华北克拉通破坏机制与古元古代板块构造体系

在对华北克拉通岩石圈地幔性质发生变化的物理、化学过程和时空范围深入研究的基础上, 探寻其动力学作用, 需要对华北克拉通岩石圈及其周围的地幔状态和构造有整体的认识. 从地震学研究构建的华北克拉通地壳、上地幔速度结构出发, 分析研究了岩石圈厚度、壳-幔边界性质、上地幔结构和变形的构造特征和变化规律; 结合岩石地球化学研究结果, 提出了华北克拉通上地幔流动模型. 我们认为: 主要是太平洋板块俯冲使东亚大陆下方地幔流动呈现快速和不稳定的特点. 这一独特的区域地幔流动体系促进了华北克拉通上地幔中熔流体含量的增加和岩石圈软化, 导致了华北克拉通不同地区分别以拆沉和热侵蚀为主的不同方式被破坏. 同时, 根据华北克拉通地壳记录的东-西块体碰撞拼合、古洋壳消减以及古陆壳残留的证据, 揭示了地球在古元古代已经进入与现今相似的板块构造体系.     

鄂尔多斯盆地构造热事件研究

近年来,裂变径迹分析被广泛用于解决古地温演化历史重塑的难题,同时,热释光也被用于构造热演化研究. 本文采用裂变径迹结合热释光的综合实验方法,探讨了鄂尔多斯盆地构造热事件与油气生成.1 裂变径迹分析表1是29个有关样品的铀含量、自发裂变径迹的数量N_s与面密度ρ_s,诱发裂变径迹数量N_i与面密度ρ_i;,表观年龄AFTA数据表.     

扬子地块北缘古元古代环斑花岗岩的发现及其意义

湖北省钟祥市华山观环斑花岗岩是在扬子地块上发现的第一例元古宙环斑花岗岩体.野外观察和岩相学研究表明,华山观岩体北部发育典型的环斑结构,钾长石核呈卵球形,且多数具斜长石环边,碱性长石和石英分为两期甚至多期.样品的主量元素富硅、碱(尤其富钾)和铁,贫钙、镁.微量元素富Th,U,La,Ga,Ce和Sm,贫Sr,Nb和Y;轻稀...     

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.     

古元古代冰期事件: 山西五台地区滹沱群的碳同位素证据

古元古代全球性冰期(~2.3 Ga)可能是地质历史时期发育最早的雪球事件. 华北地区广泛出露古元古代轻微变质沉积岩, 但缺乏古元古代冰期事件的沉积学证据. 研究了山西五台地区古元古代滹沱群(2.5~2.2 Ga)稳定碳同位素组成, 结果显示δ¹³C 值在垂向地层序列中的变化有明显的规律性: 豆村亚群大石岭组碳同位素高正值(δ¹³C_carb 值3.2‰~1.0‰); 东冶亚群纹山组-大关洞组中部碳同位素值的降低(δ¹³C_carb 值2.0‰~-1.2‰), 伴随着叠层石从繁盛到衰落的过程; 至大关洞组上部及其与槐荫村组界线附近碳同位素发生显著负漂移(δ¹³C_carb值1.4‰~-3.3‰), 该段地层叠层石不发育; 在其之上的北大兴组-天蓬垴组碳同位素比值逐渐恢复到零值附近(δ¹³C_carb 1.2‰~1.4‰), 叠层石迅速繁盛. 在东冶亚群建安村组-大关洞组中部出现的碳同位素负漂移可能是古元古代全球性冰期事件在我国华北地区的响应, 反映古元古代全球古气候发生了重要的变化.     

沁水盆地构造-热演化史的裂变径迹证据

根据沁水盆地锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹分析结果，结合构造变动、岩浆活动及其它古地温温标等分析资料的综合研究，认为沁水盆地在古生代-中生代中期，沁水盆地地温梯度较低．中生代晚期地温梯度高，在盆地中部可达5.56℃/100 m，在盆地南北两端地温梯度可达8.00℃/100 m以上，表明沁水盆地存在异常地温场，发生过一期强烈的构造热事件．构造热事件发生在110～140 Ma之间，主峰值在120～140Ma之间．构造热事件发生受岩石圈深部热活动性增强及岩浆侵入的控制．沁水盆地石炭-二叠系煤层热演化程度主要受中生代晚期异常地温场控制．磷灰石裂变径迹资料记录了26.2～11.5 Ma前的一次快速抬升冷却事件，盆地抬升冷却具有南、北部抬升冷却早，中部抬升冷却晚的特点．石炭-二叠纪地层在50 Ma以前处于完全退火带，古地温大于125℃，50 Ma以来尤其是渐新世—中新世以来才大规模快速抬升冷却，石炭-二叠纪地层抬升退出了退火带(70～125℃)，处于低温环境．中生代晚期构造热事件控制了沁水盆地石炭-二叠系煤层的生烃高峰期，生烃高峰期在晚侏罗世～早白垩世，新生代渐新世—中新世以来发生大规模抬升冷却，地层温度降低，石炭-二叠系煤层生烃过程停止．     

宜昌圈椅埫A型花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素与扬子大陆古元古代克拉通化作用

对侵位于湖北宜昌崆岭杂岩中的圈椅埫花岗岩进行了主量元素、微量元素、锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析. 结果表明, 圈椅埫花岗岩富硅、碱, 贫钙、镁, 富集Ga, Y, Zr和Nb, 亏损Sr和Ba, 表现出后造山A型花岗岩(A2型)的特征. 圈椅埫A型花岗岩的锆石90%是谐和的, 并给出平均1854 Ma的古元古代岩体结晶年龄. 古元古代锆石初始(¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf)_i比值为0.280863~0.281134, ε_Hf(t)均为负值(最低为-26.3), 亏损地幔模式年龄是2.9~3.3 Ga (平均3.0 Ga), 平均地壳模式年龄高达3.6~4.2 Ga (平均3.8 Ga). 表面年龄为中太古代(2859 Ma)的锆石有略高的亏损地幔模式年龄(3.4 Ga)但相似的平均地壳模式年龄(3.8 Ga). 这些数据表明形成圈椅埫A型花岗岩的初始物质非常古老, 至少老于2.9 Ga, 甚至可以追溯到冥太古代. 与圈椅埫A型花岗岩形成有关的古元古代地壳熔融事件记录着扬子大陆克拉通化过程, 可能与Columbia超大陆聚合后-裂解前的伸展作用所引起的深部太古宙地壳拉张垮塌有关.     

华夏地块古元古代陆壳再造:锆石微量元素与U-Pb和Lu-Hf同位素证据

应用LA-ICPMS 锆石U-Pb微区定年和锆石微量元素及Hf同位素分析方法, 对浙西南景宁三枝树片麻状花岗岩进行了系统的研究. 花岗岩中几乎所有的锆石都显示典型的韵律振荡环带, Th/U比值较高(均大于0.1), 锆石稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型, 并显示明显的正Ce异常和负Eu异常, 表明这些锆石为岩浆成因. 锆石U-Pb定年得到花岗岩的成岩年龄为(1860 ± 13) Ma (MSWD = 0.084), 锆石εHf (1860)值均为较低的负值(-15.6 ~ -10.0), 二阶段Hf模式年龄T_DM2为3.1~3.4 Ga, 指示三枝树片麻状花岗岩为古-中太古代陆壳再造的产物. 主量和微量元素研究表明, 三枝树花岗岩为准铝质高钾钙碱性花岗岩, 具典型的铝质A型花岗岩特征, 形成于造山后的伸展拉张环境. 华夏地块古元古代陆壳再造事件(1.86 Ga)很可能记录了Columbia超大陆聚合向裂解转折的信息.     

中国三大块体晚奥陶世凯迪早期区域构造事件

基于地层学和古生物学的研究,论及奥陶纪中国华南、华北和塔里木3个块体中发生的构造事件.华北和塔里木地台区内及其边缘带在晚奥陶世凯迪期有一次区域性的抬升事件,表现为这些地区的奥陶系与其上覆的晚古生代地层间的假整合接触.陕西陇县和耀县的笔石和牙形刺新资料表明,那里的奥陶系最高层位为笔石Diplacanthograptus spiniferus带(凯迪阶下部).而塔里木地台区的奥陶系最高层位也与之相当,但其边缘带略高一些,相当于笔石Dicellograptus complanatus带.华北和塔里木区域性构造抬升事件都发生在凯迪早期,只是塔里木的抬升持续时间较短.这一构造抬升与中国东南部广西运动的起始时间一致.广西运动提出后在我国曾长期被加里东运动一名所取代,但二者在地理分布、构造性质和活动时限上均不同,建议使用"广西运动"名称,而不宜在华南、华北和塔里木再使用"加里东运动"一名.     

南黄海南部盆地地温场特征及热-构造演化

利用南黄海南部盆地现有钻井测温资料及岩石样品热导率的测定, 计算了8口井的大地热流值, 编制了盆地不同深度现今地温趋势图. 研究结果表明: 南黄海南部盆地现今地温梯度介于24.7~32℃/km之间, 平均为28.6℃/km. 大地热流介于65~74 mW/m²之间, 平均为69 mW/m². 该数据填补了南黄海南部地区热流测量的空白. 热史恢复结果表明, 南黄海南部盆地从古生代到中生代古热流持续增高, 在中生代末经历最高古热流, 在新生代则开始冷却. 构造沉降史分析显示, 南黄海南部盆地经历了至少4次快速沉降与缓慢沉降的更迭, 显示了较为强烈和频繁的构造活动且性质复杂.     

青藏大地热流和高原南部的地体构造热演化模型研究

一、综合构造热演化研究的意义 文献[1]首次报道了亚东至柴达木断面中13个测点(区)的热流值。经过进一步系统分析和核实,这批数据连同热流测点的经纬度、井号、线性段的深度、温度梯度G和岩石平均热导率,以及热流的类型和质量分级等资料,一并汇总在表1中。 文献[2]中对青藏热流的剖面分布特征,以及壳幔热结构南北不均一性的地热-地球物理证据,作了较为系统的论述。本文将在此基础上,进一步以近南北向断面上实测热流作为制约     

扬子板块浙西、皖南古生代岩石古地磁结果与构造演化的初步探讨

一、剩磁特征 本文古地磁样品剩磁测量采用英国产Minispin小旋转磁力仪,运用TSD-1样品热退磁仪进行磁清洗。 下志留统大白地组6个采点26块样品和安吉组一个采点7块样品及中下泥盆统唐家坞     

中国三大块体晚奥陶世凯迪早期区域构造事件简

基于地层学和古生物学的研究,论及奥陶纪中国华南、华北和塔里木3个块体中发生的构造事件. 华北和塔里木地台区内及其边缘带在晚奥陶世凯迪期有一次区域性的抬升事件,表现为这些地区的奥陶系与其上覆的晚古生代地层间的假整合接触. 陕西陇县和耀县的笔石和牙形刺新资料表明,那里的奥陶系最高层位为笔石Diplacanthograptus spiniferus带(凯迪阶下部). 而塔里木地台区的奥陶系最高层位也与之相当,但其边缘带略高一些,相当于笔石Dicellograptus complanatus带. 华北和塔里木区域性构造抬升事件都发生在凯迪早期,只是塔里木的抬升持续时间较短. 这一构造抬升与中国东南部广西运动的起始时间一致. 广西运动提出后在我国曾长期被加里东运动一名所取代,但二者在地理分布、构造性质和活动时限上均不同,建议使用“广西运动”名称,而不宜在华南、华北和塔里木再使用“加里东运动”一名.     

辽西医巫闾山两条韧性剪切带的40Ar-39Ar年龄:中生代构造热事件的年代学约束

贯穿辽西北部和东部、分别呈近东西向和北北东向的韧性剪切带控制着华北北部的构造格局,又制约着该区金矿床形成的主要动力学背景.野外构造解析和显微构造分析表明,前者主要具右行剪切特点,反映由北西向南东的斜冲推覆;后者主要具左行剪切特点,体现伸展兼走滑的运动特征.采自东西向剪切带的 1个样品给出了（219±4）Ma（Bi）的坪年龄;采自北北东向剪切带的两个样品分别给出了（116±2）Ma（Bi）和（127±3）Ma（Bi）的坪年龄.这些年龄为发生在晚三叠世的推覆事件和发生在早白垩世的伸展走滑事件提供了时代证据.