在被郊庐断裂破坏的较为严重的苏鲁地区,也大致是从西北到东南依次排列,此外,中生代碰撞型花岗岩和碱性岩墙群在空间上有规律地分布,出露于北大别和南大别变质杂岩中,尤其在北大别更发育,含超高压变质岩的南大别变质杂岩是陆陆碰撞带的根部带,它们代表了两个大陆的缝合线.超高压变质岩石或岩片构造侵位于非高压变质的围岩片麻岩中,是俯冲到深部的岩石在碰撞之后抬升和就位于中、上地壳中的,现在出露于地表的超高压变质岩及其有关的岩石至少经历了两个主要阶段的抬升和折返过程.     

鞍本太古代条带状铁建造（BIF）的稀土及微量元素特征

本区围岩和BIF具有完全相同的地球化学性质。BIF有低S、CO_2和Al_2O_3,特别低的TiO_2和Zr含量,其REE特征是低的∑REE含量和强的正Eu异常。推测鞍本地区的BIF属于晚太古代陆壳盆地内的化学沉积变质矿床。在沉积过程中,有极少量泥质组分加入,成矿物质与火山活动无明显关系。     

清原树基沟英云闪长岩40Ar/39Ar年龄谱

清原太古代花岗-绿岩地体位于华北断块北缘,辽宁地块铁岭-靖宇古隆起中部,分布面积约8,000平方公里,花岗岩与绿岩出露面积比为2.5:1。绿岩地层自下而上分为石棚子组、红透山组和南天门组。石棚子组与红透山组整合接触,南天门组不整合于红透山组之上。     

冀东曹庄群早太古变基性火山质斜长角闪岩的地球化学特征

过去人们曾把变质程度最深的迁西群上川组作为冀东也是华北最老的地层。但近年来,多数同位素年龄的数据都表明,主要出露在太平寨和郭家沟     

华北桑干地区大规模麻粒岩相变质作用的时代: 锆石U-Pb年代学

对桑干地区麻粒岩相变质沉积岩系(孔兹岩系)中变质和未变质侵入体进行锆石U-Pb年代学研究, 获得变质花岗岩、变质闪长岩锆石U-Pb年龄分别为2005±9 Ma和1921±1 Ma, 它们代表岩浆结晶年龄. 另外测得未变质粗粒石榴石花岗岩锆石U-Pb年龄1892±10 Ma. 据此, 麻粒岩相变质作用时代应该晚于闪长岩的侵入年龄(1921 Ma), 略早于粗粒石榴石花岗岩的形成年代. 结合已有的年龄资料提出, 桑干地区发育的孔兹岩系、片麻岩地体和高压基性麻粒岩, 它们的麻粒岩相变质作用都发生在早元古代末. 这一时代是华北克拉通碰撞拼合的时代.     

华北克拉通中生代下地壳置换：非造山过程的壳幔交换

华北克拉通内部前寒武纪麻粒岩地体和新生代火山岩的麻粒岩捕虏体的研究表明，前寒武纪下地壳与现今下地壳的是不同的。下地壳的主要置换发生在中生代。这表明，华北克拉通中生代的构造重大转折，不仅使得盆山格局发生了变化，而且下地壳和上地幔的组成和结构发生了变化。已发表的关于东部岩石圈减薄的机理有折沉作用、幔柱构造模式，均与造山带的演化相联系。本文注意到，华北克拉通最下部地壳的部分或大部都已被中代的下地壳置换，它们不仅发生在克拉通边部，而且发生在克拉通内部。因此华北克拉通中生代的下地壳被中生代的下地壳取代的作用，可称为华北克拉通中生代换底作用。中生代时期的华北拉通下可能存在有规模的地幔柱，强烈的壳幔交换是换底的作用的主要方式，热侵蚀和化学侵蚀的细节还不清楚。但可以推测这与造山带的演化没有直接关系，和造山带岩石圈根部的折沉作用有一般意义的底侵作用不同。     

人工晶体(Bi38CrO60)--驾鹿矿在自然界的首次发现及矿物成因和地质意义

1983年, ZhitomirsKii等人在实验室条件下合成了四方晶体Bi16CrO27和立方晶体Bi38CrO60.它们在自然界首次发现于中国陕西省洛南县驾鹿金矿床中,分别被命名为铬铋矿(Bi16.006Cr0.997O27)和驾鹿矿(Bi38.008Cr0.996O60).驾鹿矿较铬铋矿形成较晚,其共生、伴生矿物有黄铜矿、自然金、碲金矿、含氧金矿物、石英等.常呈不规则粒状集合体,偶见＜0.05 mm立方体微晶,棕黑色,金属光泽;平均维克硬度Hv=232.78 kg/mm2 ,平均摩氏硬度Hm=4.15;实测密度D=14.10(3) g/cm3,计算密度Dx=14.08(2) g/cm3,折射率n=3.14(3).采用2种电子探针进行波谱定量分析的成分及计算的化学式分别是①EPM8100分析的结果w(Bi2O3)为98.854%、w(CrO3)为1.111%,总和为99.965%;化学式为Bi38.009Cr0.995O60;②CAMEBAX-SX51分析的结果w(Bi2O3)为98.862%,w(CrO2)为1.112%,总和为99.974%;化学式为Bi38.008Cr0.996O60.均可写为Bi38CrO60.2种仪器测定的结果非常接近,说明所测定的化学成分和计算的化学式是十分可靠的.X-射线粉晶分析主要强线d(I)(hkl)分别为0.3215(100),(310); 0.27211(72),(321); 0.17145(40),(530); 0.1696(30), (600);0.1651(30),(611);0.1608(30),(620);0.29411(25),(222);0.3596(22),(220);0.2171(20),(332);0.1503(20),(631);0.1996(18),(510);0.2401(13),(330);0.2275(13),(420);0.1217(12),(653);0.1184(12),(750);0.1858(10),(521)等轴晶系,可能的空间群为Im3m;a=1.0181(1) nm,c/a=1,晶胞体积V=1.05529(1) nm3,Z=1.1-Kp/Kc=0.019.Cr+6,Bi+3,O-2.驾鹿矿和人工晶体(Bi38CrO60)在化学成分、X-射线粉晶数据基本一致,充分证明了驾鹿矿是人工晶体(Bi38CrO60)在自然界的首次发现.新矿物--铬铋矿及驾鹿矿是在碱性高温热液条件下形成的,受体系组份浓度的影响,特别是Cr+6的影响,驾鹿矿的形成稍晚于铬铋矿.Bi在金矿物中含量较高,因此铬铋矿及驾鹿矿的发现和研究对该金矿床找矿和研究有着重要的理论和实际意义.     

灵山岛早白垩世岩浆活动及其大地构造意义

灵山岛位于胶东半岛以南约16km处,构造上处于扬子和华北克拉通结合部位——苏鲁造山带东端。早白垩世晚期,灵山岛岩浆活动极为强烈,大量发育流纹岩和火山角砾岩,不整合覆盖于底部碎屑沉积岩层之上;同时,区内广泛发育基性岩墙(辉绿玢岩),沿北东-南西向侵入于碎屑沉积岩地层之中。本文选取流纹岩和辉绿玢岩样品进行了岩石地球化学和年代学研究。结果表明,流纹岩具有富钾(K_2O=4.10%～4.42%)、富碱(Na_2O+K_2O=8.83%～9.06%)、贫钙(CaO=0.10%～0.46%)、低钛(TiO 2=0.08%～0.09%)、低镁(MgO=0.12%～0.15%)和铁(Fe_2O_3~T=0.79%～0.83%)的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石系列;岩石稀土总量较低(∑REE=109.0×10~(-6)～128.8×10~(-6)),轻重稀土元素分异较弱((La/Yb)N=6.42～8.09),Eu显著负异常(δEu=0.27～0.28)。辉绿玢岩SiO_2含量为(51.17%～51.97%),具有富碱(Na_2O+K_2O=5.01%～6.07%)和高Mg#值(67.6～69.4)的特征,属于钾玄岩系列;岩石稀土总量较高(∑REE=160.6×10~(-6)～173.5×10~(-6)),轻重稀土元素分馏较为明显((La/Yb)N=11.1～11.6),显示弱Eu正异常(δEu=1.12～1.18),它们在球粒陨石标准化稀土元素图解和原始地幔标准化微量元素图解上与OIB类似。上述地球化学特征指示流纹岩和辉绿玢岩可能均形成于伸展减压背景下。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,流纹岩和辉绿玢岩的形成时代分别为118±2Ma和109±3Ma,属于早白垩世岩浆活动的产物。锆石Hf同位素分析结果显示,流纹岩具有负的ε_(Hf)(t)值(-31.0～-24.5),表明其来源于古老地壳物质部分熔融。辉绿玢岩的岩浆锆石具有负的ε_(Hf)(t)值(-31.2～-28.8)和正的ε_(Hf)(t)值(+7.1～+8.1),指示其来源于有深部亏损软流圈地幔物质加入的富集地幔源区。综合本文研究结果和同时期区域构造演化推测,受伊泽奈崎板块和古太平洋板块俯冲方向改变的影响,中生代期间中国东部构造体制发生转变。早白垩世晚期,华北东部处于伸展构造背景,形成了一系列与之对应的超浅成相-喷出相辉绿玢岩岩墙和流纹岩,是燕山运动在胶东地区的地质表现。