扬子克拉通黄陵地区崆岭杂岩Sm-Nd同位素地质年代学研究

系统的地质 及Ｓｍ－Ｎｄ同位素年代学研究表明,扬子克拉通黄陵地区崆岭杂岩中斜长角闪岩和ＴＴＧ片麻岩的成岩年龄分别为２７４２和２７２８Ｍａ。ＴＴＧ片麻岩具较老的ＴＤＭ值和负的εＮｄ（Ｔ）值,暗示在其形成之前。扬子克拉通可能已存在更古老的地壳物质。     

扬子克拉通内存在太古代成熟陆壳:来自岩石学、同位素年代学和地球化学证据

前人研究表明,扬子陆块存在广泛的太古代结晶基底,但是目前除在宜昌黄陵穹窿一带有确切证据显示有太古代高级变质地体(崆岭群下部)以外,还未见其他地区有出露的报道.为进一步了解扬子克拉通的基底组成及其形成演化过程,本文对钟祥胡集地区杨坡群及侵入其中的钾质花岗岩进行了岩石学、同位素年代学和岩石地球化学研究.研究显示,胡集钾质花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为2655±9Ma,属于新太古代中期.同时该套花岗岩主量元素富硅和碱,贫Ca,Mg,P和Ti;微量元素富Rb,Th,Ga,Y和Zr,亏损Sr,Ba,Nb和Ta,强烈亏损Eu,高FeO*/MgO(=32.0~58.7)和104Ga/Al(=3.19~3.41)比值,表现出明显的具有陆壳源区的铝质A型花岗岩特征.因此,杨坡群沉积岩石组合和侵入其中的高分异A型花岗岩均证明,在新太古代中期以前,扬子克拉通已经发育有较为成熟的陆壳了.这一突破性发现为深入研究扬子克拉通陆块基底的形成演化过程开辟了新的窗口.     

鄂尔多斯地块是破解华北早期大陆形成演化和构造体制谜团的钥匙

鄂尔多斯地块是华北克拉通的核心地质单元之一.前寒武纪基底陆块的划分、克拉通化过程与构造机制、古元古代活动带、中-新元古代的多期裂谷和壳幔调整、华北地台形成等华北早期大陆的几乎所有重要科学问题,都与鄂尔多斯地块密切相关.近年来鄂尔多斯地块的油气和煤资源的研究有重要突破,带动基础地质研究至少在三方面有重要进展:(1)大鄂尔多斯盆地的演化历史;(2)狭义鄂尔多斯盆地的基底以及与周边基底岩石的对比;(3)鄂尔多斯地块的周边断裂及其性质.这些都说明鄂尔多斯地块是在原有华北克拉通基底上发展起来的大盆地,现在的狭义盆地面貌是在三叠纪末开始形成,并在中-新生代才逐步改造定格的.因此对华北克拉通早期大陆的形成和演化历史,需要抛开固有的想法,客观分析地质资料,给予科学解读.鄂尔多斯地块是破解华北早期大陆形成和构造体制演化谜团的钥匙.     

滇东南建水岛弧型枕状熔岩及其对华南古特提斯的制约

滇东南建水地区的枕状熔岩构造岩块侵位于师宗－弥勒断裂带西段,以玄武和玄武质安山岩为主。地质,地球化学研究表明,该枕状熔岩形成于岛弧构造环境,指示扬子与华夏板块之间存在板块俯冲作用。     

南海北部大陆边缘盆地幕式裂陷的动力过程及10Ma以来的构造事件

基于油气勘探中所积累的地质,地球物理新资料,对南海北部大陆边缘第三纪盆地进行了构造,沉积充填,热及深部背景的综合研究和定量动力学模拟,提示了南海北部裂隙大陆边缘的非被动性质及西部边缘的转换－伸展性质。在此基础上对盆地演化进行了动力过程分析,阐明了裂陷期我幕伸展及裂后晚期１０Ｍａ以来构造－热事件及其对盆地特征和油气聚集的重要影响,其中是５Ｍａ以来吕宋岛弧的向西碰撞,在珠江盆地产生的密密断裂系和与深部     

扬子崆岭高级变质地体古元古代基性岩脉的发现及其意义

基性岩脉是区域伸展作用的标志, 具有明确的构造指示意义. 扬子板块崆岭高级变质地体内部发育有大量的基性岩脉, 这些基性岩脉对于认识扬子板块早期的构造演化具有重要意义; 但是, 目前还没有关于其形成年龄的报道. 对侵入崆岭变质地体内部的一个辉绿岩脉样品进行了LA-(MC)ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素分析, 得到近似谐和或谐和年龄, 它们的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄加权平均结果为(1852 ± 11) Ma (MSWD = 0.37), 代表了该基性岩脉的形成年龄; 该基性岩脉中锆石的εHf (t)为−6.3～0.5, 加权平均值为(−3.06 ± 0.88) (MSWD = 1.01), 显示其岩浆源区可能为受到交代作用影响的岩石圈地幔. 这一发现表明, 在约1850 Ma扬子板块处于碰撞后板内伸展构造环境中, 同时该时期扬子板块已经具备足够的刚性, 以致能产生大规模的脆性破裂以及可能引发地幔对流作用, 因此我们推测在约1.85 Ga扬子板块已经具有克拉通的性质.     

甘肃北山地区首次发现榴辉岩和古元古花岗质岩石

柳园地区的榴辉岩呈椭圆透镜状赋存于花岗质片麻岩中,具有典型榴辉岩的岩石学和矿物学特征。该榴辉岩的发现是重建塔里木地块构造边界的重要地质依据。白湖地区存在一套花岗质岩石,单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ谐和年龄和Ｐｂ－Ｐｂ表面年龄为１６６０￣２０００Ｍａ证实了北山地区存在着古元古代的岩浆热－构造事件。北山榴辉岩与 另东部大别和苏鲁地区榴耀岩具有许多相似特点,它们可能代表着一条宏大的古亚洲构造边界。     

扬子克拉通及华北克拉通大陆岩石圈地幔碳同位素组成及其差异: 金刚石碳同位素原位测试证据

金刚石碳同位素组成和对比是了解克拉通大陆岩石圈地幔物质组成及其演化的窗口. 本文用二次离子质谱(SIMS)方法对产于华北克拉通(山东蒙阴和辽宁瓦房店)和扬子克拉通(湖南沅水流域)的11颗金刚石不同生长层的碳同位素组成进行了123个点高精度原位(in-situ)测试. 结果显示, 华北克拉通和扬子克拉通金刚石碳同位素组成存在一定差异; 华北克拉通金刚石早期生长“核心”碳同位素δ¹³C组成平均为-3.0‰(VPDB), 分布范围为-6.0‰~-2.0‰, 与全球橄榄岩型金刚石一致; 扬子克拉通金刚石早期“核心”δ¹³C平均为-7.4‰, 分布范围为-8.6‰~-3.0‰, 和榴辉岩型金刚石特点一致; 3个产地单颗金刚石不同生长层碳同位素变化不具有一致性, 与是否含包裹体无关, 但与金刚石是否存在溶蚀间断明显有关, 证实金刚石生长过程地幔流体碳同位素组成不均一, 碳储库(介质)不均一性对金刚石生长过程碳同位素变化的影响较分馏作用更为明显; 与此同时, 现有的测试结果显示, 华北和扬子克拉通金刚石中心-边缘生长层碳同位素变化与氮含量之间缺乏相关性, 反映我国两个克拉通金刚石生长过程中地幔流体碳和氮元素之间存在复杂的交换、地球化学环境可能相对开放. 上述结果暗示, 金刚石形成时扬子克拉通和华北克拉通地幔交代流体碳的组成及来源存在差异.     

熊耳群火山岩锆石SHRIMP年代学研究:对华北克拉通盖层发育初始时间的制约

熊耳群火山岩广泛发育于华北克拉通南部, 它的形成标志着华北克拉通南部盖层发育的开始. 准确厘定熊耳群火山岩的形成时代, 对于揭示华北克拉通元古宙时期的构造格局与演化历史有重要意义. 应用SHRIMP U-Pb方法对熊耳群火山岩和同期的次火山-侵入岩共5个样品的锆石进行了84个测点的精确定年, 结果表明: 熊耳群形成于古元古代1.80~1.75 Ga. 因为熊耳群早于长城系, 推断长城系的底限年龄可能在1.75 Ga. 华北克拉通南部新近的SHRIMP U-Pb年龄资料, 表明华北克拉通南部有1.84 Ga左右热-构造事件的地质记录, 而熊耳群火山岩的发育标志着华北克拉通古元古代裂解事件的开始. 熊耳期岩浆岩中大量继承性岩浆锆石的存在(主要是2.20 Ga左右), 说明熊耳期岩浆可能来源于2.20 Ga左右的地壳, 或者是熊耳期幔源岩浆同化混染了大量的2.20 Ga左右的地壳物质.     

滇西特提斯造山带下扬子地块的俯冲板片

地震层析成像揭示出滇西特提斯造山带下 ２５０ ｋｍ深度的板片状高速异常,它的西侧有一宽约 ３００ ｋｍ的低速柱,在澜沧江－墨江段明显的低速上覆于板片之上。综合地质学和地球化学的研究资料,论证了该板片状高速异常是古特提斯洋闭合后扬子地块俯冲板片的一部分．始于６０～５０ Ｍａ的印度大陆和欧亚大陆的碰撞触发地幔热扰动,使软流层上涌,俯冲的扬子陆块有可能被断离,并导致新生代的岩浆活动和澜沧江－墨江段的底侵作用。     

新疆库鲁克塔格阔克苏地区斜长角闪岩Nd同位素特征及其地质意义

新疆库鲁克塔格南部阔克苏地区出露较多的斜长角闪岩类,这些岩石呈包体状产于花岗闪长质片麻岩中,地球化学研究表明,这类斜长角闪岩为正斜长角闪岩,原岩为弱碱性玄武岩类。这表明本区可能存在太古宙的镁铁质地壳,大约８２０Ｍａ构造－热事件,可使得本区的变质杂岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素发生了均一化,这一事件可能与广泛的塔里木运动有关。     

滇西特提期造山带下扬子地块的俯冲板片

地震层析成像揭示出滇西特提斯造山带下２５０ｋｍ深度的板片状高速异常,它的西侧有一宽约３００ｋｍ的低速柱,在澜沧江－墨江段明显的低速上覆于板片之上,综合地质学和地球化学研究资料,论证了该板片状高速异常是古特提斯洋闭合后扬子地块俯冲板片的一部分,始于６０￣５０Ｍａ的印度大陆和欧亚大陆的碰撞触发地幔热扰动,使软流层上涌,俯冲的扬子陆地有可能被断离,并导致新生代的岩浆活动和澜沧江－墨江段的底侵作用。     

华南扬子克拉通东南缘赣东北蛇绿岩的Sm-Nd同位素研究

发育于扬子克拉通(或地台)东南缘的蛇绿岩带,通常被认为是四堡-雪峰造山旋迥的产物,代表一个元古代缝合线或俯冲带。相反,许靖华等人最近提出这个蛇绿岩带是套构造混杂岩,于中生代仰冲到一个前陆区     

江西省中生代花岗岩类的Nd-Sr同位素研究

报道了江西省１２个中生代花岗岩类的Ｎｄ－Ｓｒ同位素组成,它们具有低的εＮｄ值（－１３．８￣－８．３）,高的ＩＳｒ值（０．７１０６９￣０．７３９８１）和古老的Ｎｄ模式年龄（２０８７￣１６３５Ｍａ）,通过与基底变质岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素组成的对比,证实了这些花岗类可能主要是由所在区域内基底变质沉积岩衍生的,赣南－闽南地区存在一个东西向的中生代花岗岩类低ＴＤＭ带,对其成因做了初步探讨。     

南秦岭武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群锆石U-Pb同位素年代学及其地质意义

武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群是南秦岭出露规模最大的前寒武纪地质单元组合, 对采自武当山群的5件火山-火山碎屑岩、2件耀岭河群火山岩和1件基性侵入岩体样品进行了锆石原位LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法U-Pb同位素定年. 结果表明, 武当山群的形成时代为(755±3) Ma (5件样品年龄值的加权平均值, MSWD=0.47, 95%置信度, 下同), 而耀岭河群火山岩和基性侵入岩群分别为(685 ± 5) Ma(两件样品年龄值加权平均值, MSWD=0.36)和(679 ± 3) Ma(MSWD=1.6)的年龄在误差范围内相同. 所获年龄均明显小于早期多数文献的报道值, 武当山群和耀岭河群火山-沉积岩地层的时代分别对应于峡东剖面的莲沱组和略早于南沱组. 岩浆岩中捕获锆石显示, 南秦岭武当地区存在与扬子克拉通内部和陆缘区时代相同的830~780 Ma岩浆事件记录, 指示了区域内存在晋宁期基底岩系或来自扬子克拉通北缘晋宁期物源区沉积物, 表明新元古代时期南秦岭武当地区是现今扬子克拉通北缘的组成部分.     

辽宁盖县梁屯-矿洞沟碱性正长岩Rb-Sr年龄及其意义

辽宁盖县梁屯－矿洞沟岩体由霓辉角闪正长岩,霓辉正长岩,角闪正长岩,辉石正长岩以及正长霓辉岩构成,结合该岩体的Ｒｂ－Ｓｒ同位素测定结果进行了年代学和地质意义问题的讨论;提出该岩本形成于早元古宙,是辽东拉张性构造标志的看法;并认为该岩体的存在批示出其变质围岩应形成于１９００Ｍａ以前。     

扬子板块俯冲、断离的地震层析成象证据

根据三维Ｐ波速度层析成象结果,在大别－苏鲁造山带的莫霍面之下发现了古俯冲板块的踪迹。综合地质学和年代学研究成果推测,扬子板块向北俯冲于华北板块之下,并在１７０－２００ｋｍ的深度上发生了板块断离,年代大约为２００－１９０Ｍａ,这是板块断离是控制大别－苏鲁造山带超高压变质岩折返的主导动力学机制。     

西阿拉善地块～2.5Ga TTG岩石及地质意义

阿拉善地块是华北克拉通的一部分,但其是否存在太古代变质基底却存在争议.本文首次报道西阿拉善地块的北大山地区存在新太古代岩石,岩相学和岩石地球化学特征表明这些岩石为花岗闪长质片麻岩,具有典型TTG片麻岩特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,该岩石的岩浆锆石核的年龄为2522±30Ma,变质重结晶边的年龄为2496±11Ma,近一致的岩浆结晶年龄和变质年龄表明它们属于同一构造热事件的产物,代表了北大山地区新太古代末-古元古代早期的岩浆-变质事件;锆石Hf同位素结果显示,εHf(t)值主要集中在0.4～4.9之间,对应的二阶段模式年龄集中于2.7～3.0Ga之间,说明TTG片麻岩的主要源区为形成于中-新太古代(2.7～3.0Ga)的地壳物质,并在新太古代末期发生再造.这些资料显示西阿拉善地块的新太古代TTG片麻岩与广泛分布于华北克拉通的同时代TTG岩石特征一致,它们经历了类似的中-新太古代地壳生长和新太古代末-古元古代最早期的构造热事件.     

下扬子砂岩物源分析提供东南沿海晚古生代大陆弧新证据

运用碎屑组分统计、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素分析等方法,对下扬子巢湖-南京地区古生代碎屑岩进行沉积岩石学和物源分析.下扬子地区志留系坟头组砂岩为长石石英砂岩,岩屑以火成岩岩屑和低级变质岩岩屑为主;泥盆系五通组砂岩为石英砂岩,岩屑含量少,以变石英岩岩屑为主.五通组和坟头组具有相似的碎屑锆石年龄分布模式,主峰为465~420和838~812 Ma,表明泥盆纪沉积继承了志留纪沉积的物源特征.早古生代下扬子巢湖-南京地区的碎屑来自其南侧的华夏地块武夷地体.巢湖-南京地区二叠系龙潭组砂岩分别为岩屑石英砂岩和长石石英砂岩,成熟度低,岩屑均以中酸性喷出岩岩屑为主,巢湖地区龙潭组具有指示武夷地体古元古代基底的1866 Ma峰值年龄,南京地区龙潭组具有与早古生代砂岩相似的445和970 Ma峰值年龄.结合前人岩相古地理和地球物理资料,认为下扬子地区龙潭组物源区仍位于南侧的华夏地块武夷地体.此外,下扬子地区龙潭组具有341~254 Ma(石炭纪-二叠纪)碎屑锆石,其e_(Hf)(t)值分布在-19.80~+14.90之间,代表碎屑物源区一次新的岩浆事件,该事件具有影响范围大、活动持续频繁、中酸性火成岩为主、岩浆来自古老地壳与新生地壳混合熔融等特征.结合区域地质资料,推测华南板块武夷地体在石炭纪-二叠纪(341~254 Ma)的构造背景为大陆弧.     

华北克拉通高凡群、滹沱群和东焦群的形成时代和物质来源: 碎屑锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学制约

对华北克拉通前寒武纪变质地层高凡群、滹沱群和东焦群碎屑锆石年龄谱进行了研究. 高凡群石英岩碎屑锆石年龄主要为~2.5 Ga, 存在部分~2.7 Ga和时代更老的碎屑锆石. 滹沱群底砾岩的石英岩砾石碎屑锆石年龄谱与高凡群石英岩十分类似. 东焦群变质长石石英砂岩碎屑锆石年龄也以~2.5 Ga为主, 但无>2.6 Ga碎屑锆石, 而有~1.83 Ga和2.0~2.2 Ga碎屑锆石存在. 研究表明: (1) 高凡群形成于新太古代五台花岗-绿岩带之后, 为华北克拉通古元古代(2.14~2.47 Ga)最古老的地层之一; (2) 滹沱群是在古元古代高凡群之后陆壳基底之上形成的沉积地层, 时代为古元古代中期(2.09~2.14 Ga); (3) 东焦群形成于~1.83 Ga之后, 可能与长城系底部对比; (4) 所有样品的碎屑锆石都显示了明显的2.5 Ga年龄峰值, 为华北克拉通早前寒武纪基底新太古代晚期强烈构造岩浆热事件的时代记录.