Geochemical and Nd-Hf Isotopic Constraints on the Petrogenesis of an Archean Granitoid in the Erguna Massif,NE China

Crystalline basement and Precambrian crustal growth of the continental massifs within the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) are still pending problems. Our geological and geochemical investigations identified an Archean (2606 Ma) granitic pluton in the Biliya area of the Erguna Massif. The Neoarchean granitoids show high and positive in-situ zircon εHf(t) (+0.3 to +10.0), whole-rock εNd(t) (+4.8) and whole-rock εHf(t) values (+2.1). They are characterized by high Y + Ce + Zr + Nb (> 220 ppm) and Zr contents and could be classified as A-type granites. These granitoids are characterized by high Zr saturation temperatures (TZr) (796–836°C). They were derived from partial re-melting of juvenile mafic lower crust in an intracontinental back-arc extensional environment. This newly identified Neoarchean granitic pluton may represent the crystalline basement of the several continent massifs within the CAOB, and their high ?Hf(t)–?Nd(t) values may also indicate the occurrence of lateral crustal growth events in these massifs during the Neoarchean.     

五台山新太古代碰撞造山带的形成及构造岩片划分

经构造—岩性—事件法的详细填图,将五台山花岗绿岩带划分为庄旺—银厂、太平沟—岩头、高凡和北台—朱家坊四个构造岩片。通过对各岩片的构造岩石组合、岩石地球化学、变形变质作用和同位素年龄的综合研究,认为五台山地区新太古代碰撞造山带具有洋壳俯冲、陆—陆碰撞造山的特点。新太古代晚期的地质事件序列为:(1)2600～2560Ma:首先在恒山、阜平两侧的大陆活动边缘沉积了富铝泥砂质岩;主伸展期形成了庄旺—银厂和北台—朱家坊岩片中的金岗库岩组大洋拉斑玄武岩;(2)2560～2530Ma:大洋消减转化为岛弧环境,形成以太平沟—岩头岩片为主体的岛弧钙碱性玄武岩,石佛、北台、光明寺等钠质花岗岩体侵位,高凡浊积岩形成;(3)2530～2510Ma:主碰撞造山事件产生一系列紧闭褶皱、冲断构造,导致各岩片相互叠置、陆—陆碰撞,峨口、王家会钙碱性花岗岩侵位,绿片岩相—角闪岩相变质;(4)2510～2500Ma:碰撞造山后纵向伸展作用,各岩片抬升,高凡浊积岩整体向南滑移,形成高凡岩片。     

华北克拉通～2.7Ga的BIF:来自莱州-昌邑地区含铁建造的年代学证据

越来越多的研究资料显示~2.7Ga是华北克拉通陆壳生长的一个重要阶段,但缺少同时期的世界主要克拉通上广泛发育的BIF铁矿。胶北莱州-昌邑地区的BIF铁矿赋存在原划分的粉子山群小宋组含铁建造中,含铁建造的岩石组合主要为黑云斜长变粒岩、斜长角闪岩、含石榴黑云片岩夹角闪磁铁石英岩,磁铁浅粒岩。岩石地球化学分析显示,斜长角闪岩具有岛弧玄武岩的地球化学特点,变质酸性火山岩具有埃达克质岩的地球化学特点,故推测莱州-昌邑地区的含铁建造形成于与岛弧相关的构造环境,而与粉子山群形成的裂谷构造背景无关。锆石同位素年代学研究表明,含铁建造中变质酸性火山岩(埃达克质火山岩)的岩浆结晶年龄为2726±10Ma,在变质泥砂岩中获得了~2.73Ga和~2.9Ga两组碎屑锆石U-Pb年龄,并缺少新太古代晚期(~2.5Ga)的构造岩浆热事件信息;在斜长角闪岩中获得的变质锆石年龄为~1850Ma,并有2.68Ga的继承或捕获锆石年龄信息;因此推断莱州-昌邑地区的BIF铁建造有可能形成于新太古代早期(~2.7Ga),而在新太古代晚期(~2.5Ga)则处于相对稳定的构造背景。含铁建造被~2.17Ga的二长花岗岩侵入,并共同卷入胶北古元古代晚期(~1.85Ga)的变质变形作用改造。莱州-昌邑地区含铁建造的岩石组合和锆石年龄信息与胶北地块栖霞地区比较有所不同,这可能揭示出胶北地块在新太古代早期(~2.7Ga)构造环境差异和古板块构造演化的重要信息。     

吉南板石沟地区英云闪长质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

以吉南板石沟地区的英云闪长质片麻岩为例,探讨其成因及演化机制。研究表明该片麻岩具有富硅(SiO_2=66.61%~72.35%)高铝(Al_2O_3=13.56%~16.18%)富钠(Na_2O=3.65%~4.69%)贫钾(K_2O=1.13%~2.25%)的特点,稀土元素配分曲线右倾,富集Ba、Rb等大离子元素,亏损Ni、Ta等高场强元素,属于高铝TTG片麻岩,其与高硅埃达克岩特征相似。对该片麻岩锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,其形成年龄为(2 619±28)Ma,属于新太古代时期产物。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示岩浆在形成演化过程中较少受到地幔物质混染,两阶段模式年龄T_(DM2)为2 976~2675 Ma。板石沟地区英云闪长质片麻岩可能是在俯冲环境下含玄武质洋壳部分熔融产生,认为华北克拉通东北部地区在新太古代时期可能存在一个由洋壳俯冲到弧陆碰撞造山带即吉—辽—冀弧陆碰撞增生造山带。     

华北克拉通东北部新太古代晚期岩浆作用和地壳增生:锆石U-Pb-Hf同位素、微量元素和地球化学制约

辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和微量元素及全岩地球化学和锆石Hf同位素研究为探讨华北克拉通东北部前寒武纪地壳生长和演化提供了制约。结果表明,辽西地区钓鱼台二长花岗岩和辽南地区城子坦片麻状石英闪长岩、安波花岗质片麻岩中锆石均发育岩浆生长环带,结合相对高的Th/U比值(0.24~1.75)和锆石稀土元素特征,暗示它们均为岩浆锆石。定年结果显示,钓鱼台二长花岗岩、城子坦片麻状石英闪长岩和安波花岗质片麻岩的原岩分别形成于2519±9Ma、2505±10Ma和2519±11Ma,即它们均形成于新太古代晚期。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石均具有高SiO2(61.85%~73.38%)、低MgO(0.36%~2.83%)、富Na2O+K2O(7.64%~10.86%)的特征,为准铝质-弱过铝质的高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,发育弱的Eu负异常和Sr、P、Ti的亏损。岩浆锆石均具有正的εHf(t)值,介于0.4~5.9之间,tDM1变化于2595~2798Ma之间,峰值年龄为2740Ma,与华北克拉通最重要的一次地壳增生事件相一致。辽西-辽南地区新太古代花岗质岩石形成于板块俯冲的弧构造环境下新增生下地壳物质的部分熔融。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987111001125

<正>Greenstone belts of the eastern Dharwar Craton,India are reinterpreted as composite tectonostratigraphic terranes of accreted plume-derived and convergent margin-derived magmatic sequences based on new high-precision elemental data.The former are dominated by a komatiile plus Mg-tholeiitic basalt volcanic association,with deep water siliciclastic and banded iron formation(BIF) sedimentary rocks.Plumes melted at90 km under thin rifted continental lithosphere to preserve inlraoceanic and continental margin aspects.Associated alkaline basalts record subduction-recycling of Mesoarchean oceanic crust,incubated in the asthenosphere.and erupted coevally with Mg basalts from a heterogeneous mantle plume.Together.komaliites-Mg basalts-alkaline basalts plot along the Phanerozoic mantle array in Th/Yb versus Nb/Yb coordinate space,representing zoned plumes,establishing that these reservoirs were present in the Neoarchean mantle. Convergent margin magmatic associations are dominated by tholeiitic to calc-alkaline basalts eompositionally similar to recent intraoceanic arcs.As well,boninitic flows sourced in extremely depleted mantle are present,and the association of arc basalts with Mg-andesites-Nb enriched basalts-adakites documented from Cenozoic arcs characterized by subduction of young(20 Ma),hot,oceanic lithosphere. Consequently.Cenozoic style "hot" subduction was operating in the Neoarchean.These diverse volcanic associations were assembled to give composite terranes in a subduction-accretion orogen at～2.1 Ga,coevally with a global accretionary orogen at ~2.7 Ga,and associated orogenic gold mineralization. Archean lithospheric mantle,distinctive in being thick,refractory,and buoyant,formed complementary to the accreted plume and convergent margin terranes.as migrating arcs captured thick plumeplateaus. and the refractory,low density.residue of plume melting coupled with accreted imbricated plume-arc crust.     

华北克拉通怀安杂岩新太古代和古元古代富铝变质表壳岩的地球化学特征及构造意义

晋冀蒙三省交界地区富铝变质表壳岩的时代归属及形成的构造背景长期存在争议。通过天镇地区1∶5万区域地质调查,在怀安杂岩中识别出两期富铝变质表壳岩组合,分别为新太古代榴云片麻岩岩组和古元古代黄土窑岩组,两者在岩石组合、特征矿物组合、含矿性、同位素年龄以及岩石地球化学特征等方面存在明显区别,为不同沉积环境的产物。新太古代榴云片麻岩岩组野外呈带状、似层状或透镜状产出,以石榴黑云斜长片麻岩为主体,含少量斜长变粒岩,局部与BIF共生,矿物组合为石榴子石+黑云母+斜长石+石英±条纹长石±夕线石。岩石地球化学研究表明石榴黑云斜长片麻岩样品富Na_2O、Al_2O_3和CaO,低K_2O,属于过铝质岩石,铕异常不明显,轻重稀土元素分异相对较强((La/Yb)_N=3.69～27.76)。古元古代黄土窑岩组以构造岩片形式产出,为一套孔兹岩系组合,产出石墨矿。其中变泥砂质岩石的矿物组合为石墨+夕线石+石榴子石+条纹长石+斜长石+石英,为过铝质,富Al_2O_3和K_2O,低Na_2O和CaO,负铕异常明显(δEu=0.47～0.80),轻重稀土元素分异弱((La/Yb)_N=3.37～10.58)。两套富铝变质表壳岩具有相似的微量元素蛛网图特征,富集大离子亲石元素如Rb和Ba,高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,明显亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。石榴黑云斜长片麻岩中碎屑锆石年龄峰值为～2.45Ga,黄土窑岩组中岩石碎屑锆石年龄主要介于1.99～2.30Ga,两套岩石均遭受古元古代末期(1.81～1.85Ga)麻粒岩相变质-深熔作用叠加改造。新太古代榴云片麻岩岩组的原岩为一套含黏土质杂砂岩建造,成熟度较低,来源于英云闪长岩-花岗闪长岩风化源区,形成于大陆岛弧环境。黄土窑岩组孔兹岩系原岩为一套富铝黏土岩和杂砂岩建造,夹少量碳酸盐岩和石英砂岩,沉积物源以古元古代中期(2.3～2.0Ga)上地壳长英质成分为主,可能形成于相对稳定的大陆边缘环境。怀安杂岩中两期富铝变质表壳岩组合均卷入了古元古代末期的造山作用,两者的厘定为研究华北克拉通北部新太古代—古元古代大陆地壳演化及构造格局恢复具有重要地质意义。     

山东昌邑东部地区古元古代变质沉积型铁矿地质特征

山东昌邑东部地区铁矿分布在莱州-安丘磁异常铁成矿带内,该区发育着古元古代粉子山群小宋组及荆山群野头组祥山段含铁岩系,磁铁黑云变粒岩、磁铁石英岩、磁铁大理岩、磁铁蛇纹石化大理岩等含铁岩层发育在这2套含铁岩系中。目前,已发现有毛家寨、南任、常家屯及东辛庄-莲花山等矿床。铁矿体呈层状、似层状及透镜状,矿体产状与围岩基本一致,矿体长多为200~700m,厚多为2~15m,延深多为60~300m。矿石品位多为27%~33%,属酸性矿石。该矿床属于受含铁沉积建造及变质作用控制的变质沉积型矿床。     

华北陆块基底构造格局及早期大陆克拉通化过程

依据区域构造分析及同位素年代娄数据库,华北克拉通普质基底主要可以区划为以处构造单元：１）鄂尔多斯陆块新太古代被动边缘沉积;２）恒山－－承德太古代末期构造带;３）太古代末期五台－－登封岛弧带杂岩及构造缝合带;４）鲁西－－冀东－辽吉新太古代活动大陆边缘岩浆杂岩带;５）胶辽陆块;６）冀北－－固阳古元代初造山带及内蒙－＝东再造麻粒岩要带;７）吕梁－－中条古元古代裂谷带;８）辽南古元古代裂谷带。华北克拉通早     

胶东谭格庄地区奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩的野外地质和锆石SHRIMP定年

对胶东谭格庄地区一地质剖面进行了详细野外观察和锆石SHRIMP年代学研究.剖面主要是由奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩组成,两者互层产出并一起发生褶皱变形,在强变形域两者完全平行化.所以,在强变形地区,不同成分岩性的薄层状互层产出不能作为变质沉积岩的识别标志.奥长花岗质片麻岩(S1105)形成于2496±10Ma,遭受了古元古代早期和晚期变质.两个斜长角闪岩样品(S1238和S0812)都只发育变质锆石,年龄分别为1842±3Ma和1833±13Ma.该剖面岩石记录的两期变质作用在胶东地区具有普遍意义.结合前人研究,作者指出该地区太古宙末存在区域性变质深熔作用,早期地壳受到了强烈的再造;古元古代末的变质作用具有带状分布特点,与造山作用有关.