贺兰山高压泥质麻粒岩——华北克拉通西部陆块拼合的岩石学证据

贺兰山孔兹岩系作为华北克拉通西部孔兹岩带的重要组成部分,其成因问题一直存在争议。近来,在对贺兰山富铝岩系研究过程中,发现了具有"蓝晶石+条纹长石+石榴石"特征组合的高压泥质麻粒岩。通过岩相观测与相平衡定量模拟,确定其曾经历四个阶段的变质演化过程,即早期进变质阶段(M1)、变质峰期阶段(M2)、峰期后降压阶段(M3)和晚期退变阶段(M4)。早期进变质阶段,以石榴石中包裹黑云母和白云母为特征。变质峰期阶段,以出现"蓝晶石+条纹长石+石榴石"组合为特征,变质温、压条件为850～870℃、1.4～1.5GPa。峰期后降压阶段以峰期石榴石和蓝晶石转变为堇青石和夕线石为特征,温压条件大致为840～860℃、0.6～0.8GPa。晚期退变阶段以出现新生黑云母为标志,温、压条件为780～810℃、0.45～0.55GPa。PT轨迹具有顺时针演化样式,峰期后表现为先发生近等温降压(ITD)、后发生近等压冷却(IBC)的退变过程,反映陆-陆碰撞发生高压麻粒岩相变质作用,后又快速折返到正常地壳深度的变质动力学过程,进而从岩石学角度证明华北克拉通西部孔兹岩带是由北部的阴山陆块与南部的鄂尔多斯陆块发生碰撞所致。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

塔里木和中亚造山带西段二叠纪大火成岩省的两类地幔源区

对塔里木和中亚造山带西段二叠纪玄武质岩石地质、年龄、元素地球化学、同位素组成的系统总结表明,二叠纪火成岩在分布面积、岩石类型(以玄武岩占绝对优势)、活动时间(以275Ma左右为峰期)等方面均与世界典型的大火成岩省一致,将其命名为巴楚大火成岩省(Bachu LIP)。元素和同位素地球化学特征表明,塔里木玄武岩来自长期富集的岩石圈地幔,来源深度为60~80km。塔里木基性岩墙和超镁铁-镁铁杂岩的原始岩浆可能来自软流圈地幔(OIB)部分熔融。中亚造山带西段的玄武岩、基性岩墙和超镁铁-镁铁杂岩主要来自被俯冲带熔体交代的强烈亏损的岩石圈地幔,其中部分地区可能有软流圈物质的加入,如东天山和阿勒泰南缘高Ti系列的玄武质岩石。根据元素和同位素地球化学资料,将巴楚大火成岩省分为2个地幔省(mantle domain),即塔里木省和中亚省。这2个不同地幔省的成矿系列也有显著的差异,塔里木省为钒-钛磁铁矿矿床,而中亚则以铜-镍-(铂族金属)硫化物矿床为主,成矿作用的差异和岩浆地幔源区的差异是完全对应的。综合地质、地球化学和成矿作用,认为巴楚大火成岩省的形成和二叠纪地幔柱密切相关。     

华北克拉通中生代以来基性岩墙群的分布及研究意义

围绕岩石圈破坏和减薄这个主题,华北克拉通成为近10年来国内外研究的热点地区。华北克拉通中生代以来基性岩墙群分布广泛,然而对此仍缺乏系统的研究。通过对基性岩墙群的系统总结,在详尽的资料收集和已有研究的基础上,重点对华北克拉通中生代基性岩墙群的研究现状、分布和意义进行了汇总和讨论。随后,结合近年来的研究经验,提出了基性岩墙群定年中应注意的问题。     

小秦岭地区太华群锆石U-Pb年龄及华北克拉通南缘地壳演化

以小秦岭地区太华群二长片麻岩为研究对象,分析其地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征。地球化学分析显示其原岩为高钾钙碱性花岗质岩石,稀土元素总含量较高(229×10-6),轻、重稀土元素分馏明显(w(La)N/w(Yb)N=45.39),有明显的Eu负异常(0.43)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示其富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素。锆石U-Pb定年结果显示,其原岩的形成时代为古元古代早期(2.47Ga)。锆石Hf同位素分析结果显示:初始N(176 Hf)/N(177 Hf)值变化范围很小,为0.281 284~0.281 328,εHf(t)值均为正值(0.93~5.18);二阶段Hf模式年龄为2.70~2.89Ga,新生地壳(现代岛弧火山)Hf模式年龄为2.54~2.73Ga,接近于锆石结晶年龄(2.47Ga),指示华北克拉通南缘在这一时期有明显的新生地壳生长。华北克拉通南缘在新太古代早期(2.7~2.9Ga)、新太古代晚期—古元古代早期(2.2~2.5Ga)和古元古代中期(1.8~2.1Ga)有3期重要的构造热事件。新太古代早期及晚期有明显的新生地壳生长(εHf(t)0),新太古代晚期—古元古代早期和古元古代中期的岩浆活动有明显的新生地壳生长,同时还伴随有古老地壳物质的再循环和改造(εHf(t)0或εHf(t)0)。     

Tourmaline from the Archean G.R.Halli gold deposit,Chitradurga greenstone belt,Dharwar craton （India）： Implications for the gold metallogeny

Tourmaline occurs as a minor but important mineral in the alteration zc,ne of the Archean orogenic gold deposit of Guddadarangavanahalli （G.R.Halli） in the Chitradurga greenst~ne belt of the western Dharwar craton, southern India. It occurs in the distal alteration halo of the G.R.Halli golcl deposit as （a） clusters of very fine grained aggregates which form a minor constituent in the natrix of the altered metabasalt （AMB tourmaline） and （b） in quartz-carbonate veins （vein tourmaline）. ~[＇he vein tourmaline, based upon the association of specific carbonate minerals, is further grouped as （i） albite-tourmaline-ankerite-quartz veins （vein-1 tourmaline） and （ii） albite-tourmaline-calcite-quartz veins （vein-2 tourmaline）. Both the AMB tourmaline and the vein tourmalines （vein-I and vein-2） belong to the alkali group and are clas- sified under schorl-dravite series. Tourmalines occurring in the veins are zoned while the AMB tour- malines are unzoned. Mineral chemistry and discrimination diagrams 1eveal that cores and rims of the vein tourmalines are distinctly different. Core composition of the ve：n tourmalines is similar to the composition of the AMB tourmaline. The formation of the AMB tourmaline and cores of the vein tour- malines are proposed to be related to the regional D1 deformational event associated with the emplacement of the adjoining ca. 2.61 Ga Chitradurga granite whilst rims of the vein tourmalines vis-a- vis gold mineralization is spatially linked to the juvenile magmatic accretion （2.56-2.50 Ga） east of the studied area in the western part of the eastern Dharwar craton.     

Geochemical characteristics and geological implication of Zijinshan alkaline rocks in Lin County in the west of North China Craton

The Zijinshan rocks in Lvliang area of Shanxi Province, are one of the famous alkaline plutons in China. The petrography and petrogeochemistry of the main rocks of the rock mass were studied to explore the material source and geological significance of Zijinshan alkaline rock mass. The results show that Zijinshan rocks of all stages show characters of low silicon, rich alkali and high potassium, which indicates zijinshan rocks belong to potassium alkaline rocks. These rocks demonstrate a high degree of fractionation and are characterized by the richness of LREE and the poorness of HREE, without obvious Eu anomaly. The trace element pattern exhibits the enrichment of large ion lithophile elements, such as Rb, Ba, K and Sr, and relative depletion of high field strength elements, such as Th, Nb, Ta, La, Ce, Nd, P and Ti. The magma of Zijinshan rocks comes from a deeper source and is closely related to the enriched mantle. The mechanism of magma evolution is mainly partial melting and it may be inter-contamination of continental crust materials. Combined with the characteristics of alkaline and partial alkaline rocks of same age in many places in Shanxi, the authors deduce that the alkaline magma activity in the middle of North China during the Early Cretaceous is closely to the destruction of North China Craton under the background of the subduction of Pacific plate.     

内蒙古卓资县大苏计斑岩型钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及流体包裹体研究

内蒙古卓资县大苏计钼矿床位于华北克拉通北缘中段的凉城断隆内,是近年来在华北克拉通北缘发现的一个大型斑岩钼矿床,矿体主要产于印支期石英斑岩和正长花岗斑岩中。成矿过程可以划分为石英_钾长石_黄铁矿±辉钼矿±磁铁矿阶段(早阶段)、石英_绢云母_辉钼矿_黄铁矿阶段(中阶段)和石英_方解石_黄铁矿±闪锌矿±方铅矿阶段(晚阶段)。矿石中5件辉钼矿的Re_Os同位素模式年龄介于(223.6±3.1)Ma~(224.2±3.4)Ma之间,其加权平均值为(223.9±1.4)Ma(MSWD=0.017),等时线年龄为(223.5±5.5)Ma(MSWD=0.026),表明大苏计钼矿床形成于印支期。大苏计钼矿床发育富液型、富气型、H2O_CO2型、含子矿物型和纯气相包裹体。成矿早阶段主要发育富液型、富气型包裹体,另有少量H2O_CO2型包裹体,其均一温度介于342~430℃之间,盐度w(Na Cleq)介于3.4%~11.0%之间;中阶段主要发育富液型、富气型、H2O_CO2型和含子矿物型包裹体,另有少量纯气相包裹体,其均一温度为234~380℃之间,盐度w(Na Cleq)介于6.2%~34.9%之间;晚阶段仅发育富液型包裹体,其均一温度介于202~280℃之间,盐度w(Na Cleq)介于1.2%~11.7%之间,指示该阶段有大气降水的加入。成矿流体从早、中阶段的H2O_Na Cl_CO2体系演化为晚阶段的H2O_Na Cl体系。早、中阶段流体均为不混溶流体,流体沸腾是成矿物质沉淀的主要机制。集宁地区钼矿床主要为斑岩型,至少存在晚三叠世和晚侏罗世2期钼成矿事件。     

东秋里塔格构造带构造特征及油气勘探区带

东秋里塔格构造带是塔里木盆地库车坳陷的前缘构造带,整体表现为受新近系吉迪克组膏盐岩滑脱层控制的分层变形构造特征。盐上构造层主要发育断层相关褶皱,盐岩层以塑性流动变形为主,盐下构造层发育断层相关褶皱、冲起构造、逆冲断块等多种构造样式。依据盐下构造层变形特征,自西向东将东秋里塔格构造带划分为过渡构造段、叠瓦扇构造段、前端冲起构造段以及后端冲起构造段四段。过渡构造段内膏盐岩层发育层位由库姆格列木群转变为吉迪克组,盐下发育叠瓦扇构造;叠瓦扇构造段盐下发育典型的逆冲叠瓦构造样式;前端冲起构造段盐下发育断弯褶皱背斜,并在反冲断层的复合作用下发生冲起,主逆冲断层之下发育次级逆冲夹片;后端冲起构造段盐下发育断弯褶皱,并在背斜北翼发育一个独立的冲起构造。东秋里塔格构造带具备有利生储条件,构造分析表明过渡构造段、叠瓦扇构造段以及前端冲起构造段的盐下次级逆冲夹片具备勘探潜力,是有利的油气勘探区带。     

塔里木盆地石炭系烃源岩成熟演化研究

尽管塔里木盆地石炭系富含有机质且已发现其生成的原油,但关于石炭系烃源岩热演化研究却很薄弱。根据基础地质资料、古地温梯度和实测镜质体反射率数据,本文定量模拟了塔里木盆地6口典型井的石炭系烃源岩热演化史和这套烃源岩底界、顶界在二叠纪末期、三叠纪末期、白垩纪末期及现今成熟度的平面分布规律。塔北隆起南部、塔西南坳陷和阿瓦提凹陷在石炭-二叠纪作为沉降中心接受了巨厚的沉积物,造成这些地区石炭系烃源岩底界成熟度在二叠纪末期达到0.9%～1.3%（中-高成熟）,顶界为0.5%～0.9%（低-中成熟）,成为有利生油区。中生代时期,塔里木盆地中、东部长期处于沉降状态,石炭系烃源岩处于成熟演化阶段。白垩纪末期,塔中低凸起和满加尔凹陷的石炭系底界成熟度为0.7%～0.9%（中成熟）,顶界为0.5%～0.7%（低成熟）,而塘古孜巴斯坳陷底界成熟度为0.9%～1.1%（中-高成熟）,顶界为0.7%～0.9%（中成熟）。受羌塘地体、拉萨地体、印度板块分别与欧亚板块南缘碰撞远程效应的影响,塔西南坳陷和巴楚隆起在中生代一直处于隆升剥蚀状态,烃源岩热演化进入停滞状态。新生代以来,塔西南坳陷和阿瓦提凹陷演化为前陆盆地,再次接受了巨厚沉积物,致使石炭系烃源岩快速成熟演化,底-顶界成熟度现今已超过2.0%,进入干气阶段。满加尔凹陷石炭系烃源岩自石炭纪至今一直处于成熟演化阶段,现今达到最大,为0.8%～1.0%。另外,热史研究表明塔西南坳陷和阿瓦提凹陷石炭系烃源岩具有二次生烃潜力。本研究不仅丰富了塔里木盆地石炭系烃源岩热史研究成果,而且对油气勘探与开发具有重要的指导意义。