辽宁清河断裂以北新太古代变质表壳岩的发现及其地质意义

通过详实的地质填图,在辽宁开原地区清河断裂以北新发现一套变质表壳岩组合,主要岩性为斜长角闪岩、黑云角闪斜长变粒岩、黑云角闪斜长片麻岩、浅粒岩及角闪石岩的岩石组合,与红透山岩组基本可以对比。岩石地球化学特征表明,其原岩主要为一套中、中基性的火山岩建造,形成于岛弧环境。该套岩石组合普遍发生强烈的构造变形作用,常见构造样式包括透入性片麻理、石香肠构造、变质分异条带、肠状褶皱等一系列的固态流变构造。对该套变质表壳岩组合中的斜长角闪岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,结果表明其形成于(2 524±18)Ma,变质年龄为(2 477±21)Ma,从形成到发生变质相隔约为47Ma。该套变质表壳岩组合的发现,表明了清河断裂以北也曾存在太古宙结晶基底,清河断裂与寇河断裂之间的区域在构造环境上与清原地区一样,均属于新太古代绿岩带。     

鲁西早白垩世基性侵入岩的锆石Hf同位素组成变化及其成因

鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博和临朐辉长闪长岩的锆石εHf(t)值(分别为-5.1～-2.4和-2.4～+3.2)明显较高,并具有相对年轻的亏损地幔Hf模式年龄TDM(分别为876～984Ma和639～867Ma),对应于相对高的全岩εNd(t)值,指示其岩浆源区有更大比例的软流圈地幔物质贡献。鲁西北部地区的早白垩世基性侵入岩的岩浆源区以华北克拉通内部的古老富集岩石圈地幔为主,从华北克拉通内部往郯庐断裂带锆石εHf(t)值显示出升高趋势,表明软流圈地幔物质的参与比例增大。郯庐断裂带是导致鲁西地区早白垩世基性岩浆活动时空不均一性的重要岩石圈薄弱带。     

内蒙古特拜金矿流体包裹体特征与成矿作用

华北地台北缘西段是我国重要的金矿成矿区,目前为止已发现了浩尧尔忽洞、朱拉扎嘎、赛乌素、碱泉子、卡修他他等多个规模不等、不同成因的的金矿床,显示出较大的成矿潜力。特拜金矿是近年来在华北地台北缘西段新发现的一个中型金矿。为探索该金矿的成矿机制,本文对特拜金矿开展了矿床地质和流体性质研究。结果表明,特拜金矿-赋存于早古生代的碳质板岩、碳质千枚岩中。矿体展布受黑色岩系、NW向F2断裂带和NE向F8断裂带的共同控制。矿区周边出露华力西期特拜石英闪长岩和管材陶鲁盖花岗岩等岩浆岩。该金矿从早期成矿阶段到晚期成矿阶段,流体包裹体的均一温度从300℃~350℃逐渐降低到150℃~200℃,盐度从16wt%NaCleqv~20wt%NaCleqv逐渐降低到1wt%NaCleqv ~4wt%NaCleqv;流体的气相组成以CH4-N2-CO2为特征,δDV-SMOW为-91.6‰~-84.5‰,δ18OH2O为2.8‰~3.5‰之间,流体相对富集Ba、Pb、Sr等元素,相对亏损Rb、Th、Nb、Zr、Y、Yb等元素。成矿流体主要来源于岩浆期后热液,可能混合了少量的大气降水。成矿流体处于一种还原性、低温的环境下,金在流体中以Au(HS) 2- 络合物的形式迁移。流体向上运移过程中,因温度、压力的降低而发生不混溶现象,并导致金的沉淀。     

华北板块南缘中段中上三叠统软沉积变形构造的发现及其地质意义

豫西地区中上三叠统主要出露在济源、义马、伊川和南召一带。印支期秦岭造山运动控制和影响着邻区中上三叠统盆地属性和沉积地层展布。通过观察研究区野外露头剖面,发现中上三叠统发育一系列典型的软沉积变形构造,包括液化底辟、枕状构造、液化柱、液化卷曲变形、负载、球-枕、火焰状构造、液化角砾岩。这些软沉积变形在垂向上表现出明显的复现性,在侧向上表现为沿地层连续展布,表明该时期研究区内地层受到频繁强烈的地震影响。通过对这些软沉积现象的识别和形成机制解释,判定其触发因素为秦岭造山过程中伴生的地震。区内地层中震积岩的存在即是对秦岭造山过程中构造活动的响应。     

东秦岭柞水-镇安地区泥盆纪沉积环境和沉积盆地演化

东秦岭陕南柞水-镇安地区泥盆纪沉积盆地中主要发育有冲积扇、小型辩状河、河口湾、潮坪、潮下洼地、台地边缘生物滩、生物礁、开阔台地、斜坡和盆地沉积环境。台地沉积主要由陆源碎屑和碳酸盐混合类型岩石组成,斜坡-盆地为巨厚的陆源碎屑浊积岩充填。根据沉积作用特征和大地构造差异,在构造活动期和构造稳定期的沉积模式就反映了沉积盆地演化特征。 根据沉积作用,沉积环境的发展变化,结合区域构造特征、地层层序、岩浆活动和变质作用、地球物理和化学资料,论证了当时沉积盆地为南北向展布（与秦岭造山带总体方向垂直）,具向东走滑的大陆边缘裂谷-断陷盆地。盆地的发展演化阶段为:（1）岩石圈裂前拱起-陆内裂谷早期阶段（Z₂-S）;（2）大陆边缘裂谷-断陷盆地的中期阶段（D₁-D₃）;（3）晚期回返-陆内俯冲阶段（C-T₂）。盆地的关闭是由于强烈陆内俯冲,同时盆地被挤压进东西向展布的秦岭造山带。     

华北板块东南缘徐淮推覆-褶皱带的物理模拟

徐淮地区发育一系列推覆-褶皱带,以皇藏峪背斜为界,区域剖面分为具有明显构造差异的东部、西部构造带,其中东部构造带样式主要表现为斜歪褶皱,西部构造带为一系列逆冲推覆构造,构造变形强烈。采用物理模拟手段对徐淮推覆-褶皱带构造的控制因素进行实验研究,选取硅胶、微玻璃珠模拟不同性质滑脱层,石英砂模拟沉积脆性盖层,改变盖层与基底摩擦力、滑脱层深度变化等控制因素。模拟结果表明,剖面上滑脱层性质及深度变化控制区域剖面构造的强弱变化。皇藏峪背斜以东主要以新元古界青白口系泥灰岩充当滑脱层,滑脱层深度大,构造样式主要表现为斜歪褶皱;皇藏峪背斜以西则以寒武系页岩为滑脱层,滑脱层深度小,构造样式主要表现为逆冲推覆构造。     

华北太古宙高压基性麻粒岩的两类PT轨迹及其构造意义:矿物化学和变质作用研究

在华北克拉通桑干构造带中,分布有许多太古宙高压基性麻粒岩,呈大小不等的岩块产于强烈变形的TTG片麻岩、二辉麻粒岩、混合岩和花岗岩中.高压麻粒岩富含石榴石斑晶,斑晶内部钙铝榴石含量明显高于边缘,一般可达25%～28%.许多石榴石含有单斜辉石包体,A12O3含量高达7.4%～11.2%,相应的契尔马克分子比例为12%～18%.这些成分特征指示了早期相对较高的变质压力.石榴石斑晶广泛发育后成合晶反应边,是Pl-Opx-Amp-Mt组合的放射状细粒交生体,邻接的单斜辉石和石榴石斑晶边缘与后成合晶组合近于反应平衡,单斜辉石Al2O3含量小于5%,石榴石边缘的钙铝榴石含量也大大低于核部.这些都显示了压力较低条件下石榴石和单斜辉石的分解.温度压力的计算结果揭示出高压麻粒岩的两类PT轨迹,它们早期的变质作用都表现出较高的压力(1.2～1.45GPa).一部分高压麻粒岩具有顺时针的PT轨迹,并显示升温减压和近等温减压过程.它们很可能形成于晚太古代某种型式的俯冲和碰撞构造过程.另一部分高压麻粒岩具有逆时针的PT轨迹,显示降温降压过程,并且早期变质温度高达1050C.它们很可能来自碰撞之前的岛弧下地壳底部.在碰撞阶段的后期,这些不同成因的高压麻粒岩都被卷入了与碰撞构造直接相关的桑干构造带,经历共同的构造抬升过程.桑干构造带可以认为是构造缝合带.     

华北地台北缘西段主要成矿系统分析

研究了华北地台北缘地质演化、构造分区, 从南到北依次为乌拉山-色尔腾山-大青山陆内隆起区、东升庙-渣尔泰山陆内裂陷区、狼山-石哈河陆缘隆起区、霍各乞-白云鄂博陆缘裂陷区、白乃庙-白银都西隆起裂陷带、温都尔庙-爱力格庙裂陷带、苏左旗-锡林浩特槽内隆起区.分析了陆缘基底建造和裂谷沉积建造, 划分出裂谷裂陷期和沉降期沉积.研究了成矿系统, 以成矿物质来源的同一性和继承性划分出3个成矿系统: (1) 变质岩金矿成矿系统, 以绿岩建造为物源基础, 有多种矿床类型组合, 主要产于古陆隆起带的变质岩区. (2) 海相火山细碧岩及喷流沉积成矿系统, 主要产于裂谷裂陷期形成的火山岩建造中, 与火山活动岩浆同期的热水喷流有关, 有铜、铅、锌多金属矿床. (3) 碱性-碳酸岩及喷流叠生成矿系统, 产于白云鄂博裂谷早期碱性-碳酸岩火山岩中, 其中伴随高温硅钾热水喷流沉积, 形成稀有-稀土-铁叠生矿床.主、东矿床新生代以来经受了强烈风化剥蚀, 并有冲积富集现象.      

辽宁兴城地区前寒武纪地层序列和不整合

辽宁兴城地区位于华北克拉通中、新元古代燕山裂陷槽盆地（燕辽海盆）的东南边缘,地层序列和沉积特征与同属盆地边缘区的河北滦县、北京南口、以及太行山区等地类似。研究区新太古代花岗岩之上沉积了长城系（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）,蓟县系（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）,以及青白口系（长龙山组、景儿峪组）。与天津蓟县中、新元古界标准剖面相比,本区地层厚度较薄、长城系碳酸盐岩较少、碎屑物粒度较粗、部分层位（铁岭组、洪水庄组、下马岭组？）缺失,几大沉积层序的底界超覆明显,体现了典型的古陆边缘特征。中元古界常州沟组至团山子组为一套局限分布的滨、浅海相海进至海退旋回沉积,常州沟组滨海相砂岩与下伏新太古代花岗岩沉积接触;大红峪组沉积时期广泛海侵,以石英砂岩和粉砂质页岩为主,下部发育复成分角砾岩和石英砂岩质砾岩,与下伏地质体有沉积接触（非整合）、角度不整合、微角度不整合、岩溶不整合等多种接触关系,说明大红峪组沉积之前发生过沉积间断和地层褶皱变形,“兴城运动”所指的不整合并非单纯的海进超覆成因;蓟县系高于庄组下部为一套海侵陆源碎屑岩序列,不整合在大红峪组和新太古代花岗岩之上,中、上部为碳酸盐岩台地沉积;蓟县系杨庄组和雾迷山组总体为碳酸盐岩,仅含少量陆源碎屑成分或薄层;新元古界青白口系长龙山组为又一套陆源碎屑岩海进序列,平行不整合在蓟县系雾迷山组或待建系下马岭组？角砾状含燧石白云质灰岩之上,指示了芹峪上升和蔚县上升影响期间的岩溶平原发育历史;寒武系昌平组角砾状白云质灰岩平行不整合在景儿峪组中、薄层白云质灰岩之上。上述不整合及地层建造特征还说明山海关古陆长期存在并对辽西南部的沉积古地理有明显影响。此外,大红峪组的沉积在区内具有承前启后的意义,自大红峪组沉积开始本区与燕辽海盆完全连通,整个盆地的演化也从强烈断陷向稳定沉降转变。