乌拉山地区古元古代S型花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及其地质意义

华北克拉通北缘乌拉山地区发育有大量的古元古代花岗岩,以诺尔音S型花岗岩为代表,本文对诺尔音花岗岩进行详细研究,结果表明:诺尔音花岗岩具有高硅w(Si O_2)=70.03%~75.43%、高铝(w(Al_2O_3)=13.04%~14.87%)、富钾(w(K_2O)=5.36%~6.58%)的特征,其较低的铁镁质量比Mg~#10和较高铝饱和指数A/CNK=1.03~1.21,属于典型的过铝质花岗岩,岩石轻稀土富集,且轻重稀土强烈分馏(La_N/Yb_N=22.3~300.5),配分模式表现为右倾型,具有明显的铕负异常(δEu=0.16~0.55),微量元素原始地幔标准化蛛网图显示,岩石富集K、Rb、Th、Pb,亏损Sr、Ba、Nb、Ta、P、Ti;诺尔音花岗岩与乌拉山地区古元古代孔兹岩系具有相似的主微量地球化学特征,推断其为古元古代阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞背景下,孔兹岩系深熔作用的产物。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(1891±14)Ma和(1863±17)Ma,代表诺尔音S型花岗岩的结晶年龄,与区域内孔兹岩带记录的岩浆-变质事件相吻合。     

辽东岫岩-宽甸地区古元古代条痕状花岗岩的岩石地球化学特征及其构造意义

辽吉地区地处华北克拉通胶-辽-吉带北部,区域内发育有相对完整的古元古代沉积作用与岩浆活动。本文对辽吉地区2个古元古代条痕状花岗岩体(鸡冠山岩体和老黑山岩体)进行了岩石学、地球化学和成因学研究。研究表明,条痕状花岗岩(二长花岗片麻岩)样品具有高的K_2O/Na_2O、FeOT/MgO比值和Ga、Zr、Y含量以及低的CaO、MgO、Sr、Cr、Co、Ni含量,全碱(K_2O+Na_2O)含量变化于7.97%~9.08%。在SiO_2-K_2O图中,条痕状花岗岩主要位于高钾钙碱系列区域,样品A/CNK值介于0.84~1.03之间,A/NK值为1.11~1.17,10000Ga/Al比值全部大于2.6,为高钾钙碱性铝质A型花岗岩。其中6个样品的εNd(t)为-3.3~-0.9,Nd同位素两阶段模式年龄tDM2=2860~2669Ma,暗示其形成于太古宙地壳的部分熔融。条痕状花岗岩富集Rb、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有明显的俯冲带岩浆特征,在Rb/30-Hf-Ta×3图中落入火山弧区域;其Y相对于Nb更富集,具有与岛弧玄武岩相似的Y/Nb等元素比值,在Y/Nb-Rb/Nb和Nb-Y-Ce图解中落入A_2型花岗岩区域。古元古代早期,辽吉地区处于大陆弧后盆地构造环境,强烈的弧后伸展作用产生了条痕状花岗岩;在后期的地体拼贴过程中,条痕状花岗岩与周围岩石共同变形并最终构造挤压在一起。     

冀西北怀安地体高级变质表壳岩的锆石年代学研究

位于华北克拉通中部造山带中北段的怀安地体与内蒙孔兹岩带相接,出露高压麻粒岩和退变榴辉岩等多种高级变质岩,是洞悉华北克拉通古元古代构造演化历史的重要窗口。研究区变质表壳岩包括夕线石榴长英质片麻岩、石榴长英质粒状岩石以及紫苏黑云二长片麻岩。阴极发光图像特征显示研究区样品的锆石主要包括碎屑锆石和变质锆石,其中碎屑锆石具有岩浆结晶环带,而变质锆石为单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石边部生长,内部结构均匀,Th/U比值较低。锆石LAICP-MS U-Pb定年结果与前人研究结果综合表明该区变质表壳岩石的碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在~2040Ma,其原岩形成时代与孔兹岩带变泥质岩石相近,均为~2.0Ga。变质锆石记录其变质时代为1957~1804Ma,结合前人对怀安地区变泥质岩和变基性岩变质作用和年代学研究结果,推测得出1.95~1.92Ga代表了峰期(高压)麻粒岩相变质时代,1.90~1.85Ga代表峰后减压阶段变质时代,而1.85~1.80Ga代表退变质晚期的时代。怀安地区变质岩石可能卷入了阴山陆块、鄂尔多斯陆块以及东部陆块间的先后碰撞造山过程,并持续较长时间(1.95~1.80Ga),最终拼贴为统一的整体。     

Magmatic systems of large continental igneous provinces

Large igneous provinces (LIPs) formed by mantle superplume events have irreversibly changed their composition in the geological evolution of the Earth from high-Mg melts (during Archean and early Paleoproterozoic) to Phanerozoic-type geochemically enriched Fe-Ti basalts and picrites at 2.3 Ga. We propose that this upheaval could be related to the change in the source and nature of the mantle superplumes of different generations. The first generation plumes were derived from the depleted mantle, whereas the second generation (thermochemical) originated from the core-mantle boundary (CMB). This study mainly focuses on the second (Phanerozoic) type of LIPs, as exemplified by the mid-Paleoproterozoic Jatulian–Ludicovian LIP in the Fennoscandian Shield, the Permian–Triassic Siberian LIP, and the late Cenozoic flood basalts of Syria. The latter LIP contains mantle xenoliths represented by green and black series. These xenoliths are fragments of cooled upper margins of the mantle plume heads, above zones of adiabatic melting, and provide information about composition of the plume material and processes in the plume head. Based on the previous studies on the composition of the mantle xenoliths in within-plate basalts around the world, it is inferred that the heads of the mantle (thermochemical) plumes are made up of moderately depleted spinel peridotites (mainly lherzolites) and geochemically-enriched intergranular fluid/melt. Further, it is presumed that the plume heads intrude the mafic lower crust and reach up to the bottom of the upper crust at depths ～20 km. The generation of two major types of mantle-derived magmas (alkali and tholeiitic basalts) was previously attributed to the processes related to different PT-parameters in the adiabatic melting zone whereas this study relates to the fluid regime in the plume heads. It is also suggested that a newly-formed melt can occur on different sides of a critical plane of silica undersaturation and can acquire either alkalic or tholeiitic composition depending on the concentration and composition of the fluids. The presence of melt-pockets in the peridotite matrix indicates fluid migration to the rocks of cooled upper margin of the plume head from the lower portion. This process causes secondary melting in this zone and the generation of melts of the black series and differentiated trachytic magmas.     

我国早前寒武纪地层研究的主要新进展

1996年以来我国早前寒武纪地层研究的新进展主要包括以下五个方面的内容 :1)古太古代陈台沟表壳岩的发现 ;2 )五台群时代研究的新进展 ;3)阜平群、涑水杂岩和达肯大坂岩群的解体和重组 ;4 )根据新的年龄数据 ,叠布斯格岩群、双山子岩群、界河口岩群、吕梁岩群、熊耳群、龙首山岩群和宿松群的时代进一步得到了肯定或做了重要的修正 ;5 )美岱召岩群、官都岩群、寻乌岩群、连云山岩群和苍溪群等古元古代地层单位的建立。     

胶-辽-吉带构造属性与演化阶段新划分:胶北变质辉长岩的启示

祥山和于埠变质辉长岩是胶北地块上古元古代变质镁铁质岩石的典型代表,辉长岩侵入古元古代荆山群野头组,产有"祥山式"岩浆熔离型铁矿,成矿的专属性指示辉长岩属于层状侵入体类型,形成于大陆伸展构造背景.在祥山变质辉长岩中获得了1851 ±9Ma的变质年龄,在于埠变质辉长岩中获得了2052±23Ma的锆石U-Pb成岩年龄和183...     

白云鄂博地区早前寒武纪基底岩浆作用和变质作用:锆石SHRIMP U-Pb定年和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析

白云鄂博位于华北克拉通北缘,是阴山地块的重要组成部分.本文对该区变质基底的5个花岗质岩石样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得了2.63Ga和1.89～2.20Ga的岩浆锆石年龄以及2.47～2.51Ga和1.86～ 1.94Ga的变质锆石年龄.新太古代早期片麻状英云闪长岩的岩浆锆石εHf(t)值和tDM2(C...     

华北克拉通胶东地区粉子山群碎屑锆石SHRIMPU-Pb定年

胶东是华北克拉通重要的变质基底出露区之一。对该区古元古代粉子山群和荆山群中碎屑锆石的年龄分布特征的研究,可以为胶东地区早前寒武纪演化提供重要依据。由于Pb丢失作用,前人仅在粉子山群中获得少量锆石谐和年龄。本文对粉子山群长石石英片岩中碎屑锆石进行了SHRIMP定年。52颗锆石的61个数据点分析,获得36个谐和年龄(不谐和度10%)。所有具谐和年龄的锆石都具有高的Th/U比值,大多显示明显的岩浆环带,原为岩浆成因。谐和锆石年龄分布在2033~3429Ma之间,主要峰值分别为~2.19Ga和~2.48Ga。该样品中还含有2颗年龄大于3.3Ga的锆石,位于谐和线上的2颗最年轻碎屑锆石的年龄为~2.08Ga。结合前人研究,可得出如下结论:1)粉子山群和荆山群原岩沉积时代可进一步限制在1.9~2.1Ga之间;2)粉子山群与荆山群的碎屑锆石年龄分布形式存在明显区别,指示其源区可能不同;3)胶东地区可能存在古太古代地壳物质。     

化德群的重新厘定及其大地构造意义

区域填图研究表明，化德群上、下亚群并不是上下关系，而是层位相当的一套地层，而且商都一带的白云鄂博群也属化德群的一部分。依据详细的构造解析和地层剖面研究，重新建立了化德群的地层层序，从老到新划分为毛忽庆组、戈家营组和三夏天组。侵入化德群的杂岩体分别获得1854Ma、1808Ma和2091Ma、2154Ma锆石U-Pb年龄，表明化德群形成时代为古元古代，而不是过去所认为的中新元古代。化德群经历了两期构造变形，早期为北东东走向的复式向斜，晚期又遭受了构造叠加，形成了北北西向褶皱构造，其主期变形可能发生在2．0Ga左右，它的褶皱造山是华北克拉通在古元古代向北增生的体现，这对研究华北克拉通的增生、裂解具有重要意义。     

苏鲁造山带古元古代超高温麻粒岩及其构造意义

本文报道了在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出的古元古代超高温泥质麻粒岩。泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩等变质表壳岩伴生。这些表壳岩以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴石、夕线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成。黑云母和白云母呈石榴石和夕线石的冠状体产出,为退变质矿物。相平衡模拟结果表明,麻粒岩峰期变质的温度和压力条件为~940℃和~1.2GPa。泥质麻粒岩中的锆石近等粒状或椭圆形,具有扇状或冷杉状分带,大多数具有平坦甚至亏损的重稀土配分模式,并有Eu负异常,为典型的麻粒岩相变质锆石。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果给出了1845±9Ma的207Pb/206Pb加权平均年龄,表明超高温麻粒岩形成于古元古代。结合现有的其他研究结果,我们推测扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。