华北东部中生代构造体制转折的关键时限

华北东部中生代构造体制发生了以挤压为主到以伸展为主的转变, 形成北北东向的盆岭格局, 岩石圈快速减薄, 岩浆作用活跃, 引发了爆发式成矿. 确定中生代构造体制转折的时限是理解构造转折机制的核心问题之一. 报道了多方面研究的最新成果. 重点对包括华北陆块南北缘、燕山、胶东等典型地区的构造分析确定了由挤压构造到伸展构造的峰期; 东部沉积盆地热史恢复结果判明华北东部中、新生代岩石圈厚度的变化和热体制的变更转换的时代; 盆地分析揭示了中生代-新生代时期华北东部盆地由挤压挠曲型到伸展断陷型的转变期; 通过火山岩喷发、与伸展构造有关的花岗岩类的形成, 克拉通内部和边缘的金矿爆发成矿期, 以及通过火山岩中的下地壳包体研究等限定了岩石圈减薄和壳幔置换的峰期. 以上研究结论一致, 即华北东部构造体制转折的峰期时限起于约150~140 Ma, 结束于约110~100 Ma, 峰值是120 Ma.     

未定名矿物(Bi38CrO60)的矿物学研究

人工合成立方晶体Bi38CrO60在自然界首次发现于中国陕西省洛南县驾鹿金矿床中,暂称之为未定名矿物.其共生和伴生矿物有黄铁矿、自然金、碲金矿、含氧金矿物等.常呈不规则粒状集合体,偶见立方体微晶(粒径小于0.05 mm),棕黑色,金属光泽;HV=232.78 kg/mm2 ,HM=4.15;D=14.10(3)g/cm3,Dx=14.08(2)g/cm3,n=3.14(3).EPM8100探针分析Bi2O3为98.854%、CrO3为1.111%,合计99.965%,化学式为Bi38.009Cr0.995O60;CAMEBAX-SX51探针分析Bi2O3为98.862%,CrO3为1.112%,合计99.974%,化学式为Bi38.008Cr0.996O60.均可写为Bi38CrO60.X射线粉晶分析主要强度线d(I)(hkl)分别为0.321 5(100),(310);0.272 11(72),(321);0.171 45(40),(530);0.169 6(30),(600);0.165 1(30),(611);0.160 8(30),(620);0.294 11(25),(222);0.359 6(22),(220);0.217 1(20),(332);0.150 3(20),(631),等轴晶系,可能的空间群为Im3m;a=1.018 1(1)nm,c/a=1,晶胞体积v=1.055 29(1)nm3,z=1.1-Kp/Kc=0.019.Cr6 ,Bi3 ,O2-.未定名矿物和人工晶体的化学成分与X射线粉晶数据基本一致.     

晚太古代Sanukite（赞岐岩）与地球早期演化

Shirey and Hanson(1984)将某些太古代的高镁闪长岩套称为sanukite(赞岐岩),类似于日本中新世(11～15Ma)Setouchi火山岩带的高镁安山岩。Sanukitoids由闪长岩-二长闪长岩-花岗闪长岩组成,不同于TTC岩套(奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩)。Sanukitoids具有下列地球化学特征:富Mg,Mg~#>0.60,Ni和Cr>100μg/g,Sr和Ba>500μg/g,LREE富集(大于球粒陨石100倍),无Eu异常。高镁安山岩在太古代很少见,而其相应的侵入岩高镁闪长岩或sanukitoids,虽然数量也很少,但却是各地晚太古代地体中随处可见的。Sanukitoids的原始岩浆是交代的地幔楔部分熔融形成的,随后可能经历了广泛的分离结晶作用。TTC和sanukitoids岩套可以相伴产出,二者均与板片熔融有关,TTG与其直接有关,sanukitoids可能与其间接有关。全球Sanukitoids主要集中在晚太古代时期,可能暗示板块的消减作用在～3.0Ga以后才起了重要的作用。     

岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成

从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制.     

太行山南段中生代杂岩体的岩石成因:元素和Nd-Sr-Pb同位素地球化学证据

通过太行山南段三个中生代杂岩体(西戌、武安和洪山)的元素和同位素地球化学特征的研究。讨论其成因和地球动力学环境。结果表明，西戌和武安杂岩体主要由从二长辉长岩到二长岩的一系列岩石组成，其地球化学性质相似(高Mg^s，具微弱至正Eu异常的REE模式等)。西戊杂岩体的εNd(135Ma)=-12．3～-16．9，Isε=0．7056～0．7071，与武安杂岩体稍有不同。西戌杂岩体的(^206Pb／^204Pb)i=16．92～17．3，(^207Pb／^204Pb)i=15．32～15．42，(^208Pb／^201Pb)i=37．16～37．63，较武安杂岩体的略高。西戊-武安杂岩体都起源于EM1型富集地幔，但被下地壳物质不同程度混染。洪山杂岩体(正长岩-花岗岩)也来自EM1型富集地幔的部分熔融，但属于不同的岩浆事件，并仅受轻微的下地壳混染。太行山岩浆作用的发生可能与古太平洋板块的水平俯冲消减而形成的弧后伸展环境有关。     

冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩的岩石学与地球化学特征

冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩呈透镜状或团块状产于黑云斜长片麻岩之中,通过对其进行详细的岩石学和地球化学研究.结果显示:岩石类型为强烈蛇纹石化的方辉橄榄岩,具粒状变晶结构或鬣刺结构,变质橄榄岩富ω(MgO)(37.49%～38.91%),贫ω(CaO)(0.12%～1.17%),ω(Al2O3)(0.54%～1.54%)和ω(FeO*)(5.51%～9.06%),ω(TiO2)介于0.01%～0.04%之间,REE含量低于原始地幔,过渡金属元素表现为不对称的"W"型配分型式,在Ti和Cu处形成明显的负异常"谷".上述特征表明变质橄榄岩相当于SSZ型地幔橄榄岩,可能来自于消减带之下的上地幔,属于部分熔融程度很高的亏损地幔岩,因构造侵位而分布于红旗营子群之中,部分岩块则经历了俯冲-消减作用而形成鬣刺结构.     

华北克拉通的形成以及早期板块构造

地球上最早的地壳岩石是高钠的花岗质(TTG)岩石,但是否有更老的洋壳存在过、以及陆壳是怎样形成的,涉及到地球动力学几乎所有的问题。其中板块构造是在什么时候开始的,就是个延续了数十年热度不减的前沿科学问题。流行的说法是板块构造始于新元古代,也有一些学者认为在新太古代就已经开始,或者认为自从地球上有了水的记录,就开始有板块构造。在众多的判别板块构造的标志中,蛇绿岩残片和古老的高压变质岩无疑是两个最具影响力的问题。前者可以确定有远古的古老洋壳存在过并成为缝合带中的残片,后者可以指示曾有地表的岩石单元被俯冲到深部,是俯冲、消减与碰撞的岩石学证据。本文在讨论和比较了太古宙绿岩带与蛇绿岩,以及早前寒武纪高温高压(HTHP)麻粒岩/高温—超高温(HT-UHT)麻粒岩与造山带高压变质带之后,认为尚不能作为板块构造的证据。本文还对华北的新太古代末的稳定大陆形成以及古元古代活动带的裂谷-俯冲-碰撞进行了论述。提出华北克拉通在新太古代末的绿岩带-高级区格局可能标志着热体制下有限的横向活动构造,微陆块被火山-沉积岩系焊接,随后发生变质作用和花岗岩化,完成稳定大陆的克拉通化过程。其构造机制可能是适度规模且多发的地幔柱构造控制下小尺度的横向构造运动的机制。华北克拉通的古元古代活动带有与绿岩带-高级区不同的构造样式,表壳岩带状分布,经受了强烈的变形以及中级变质作用,伴随花岗岩的侵入,虽然没有蛇绿岩和高压变质带,但已表现出板块构造的雏形特征。     

冀北赤城花岗岩的锆石SHRIMP年龄及其地质意义

冀北赤城侵位于红旗营子群中的花岗岩体主要有马营的红墩梁、清泉堡的冰山梁、云州水库的舍身崖和镇宁堡的东沟楼等岩体,属于陆壳成因的钙碱性系列花岗岩类。其中,红墩梁、舍身崖和东沟楼等岩体为黑云二长花岗岩,以富SiO2,贫Al2O3,Na2O和K2O为特征,εNd(t)为-13.25~-15.80,锆石SHRIMP年龄介于136 Ma与144 Ma之间,形成于燕山期;冰山粱岩体为花岗闪长岩类,以贫SiO2,富Al2O3,Na2O和K2O为特征,εNd(t)为-12.18,锆石SHRIMP年龄为228 Ma之间,形成于印支期。花岗岩的锆石SHRIMP年龄数据表明赤城地区存在有印支期和燕山期两次花岗岩浆活动事件,可能反映出华北克拉通破坏始于印支期,而在燕山期达到高潮。     

《岩石学报》庆贺沈其韩院士96华诞和从事地质工作75周年——序言

正中国地质科学院地质研究所研究员、中国科学院资深院士沈其韩先生是著名的地质学家。沈先生长期致力于前寒武纪地质、变质地质学和矿产勘查研究工作,做出了重大贡献,他的学问、学识、学养广为业界所赞誉。先生虽已过鲐背之年有六,仍勤于工作,笔耕不缀,亲历亲为指导第二代全国变质地质图的编制,对我国前寒武纪地质、变质作用与地壳演化等方面进行研究总结,不断有诸多重要成果问世,其成就令人敬仰,其精神令人敬佩。     

朝鲜半岛平南盆地中元古代岩浆事件

朝鲜平南盆地翁津地区发育中元古代黄海群和同时期(称之为瓮津期)花岗岩,花岗岩体侵入于黄海群。本文采用锆石原位微区U-Pb定年技术,对黄海群中的酸性火山岩及花岗岩进行了年龄测试。获得的数据表明,黄海群中下部层位及上部层位的酸性火山岩分别在1235±5Ma和1203±7Ma喷发,由此说明黄海群的沉积时代应为中元古代,而不是传统上认为的古元古代;两个翁津期花岗岩体(翁津和黄衣山岩体)的侵位年龄分别为1251±22Ma和1248±13Ma,为中元古代花岗质岩浆活动的产物。上述1251~1203Ma年龄的获得,表明朝鲜半岛发育中元古代岩浆作用,从而明确朝鲜黄海裂谷与华北东缘裂谷在时间上具有同期性,同时也表明中国华北与朝鲜在中元古代具有类似的发展历史。