河北省早前寒武纪变质基底的划分和对比

近十年来1／5万区调新成果，以及大量科研资料表明，河北省早前寒武纪变质基底的组成，除表壳岩外，尚包含有大量的变质深成岩和混合片麻岩。依据大量同位素测年资料，将其分别划分为：古太古代（－3200Ma)、中太古代（3200－2800Ma)、新太代早期（2800－2650Ma)、新太古代晚期（2650－2500Ma)及古元古代（2500－1850Ma)五个阶段。又根据不同地区基底变质岩系原岩建造类型及其所经历的地质改造作用的差异，划分出4个Ⅱ级和5个Ⅲ级变质构造岩区（或亚区），对各岩区内所出露的表壳岩及其变质深成岩类的岩石单位进行了重新厘定和清理，并在此基础上编制了划分对比表。     

内蒙古西乌旗罕乌拉地区下二叠统寿山沟组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

中亚造山带南缘二叠纪的构造背景一直存在争议。以内蒙古西乌旗罕乌拉地区发育的寿山沟组为研究对象,开展了野外地质、岩石学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄研究。2个样品锆石阴极发光图像和Th/U值指示,锆石为岩浆成因锆石。103颗碎屑锆石年龄测试结果显示,年龄信息可划分为5组:285~328Ma,峰期年龄302Ma;338~361Ma;455~490Ma;757Ma;1278Ma、2380Ma。最年轻的年龄为285Ma,结合侵入其中的花岗岩同位素年龄,指示西乌旗罕乌拉地区寿山沟组沉积时限介于285~280Ma之间,主体沉积时代应为早二叠世Sakmarian期—Artinskian期。寿山沟组碎屑锆石反映出近源、快速沉积的特点,沉积物源中含有较多的火山碎屑物,可能代表弧后盆地沉积,为早二叠世古亚洲洋闭合前洋壳俯冲消减作用的沉积响应。结合区域资料,寿山沟组碎屑锆石的年龄对应于东北地区的变质基底及其后的构造岩浆事件,物源区物质主要来自于苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗一带早石炭世末—晚石炭世岩浆弧及贺根山—东乌旗一带,并进一步限制了华北与西伯利亚两大板块的缝合线应位于寿山沟组发育地区的南部,即索伦缝合带,拼合时代最可能为晚二叠世—早三叠世。     

东昆仑早古生代洋壳俯冲与碰撞造山作用的转换:来自胡晓钦镁铁质岩石的证据

位于东昆仑昆中缝合带内的胡晓钦镁铁质岩石主要以角闪辉绿岩为主。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法获得其结晶年龄为438±2Ma (MSWD=1.06,n=15),表明该岩石应为早志留世岩浆活动的产物。岩石样品均具有相对低的TiO₂含量(0.43%~1.58%) 和变化较高的MgO值(2.83%~8.22%) 和Mg^#(45~74),相对于原始地幔富集大离子亲石元素(LILE：Rb、Ba、Th和U等) 和轻稀土(LREE),明显亏损高场强元素(HFSE：Nb、Ta和Ti),并且具有略微富集的Hf同位素组成(ε_Hf(t) 为3.68~8.20,t_DM2为0.90~1.19Ga)。以Mg^#作为横坐标的二元图解和(2CaO+Na₂O)/TiO₂-Al₂O₃/TiO₂图解揭示其形成过程中应主要经历了单斜辉石、橄榄石和斜长石的分离结晶。岩石样品均具有相对低的Nb/La和Nb/Ce比值(分别为0.15~0.28和0.07~0.13) 以及较高的Nb/Ta和Zr/Hf比值(分别为13.15~17.38和36.14~43.88),指示岩石的形成过程受到地壳混染的影响非常小。地球化学和锆石Lu-Hf同位素研究揭示其形成可能与受板片流体交代含尖晶石橄榄岩的部分熔融有关。胡晓钦镁铁质岩石具有类似岛弧玄武岩特征的地球化学组成,并且其年龄明显早于东昆仑与碰撞相关的榴辉岩相变质年龄(428Ma) 和中压(绿帘) 角闪岩相变质峰期年龄(427Ma),表明其形成仍与东昆仑洋壳俯冲关系密切。综合区域资料可以判断,胡晓钦镁铁质岩石可能代表了东昆仑早古生代洋壳俯冲最晚期的岩浆记录。这样可以确定,东昆仑早古生代洋盆最终关闭和碰撞造山开始的时间为早志留世,洋壳俯冲持续的时间至少为79Myr,碰撞造山持续时间至少为8Myr。

     

河北围场早中新世藓类化石的植物地理学意义

对河北省围场地区广发永剖面藓类植物薄网藓Leptodictyum riparium、似叶镰刀藓Drepanocladus trichophyllus和多姿柳叶藓Amblystegium varium的古地理及其对应的现代植物地理分布研究显示,这些植物最早出现于早中新世的围场地区,可能起源于该时期的古北大陆,东亚为起源中心。之后向东通过白令陆桥扩散到北美,向西沿欧亚大陆扩散至欧洲西部,至全新世时主要分布在北半球。全新世后,薄网藓与多姿柳叶藓进一步向南扩散,分别由北美及亚洲东部扩散到南美洲及澳大利亚地区,逐步形成现在的分布格局;毛叶镰刀藓则在更新世就已形成与现代相近的分布格局。该研究确立了3种藓类植物的地理起源、地史分布及迁移路线。     

西藏申扎地区拉嘎组岩相/沉积相分析

通过详细测制西藏申扎县扎扛-木纠错石炭二叠系剖面,查明了拉嘎组的岩石类型、组合及沉积环境。申扎地区的拉嘎组是以暗色粉砂岩、泥岩等细碎屑岩背景下,发育若干板状、长透镜状及透镜状粗碎屑岩为特征。大部分粗碎屑岩及部分细碎屑岩的分选及磨圆很差,成熟度极低,岩性显示为杂砾岩、杂砂岩,局部地区见有花岗岩漂砾。研究认为,拉嘎组形成于冰缘解冻并后退状态下的近岸冰海沉积环境,其沉积相类型可以分为分支水道与间湾、水下冰水扇、冰碛物与冰筏、滨岸与内陆棚。鉴于其时代可能为早二叠世Sakmarian期,因此,拉嘎组可能是晚古生代冰期消融的产物。拉嘎组沉积相的识别分析对拉萨地块晚古生代的古环境和古地理有重要意义。     

滇西马登地区晚二叠世-早三叠世地层组合及年代学:火山岩锆石U-Pb定年证据

在西南"三江"造山带中段的兰坪盆地内,由于露头状况不好,盆地基底岩石出露状况不详,导致地层划分、归属相当混乱。详细的野外地质调查揭示,盆地东缘马登地区出露的基底岩石主要由2个构造地层单元组成,上部为火山-沉积序列,下部为浅海相泥岩、灰岩及生物碎屑灰岩。上部火山-沉积序列出露厚约1200m,可分为4个喷发-沉积韵律,由英安质熔岩、流纹质熔岩与晶屑凝灰岩、火山集块岩、火山角砾岩、流纹质凝灰岩、火山碎屑岩及少量泥岩相间组成。火山岩锆石LAICP-MS U-Pb法测年数据显示,岩浆活动始于250Ma,持续至244Ma,总体处于早三叠世,构成江达-维西-云县弧火山岩带的一部分。强烈变形的海相地层与火山岩二者呈断层接触,其时代老于250Ma。结合砂岩中碎屑锆石年龄结果(大于260Ma)判定,这套沉积岩应属于晚二叠世,其与早三叠世-中三叠世火山岩一起组成兰坪盆地的基底岩石。     

西藏塔惹增地区下白垩统捷嘎组的厘定及其地质意义

笔者于西藏仲巴县塔惹增地区一带前人划分的一套早白垩世早期则弄群中发现了具有典型意义的、代表早白垩世晚期的Ampullina xainzaensis Yu,Ampullina cf. larteli Landerer,Tylostoma cf. brasilianus Maury,Pseudamaura cf. subfournaeti (Pcelincev),Gyrodes gaultiana Orbigny,Leviathania cf. gerassimovi(Pcelincev),Gymnentome cf. pizcuetana(Vilanova)等腹足类化石,以及较为丰富的中圆笠虫Mesorbitolina sp.和达克斯虫Daxia sp。表明在该区则弄群中至少有一部分以前没有被识别出的早白垩世晚期地层。通过岩石组合特征、基本层序、生物化石时代对比,将该套地层归属于捷嘎组。这一地层的确定为冈底斯带白垩系地层划分对比、地层格架建立提供了重要的依据,并丰富了该地层的古生物资料,且为中生代盆地的演化历史、古地理轮廓的确定提供了新的基础资料。     

冀北承德甲山正长岩——燕山陆内造山带岩石圈减薄的早期记录

早白垩世承德甲山正长岩体位于燕山陆内造山带东段，承德逆掩片东侧，可划分为三个单元，从早到晚，依次为姜家湾单元、龙潭沟单元和龙潭南沟单元。化学成分上，该岩体Si、全碱、TFe、REE、Th、Ga、Nb、Zr、Hf含量较高，Mg、Ba、Sr、Ti、Cr、Co、Ni、V等过渡元素亏损，Ga／Al值大，Ce／Pb值在6．12～13．41，富轻稀土，中等铕负异常，具有A型花岗岩的特点。岩体形成于造山晚期岩石圈伸展的环境下，与地幔上涌有关，说明区域晚侏罗世的挤压缩短和地壳增厚转变为早白垩世的伸展和岩石圈减薄，暗示中国东部的岩石圈减薄应从早白垩世开始。     

吐鲁番山间盆地早白垩世岩石的磁组构和古地磁新结果

为进一步认识天山褶皱带及其南北两侧块体在印度板块和欧亚大陆始新世碰撞前的古构造格局, 揭示该地区在印度/欧亚大陆碰撞后的总的运动学特征, 我们在中国西部的吐鲁番山间盆地内开展了系统的白垩纪古地磁研究. 经系统热退磁, 绝大多数样品可分离出一具双极性特征的高温剩磁分量. 热退磁特征和岩石磁学结果表明这一高温特征分量主要为赤铁矿所携带. 正的褶皱和倒转检验结果表明此高温特征分量为成岩时或稍后获得的原生剩磁. 与中国西部各块体上所获得的白垩纪古地磁结果相类似, 吐鲁番山间盆地的早白垩世古地磁结果相对于稳定的欧亚大陆之间仍存在一定的倾角偏差. 但磁组构研究表明吐鲁番盆地早白垩世胜金口组砂岩不仅具有较弱的磁化率各向异性度, 且磁化率各向异性度与高温特征剩磁倾角之间几乎没有相关性. 由吐鲁番盆地早白垩世古地磁极与塔里木和准噶尔地块的结果及稳定欧亚大陆的古地磁视极移曲线相对比, 发现吐鲁番山间盆地在新生代印度板块的碰撞和持续挤压下相对于其南侧的塔里木地块未发生明显的构造运动; 但相对于其北侧的准噶尔地块和欧亚大陆之间可能存在明显的南北向构造缩短.     

大兴安岭北段新林战备村地区早白垩世火成岩年代学、地球化学及大地构造意义

大兴安岭北段新林战备村地区广泛发育晚中生代火山岩及花岗岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb测得战备村花岗岩体侵位年龄为121.0±0.8 Ma,其周围出露的白音高老组流纹岩喷发年龄为136.9±1.3 Ma,二者均形成于早白垩世。地球化学特征上,二者均属于过铝质高钾钙碱性-钾玄质系列,高SiO_2,富K_2O、Na_2O,低Mg、Ti,微量元素富集大离子亲石元素Rb、K、Ba及LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及HREE,轻重稀土明显分异((La/Yb)_N=11~23.2),具中等-弱的Eu负异常(δEu=0.35~0.82),二者具同源岩浆演化的特征。结合前人研究结果,新林战备村地区早白垩世火成岩形成于后造山或碰撞后的构造环境,代表了伸展的大地构造背景,这些火成岩产出可能与蒙古—鄂霍茨克洋中侏罗世至早白垩世闭合造山后的伸展作用有关。