Evolution of a crustal-scale transpressive shear zone in the Albany–Fraser Orogen, SW Australia: 1. P–T conditions of Mesoproterozoic metamorphism in the Coramup Gneiss

The Albany–Fraser Orogen in southwestern Australia preserves an important thermo‐tectonic record of Australo‐Antarctic cratonic assembly during the Mesoproterozoic. New petrologic and thermobarometric data from the Coramup Gneiss (a 10 km wide zone of high strain rocks within the NE‐trending eastern Albany–Fraser Orogen) indicate at least two high‐grade metamorphic events during 1345–1140 Ma convergence and amalgamation of the West Australian and Mawson cratons. The first event (M1) involved c. 1300 Ma granulite facies metamorphism of the Coramup Gneiss (M1a: 800–850 °C, 5–7 kbar), followed by burial and recrystallization under high‐P conditions (M1b: 800–850 °C, c. 10 kbar) prior to high‐T decompression (M1c: 700–800 °C, 7–8 kbar) and the 1290–1280 Ma emplacement of Recherche Granite sills. The second event (M2) entailed high‐T, low‐P metamorphism within dextral D2 shear zones (M2a: 750–800 °C, 5–6 kbar), followed by fluid‐present amphibolite facies M2b retrogression. Subsequent sinistral D3 mylonites and pseudotachylites are considered contemporaneous with similar structures in the adjacent Nornalup Complex that postdate the c. 1140 Ma Esperance Granite. Our petrological and thermobarometric data permit two end‐member P–T‐time relationships between M1 and M2: (1) a single post‐M1b event involving continuous M1b–M1c–M2a–M2b cooling and decompression, and (2) a two‐stage post‐M1b evolution involving M1c metamorphism during the waning stages of an event unrelated causally or temporally to subsequent M2a metamorphism and D2 deformation. In a companion paper, new structural and U–Pb SHRIMP zircon data are presented to support a two‐stage P–T evolution for the Coramup Gneiss, with M1 and M2, respectively, reflecting thermo‐tectonic activity during Stage I (1345–1260 Ma) and Stage II (1215–1140 Ma) of the Albany–Fraser Orogeny.     

滇东北东川下田坝A型花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

通过对滇东北东川下田坝地区黑云母二长花岗岩和似斑状钾长花岗岩2种岩体的地球化学分析及对黑云母二长花岗岩的U-Pb同位素测试,得到如下认识:黑云母二长花岗岩和似斑状钾长花岗岩总体地球化学特征相似,主量元素表现出高SiO2(平均71.7%)、过铝质(A/CNK指数在1.03~1.52)的特征,过碱指数在0.95~1.37之间,总体属于钙碱系列;稀土元素总量较高(ΣREE平均313×10-6),(Ce/Yb)N均值为8.85,(La/Yb)N均值为9.54,呈现轻稀土元素(LREE)富集,仅Eu亏损(δEu均值0.31)的海鸥型右倾模式;大离子亲石元素Rb、Th、U、K等相对富集,高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti等呈明显负异常,说明岩浆源岩以陆壳成分为主;Ga/Al均值为2.69,(Zr+Nb+Ce+Y)均值为383;微量元素Sr、Eu低,富集Nb、Zr等元素,反映其源区存在斜长石的残留;锆石饱和温度为724~786℃,表明初始岩浆温度较高。上述特征说明,下田坝花岗岩为典型的A型花岗岩,形成于中上地壳的板内伸展背景。黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为801.1±6.6Ma,同时受到762.1±6.2Ma热事件的影响,与新元古代Rodinia超大陆裂解事件在时间上一致,亦与东川铜矿成矿时代相符,说明新元古代裂谷环境的岩浆事件范围可扩大至滇东北东川,并可能引发热液成矿作用。     

庐山地区星子群碎屑锆石SIMS U-Pb年龄及其地质意义

江西庐山地区出露的星子群为一套遭受角闪岩相变质的中深变质岩系,前人将其划分为古元古代地层,并将其与华南早期地壳的形成与演化和中生代变质核杂岩构造相联系。本文通过对星子群浅粒岩中碎屑锆石U-Pb SIMS年代学研究,获得了(834±4)Ma碎屑锆石年龄,代表了该套地层沉积时代的下限;再结合其上覆筲箕洼组(830±5)Ma的火山岩年龄,将星子群的地层时代限定于新元古代。这一研究结果表明庐山地区并未出露古元古代的变质基底;而且野外也并未找到典型大规模拆离断层的存在,因此前人厘定的中生代变质核杂岩构造也值得商榷。根据碎屑锆石U-Pb不一致线下交点年龄为(133±20)Ma,推断星子群的变质作用发生在中生代。另外,由星子群单一的碎屑锆石年龄、锆石形态特征及矿物组成特征推断,星子群是源区花岗质岩石快速抬升、风化剥蚀和搬运沉积的产物,暗示着强烈的地壳运动过程,可能与Rodinia超大陆的裂解有关。     

扬子板块西南缘基性侵入岩锆石年龄及地球化学特征——Columbia超级大陆裂解的响应

云南易门狮子山铜矿区广泛出露辉绿、辉长岩体。前人对区内基性岩浆岩研究程度较低,缺乏辉绿岩的形成时代资料。本文采用锆石激光剥蚀法(LA-ICP-MS)对云南易门狮子山铜矿一带的辉绿岩进行了年代测定及地球化学分析,首次获得锆石U-Pb年龄加权平均值为1858±18 Ma(MSWD=0.90,n=13),代表了该辉绿岩的形成和侵位时代。辉绿岩全岩地球化学具有类似于OIB的特征,SiO_2含量(49.1%～49.8%),高Ti_2O(2.68%～3.22%);低MgO(4.85%～5.51%),碱含量(4.86%～5.29%),其原始岩浆来源于富集型地幔,构造背景形成于伸展构造环境,表明约1858 Ma扬子板块处于碰撞后板内伸展构造环境,应为Columbia超大陆裂解的产物。易门狮子山地区被辉绿岩侵入接触的原"东川群"地层的沉积时代应大于辉绿岩的侵位时代,结合岩性组合及区域资料,应划入中太古界元江群。     

超大陆旋回和成矿作用

全球构造与成矿是矿床学研究的重要问题之一.近年来,诸多将板块构造与成矿作用相结合的研究极大地推动了对成矿作用地进一步认识.构造背景是成矿作用的基本控制因素,同时矿床的形成也受背景地质条件的制约.矿床的时空分布规律研究表明,成矿作用在地史中具有明显的旋回性,与超大陆的聚合和裂解作用相一致,即成矿旋回与超大陆的裂陷、离散、会聚和拼合作用等构造旋回相耦合.大量资料说明,在地史中,至少存在7个超大陆旋回,最早的超大陆可能出现在2 700 Ma,其后分别在2 700~2 500 Ma、2 500~1 800 Ma、1 800~1 000 Ma、1 000~540 Ma、540~230 Ma、230~0 Ma出现了超大陆旋回,在相应的演化阶段也出现了相应的成矿旋回.这一事实表明:构造背景研究对于正确认识区域成矿作用和矿床勘探都具有重要意义.     

超大陆构造、地幔动力学和岩浆-成矿响应

超大陆是地球上全部或近乎全部(> 90%)大陆块的集合。推测最老的超大陆存在于3.0 Ga,称作Ur。由于年龄老,很难检测该超大陆的存在。地球的历史中,似乎曾有2次,所有的陆块被焊合到一起形成一个超大陆。地球历史中第一个真正被黏合在一起的超大陆大概是Columbia超大陆,它形成于1.85 ~1.90 Ga,在大约1.60 Ga开始破裂,于~1.3~1.2 Ga最终裂解。Columbia超大陆之后第二个真正被黏合在一起的超大陆是Rodinia超大陆,它存在于~1 100 Ma 到 540 Ma。Pangea (0.25 Ga)并不是一个真正的超大陆,只是一个很大的大陆块的集合体——准-超大陆。该准-超大陆的南半部(冈瓦纳古陆)有一个离散的历史,北半部(劳亚古陆——即古亚洲)有一个会聚的历史。目前,第三个超大陆还未形成,我们的星球尚处在一个未来真正超大陆(Amasia)的形成途中。超大陆形成和裂离的机制是有争议的话题。对于一些新近概念模型的综合分析表明,地幔动力学对于地球历史中超大陆的会聚和裂解有着重要的控制作用。超大陆的形成过程受超级沉降流的控制。超级沉降流通过如当今在西太平洋所见到的双向俯冲带而发生,它也为地质历史和P-波全地幔层析所认可。超级沉降流就像外太空的黑洞一样呑噬了所有物质,将大陆会聚到一个紧密的集合之中。超大陆的命运受控于超级地幔柱(超级上涌流),后者将大陆集合裂离。随着数字模型技术的进步及计算能力和资源的增强,地幔动力学的数字研究已经在识别地幔结构的地震层析图像方面取得了明显进展,并对地球动力学机制有了更好地理解。固体地球可以被认为是由上地幔中具水平运动的板块构造、下地幔中受垂直运动主宰的地幔柱构造和地幔底部以水平运动为特征的'反-板块构造’所构成。尽管地幔层析开启了进入深部地球的窗口,在增生造山带中被保存的"大洋板块地层"的叠瓦状残骸仍然构成了研究俯冲-增生-碰撞历史(特别是与地球表面古老超大陆聚合有关的俯冲-增生-碰撞历史)的有用的地质学工具。超大陆的动力学也影响着生命的起源和灭绝、地表环境变化以及岩浆作用和成矿作用。与超大陆会聚和裂解相伴的地幔下沉和地幔上涌引起大规模物质和能量的流动,也导致大规模岩浆作用和成矿作用、灾难性的环境变迁,有时甚至造成生物灭绝。当一个上升的地幔柱撞击超大陆的底部时,它所诱发的大陆裂谷化,形成大火成岩省、大规模成矿作用和火山喷发,可能会导致地幔柱的冬天,后果是生物灭绝和长时期的大洋缺氧。因此,与地幔动力学有关的超大陆构造为评估大陆地壳演化和破坏的历史,进行资源评价、了解生命的历史和追踪我们所居住的星球的主要地表环境变迁提供了一把钥匙。     

赞比亚东北部陇都地区首次发现中元古代辉长岩:哥伦比亚超大陆裂解在班韦乌卢地块的响应

赞比亚东北部陇都地区位于班韦乌卢地块中东部,区内首次发现中元古代基性岩浆侵入事件,对于了解班韦乌卢地块中元古代构造演化历史及哥伦比亚超大陆的重建具有重要意义.针对研究区的辉长岩进行了系统的岩相学、LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究.结果表明,辉长岩锆石中17粒具有他形板柱状,内...     

南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U—Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。     

元古代基性岩墙群的成因机制,构造背景及其古板块再造意义

大陆克拉通广泛发育元古代镁铁质岩墙群，其形成时限短，侵位机制复杂，可以侵位于不同的地壳层次，岩墙群的岩浆可能有多种来源，但主要来自陆下软流圈或地幔岩石圈，很少经历结晶分异与地壳混染，岩墙群的总体化学成分量富集型的，从古元古代到新元古代，其碱性组分逐渐增多，反映地幔演化特征，板块构造理论可应用于晚太古代－古元古代的构造研究，元古代以超级大陆的聚合及裂解为特征，岩墙群的形成普遍与伸展体制相联系，是超级大陆开始裂解或地幔柱活动的重要标志。华北克拉通区广泛发育中元古代镁铁质岩墙群，对其进行多学科的研究，将为确定华北克拉通在中元古代超级大陆中的构造位置及其古板块再造提供重要依据。