华北克拉通破坏前的状态——对讨论华北克拉通破坏问题的一个建议

中生代华北克拉通破坏是目前引人关注的研究课题。鉴于目前一些文章在表达克拉通状态时引用的地质图件不准确,忽略了华北克拉通从古至今的不同阶段的演化,不能正确的表达克拉通在破坏之前或之后的状态,本文强调华北克拉通破坏前的状态是研究的重要基础。华北克拉通是经历过多期克拉通化形成的。     

华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的岩石圈演化及金、钼成矿规律探讨

通过对华北克拉通南缘大量的岩浆岩和矿床研究表明,矿床的形成与燕山期岩浆岩具有非常密切的关系,豫西矿集区是华北克拉通南缘岩石圈剧烈演化的结果。岩石圈的这种剧烈演化是在两件重大地质事件的共同作用下进行的:一方面,扬子板块与华北板块在印支期拼合,并发生了广泛的陆-陆碰撞造山活动,此后,克拉通边缘转入了后造山演化阶段;另一方面,燕山晚期的J-K之交,太平洋板块向欧亚板块俯冲,导致地幔大规模活动。中国东部大规模的地壳减薄和壳幔作用,使本来就处于造山后演化阶段的华北陆块南缘发生了广泛的岩浆活动。正因为这两大地质作用叠加效应,区域岩浆演化剧烈而复杂,大批重融花岗岩的地球化学特征往往既显示造山带的特点,又具有大规模壳幔作用的特征。这两大地质作用为豫西矿集区的形成提供了良好的成矿地质背景,大量的研究表明,各种矿床与燕山期岩浆岩在形成时间上高度吻合,空间上密切相关,同位素指标极为相近,显示它们在成因上的密切关系。岩浆一方面作为深部赋矿流体的上升通道,另一方面提供持续的高温环境,保证了元素迁移和成矿作用的进行。因此,华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的壳幔演化、大规模岩浆活动是豫西矿集区形成的决定性因素。     

东北帕米尔塔什库尔干中新世高钾碱性岩的成因机制与大地构造意义

塔什库尔干地区位于青藏高原西北缘,帕米尔高原东北部,是中国境内唯一属于帕米尔弧形构造带的地区。然而,对于东北帕米尔地区新生代岩浆作用的研究相对青藏高原主体的研究薄弱得多。我们对东北帕米尔塔什库尔干地区新生代岩浆岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及锆石Hf同位素组成进行了研究。结果表明:塔什库尔干新生代岩体中锆石U-Pb年龄约为10 Ma。所有样品显示高钾、碱性特征:K_2O(4.39%~11.86%)、AR值为3.07~6.36及A/CNK为0.57~0.81,为高钾碱性岩。塔什库尔新生代高钾碱性岩相对亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素。岩石具有高的Sr/Y比值,Eu异常不明显。富集LREE,(La/Yb)_N=40.26~287.59。这些地球化学特征指示了塔什库尔干高钾碱性岩可能来源于榴辉岩相加厚下地壳。岩石的ε_(Hf)(t)为-0.83~-8.90,范围较大,说明其源岩物质主要来自地壳。推测新生代印度—亚洲大陆碰撞后,印度板块持续向北推进引起帕米尔地壳快速增厚,由于地壳增厚不均以及喀喇昆仑断裂的向北扩展作用,在中新世中期塔什库尔干地区局部范围内岩石圈重力失稳并发生垮塌,下地壳发生部分熔融形成高钾碱性岩浆。     

长江中下游中生代岩浆岩及铜铁成矿带的深部构造背景

地球物理和中、新生代幔源岩浆岩同位素地球化学研究表明华北和华南陆块的深部岩石圈地缝合线较地表地缝合线南移。在郯庐断裂带以东南移至南京一镇江一线，并从南京往西呈南西走向延伸至桐城一带；在郯庐断裂带以西的大剐山区，深部地缝合线至少南移至岳西以南。这一贴近长江中下游的深部地缝合线，有可能在郯庐断裂系早白垩世发生大规模左行走滑作用下而导致引张，从而诱发了地幔上隆和大规模岩浆事件及铜铁成矿作用。     

内蒙古商都大石沟花岗岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄及其意义

内蒙古商都县大石沟黑云母钾长花岗岩主要由钾长石(40～60%)、更长石(10～15%)、石英(25～32%)及黑云母(5～7%)组成。主元素SiO_2含量68.25%～69.64%,K_2O含量5.03%～8.03%,K_2O>Na_2O;A/CNK为0.77～1.1,稀土元素分馏较强,REE配分型式具中等铕负异常,岩石地球化学特征与碰撞花岗岩类似;本文对大石沟黑云母钾长花岗岩进行高精度锆石SHRIMP U-Pb定年研究。其形成时间为342±5Ma,可能代表华北板块与西伯利亚板块碰撞阶段的岩浆热事件。区域最新研究资料表明,侵入图林凯蛇绿岩带的埃达克岩的年龄为467～429Ma,代表洋壳俯冲的消减时间;390～310Ma花岗岩侵位的SHRIMP U-Pb锆石年龄以及383Ma蓝片岩Ar-Ar年龄代表华北板块与西伯利亚板块的碰撞事件;390～342Ma和324～310Ma花岗岩可能代表碰撞阶段两期岩浆热事件产物。     

大别山碧溪岭地区超高压变质岩构造分析

大比例尺 (1∶10 0 0 0 )构造制图及构造分析表明 ,碧溪岭地区超高压变质岩石含有丰富的构造演化历史记录。同碰撞或挤压组构只保留于榴辉岩及其它超高压变质岩透镜体内部 ,表现为高角度网络状超高压剪切带与弱应变透镜体域规律组合格式。前者由面理或糜棱岩化榴辉岩组成 ,后者由块状榴辉岩及石榴橄榄岩组成。碰撞期后伸展构造表现为区域性的假单斜状 ,内部呈低缓角度的网络状强应变带及所环绕的透镜状弱应变域组合格式 ,强应变带的岩石为由榴辉岩退变成的角闪岩相高压片麻岩及部分熔融形成的含榴花岗岩 ,透镜状弱应变域的岩石为弱角闪相改造的榴辉岩及石榴橄榄岩。不同尺度上同碰撞或挤压组构及碰撞期后伸展组构所显示的这种残斑基质流变学结构样式 ,虽然与先期原岩成分、结构、流变学的不均一性有关 ,但主要是多期递进应变分解作用的结果 ,支持榴辉岩“原地”成因模式。依据构造学证据和可利用的岩石学及同位素年代学资料 ,分析了超高压变质岩石的形成及折返过程 ,指出碧溪岭地区超高压变质岩石是在 2 45～ 2 10Ma形成的 ,碰撞期后伸展作用主要发生在 2 0 0～ 170Ma。在超高压变质岩石向地壳表层折返过程中 ,张扭作用可能有重要功能 ,不支持碧溪岭地区遭受过多期超高压变质作用的推论。     

江南造山带新元古代中期(830～750Ma)岩浆活动及对构造演化的制约

连接扬子地块和华夏地块的江南造山带是华南前寒武纪最重要的构造单元,其形成和演化长期以来备受关注。在江南造山带的范围内广泛发育了新元古代岩浆岩,它们是探讨江南造山带构造演化的重要对象,但其成因和形成的构造背景却备受争论。本文系统收集和分析了江南造山带830~820 Ma花岗岩、800~780 Ma酸性岩和800~750 Ma基性岩的地球化学数据。研究表明,不同时间段的岩石成因类型存在系统差异,830~820 Ma的花岗岩主要为S型花岗岩,800~780 Ma的酸性岩主要为A型酸性岩,而800~750 Ma的基性岩以拉斑系列和碱性系列为主,并在构造判别图中显示了板内玄武岩(WPB)和洋中脊玄武岩(MORB)的特征。综合同位素年代学、岩石地球化学和沉积学等学科领域的研究成果我们认为:扬子北缘和西缘应先于东南缘在1000~900 Ma期间发生碰撞,而此时的东南缘仍为活动大陆边缘;直到~830 Ma,扬子地块与华夏地块沿江南造山带发生拼贴,但只是陆-弧-(微)陆之间的"软碰撞",而无山脉隆升和高级变质作用,各个块体之间处于"联而不合"的状态,大洋岩石圈拆沉之后的软流圈上涌和由拆沉所引起的拉张作用导致了上覆岩石圈和陆壳发生部分熔融,产生了江南造山带830~820 Ma的S型花岗岩;随着全球Rodinia超大陆的裂解,~820 Ma,华南裂谷盆地开启,并在随后的裂解过程中发育了大量与伸展有关的800~780 Ma A型酸性岩和基性岩脉/墙,而其明显高于同时代MORB源区的地幔潜能温度显示,导致Rodina超大陆裂解的地幔柱可能对该时期岩浆岩的地幔源区有一定影响;随着拉张作用的不断加强,出现了760~750 Ma碱性系列和具MORB特征的基性岩,此时的软流圈地幔既提供热量又有物质供应。     

大别山早白垩世变质核杂岩的结构与演化

大别山中部混合岩-片麻岩穹隆的构造属性认识方面一直众说纷纭.通过对中大别杂岩及其边界剪切带或断裂带的构造解析,并结合对前人相关研究的总结,我们将中大别杂岩厘定为早白垩世的变质核杂岩,其中商麻断裂与晓天-磨子潭断裂和水吼-五河剪切带构成了一个完整的拆离断层带,并将变质核杂岩的形成时间限定在145～120 Ma.中大别杂岩...     

阿尔金碰撞造山带西段的构造特征

根据阿尔金山西段前早古生代变质岩的岩石组成、沉积建造、变形变质作用改造历史、岩石地球化学特征等研究,将阿尔金碰撞造山带西段划分为3个构造单元:北阿尔金地块、中阿尔金地块(包括英格里克构造-蛇绿混杂岩带、肖鲁克·布拉克高压变质岩带和塔什萨依玉石矿高绿片岩相-低角闪岩相变质岩带)和南阿尔金地块(包括南阿尔金中-新元古界隆起带和阿尔金南缘复合构造-蛇绿混杂岩带).提出该碰撞造山带经历了前长城纪古陆核形成阶段、长城纪-青白口纪不同基底联合阶段和早古生代洋陆转换阶段3个阶段的构造演化.     

大别山-苏鲁碰撞造山带构造几何学、运动学和岩石变形分析

按照构造几何学特点和运动学特征我们把大别山-苏鲁造山带的分为三个构造单元:南部,中部和北部。造山带南部为一套构造堆叠体系;中部为一个混合岩穹窿,浅变质的砂岩、板岩和片岩构成了大别山-苏鲁造山带的北部构造单元。造山带南部的构造堆叠体系主要由前陆褶皱带构成:未变质的新元古代-早三叠世的沉积地层;由“宿松群”北部和苏北地区的“海州群”构成的高压变质岩石单元及含柯石英和金刚石的超高压变质岩石单元。造山带中部的混合岩穹隆由大别山地区的罗田穹隆和苏鲁地区的莱西-栖霞穹隆构成。同样大别山北部的浅变质“佛子岭-卢镇关群”和胶东地区浅变质的“蓬莱群”构成了造山带北部的构造堆叠体系。同时大别山和苏鲁两个构造地体均经历了相似的多期构造变形:沿 NW-SE 向矿物拉伸线理发育的上部指北的剪切变形代表着造山带主变形期的变形;早期向南逆冲的韧性剪切变形和沿中部混合岩穹隆边缘发育的重力滑脱变形体系,后者代表了混合岩穹隆形成时的垂向缩短作用。正是由于构造几何学和多期变形的可对比性决定了这两个变质地体具有相同的地球动力学背景。