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华北克拉通新太古代晚期岩浆作用:对构造体制和克拉通化的启示 被引量:2
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作者 万渝生 董春艳 +6 位作者 颉颃强 李鹏川 刘守偈 李源 王宇晴 王堃力 刘敦一 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-94,共18页
在对华北克拉通太古宙基底作简要介绍的基础上,本文总结了华北克拉通新太古代晚期(主要为2.55~2.5 Ga期间)岩浆岩的锆石年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。华北克拉通新太古代晚期变质基底的主要特征如下:(1)新太古代晚... 在对华北克拉通太古宙基底作简要介绍的基础上,本文总结了华北克拉通新太古代晚期(主要为2.55~2.5 Ga期间)岩浆岩的锆石年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。华北克拉通新太古代晚期变质基底的主要特征如下:(1)新太古代晚期岩石在华北克拉通广泛分布,但许多地区都存在中太古代晚期—新太古代早期地质记录。(2)岩浆锆石年龄主要变化于2.55~2.5 Ga,年龄峰值约为2.52 Ga。(3)与新太古代早期以前(>2.6 Ga)的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)相比,新太古代晚期英云闪长岩和花岗闪长岩比例明显增大。富钾花岗岩、闪长-辉长岩(包括闪长岩、辉长岩及两者之间过渡岩石)、赞岐岩(Sanukite,主体为富镁闪长岩)分布范围和规模也明显增大。大规模富钾花岗岩主要分布于华北克拉通东部,构成新太古代晚期双岩浆岩带的富钾花岗岩带。(4)在新太古代晚期变质基底分布区,几乎都有变质表壳岩存在。它们以较小规模存在于TTG和富钾花岗岩中。岩石类型包括变玄武质岩石、变质安山质-英安质火山岩/火山碎屑岩和变质碎屑沉积岩。一些地区存在变质超基性岩。(5)总体上,新太古代晚期地质事件存在如下演化规律:首先是表壳岩形成,然后是TTG侵入,最后是变质变形和富钾花岗岩形成。2.6~2.55 Ga为华北克拉通岩浆构造的“寂静期”。(6)新太古代晚期TTG岩石的Sr/Y和La/Yb比值存在很大变化,中-高压TTG岩石大量形成表明新太古代晚期陆壳规模、厚度发生了明显增大。至少部分富钾花岗岩在形成过程中有沉积物参与。(7)不同类型TTG岩石具有类似的全岩Nd同位素和岩浆锆石Hf同位素组成,Nd-Hf同位素亏损地幔模式年龄主要分布在3.0~2.5 Ga,与中太古代晚期—新太古代早期岩石的模式年龄相近或稍偏年轻。富钾花岗岩Nd-Hf同位素组成特征受物源区早期形成演化历史制约。岩浆锆石O同位素组成与全球太古宙岩浆锆石类似,但显示更大的变化范围。结合其他研究,上述证据表明:(1)中太古代晚期—新太古代早期是华北克拉通陆壳增生最重要时期,这与全球其他许多克拉通类似,不同之处在于华北克拉通遭受了新太古代晚期构造岩浆热事件强烈改造;(2)在华北克拉通,类似于现代板块运动的构造体制在新太古代晚期开始启动;(3)规模最大的BIF(条带状铁建造)沿华北克拉通东部古老陆块西缘的双岩浆岩带分布,鞍本和冀东之间、冀东和鲁西之间是BIF找矿重要靶区;(4)华北克拉通在新太古代晚期完成初始克拉通化。 展开更多
关键词 华北克拉通 新太古代晚期 岩浆作用 Nd-Hf-O同位素 构造体制
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辽北地区克拉通与造山带边界的限定:来自晚古生代-早中生代花岗质岩石锆石Hf同位素证据
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作者 张琪琪 张拴宏 +1 位作者 赵越 胡国辉 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1715-1731,共17页
华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博-多伦-赤峰-开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内... 华北地块北缘主要由北侧白乃庙弧带和南侧华北克拉通组成,尽管白云鄂博-多伦-赤峰-开原断裂被认为是克拉通与造山带边界,但在辽北地区该断裂带的具体位置并不明确。华北克拉通与白乃庙弧不同的基底属性和演化历史导致了两大构造单元内岩浆岩(主要为中酸性岩石)具有不同的Nd-Hf同位素组成。本文以辽北地区广泛出露的晚古生代—早中生代花岗质岩石为研究对象,通过对其进行年代学和Hf同位素研究,以此来限定辽北地区克拉通与造山带的边界位置。研究结果表明:位于白乃庙弧与华北克拉通北缘之上的石炭纪和二叠纪—早三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成具有明显差异,具体表现为前者ε_(Hf)(t)值均为正值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍小于1.0Ga,后者ε_(Hf)(t)值均为负值且平均地壳模式年龄T^(C)_(DM)普遍大于2.2Ga。尽管中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成变化范围较大且有少量区域重合,但总体上仍表现出不同的特征。本文通过对比辽北地区石炭纪-中三叠世花岗质岩石锆石Hf同位素组成,结合太古宙-古元古代变质结晶基底岩系的分布范围,初步限定了辽北地区古老克拉通(华北克拉通)与年轻造山带(白乃庙弧)的边界位置:阜新北约60km-彰武西南部-新民北部-法库南部-铁岭西部-开原东部-清河断裂。 展开更多
关键词 华北克拉通 白乃庙弧 克拉通与造山带边界 花岗质岩石 锆石HF同位素
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巴西圣弗朗西斯科克拉通地质演化与重要成矿作用 被引量:1
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作者 沈莽庭 郭维民 +4 位作者 王天刚 孙建东 徐鸣 隰弯弯 赵宇浩 《华北地质》 2024年第1期26-42,共17页
【研究目的】本文旨在梳理构建巴西圣弗朗西斯科克拉通构造演化过程,概述与之成矿作用地质背景及矿床成矿系列的耦合关系,并查明典型矿床的时空分布,目的是服务于克拉通演化与成矿理论。【研究方法】本文在中巴合作开展野外地质调查的... 【研究目的】本文旨在梳理构建巴西圣弗朗西斯科克拉通构造演化过程,概述与之成矿作用地质背景及矿床成矿系列的耦合关系,并查明典型矿床的时空分布,目的是服务于克拉通演化与成矿理论。【研究方法】本文在中巴合作开展野外地质调查的基础上,结合巴西圣弗朗西斯科克拉通基底太古宙片麻岩和元古代的碎屑岩锆石U-Pb、Sm-Nd同位素年代学等文献资料,初步归纳出圣弗朗西斯科克拉通重大地质构造演化事件和重要成矿作用。【研究结果】圣弗朗西斯科克拉通4个重要地质演化过程:(1)太古宙3.5 Ga前克拉通古陆核与微陆块形成,3.3~2.9 Ga和2.8~2.5 Ga间则由克拉通北区的盖维奥、索布拉迪纽、塞里尼亚和吉基耶等4个古陆核及南区的近圆形古陆核相互碰撞、拼合和绿岩-增生造山岩浆作用而形成稳定的克拉通陆块;(2)2.5~1.9 Ga古元古代泛亚马逊造山岩浆作用;(3)1.78~1.20 Ga克拉通基底隆升与裂谷改造阶段,形成大量基性岩墙群及陆内非造山型岩浆,完成陆块增厚和最终克拉通化;(4)新元古代克拉通边缘经历巴西利亚/泛非运动(0.64~0.54 Ga)改造,又形成巴西利亚等6个活动造山带。圣弗朗西斯科克拉通形成4期重要成矿作用及相应矿床成矿系列:(1)太古宙(2.5 Ga前)形成绿岩型金矿、苏必利尔湖型硅铁建造为主的变质火山-沉积矿床等成矿系列;(2)古元古代早中期(2.5~1.8 Ga)形成与(超)基性岩相关的铜镍钴硫化物矿床、VMS型铅锌银矿床、IOCG等系列矿床;(3)固结纪-中元古代(1.8~1.0 Ga)形成与非造山岩浆作用相关的铌钽矿、铀矿床,与陆内(缘)裂谷型的钒-钛-铁矿床等系列;(4)新元古代(1.0~0.54 Ga)主要形成铁锰矿、砂锡矿及磷矿等矿床,包括古陆缘-浅海沉积环境有关的(冲积)金刚石砂矿等系列矿床。【结论】构建了巴西圣弗朗西斯科克拉通4个重要地质演化过程,相应划分出4期重要成矿作用。 展开更多
关键词 圣弗朗西斯科克拉通 构造演化 成矿作用 成矿系列 巴西
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华北克拉通五台绿岩带锆石年代学及地质意义 被引量:1
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作者 李秋根 黄萧 +2 位作者 初航 孙迪 刘文煜 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3426-3447,共22页
五台花岗-绿岩带位于华北克拉通中部造山带的中心地区,保存有较完整的地质记录,并赋存条带状铁建造(BIFs)型铁矿,一直是研究的热点地区之一。然而,该绿岩带尚需详细年代学研究来重新厘定其岩石地层划分。本文对该区域三个组,即金岗库组... 五台花岗-绿岩带位于华北克拉通中部造山带的中心地区,保存有较完整的地质记录,并赋存条带状铁建造(BIFs)型铁矿,一直是研究的热点地区之一。然而,该绿岩带尚需详细年代学研究来重新厘定其岩石地层划分。本文对该区域三个组,即金岗库组、柏枝岩组和鸿门岩组中发育的变质火山岩开展了锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素组成分析。锆石U-Pb定年结果显示,五台花岗-绿岩带五台群中的金岗库组、柏枝岩组和鸿门岩组的变质火山岩喷发年龄分别为2540±8 Ma、2524~2530 Ma和2513~2517 Ma,同时还记录了~2700 Ma的继承年龄和1930~1853 Ma的变质年龄。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示它们的εHf(t)值分别为+0.4~+5.5、+1.2~+7.5和+2.2~+10.5,相应的亏损地幔模式年龄为2639~2845 Ma、2546~2788 Ma和2425~2752 Ma,εHf(t)值呈现大的变化且增加的趋势。结合前人的研究,本文确定了五台群中的金刚库组、庄旺-文溪组、柏枝岩组和鸿门岩组分别形成于~2540 Ma、~2530 Ma、~2525 Ma和~2515 Ma,它们记录了四期火山活动,说明五台绿岩带中的表壳岩系尽管经历了变形变质作用的改造依然保存了较完整的地层层序序列,并提出回撤-前进式俯冲-底冲演化模型。这些结果对理解五台花岗-绿岩带乃至华北克拉通新太古代-古元古代构造及演化具有重要意义。 展开更多
关键词 U-PB年代学 LU-HF同位素 变质火山岩 花岗-绿岩带 华北克拉通
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华北克拉通减薄的岩浆浅表响应——来自大青山岩体的证据
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作者 王丹阳 李猛兴 +1 位作者 王权 王丽娟 《华东地质》 CAS 2024年第2期173-186,共14页
华北克拉通燕山期岩浆作用是研究克拉通破坏机理的理想载体。文章选择大青山岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,探讨了岩石成因及其对华北克拉通中部北缘中生代构造-岩浆演化的启示。研究表明,该岩体为似斑状二长花岗... 华北克拉通燕山期岩浆作用是研究克拉通破坏机理的理想载体。文章选择大青山岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究,探讨了岩石成因及其对华北克拉通中部北缘中生代构造-岩浆演化的启示。研究表明,该岩体为似斑状二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为(139±1)Ma,为早白垩世早期岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示:岩体明显高硅、富碱且相对富钾,过铝质,贫镁钛磷铁钙;NK/A、全岩锆石饱和温度、P_(2)O_(5)含量、Zr值、FeO^(T)值等指标说明,岩体为过铝质、高钾钙碱性系列高分异I型花岗岩,且富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Ba、Sr、P、Ti;稀土元素总量偏低,轻稀土元素相对重稀土元素分馏较强,负铕异常明显(δEu=0.08~0.56),具有稀土元素四分组特征;岩体具有明显地壳浅源特征,侵位时代与华北克拉通岩浆作用峰期一致,是克拉通减薄的岩浆浅表响应,与古太平洋板片后撤密切相关。 展开更多
关键词 克拉通破坏 地球化学特征 岩石成因 大青山岩体 华北克拉通
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华北克拉通矽卡岩型富铁矿成矿关键控制因素:来自地层学的制约
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作者 张保涛 梅贞华 +6 位作者 李秀章 姜晓平 胡兆国 王小玉 赵晓博 胡加斌 柳森 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期98-116,共19页
华北克拉通矽卡岩型富铁矿床成矿关键控制因素一直是科学研究的热点和难点,也是制约下一步找矿方向和进一步实现找矿突破的关键。本次工作基于对华北克拉通典型矿床矿体分布规律的研究,基于地层学分析,研究了矿体分布的关键控制因素和... 华北克拉通矽卡岩型富铁矿床成矿关键控制因素一直是科学研究的热点和难点,也是制约下一步找矿方向和进一步实现找矿突破的关键。本次工作基于对华北克拉通典型矿床矿体分布规律的研究,基于地层学分析,研究了矿体分布的关键控制因素和制约机理。华北克拉通各典型矽卡岩型富铁矿床主矿体与围岩层系、岩溶层、膏岩层等的空间关系密切,主要分布于中奥陶统峰峰组二段、下马家沟组二段和上马家沟组二段,处于主要含膏层的上覆强岩溶层。地层学因素对矽卡岩型富铁矿床成矿的关键控制作用主要表现在四个方面:岩溶层系的垂向分布制约富铁矿体就位的有利空间;不整合面的发育控制岩溶系统发育的程度,影响富铁矿体规模;层序地层对岩溶期次的约束作用,限定了岩溶发育层位以及富铁矿层的分布;膏盐岩层指示阶段性强岩溶作用的底界,限定富铁矿体赋存的有利空间下限。根据研究认识,建立了华北克拉通矽卡岩型富铁矿床地质找矿模型,提出七个潜在成矿空间层段,其中包括三个主力成矿层段,并指出了下一步重点找矿及研究方向。 展开更多
关键词 关键控制因素 富铁矿 矽卡岩型 地层学 华北克拉通
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基于程函面波成像的华北克拉通岩石圈三维高分辨率S波速度结构研究
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作者 钟世军 吴建平 +2 位作者 司政亚 朱红彬 王薇 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期578-599,共22页
利用“中国地震科学台阵探测”项目Ⅱ期和Ⅲ期的流动地震台站以及中国区域地震台网中的部分固定台站的观测资料,采用程函面波成像方法获得了华北克拉通及周边区域10—120 s周期的瑞雷面波相速度分布和高分辨率的三维S波速度结构,并基于... 利用“中国地震科学台阵探测”项目Ⅱ期和Ⅲ期的流动地震台站以及中国区域地震台网中的部分固定台站的观测资料,采用程函面波成像方法获得了华北克拉通及周边区域10—120 s周期的瑞雷面波相速度分布和高分辨率的三维S波速度结构,并基于该速度模型估算了岩石圈厚度分布。结果显示,华北克拉通内部岩石圈厚度除了存在“西厚东薄”的一级分布特征外,还存在一些更小尺度的差异,包括鄂尔多斯地块内部岩石圈“南厚北薄”、鄂尔多斯地块周缘断陷带岩石圈显著的不均匀减薄以及燕山构造带与其南侧华北平原之间的显著差异等。山西断陷带北部与南部地区上地幔浅部(<100 km)存在不同程度的低速异常,它们被中部的高速异常区所分隔。在150 km以下深度从太行山南缘向北至山西断陷北缘存在一条NNE向展布的显著低速异常带,表明上地幔浅部南北部的低速异常在深部相连。结合已有的其它成像结果,我们推测这些低速异常起源于更深处(>200 km),并与由太平洋俯冲板块的滞留脱水导致的上地幔热物质上涌和小尺度地幔对流等密切相关。燕山构造带与华北平原的岩石圈结构存在明显差异,前者遭受的岩石圈破坏改造程度明显弱于后者,张家口—渤海地震带位于这两种不同壳幔结构的过渡带,地震活动较强,我们认为深部结构和热作用的显著差异,以及青藏高原远场挤压效应的共同作用是导致该区地震活动较强的主要原因。 展开更多
关键词 华北克拉通 程函面波成像 S 波速度 低速异常 岩石圈厚度 显著差异
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华北克拉通古元古代造山带关键金属-非金属成矿规律研究进展
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作者 刘福来 王舫 +1 位作者 王慧宁 田忠华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2963-2970,共8页
华北克拉通存在三条古元古代造山带,自东向西依次为胶-辽-吉造山带、中部造山带和西部孔兹岩带(Zhao et al.,2012)。这三条古元古代造山带蕴藏着十分丰富的矿产资源,其中关键金属矿产包括钴和镍,关键非金属矿产包括石墨和硼,以及赋存于... 华北克拉通存在三条古元古代造山带,自东向西依次为胶-辽-吉造山带、中部造山带和西部孔兹岩带(Zhao et al.,2012)。这三条古元古代造山带蕴藏着十分丰富的矿产资源,其中关键金属矿产包括钴和镍,关键非金属矿产包括石墨和硼,以及赋存于古元古代地层中的金矿等。钴、镍、石墨和硼是我国当前急需和紧缺的战略性矿产资源,对外依存度高达80%以上,消耗量居世界前列。因此,加强我国华北克拉通古元古代造山带钴、镍、石墨和硼的成矿规律研究和找矿勘查,已成为满足国家需求、解决我国关键金属和非金属供给问题的当务之急。本专辑在国家重点研发计划项目“钴镍成矿规律与高效勘查技术示范研究”、国家自然科学基金委员会重大研究计划“战略性关键金属超常富集成矿动力学”下设重点支持项目“复合造山带多期重大变质-构造变形事件的性质对关键金属钴迁移-超常富集成矿过程的制约”和中国地质调查局项目“辽吉构造带及北部邻区钴-镍富集成矿规律、找矿标志及靶区优选”的资助下组织的,论文主要针对华北克拉通古元古代造山带钴、镍、石墨、硼以及金矿的成矿规律进行系统总结,重点解剖了典型矿床成因并与国外同类矿床进行了对比。 展开更多
关键词 华北克拉通 中国地质调查局 成矿规律研究 古元古代 勘查技术 金属矿产 重大研究计划 国家重点研发计划
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塔里木克拉通太古宙大陆起源:进展与问题
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作者 葛荣峰 朱文斌 +2 位作者 周腾 司杨 马丁 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-24,共24页
塔里木克拉通是中国三大古老陆块之一,但由于大面积沉积覆盖,其古老基底的形成演化研究程度较低。然而,近年来在塔里木盆地周缘的库鲁克塔格、敦煌、北阿尔金、铁克里克等地,以及塔里木盆地基底钻井岩心中,均发现了太古宙岩石,表明其可... 塔里木克拉通是中国三大古老陆块之一,但由于大面积沉积覆盖,其古老基底的形成演化研究程度较低。然而,近年来在塔里木盆地周缘的库鲁克塔格、敦煌、北阿尔金、铁克里克等地,以及塔里木盆地基底钻井岩心中,均发现了太古宙岩石,表明其可能普遍存在太古宙基底。笔者对塔里木克拉通太古宙岩石的研究历史和最新进展进行了简要总结,对太古宙大陆地壳的形成时间、机制和动力学背景进行了讨论,并指出了未来研究的方向。结果表明,塔里木克拉通的太古宙大陆地壳形成似乎具有区域差异性,北部的库鲁克塔格、敦煌和北阿尔金地区广泛发育新太古代岩浆作用,峰期为~2.5 Ga和~2.7 Ga,北阿尔金地区~3.7 Ga岩石的发现为塔里木克拉通始太古代陆核的存在提供了可靠证据,而西南部的铁克里克地区和盆地基底以中太古代(3.2~2.8 Ga)地壳生长和再造为特征,目前尚未发现新太古代岩石。地球化学、热力学模拟和锆石氧逸度–湿度计研究表明,太古宙大陆地壳可能是不同源岩在不同深度(压力)通过水致熔融产生的,形成于俯冲相关构造背景,而早期板块构造自始太古代以来就已运行。太古宙大陆地壳物质组成的确定、变质–变形的识别、岩浆形成物理化学条件的厘定等方向仍是未来塔里木克拉通太古宙地质研究的重点。 展开更多
关键词 太古宙 大陆地壳 板块构造 锆石 TTG片麻岩 塔里木克拉通
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变克拉通化对盆地构造—沉积—油气成藏作用的响应:以阿富汗—塔吉克盆地为例 被引量:1
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作者 张艺琼 计智锋 +4 位作者 尹微 鲁兵 姜仁 何登发 李智 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期819-830,共12页
阿富汗—塔吉克盆地位于北特提斯构造域北缘,帕米尔突刺构造带的西侧,内部发育伴随盐构造的滑脱产生的断褶相间的独特构造地质现象,与塔里木盆地一样被称为“变克拉通化”。本文综合利用阿富汗—塔吉克盆地的地震地质资料、油气田资料,... 阿富汗—塔吉克盆地位于北特提斯构造域北缘,帕米尔突刺构造带的西侧,内部发育伴随盐构造的滑脱产生的断褶相间的独特构造地质现象,与塔里木盆地一样被称为“变克拉通化”。本文综合利用阿富汗—塔吉克盆地的地震地质资料、油气田资料,结合盆地地表及地下的构造—地层沉积类型和样式,分析盆地的构造演化特征,旨在为油气勘探的“盐相关构造”领域研究提供科学参考。研究表明,从地层结构格架来看,上侏罗统的膏盐岩作为区域性的滑脱面,控制了阿富汗—塔吉克盆地盐上、盐下两套构造层系的冲断变形,盐上构造层系属盐丘构造系统,平面上具有线形构造形态,而盐下构造层系大部分为断层滑脱褶皱的构造样式。阿富汗—塔吉克盆地在晚古生界基底之上存在3期构造运动:弧后伸展环境(中二叠世—三叠纪)、台地稳定沉积时期(侏罗纪—古近纪)、喜马拉雅造山期挤压阶段(渐新世末至今)。盆地因盐构造滑脱作用和岩层间滑移作用产生多套区域滑脱面,形成复背斜、复向斜、构造楔等多种构造样式,盆内挤压变形的最小缩短率约为13%。已发现的含油气区多位于复向斜带的隆起区,下侏罗统、下白垩统、始新统的页岩和泥质碳酸盐岩为烃源岩,白垩系碎屑岩、古近系碳酸盐岩为储集岩层,白垩系膏盐岩和始新统的区域性页岩为封盖层,发育盐下、盐上两套成藏组合,形成断背斜、地层岩性生物礁等圈闭,具有广阔的油气勘探潜力。 展开更多
关键词 阿富汗—塔吉克盆地 构造样式 形成演化 油气地质 克拉通
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华北克拉通冀东兴隆麻粒岩的变质演化及其构造意义 被引量:1
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作者 陈滋元 王国栋 +3 位作者 李天琦 周嘉仪 刘依琳 肖玲玲 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3398-3425,共28页
冀东地体位于华北克拉通东部陆块,其新太古代时期的构造热演化过程仍存较大争议,大致存在三种不同的观点:水平构造模式、简单地幔柱模式和重力凹沉(sagduction)模式。其中,关于变质演化的认知差异是上述争论的重要焦点之一。位于冀东地... 冀东地体位于华北克拉通东部陆块,其新太古代时期的构造热演化过程仍存较大争议,大致存在三种不同的观点:水平构造模式、简单地幔柱模式和重力凹沉(sagduction)模式。其中,关于变质演化的认知差异是上述争论的重要焦点之一。位于冀东地体西侧的兴隆变质杂岩,是探究华北克拉通东部陆块新太古代构造热演化历史的理想载体。本文对杂岩中的石榴二辉麻粒岩、石榴斜方辉石麻粒岩以及长英质脉体进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,麻粒岩中保存了进变质(M1)、变质峰期(M2)和退变质(M3)三个阶段的变质矿物组合:进变质阶段矿物组合为黑云母、石英,偶见角闪石、钾长石、斜长石和钛铁矿,变质温压条件为608~667℃/0.40~0.50GPa;峰期阶段矿物组合为石榴子石、角闪石、斜方辉石、黑云母、斜长石、钾长石、石英、钛铁矿和/或单斜辉石,变质温压条件为763~867℃/0.93~1.13GPa;退变质阶段矿物组合为石榴子石、角闪石、黑云母、斜方辉石、斜长石、钾长石、石英、钛铁矿和/或磁铁矿,变质温压条件为674~734℃/0.88~0.93GPa。因此,岩石记录了进变质阶段升温升压以及峰后降压降温型的逆时针变质作用P-T轨迹。锆石U-Pb年代学研究表明,两类麻粒岩的原岩形成于2534~2531Ma,随后于2523~2515Ma发生麻粒岩相变质作用。与麻粒岩同期变质的片麻岩中发育长英质脉体,后者中的锆石记录了与麻粒岩一致的约2534Ma的岩浆年龄和约2524Ma的变质年龄。结合前人研究,推测冀东地体新太古代末期发生的变质-岩浆事件可能与区域上的垂直构造模式下的重力凹沉构造活动有关。 展开更多
关键词 变质演化 U-PB年代学 麻粒岩 兴隆 冀东 华北克拉通
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泛扬子克拉通西部地区灯影期构造—沉积格局
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作者 李楠 李国辉 +5 位作者 苑保国 王文之 钱红杉 黄茂轩 陈曦 李成龙 《天然气勘探与开发》 2024年第4期1-14,共14页
勘探实践表明,四川盆地新元古界上震旦统灯影组具有丰富的油气资源,为了科学认识古构造对沉积、储层及油气成藏的控制作用,进一步夯实灯影组下一步勘探理论依据,需要针对灯影期构造—沉积格局进行研究。基于重磁、构造、沉积等资料分析... 勘探实践表明,四川盆地新元古界上震旦统灯影组具有丰富的油气资源,为了科学认识古构造对沉积、储层及油气成藏的控制作用,进一步夯实灯影组下一步勘探理论依据,需要针对灯影期构造—沉积格局进行研究。基于重磁、构造、沉积等资料分析,开展克拉通西部边界的探讨,研究古裂陷的分布与成因;基于构造控制沉积建造的思路,探究晚震旦世灯影期上扬子克拉通沉积格局。研究结果表明:(1)扬子克拉通西界由龙门山—安宁河断裂带向西推延至金沙江—红河断裂带,称为泛扬子克拉通;(2)泛扬子克拉通内发育3支克拉通内裂陷,将泛扬子克拉通西部地区分割成东部和西部两个次级克拉通盆地;(3)东部次级克拉通盆地以白云岩类为主,沉积环境相对局限,西部次级克拉通盆地石灰岩类厚度较大,沉积环境相对开放;(4)克拉通内裂陷及其两侧台缘带的沉积建造构建了优越的侧向对接源—储成藏组合,是目前灯影组重点勘探对象,万源—达州裂陷带是值得关注的勘探区。 展开更多
关键词 构造—沉积格局 克拉通内裂陷 晚震旦世灯影期 泛扬子克拉通西部
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华北克拉通始太古代演化——来自冀东38亿年片麻岩锆石Hf-O同位素的记录 被引量:1
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作者 吕畅 王浩 +3 位作者 杨进辉 冉静 周宝全 吴亚东 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期689-701,共13页
陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭... 陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭山地区这处新发现的始太古代花岗闪长质片麻岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素分析。结果显示该样品中锆石具有自形-半自形晶形、振荡环带的内部结构,较高的Th、U含量以及Th/U比值,显示岩浆锆石特征。7个SIMS分析点给出的加权平均^(207)Pb/^(206)Pb年龄为3776±11Ma(MSWD=3.1),代表了花岗闪长质岩浆的结晶年龄,指示冀东地区存在始太古代结晶基底。这些锆石的O同位素组成(δ^(18)O=5.81±0.13‰)与地幔锆石在分析误差范围内一致,其Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=0.09±0.31)与球粒陨石均一岩浆库类似。这些Hf-O同位素特征显著不同于冀东地区曹庄岩组中发现的始太古代碎屑锆石,说明其不可能作为曹庄岩组变沉积岩的物源区。而华北克拉通内部鞍山地区的始太古代片麻岩中的岩浆锆石与冀东始太古代碎屑锆石在Hf-O同位素特征上最为类似,因此前者是冀东始太古代碎屑锆石最可能的源岩,暗示冀东地区和鞍山地区在始太古代时可能是统一的整体。与全球始太古代岩石记录对比发现,华北克拉通主体与North Atlantic克拉通、Pilbara克拉通和塔里木克拉通等主要克拉通类似,其内部目前发现的最古老岩石都具有与球粒陨石一致的锆石Hf同位素组成,指示大部分始太古代陆壳可能源自一个未发生明显分异的相对原始地幔源区。 展开更多
关键词 华北克拉通 陆壳演化 冀东 锆石 U-PB年代学 HF-O同位素
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华北克拉通吉南夹皮沟新太古代石榴黑云斜长片麻岩的变质P-T-t演化及构造意义 被引量:1
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作者 韩香巧 钱加慧 +3 位作者 卢成森 尹常青 张健 高彭 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3379-3397,共19页
华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究... 华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究,以明确其变质P-T-t演化,探讨构造过程和动力学机制。石榴黑云斜长片麻岩主要由石榴石、黑云母、斜长石、角闪石、石英和少量钛铁矿组成,记录了逆时针P-T轨迹,可以划分为三个变质阶段。岩石第一阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Bt 1+Pl 1+Amp 1+Qz+Ilm(+L)),记录的温压条件为790~854℃和0.55~0.88GPa,之后通过升压略降温到达压力峰期阶段,在这个过程中角闪石分解、石榴石生长、基质型斜长石的X_(An)值从核到边降低。第二阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Grt+Bt_(2)+Pl_(2)(核部)+Amp_(2)+Qz+Ilm(+L)),相平衡模拟获得该阶段的温压条件为670~745℃和1.10~1.24GPa,传统地质温压计的结果为707~771℃和0.99~1.18GPa,两者可相互佐证,可能代表了岩石的压力峰期阶段。第三阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+石英+钛铁矿(Bt_(3)+Pl_(2)(边部)+Qz+Ilm),形成于压力峰期后的降温降压过程,石榴石边部分解形成斜长石,该类斜长石的X_(An)值从核到边逐渐升高。变质锆石U-Pb定年获得2483±8Ma(MSWD=3.2)的年龄,结合稀土配分模式和锆石Ti温度计计算结果,将该年龄解释为岩石压力峰期阶段前的变质时代。考虑到吉南变质地体新太古代末期岩浆活动与变质作用的时间重叠性、区域上的“穹窿-龙骨”构造样式、前人的变质作用资料以及石榴黑云斜长片麻岩记录的升压轨迹,本文认为吉南新太古代末期变质作用与重力凹沉构造有关。 展开更多
关键词 石榴黑云斜长片麻岩 变质P-T-t演化 新太古代 重力凹沉构造 华北克拉通
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岩石圈地幔分层性对克拉通稳定性的影响
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作者 邱启佳 陈林 +6 位作者 张智 向宵 徐涛 陈赟 白志明 梁晓峰 武澄泷 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期916-934,I0001,共20页
克拉通是大陆岩石圈中长期稳定存在的古老构造单元,通常被相对年轻的活动带所包围,二者之间岩石圈厚度的横向差异会诱发边界驱动地幔对流.近年来,越来越多的证据显示克拉通岩石圈地幔内部存在成分和结构的垂向分层性.在边界驱动地幔对... 克拉通是大陆岩石圈中长期稳定存在的古老构造单元,通常被相对年轻的活动带所包围,二者之间岩石圈厚度的横向差异会诱发边界驱动地幔对流.近年来,越来越多的证据显示克拉通岩石圈地幔内部存在成分和结构的垂向分层性.在边界驱动地幔对流的环境中,岩石圈地幔分层性如何影响克拉通的稳定性仍然不清楚.本文利用二维热-力学数值模拟方法,系统探讨了在边界驱动对流作用下,克拉通岩石圈地幔密度和黏度的垂向分层性以及中岩石圈不连续面(MLD)的分布样式对克拉通稳定性的影响.模拟结果显示:(1)当克拉通岩石圈内部不存在MLD时,即使克拉通具有密度分层的岩石圈地幔,克拉通岩石圈减薄的水平范围也是有限的(<100 km),且主要发生在克拉通边缘处;(2)当克拉通岩石圈内部存在一层连续的MLD时,克拉通岩石圈减薄的水平范围随着克拉通下层岩石圈地幔密度的增加而增大,岩石圈地幔的减薄方式随着其强度的增加从缓慢丝状剥离转变为快速块状拆沉;(3)当克拉通岩石圈内部存在一层不连续分布的MLD时,分段MLD之间的间隙可以有效延缓岩石圈地幔的减薄,间隙越稀岩石圈减薄越快,反之亦然,减薄方式表现为:早期缓慢丝状剥离,中后期快速块状拆沉.华北克拉通破坏持续时间长(>100 Ma),破坏的峰期集中在早白垩世(130~120 Ma),且现今东部陆块岩石圈破坏的前缘位置与华北中部造山带下方MLD的东端对应.根据模拟结果,我们推测华北克拉通破坏的时空范围主要是由岩石圈地幔分层性和MLD不连续分布引发的岩石圈地幔逐段拆沉所导致. 展开更多
关键词 克拉通 岩石圈地幔 边界驱动对流 数值模拟
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华北克拉通中元古代A型花岗岩的成因及其构造意义
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作者 陈杰 杨明慧 +6 位作者 贾会冲 张威 刘鑫 田刚 白东来 邢舟 李竞赢 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-20,共20页
华北克拉通保存有与Columbia超大陆裂解相关的中元古代岩浆记录。本文综述了华北克拉通中元古代A型花岗岩的时空分布、岩石学和地球化学等特征,讨论了各期次A型花岗岩的成因及构造背景,论述了其对华北克拉通中元古代裂解事件的指示意义... 华北克拉通保存有与Columbia超大陆裂解相关的中元古代岩浆记录。本文综述了华北克拉通中元古代A型花岗岩的时空分布、岩石学和地球化学等特征,讨论了各期次A型花岗岩的成因及构造背景,论述了其对华北克拉通中元古代裂解事件的指示意义。华北克拉通主要发育4期A型花岗岩:1)~1.78 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽和晋陕地区;2)~1.70 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰—白云鄂博和燕辽裂陷槽;3)~1.60 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽;4)~1.32 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰—白云鄂博和燕辽裂陷槽。这4期A型花岗岩均来源于地壳物质的部分熔融,可能与同期伸展作用导致岩浆底侵提供热源有关。整体具有造山后伸展到陆内裂谷环境的演化序列,且存在明显的时空差异。华北克拉通中元古代A型花岗岩记录了4期主要的裂解事件,为华北克拉通参与了Columbia超大陆裂解提供了依据。 展开更多
关键词 Columbia超大陆 A型花岗岩 华北克拉通 中元古代 构造背景
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华北克拉通北缘白云鄂博矿区尖山组沉积源区、时代及其地质意义
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作者 杨建军 王东升 +7 位作者 佘宏全 李以科 杨月后 柯昌辉 张丽 赵剑 赵阳 郭宾 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第5期606-635,共30页
白云鄂博矿床位于华北克拉通北缘,其围岩尖山组为一套绿片岩相硅质碎屑岩组合,尖山组的形成时代及物源研究对于理解区域大地构造演化和成矿过程具有重要意义。采用LA-ICP-MS方法对矿区尖山组的变质砂岩及变质细砂岩进行了锆石U-Pb年代... 白云鄂博矿床位于华北克拉通北缘,其围岩尖山组为一套绿片岩相硅质碎屑岩组合,尖山组的形成时代及物源研究对于理解区域大地构造演化和成矿过程具有重要意义。采用LA-ICP-MS方法对矿区尖山组的变质砂岩及变质细砂岩进行了锆石U-Pb年代学研究。变质细砂岩样品Z5246的锆石年龄为2645~1147 Ma,包含两个主峰值年龄,分别为2510和1390 Ma;变质砂岩样品By23281锆石年龄为2722~1847 Ma,包含3个主峰值年龄,分别为2487、1925和1859 Ma。结合锆石稀土元素特征,认为变质砂岩样品By23281中2722~1847 Ma的锆石属于未受热液改造的碎屑锆石,尖山组的形成时代应晚于1847 Ma;而结合野外特征、锆石形貌及稀土元素特征,认为变质细砂岩样品Z5246中1761~1147 Ma的年龄反映了后期热液改造的过程,也进一步佐证了白云石碳酸岩的岩浆成因。结合矿区及周边已有的年代学数据,认为矿区尖山组物源主要来自华北克拉通北缘太古宙基底和古元古代晚期的变质岩,最终形成于中元古代,之后受到白云石碳酸岩岩浆期热液的明显改造。矿区尖山组碎屑岩的年龄数据记录了华北克拉通北缘太古代-元古代的陆壳增生、碰撞及裂解事件,为研究太古代-元古代区域构造演化提供了有力证据。 展开更多
关键词 变沉积岩 锆石U-PB年龄 太古代-元古代 沉积源区 热液改造 尖山组 华北克拉通
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克拉通内盆地走滑断层地震判识的若干陷阱
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作者 邹禺 邬光辉 +5 位作者 宋玉婷 黄天俊 杨博 马兵山 李国会 赵星星 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第4期869-880,共12页
克拉通盆地内走滑断层位移量小、变形微弱且构造复杂,深层地震低分辨率识别走滑断层困难且受诸多假象影响。通过剖析塔里木和四川盆地克拉通内走滑断层的典型地震现象,结合地质因素综合分析辨别走滑断层是否发育,总结了典型的地震假象... 克拉通盆地内走滑断层位移量小、变形微弱且构造复杂,深层地震低分辨率识别走滑断层困难且受诸多假象影响。通过剖析塔里木和四川盆地克拉通内走滑断层的典型地震现象,结合地质因素综合分析辨别走滑断层是否发育,总结了典型的地震假象并建立三大类陷阱模式,主要包括:①基底陡崖、阶梯状断裂与断垒结构可能误判为“花状构造”,基底盖层垂向发育的相似褶皱也可能成为走滑构造假象;②喷发岩、蒸发岩厚度、岩性的横向变化,可能造成地震层速度横向突变,导致下伏岩体在地震剖面上产生似走滑断层的高陡假象;③垂向规模发育的沟谷地形、岩溶地貌、岩相相变等地质现象可能出现似走滑断层的地震响应。为避免这些地震解释陷阱,在提高走滑断层地震分辨率的基础上,排除蒸发岩和火成岩的速度影响,剔除地形地貌与岩相变化的影响,并基于以地震平面属性为主的典型走滑构造识别,排除地震走滑断层的假象,建立合理的走滑断层地震地质解释模式。 展开更多
关键词 走滑断层 地震响应 断层识别 解释陷阱 克拉通盆地
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华北克拉通北缘张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度对金成矿的制约
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作者 王大钊 张磊 +2 位作者 甄世民 白海军 查钟健 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2519-2537,共19页
华北克拉通北缘张家口地区是我国重要的金矿集区,区内金矿床普遍富碲,金成矿与岩浆岩具有密切成因联系。本文通过对张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度进行分析,评价各岩浆岩成矿潜力,从而对金和碲的物质来源及矿床成因进行约束... 华北克拉通北缘张家口地区是我国重要的金矿集区,区内金矿床普遍富碲,金成矿与岩浆岩具有密切成因联系。本文通过对张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度进行分析,评价各岩浆岩成矿潜力,从而对金和碲的物质来源及矿床成因进行约束。锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce-U-Ti、Ce/Nd和Eu_(N)/Eu_(N)^(*)等氧逸度计算方法获得的区内岩浆岩氧逸度总体趋势一致,结合地质特征及各氧逸度计适用性,本文认为锆石Ce-U-Ti氧逸度计更为可靠。张家口地区岩浆岩氧逸度从高到低依次为青羊沟花岗岩(平均ΔFMQ=+4.4)、张家口组流纹岩(平均ΔFMQ=+3.2)、水泉沟碱长正长岩(平均ΔFMQ=+2.6)、伟晶岩脉(平均ΔFMQ=+2.5)、上水泉花岗岩(平均ΔFMQ=+1.5)、响水沟花岗岩(平均ΔFMQ=+1.4)、象山花岗闪长岩(平均ΔFMQ=+1.2)。中高氧逸度(硫化物-硫酸盐转变阶段)有利于Au、Te的迁移富集。水泉沟碱长正长岩、伟晶岩脉及青羊沟花岗岩等岩体与东坪和大白阳金矿床成矿流体的氧逸度范围一致,其出溶的岩浆流体氧逸度高,携带迁移Au、Te等元素的能力强,成矿潜力较大。水泉沟碱性岩锆石微量元素具有Eu_(N)/Eu_(N)^(*)>0.3、10000×(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y>1、(Ce/Nd)/Y>0.01、Dy/Yb<0.3及(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y与(Ce/Nd)/Y呈正相关的特点,具有成矿岩体的特征。锆石氧逸度及微量元素组成显示水泉沟碱性岩具有很好的Au-Te成矿潜力,而上水泉花岗岩的成矿潜力较差,张家口地区富碲金矿床应与水泉沟碱性岩具有密切成因联系。 展开更多
关键词 金成矿 锆石氧逸度计 古生代-中生代 张家口地区 华北克拉通
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华北克拉通中部造山带中条山地区古元古代盆地演化
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作者 王晓青 刘敏 毛景文 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期546-560,共15页
对华北克拉通中部造山带南部中条山地区古元古代中条群和担山石群岩石组合及地层详细调查研究,认为中条群为一套由粗碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组成的多旋回沉积岩,变质砂岩地球化学特征显示,中条群经历了早期相对稳定到后期较活跃的转变... 对华北克拉通中部造山带南部中条山地区古元古代中条群和担山石群岩石组合及地层详细调查研究,认为中条群为一套由粗碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组成的多旋回沉积岩,变质砂岩地球化学特征显示,中条群经历了早期相对稳定到后期较活跃的转变。结合前人碎屑锆石年龄、源区特征和火山岩夹层年龄得出,中条群形成于2.1 Ga左右的活动大陆边缘弧后盆地。担山石群为一套砾岩-砂岩组成的磨拉石建造,碎屑锆石年龄显示,担山石群形成于1.85 Ga左右的碰撞造山阶段的前陆盆地内。结合前人研究,认为中条山地区古元古代盆地演化模式为,约2.1 Ga开始,西部陆块的前导洋向东部陆块活动大陆边缘之下持续俯冲,东部陆块西缘活动大陆边缘弧后盆地沉积了中条群,约1.85 Ga开始,东部陆块与西部陆块之间的大洋闭合,陆陆碰撞开始,中条群发生挤压褶皱变形,陆壳加厚及随后的快速抬升和剥蚀形成前陆盆地的担山石群磨拉石。中条山地区古元古代弧后盆地向前陆盆地的转化支持华北克拉通最初西部陆块向东俯冲,经历了约1.85 Ga的东、西陆块碰撞并最终克拉通化的演化模式。 展开更多
关键词 华北克拉通 中部造山带 中条山 弧后盆地 前陆磨拉石盆地 地质调查工程 古元古代
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