湘西北花垣县下寒武统清虚洞组浊积岩沉积特征及其地质意义

湘西北花垣县及邻区,在下寒武统清虚洞组下部发育一套地质特征典型、沉积序列明显的浊积岩。其底面侵蚀构造清楚,覆盖于底面上的各层段厚度变化较大,在各层段内由下往上碎屑粒度依次变细,并相继出现有变形纹层、平行纹层和波痕纹层理等沉积构造,是典型的浅海浊积岩。据各层段的发育情况可总结为5种剖面结构。因冰川消融而使海平面上升,故清水洞组浊积期海水深度增大。浊流活动受北东东向保靖—花垣断裂控制,其活动与新元古代发生并延续到早古生代的罗迪尼亚超大陆裂解事件有关。     

浙闽地区新元古代变火山岩系岩石地球化学特征及其地质意义

浙闽地区华夏地块前寒武纪上基底主要由出露于阈西北和浙西南的马面山群、万全群和龙泉群组成.对比研究表明,以上3个岩群具有相似的构造演化、岩石组合、元素地球化学特征及形成时代,它们共同组成了统一的华夏地块变质上基底,在构造上是相连的,主要由经历了高绿片岩相-低绿帘角闪岩相变质变形作用的绿片岩和变粒岩组成,其原岩为一套双峰式火山岩,形成于新元古代中期.绿片岩的稀土配分型式右倾,轻重稀土分异较大,具洋岛玄武岩(OIB)的特征,其微量元素表现为左部"大隆起"式的特征,大离子素石元素(LILE)K,Rb,Ba,Th明显富集,Nb相对La富集,表现出大陆裂谷玄武岩的特征.绿片岩和变粒岩具有统一的岩浆演化趋势,为同源岩浆演化的产物,地球化学特征和构造判别图解显示它们形成于板内拉张的大陆裂谷环境,可能是新元古代Rodinia泛大陆裂解在华南的记录,与地幔柱的活动有关.马面山群第二类绿片岩表现出岛弧特征,可能为陆壳物质混染所致.     

中国中新元古代重要沉积地质事件及其意义

地球曾经历了3次超大陆演化过程,其中2次超大陆(哥伦比亚(Columbia)和罗迪尼亚(Rodinia))旋回涉及中新元古代,并与一系列区域性事件相联系,形成了多成因的超大陆演化模型。华北中东部新元古代沉积事件、扬子和塔里木新元古代裂谷事件、雪球事件等都被视为Rodinia超大陆的裂解响应,它们对定时三大陆块相互关系及定位其在全球超大陆的位置具有至关重要的作用,也反映了重要沉积地质事件在超大陆研究中不可或缺的作用和意义。此外,在中新元古代的Columbia和Rodinia超大陆演化过程中,还伴随发育具有广泛区域性甚至全球意义的巨厚白云岩与碳酸盐岩微生物(岩)、红层与黑色页岩、全球性臼齿亮晶碳酸盐岩和埃迪卡拉纪盖帽碳酸盐岩等沉积事件群及元素(同位素)漂移等地球化学异常事件,也包括特殊且重要的磷块岩、锰、铁矿等沉积成矿事件。由于不断显示出来在全球古大陆重建和古地理恢复方面的重要作用,它们越来越得到学术界的广泛关注和研究。文中通过系统分析中国中新元古代超大陆旋回演化中发育的部分重要或关键地质事件(群)时空发育与分布特征,并结合作者团队的实际资料和测试数据,以期揭示超大陆演化过程与重要沉积地质事件的内在联系,为超大陆聚散旋回演化和时空定位及原型沉积盆地的发育和评价提供科学证据。     

华北克拉通北缘凉城基性岩墙成因及古地理的重建意义

为揭示华北克拉通北缘凉城基性岩墙的形成时代、岩石成因、构造背景及对罗迪尼亚超大陆重建的意义,本研究借助激光烧蚀多接收器等离子质谱(LA-MC-ICP-MS)锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究手段,对凉城桃花沟岩墙开展了系统研究。研究结果显示,凉城桃花沟岩墙为新元古代早期(903±15 Ma)基性岩浆活动的产物,归属拉斑岩石系列,具有较高的TFeO(12.78%～16.30%)及TiO₂(2.59%～3.31%)含量、较低的MgO(2.87%～3.83%)、Cr(32.7×10^-6～42.0×10^-6)、Ni(11.6×10^-6～14.5×10^-6)含量及Mg^#值(29～38),富集轻稀土元素(LREE)、Rb、Pb、Zr及Hf元素,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、Ti及Eu(Eu/Eu^*=0.74～0.83)元素。锆石原位ε_Hf(t)范围为2.4～13.4,单阶段Hf模式年龄(t_DM1     

Two Neoarchean supercontinents? Evidence from the Paleoproterozoic

An unresolved question in Precambrian geology is the relationship between Archean crustal fragments that are now separated by younger orogens: were they once contiguous? Williams et al. (1991) proposed the name ‘Kenorland' for a speculative Neoarchean supercontinent comprising the Archean provinces in North America. Recently, a large number of ca. 2.5–2.0 Ga magmatic, metamorphic, detrital and xenocrystic ages have been reported from North America. We interpret that the wide geographic distribution and temporal spread of these ages may signify long-lived, regional-scale mantle upwelling, and anorogenic magmatic and metamorphic processes related to the protracted breakup of Kenorland. Breakup may have extended from ca. 2.5 to 2.1 Ga, culminating with dispersion of continental fragments at ca. 2.1–2.0 Ga. In North America, ca. 2.5–2.1 Ga intracratonic basin successions (e.g. Hurwitz Group) formed in the interior of Kenorland before dispersion, and passive margin sequences flanking the Superior Province (e.g. Huronian Supergroup) and the Wyoming Province (e.g. Snowy Pass Supergroup) defined the edges of Kenorland. Earliest Paleoproterozoic magmatic and sedimentary rocks, which include voluminous quartz arenites and glacigenic deposits, are consistent with a high-standing supercontinent and a mantle superplume. The Paleoproterozoic record from the Baltic and Siberian shields is similar to that of North America, suggesting inclusion in Kenorland. A slightly different record from the southern continents suggests a second, coexisting supercontinent that included the Zimbabwe, Kaapvaal, and Pilbara cratons, (‘Zimvaalbara' of I.G. Stanistreet), the São Francisco Craton, and possibly, cratonic blocks in India. Attenuation of this second supercontinent started earlier than in Kenorland (ca. 2.65 Ga) and was accompanied by high sea level and deposition of vast Lake Superior-type iron formations. Immediately thereafter, both supercontinents became emergent and were subject to global cooling and glaciation.     

A 90° spin on Rodinia: possible causal links between the Neoproterozoic supercontinent, superplume, true polar wander and low-latitude glaciation

We report here new geochronological and paleomagnetic data from the 802±10 Ma Xiaofeng dykes in South China. Together with existing data, these results suggest that Rodinia probably spread from the equator to the polar region at ca. 800 Ma, followed by a rapid ca. 90° rotation around an axis near Greenland that brought the entire supercontinent to a low-latitude position by ca. 750 Ma. We propose that it was the initiation of a mantle superplume under the polar end of Rodinia that triggered an episode of true polar wander (TPW) which brought the entire supercontinent into equatorial latitudes. An unusually extensive emerged land area at the equator increased both atmospheric CO₂ drawdown and global albedo, which, along with waning plume volcanism led directly to the low-latitude Sturtian glaciation at ca. 750–720 Ma.     

阿尔金造山带青白口纪片麻状花岗岩的厘定及对Rodinia超大陆汇聚时限的制约

阿尔金造山带新元古代花岗岩的研究对探讨该地区Rodinia超大陆汇聚阶段构造演化过程具有重要意义。本文对在亚干布阳一带新厘定的青白口纪片麻状花岗岩开展了详细的岩石学、年代学和岩石地球化学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学证据显示片麻状花岗岩结晶年龄分别为(883.0±3.3)Ma和(883.1±3.3)Ma,说明其侵位于青白口纪。地球化学结果显示,常量元素具有富硅、铝、钾和低钠、镁、钙和钛的特点,具钙碱性-高钾钙碱性、过铝质花岗岩特征。岩石轻稀土分馏较强而重稀土分馏较弱,具有明显的负Eu异常,总体呈右倾的"V"型稀土分配模式。岩石富集Rb、Th、LREE等大离子亲石元素,中等亏损Ba,强烈亏损Nb、Sr、P、Hf、Ti等高场强元素,总体特征显示了典型的壳源花岗岩的特征,其源于地壳变质砂岩部分熔融,形成于同碰撞晚期构造环境,属Rodinia超大陆汇聚阶段的产物。综合研究表明,阿尔金地区新元古代早期同碰撞型岩体的形成时代集中在871～945 Ma,限定了Rodinia超大陆汇聚时限,且在空间上构成了一条重要的岩浆岩带,是对Rodinia超大陆碰撞汇聚作用的响应。     

欧-亚-非大陆季风:超级大陆与超级季风的雏形

欧洲-亚洲-非洲大陆聚集在一起,占地球陆地面积的一半以上(约56%),整体上可以近似看作是超级大陆的"雏形";相应地,广泛分布的亚洲-非洲季风-干旱气候系统也可以近似为超级季风-干旱系统的"雏形"。对这一巨大气候体系的研究不仅本身有十分重要的理论和实际意义,同时也能够为研究潘基亚超级大陆-超级季风系统及其演化提供现代或第四纪的"相似型"。晚更新世-全新世地质记录和气候模拟结果表明亚洲-非洲夏季风气候变化主要响应北半球夏季太阳辐射变化;南北半球季风变化在岁差尺度上的相位关系近于相反;西风环流影响下的中亚干旱-半干旱区气候变化在岁差尺度上与亚洲季风也接近同相位变化;亚洲-非洲季风-干旱气候系统的这些变化在岁差尺度上领先于全球冰量的变化。总体上,似乎可以提出这样一种假说：受到地球轨道偏心率幅度调谐的太阳辐射在岁差尺度的周期波动可能是季风-干旱气候在轨道尺度上的主导"韵律",包括潘基亚超级大陆季风气候在轨道尺度上的变化。第四纪欧洲-亚洲-非洲"超级大陆"及其季风-干旱系统本质上与潘基亚超级大陆的季风-干旱系统有着一定程度的相似性,因此研究前者是理解后者(所谓将今论古)的重要途径之一,对解译深时"碎片"化的地质记录有实际意义。

     

塔里木盆地北部志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔里木盆地北部地区2个志留系代表性样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的三期物源年龄:中元古代早期1500～1600Ma、新元古代早期750～900Ma、奥陶纪450～500Ma。碎屑锆石定龄表明东部地区志留系物源主要来自阿尔金地区奥陶纪火成岩,而西部塔北地区志留系物源主要来自北部古隆起前寒武纪基底。前寒武纪锆石年龄揭示塔里木板块在新元古代时期与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史,塔里木北部地区在中元古代存在与Columbia超大陆裂解时间一致的构造-热事件。     

前寒武纪的超大陆旋回及其板块构造演化意义

太古代末早古生代存在４次超大陆或大陆聚合时期,超大陆的聚合与裂解造成全球性的重大构造热事件,成为全球板块构造演化的主线,威尔逊旋回在早前寒武纪已明显起作用。超大陆的聚合表现为克拉通的增生与陆块的碰撞造山作用;超大型的裂解表现为非造山岩浆活动、大规模基性岩墙群侵位及大陆裂谷的爆发等。超大陆的裂解可能与地幔柱上涌或超大陆下放射性物质积聚造成的热能积累有关,或地外物质冲击的触发有关。华北克拉通与世界古陆块的前寒武纪构造演化对比,及其在超大陆中的拼合模式成为我国大陆地质学研究面临的挑战性重大科学问题。