内蒙古狼山巴音前达门地区黑云斜长片麻岩年代学研究及板块归属

内蒙古西部狼山地区的构造归属争议较大,一直以来没有直接证据证明狼山地区属于华北陆块。本文对内蒙古狼山巴音前达门地区(含石榴子石)黑云斜长片麻岩进行了年代学研究,利用LA- ICP- MS方法进行U- Pb同位素测年,所测试锆石均为岩浆锆石,锆石年龄为1946±9 Ma和1940±12 Ma,代表其原岩的形成年龄,说明狼山地区存在古元古代晚期岩浆作用。从锆石Hf同位素来看,εHf(t) 从-1.3~6.4,其Hf同位素源区既有当时华北克拉通基底物质,又有地幔的贡献,2442Ma的模式年龄指示源岩来源于早元古代地壳增生事件,可能与华北克拉通基底的形成有关。这进一步表明狼山地区同华北陆块中部地区一样,该地区存在有早元古代岩体。对宝音图群碎屑锆石的研究同样说明了狼山地区宝音图群与华北克拉通更具亲缘性,狼山地区在构造属性上可能属于华北陆块一部分。     

前寒武纪地质学研究进展与前景

前寒武纪地质学是地质科学重要分支学科之一,以地球早期演化历史为主要研究对象。近几年我国前寒武纪地层学、前寒武纪构造演化、前寒武纪古生物学和前寒武纪成矿作用等方面的研究取得重要进展。在高精度微区测年技术的支持下,相继建立了鞍山、泰山和五台山等早前寒武纪经典地区的年代格架,推动了华北克拉通早前寒武纪构造格架的研究;中国晚前寒武纪Rodinia超大陆的研究引起了国内外地学界的广泛参与和关注。震旦系陡山沱组古生物研究取得重要突破,明确的年龄和丰富的早期动物化石记录使华南的震旦系成为研究埃迪卡拉时期古环境和生物演化的理想地区。从下马岭组、铁岭组和高于庄组中新获得的锆石U-Pb年龄为华北中元古代地层格架的重新建立提供了重要的年代学制约。尽管我国前寒武纪地质研究取得了重要进展,但目前依然面临着严峻的挑战,人才流失和创新能力不足成为制约学科发展的瓶颈。但是,对我国社会经济发展有重要影响的大宗矿产多与前寒武纪相关,经济快速发展对资源的强烈需求为前寒武纪地质学学科发展提供了新的机遇。     

扬子板块北缘花山群沉积时代及其对Rodinia超大陆裂解的制约

出露于扬子板块北缘大洪山地区的花山群自下而上由一套以砾岩为主的粗碎屑沉积和一套以砂质板岩为主的细碎屑沉积组成,伴随有拉斑玄武质岩浆活动。花山群整体变质程度不高,形成构造环境复杂,对其构造属性及其与区内所谓的花山"蛇绿混杂岩"的时空关系一直存有争议,它们对新元古代Rodinia超大陆在扬子板块北缘的汇聚-裂解响应具有重要的制约意义。笔者在花山群六房咀组下部细砂岩中采集玄武质熔结凝灰岩夹层样品1件,碎屑岩样品2件,在上覆地层南华系莲沱组采集碎屑岩样品1件;对玄武质熔结凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,对碎屑岩样品进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测年。获得玄武质熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄814.7±7.3 Ma;花山群的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在三个明显的峰值:~900 Ma、~2050Ma和~2650 Ma,最显著峰值为~2650 Ma,上覆莲沱组碎屑岩年龄谱的三个峰值为:~900 Ma、~2050 Ma和~2500 Ma,最显著峰值为~2050Ma,三件碎屑岩样品均与扬子板块的碎屑锆石U-Pb年龄统计峰值一致。花山群的碎屑源区可能包括下伏中元古代打鼓石群、太古宙鱼洞子杂岩以及崆岭杂岩。结合前人年代学研究资料和区域构造成果分析,花山群沉积时代应为820~815Ma,形成于伸展构造背景,与花山"蛇绿混杂岩"不是同期同构造背景的产物;花山"蛇绿混杂岩"与花山群沉积建造依次反映了扬子板块北缘由挤压构造背景向伸展构造背景的转换过程。花山群中的碎屑沉积物与基性火山岩、火山碎屑岩属于裂解背景下形成的同时代沉积-火山建造;结合前人在扬子板块周缘发现的大量约820 Ma酸性—基性岩浆活动记录以及同时代(820~800 Ma)的沉积地层,推测花山群形成于Rodinia超大陆裂解背景之下,与超级地幔柱活动有关。     

内蒙古阿拉善地区阿拉善群(狭义)的形成时代

阿拉善群(狭义)主要分布于内蒙古雅布赖山、巴彦乌拉山、阿拉坦敖包一带,是一套陆源碎屑-碳酸盐建造,岩石组合为黑云片岩、石榴黑云片岩、含十字石二云片岩、石英岩和大理岩.对其中的石英岩中的碎屑锆石进行LA-MC-ICP-MS测年,得到的年龄谱范围为1206~3132 Ma,以1400~1800 Ma占主体,峰值为1737 Ma,表明该样品中的碎屑锆石主要来源于中元古代早期形成的岩石,最小谐和年龄为1206 Ma,暗示阿拉善群石英岩的形成时代应小于1206 Ma.同时,测定出与阿拉善群呈侵入接触关系产出的眼球状黑云母二长花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄为893 Ma.综上考虑,笔者认为阿拉腾敖包一带的阿拉善群应形成于1206~893 Ma之间,属中元古代晚期-新元古代早期的沉积建造.     

“中央造山带”早古生代缝合带及构造分区概述

“中央造山带”是夹持于中国塔里木、华北和扬子克拉通之间的近东西向延展的（局部为北东向和北西向）显生宙造山系统。该造山带中包括了库地-喀拉塔什、红柳沟-肃北-北祁连、南阿尔金-滩间山、昆中、朱阳关-夏馆和商州-丹凤6条早古生代缝合带。被缝合带所围限的前寒武纪地质构造单元包括中阿尔金-祁连-金吉地块、柴达木地块、北秦岭地块和东、西昆仑2个变质地体。南秦岭原为扬子克拉通的北部边缘,但卷入了显生宙造山带,成为中央造山带的一部分。对上述6条早古生代缝合带和6个前寒武纪地质构造单元的特点进行了概略总结,并阐述了各地质构造单元中的构造地层系统和热-构造事件的年代格架。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

华北克拉通怀安杂岩中“MORB”型高压基性麻粒岩的成因及其构造意义

古元古代是华北克拉通重要的构造演化阶段,现已识别出多条碰撞造山带,但这些造山带的构造边界、演化时限以及地球动力学过程仍存在争议。本文报道了在怀安杂岩中新发现的一套高压基性麻粒岩-大理岩-富铝片麻岩表壳岩组合,原岩为一套基性火山岩-碳酸盐岩-砂/泥岩建造。高压基性麻粒岩记录了峰期高压麻粒岩相变质和麻粒岩相-角闪岩相退变质过程;地球化学研究表明其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有平坦的稀土元素配分模式((La/Yb)_N=1. 35～1. 79),轻稀土相对亏损((La/Sm)_N=0. 83～1. 13),弱的正铕异常(δEu=1. 0～1. 22),无Nb、Ta负异常,与洋中脊玄武岩(MORB)地球化学特征类似;岩石组合和产状特征与晋冀蒙交界地区广泛分布的具有岛弧拉斑玄武岩性质的岩墙型高压基性麻粒岩明显不同。高压基性麻粒岩锆石εHf(t)为正值(+2. 6～+11. 5),单阶段模式年龄(t_(DM))介于2065～2250Ma之间,可能来源于尖晶石稳定域的浅层地幔源区。综合来看,这套含高压基性麻粒岩组合可能是古洋壳残片。SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究表明,高压基性麻粒岩的原岩可能形成于2. 15～2. 2Ga,峰期高压麻粒岩相变质年龄为～1. 95Ga,1. 83～1. 82Ga代表麻粒岩相退变质作用和减压熔融时限。本文研究表明,该套表壳岩组合记录了古元古代俯冲-碰撞-折返等一系列造山构造演化过程,可为恢复古元古代造山带早期构造环境提供证据。     

天津蓟州东水厂中元古代高于庄组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄——对中元古代生物-环境事件的制约

对华北克拉通北缘中-新元古界标准剖面的高于庄组第三亚组(张家峪亚组)下部凝灰岩样品进行了锆石SHRIMP U-Pb定年,获得207Pb/206Pb加权平均年龄1582±12 Ma.该凝灰岩层厚度约15 cm,层位介于高于庄组第三亚组下部"瘤状灰岩"层与含宏观藻类化石(Parachuaria glabra.)层之间,紧邻藻类化石层.该地层时代为高于庄组属于国际中元古界盖层系(Calymmian System)下部层位提供了新依据,为中元古代高于庄组全球生物-环境事件及全球对比提供了重要约束.     

山东长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱研究

山东烟台长岛地区出露的蓬莱群辅子夼组浅变质沉积岩主要为变质石英砂岩夹变质粉砂岩和变质粘土岩。前人对蓬莱群的沉积时代存在较大争议, 本文根据长岛地区蓬莱群辅子夼组碎屑锆石年龄谱资料, 将辅子夼组的地层时代置于新元古代。碎屑锆石中出现1600Ma和1200~1100Ma左右两个年龄峰值, 后者表明辅子夼组曾接受来自具有格林威尔期构造热事件物源区的碎屑物质。这一物源区所反映的地质演化特点既不同于华北陆块, 也不同于扬子陆块, 应引起高度重视和进行深入的探索。     

华北克拉通对罗迪尼亚超大陆事件的响应——GOSEN连接假设

中元古代晚期—新元古代早期的华北克拉通与塔里木、扬子克拉通存在明显差异,那里没有十分强烈的与罗迪尼亚超大陆汇聚及裂解有关的热-构造事件的地质记录,因此对华北克拉通与罗迪尼亚超大陆的关联存在不同的推测。近年来,在郯庐断裂带两侧新元古代碎屑岩地层中,从辽宁的榆树砬子群,经山东烟台蓬莱群至土门群,陆续测得众多具经典格林威尔期的碎屑锆石年龄。这一信息与西伯利亚东南缘上里菲碎屑岩中的碎屑锆石年龄谱十分相似。这些碎屑锆石的时代均不是华北或西伯利亚本土所具有的特点,说明华北东缘、西伯利亚东南缘与劳伦大陆东南缘格林威尔造山带存在某种亲缘关系。根据这种推测,笔者等提出了劳伦大陆格林威尔造山带、西伯利亚东南缘和华北东部(GOSEN)连接的假设。