华北太古宙退变质榴辉岩的发现及其含义

1993年,Smelov等报道在西伯利亚阿尔丹地盾奥列克玛晚太古代花岗绿岩区内有退变质为麻粒岩和角闪岩的榴辉岩.1994年,Williams等又在加拿大地盾晚太古代斯垂汀-阿斯巴斯卡花岗糜棱岩带发现原称为麻粒岩的岩石是榴辉岩.这是早前寒武纪地质研究的重大进展.1 地质概况晋冀蒙交界地区的太古宙变质岩石出露区可以划分为3个岩石构造单元,即(1)出露于     

重要科学前沿:前寒武纪克拉通地质演化

 地球约有46亿岁，以5.42亿年的寒武纪为界，之前约40亿年的地质时代称为前寒武纪，古老的稳定大陆块体称为克拉通。地球上何时出现初始陆壳，它是如何生长并形成稳定大陆的，是固体地球科学研究的核心内容之一。前寒武纪（5.4亿年前）是陆壳形成、生长、壳幔圈层分异耦合（克拉通化）并形成稳定陆块（克拉通）的阶段，表现为漫长时间尺度上的一系列重大地质事件。揭示这些事件的性质和过程，认识大陆形成和早期演化的特殊规律，对于理解大陆动力学以及未来的地球命运都具有重要意义。     

红透山太古代绿岩带型块状硫化物铜锌矿床的稀土元素找矿标志

辽北红透山大型铜锌矿是在1958年发现的。由于长期以来没有认识矿床类型及成因,一直未能在我国寻找到同类矿床。据近几年的研究,确定红透山铜矿应属太古代绿岩带型硫化物铜锌矿床(芦文江,阎鹗等,周继微)。在本文研究的7个矿区中,含矿岩系的酸性火山岩(红透山组)的稀土元素(下简称REE)和不含矿的石棚子组酸性火山岩完全不同,与国外同类矿床对比也具普遍意义。这就为寻找红透山式铜锌矿床提供了一种地球化学找矿标志。     

密云岩墙群的时代及其对长城系底界年龄的制约

北京市密云水库附近分布着一些北-东走向,个体宽度达40m以上,长度达8000m的岩墙,本文称之为密云岩墙群.从一条宽约40m的岩墙中分选出了大量斜锆石,同位素稀释法获得其207Pb/206Pb年龄为1731±4Ma(n=4;1731±1Ma,n=3).该岩墙被长城群底部常州沟组底砾岩不整合覆盖,这一年龄限定常州沟组沉积起始时代晚于1731Ma.由于长城群是长城系的标准剖面,因此,这一年龄指示长城系的起始时代应晚于1731Ma.本区斜长岩杂岩体及环斑花岗岩(1730~1680Ma)被认为与长城群所在的燕辽裂谷有成因联系.但是,密云岩墙群的成因与上述岩体并不相同,指示不同的地质事件.长城群是我国地质时代单元长城纪时代划分的重要依据之一,考虑到1731Ma前后地质事件性质可能发生了变化,建议将长城纪起始时代定为1730Ma或者稍晚.     

华北古陆块北缘中段发现晚古生代退变榴辉岩

华北古陆块北缘中段的退变榴辉岩呈透镜状或团块状分布于古元古宙红旗营子群黑云斜长片麻岩之中, 峰值矿物组合为石榴石、绿辉石、金红石和石英等, 形成温度约680~730℃, 压力大于1.40~1.50 GPa. 早期的麻粒岩相退变质表现为绿辉石被钠质透辉石和斜长石的蠕虫状后生合晶所取代; 晚期的角闪岩相退变质以角闪石和斜长石的次变边和后生合晶以及保留辉石假象角闪石的存在为特征. 该退变榴辉岩的原岩为洋壳成因的拉斑玄武岩, 形成时代可能为438±11 Ma, 榴辉岩相变质时代为325±4 Ma, 极有可能是古亚洲洋洋壳发生榴辉岩相高压变质作用的产物. 它的发现对于探讨该地区的构造属性和演化以及古亚洲洋与华北古陆块的构造历史都具有十分重要的意义.     

华北克拉通桑干地区高压麻粒岩变质作用的Sm-Nd年代学

对华北克拉通内典型高压麻粒岩和高压角闪岩进行了Sm-Nd同位素年代学研究, 获得高压基性麻粒岩的石榴石＋全岩Sm-Nd内部等时线年龄(1 842±38) Ma, 高压角闪岩的石榴石＋全岩Sm-Nd等时线年龄(1 856±26) Ma, 高压基性麻粒岩的全岩Sm-Nd等时线年龄也落在同一范围内. 在充分考虑高温高压变质阶段局部范围内Nd同位素均一化的影响以及石榴石减压分解后的较大残留体对高压变质阶段Sm-Nd同位素特征的保存能力的基础上, 确定上述同位素年龄代表高压变质作用时代, 进而提出华北克拉通古老陆块的大规模碰撞拼合作用发生在早元古代末期.     

冀北退变榴辉岩的Pb同位素特征

冀北退变榴辉岩的全岩Pb同位素比值(206Pb/204Pb)i,(207Pb/204Pb)i和(208Pb/204Pb)i分别为17.324～17.460,15.412～15.464和37.216～37.380;△(207Pb/204Pb)i和△(208Pb/204Pb)i相应为4.026～8.034和61.285～69.928,表明岩浆源区为具DUPAL异常的富集地幔,可能为亏损的软流圈地幔(DMM)与第一类富集地幔端元(EMI)相混合的异常地幔,指示该区早先存在有一次板块消减事件.这对正确认识华北古陆块北缘的大地构造格局和演化具有十分重要的意义.     

冀北异剥钙榴岩中的钡冰长石的发现及地质意义

在冀北异剥钙榴岩中首次确定钡冰长石.该钡冰长石仅分布在白旗和三道沟等地,为半自形-他形粒状.化学成分、红外光谱及X射线衍射研究显示,冀北异剥钙榴岩中存在有低温系列的钡冰长石,其BaO的质量分数变化较大,为2.25%～6.70%.该钡冰长石的形成可能是钡交代作用的结果,钡的来源可能与热水成因的重晶石有关.     

关于在大别山超高压带内发现浅变质岩片的讨论

一些作者提出在岳西县昌蒲镇的大别山超高变质带内存在晚元古代“浅变质岩片”,其中不家柯石英榴辉岩火成岩脉浸入,因此对大虽山的构造演化机制以及超高压变质作用理论提出了重大质疑,据我们的研究,上述作者所报道的“浅变质岩片”是一套强烈变形、细粒化和构造重结晶的糜棱岩,其地主要为超高压带内党邮的区域花岗惩麻岩以及榴辉财和在理岩,还有少量也经历了强烈变形的酸性和基性岩脉,它们的同位素年代学特征也与超高压变质岩