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

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。

辽宁本溪地区新太古代晚期钾质花岗岩的发现及其地质意义

辽宁本溪地区位于华北克拉通东部陆块东北部,区内广泛发育新太古代深成侵入岩和变质表壳岩,尚无钾质花岗岩的报道。钾质花岗岩的形成过程是早期陆壳发育成熟和稳定的重要标志,本次钾质花岗岩的发现对系统的研究华北克拉通早期陆壳的形成与演化具有重要的价值。本文对本溪地区马家沟的钾质花岗岩进行了岩石学、成岩年代学、岩石地球化学的研究,探讨了岩石成因和形成的构造背景。马家沟岩体为片麻状中细粒黑云母二长花岗岩。锆石U-Pb测年数据显示,岩石^(207)Pb/^(206)Pb加权平均年龄为(2490±21)Ma,形成于新太古代晚期。该岩体属弱过铝质、高钾钙碱性系列钾质岩石;主要富集高场强元素La、Zr、Th及大离子亲石元素K、Nd等元素,亏损P元素、高场强元素Nb和大离子亲石元素Sr、Ti等;REE曲线为右倾型,负Eu异常,属于S型花岗岩。研究区钾质花岗岩岩浆主要来源于地壳,是变质泥岩部分熔融的产物,形成于活动大陆边缘碰撞造山后的伸展环境,代表华北太古宙克拉通固结基底形成之前的最后一次岩浆活动,标志着在新太古代晚期本溪地区微陆块已拼贴完成,并与其他地区一起构成稳定的华北太古宙克拉通。

华北克拉通东南缘蚌埠隆起新太古代晚期片麻状二长花岗岩的年龄、成因及构造意义

华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳经历幕式生长与多期改造,在新太古代晚期发生了大规模的构造热事件,并伴随新生陆壳增生。对华北克拉通东南缘蚌埠隆起新发现的片麻状二长花岗岩开展锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析,探讨其成因及构造意义。结果表明,片麻状二长花岗岩的锆石发育明显的核幔结构和震荡生长环带,Th/U比值高,为岩浆成因锆石,其LA-ICP-MS U-Pb年龄为(2557±24)Ma,指示其形成时代为新太古代晚期;岩石具有高SiO_(2)(69.03%~70.05%)、高Al_(2)O_(3)(14.71%~15.63%)、低MgO(0.92%~1.43%)特征,K_(2)O/Na_(2)O比值为0.95~1.06,铝饱和指数为1.08~1.12,属于弱过铝质高钾钙碱性岩石;岩石富集Rb、K、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Zr、P、Y等高场强元素,稀土元素含量较低(∑REE=81.25×10^(-6)~123.74×10^(-6)),轻重稀土元素强烈分异((La/Yb)N比值为52.71~72.13),显示Eu正异常(δEu=1.36~2.40),综合说明其属于中下地壳部分熔融形成的I型花岗岩。蚌埠隆起新太古代晚期片麻状二长花岗岩的发现,表明该地区在该时期发生过强烈的构造热事件,契合华北克拉通地壳生长和演化历史,佐证了2.5 Ga是华北克拉通陆壳生长重要阶段。

鲁西泰安地区~2.7Ga变玄武岩成因及其对新太古代花岗-绿岩带构造演化的制约

鲁西地区保存有华北克拉通最典型的新太古代花岗-绿岩带,且后期地质作用改造较弱,是探讨早期地壳形成演化的关键地区。最近的地质调查工作,在泰安地区识别出一套变玄武岩组合。通过锆石U-Pb定年,获得侵入变玄武岩的奥长花岗岩脉年龄为2717±10Ma、二长花岗岩脉年龄为2549±15Ma,并在变玄武岩中获得~2729Ma、~2596Ma和2553~2549Ma多期年龄信息,由此确定变质玄武岩形成年龄大于~2.72Ga,遭受新太古代晚期~2.60Ga和~2.55Ga构造热事件影响。泰安地区变玄武岩组合归属于新太古代早期的泰山岩群雁翎关岩组。这些玄武岩遭受了后期(~2.55Ga)花岗质岩浆侵位作用的影响,并在原岩岩浆演化过程中经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分离。变玄武岩为拉斑质玄武岩,显示出原始地幔一致的微量元素组成(Nb/Y=0.08~1.14、Nb/Th=1.82~13.4、Zr/Nb=17.9~27.2),表现为近平坦或弱分异的稀土元素配分模式[(La/Yb)N=0.90~2.52]和平坦的重稀土配分模式[(Gd/Yb)N=1.04~1.23];具有低的Sm/Yb比值(0.95~1.25)和正的εNd(t)值(2.48~3.64)。区域上,雁翎关岩组变玄武岩主要伴生科马提岩,成分均一,无伴生陆源沉积物,微量元素组成上与洋底高原玄武岩特征类似,来源于地幔柱头部尖晶石橄榄岩的部分熔融。新太古代早期(~2.7Ga),鲁西地区出现由科马提岩和拉斑玄武岩组成的绿岩带,同期出现新生的TTG陆壳,形成于地幔柱构造体制;新太古代晚期(~2.5Ga)出现钙碱性火山岩、TTG、赞岐岩和富钾花岗岩组合,显示出强烈的壳-幔相互作用和地壳物质再循环,板块构造体制已开始作用。综合地质资料揭示,华北克拉通构造体制在新太古代发生重大转变:由早期地幔柱逐渐转变为晚期的板块构造体制。

敦煌地块新太古代晚期岩浆-构造热事件:来自东巴兔山地区TTG片麻岩的证据

敦煌地块位于塔里木克拉通的东北缘,区内广泛出露前寒武纪岩石,主要由新太古代到古元古代TTG片麻岩、变质表壳岩及变基性-中酸性侵入岩组成,研究其中的TTG片麻岩对于探讨敦煌地块早前寒武纪大陆地壳的形成和演化具有重要的意义。本文对敦煌地块东巴兔山地区的太古宙TTG片麻岩进行了详细的野外调查、锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素分析,以查明其岩石成因和构造背景,进而探讨敦煌地块早前寒武纪构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,东巴兔山上口子和营湖峡地区的奥长花岗质片麻岩的形成年龄为2.6~2.5Ga,属于新太古代晚期岩浆作用的产物,之后经历了古元古代(~2.4Ga和~2.0Ga)和晚古生代(~350Ma)的两期变质事件。东巴兔山地区TTG片麻岩具有高的SiO 2(67.29%~76.20%)和Na 2O(4.94%~5.83%)含量,低的MgO(0.51%~1.57%)和K 2O(0.39%~1.30%)含量,以及中等Al 2O 3(14.09%~15.87%)含量,其铝饱和指数(A/CNK)值为0.96~1.04,Mg#值为50.2~66.1。TTG片麻岩具有低-中等的稀土元素含量(∑REE=69.6×10^(-6)~174×10^(-6)),轻、重稀土分馏明显((La/Yb)N=23.9~141),富集轻稀土,显示弱到明显Eu正异常(Eu/Eu=1.08~1.81),富集大离子亲石元素(如,Rb、Sr、Th、U等),亏损高场强元素(如,Nb、Ta、Ti等)。此外,这些岩石还具有高Sr(551×10^(-6)~824×10^(-6))、低Y(3.13×10^(-6)~8.98×10^(-6))含量,Sr/Y比值为66.8~215。锆石Hf同位素组成显示,东巴兔山地区TTG片麻岩具有负到正的εHf(t)值(-11.7~+8.3),但大部分为正值,对应的二阶段Hf模式年龄为3811~2521Ma。上述地球化学特征表明,敦煌地块东巴兔山地区新太古代晚期TTG片麻岩主体应为新生玄武质地壳物质部分熔融的产物,源区可能有石榴子石、角闪石和(或)金红石残留。结合已有的研究成果,本研究认为敦煌地块东巴兔山地区的新太古代TTG片麻岩形成于与俯冲相关的构造背景,代表了一期重要的地壳生长事件,之后经历了古元古代和古生代两期区域变质作用事件。

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

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。

辽西新太古代片麻岩金矿中金与伴生元素的多重分形模型剖析

新太古代片麻岩在辽西地区分布面积广阔,其中发育的金矿矿产资源丰富。为了研究辽西地区新太古代片麻岩金矿中共伴生元素对于Au元素成矿的重要性,本文以辽西地区新太古代片麻岩中典型金矿床及矿化点矿体的组合分析数据为样本,运用多重分形理论进行Ag、Cu、Pb、Zn、S元素质量分数与金元素质量分数的相关性分析,进而建立了基于多重分形理论的金与共伴生元素多重分形模型。根据多重分形的拟合分析结果显示,Au、Cu、Pb、Zn和S元素的拟合曲线分布状态均呈明显的下凸型,其均匀程度介于正态分布和指数分布之间,广义分维值均大于1.3,说明它们之间存在明显的相关性。而银元素的拟合曲线分布状态明显不同于其它元素,说明银元素的富集不受或受到其它元素的影响很小。结合元素亲和性特征,以硫元素为核心,分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn的亲硫性,并将新太古代片麻岩金矿中金的演化过程划分成四个阶段,分别为①黄铁矿富集阶段,②自然金伴生阶段,③交代充填阶段,④变质氧化阶段。根据多重分形模型的拟合分析结果,并结合前人的理论研究成果表明:新太古代片麻岩金矿中共伴生元素组合对于金元素成矿极为重要,它为后期找矿的方向及隐伏矿床的发现提供了重要的指示。

华北克拉通辽南地块新太古代晚期TTG岩石成因及其构造意义

为加深对华北克拉通辽南地块太古宙大陆地壳形成与演化历史的认识,以辽南地块十间房地区新太古代TTG(奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩)片麻岩为研究对象,开展了详细的野外地质调查、锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素分析以及全岩地球化学分析。结果表明:十间房地区TTG片麻岩的结晶年龄为(2499.7±5.4)Ma。TTG片麻岩样品具有高的SiO_(2)含量(质量分数,下同,66.1%~69.1%)和Al_(2)O_(3)含量(14.6%~15.6%),富Na、贫K(K_(2)O/Na_(2)O值为0.41~0.51),具有弱的Eu正异常(1.06~1.59),相对富集大离子亲石元素(Ba、Rb、K等)和高场强元素(Zr、Hf等),具有相对高的Sr/Y值(44.3~69.5)和(La/Yb)_(N)值(11.8~24.0)以及亏损的锆石Hf同位素特征,Hf二阶段模式年龄为2903~2687 Ma;相比源自加厚下地壳部分熔融的TTG岩石,十间房地区TTG片麻岩具有相对高的MgO、Cr、Ni含量。上述地球化学特征揭示十间房地区TTG片麻岩为典型的中压TTG岩石,是中—新太古代玄武质地壳部分熔融的产物,其源区富集石榴子石和角闪石,缺乏金红石和斜长石。综合前人研究认为,十间房地区TTG片麻岩形成于俯冲板片的部分熔融,指示古老大陆边缘的暖俯冲构造体制,且新太古代晚期华北克拉通可能同时受控于板块构造和地幔柱构造体制。

华北克拉通辽北清原地体新太古代基性麻粒岩变质作用演化

对华北克拉通新太古代的构造演化模式有多种不同的认识,需要进行更加深入的变质作用研究。通过对辽北清原地体基性麻粒岩进行系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。研究选择的基性麻粒岩样品分为含石榴石域(19DJ07-GD)和不含石榴石域(19DJ07-NGD)两类,含石榴石的区域呈条带状且分布不均匀。两种区域都发育两期麻粒岩相组合。在含石榴石域,第一期变质矿物组合为石榴石+单斜辉石+斜方辉石+角闪石+黑云母+斜长石+石英。其中,第一期斜长石(Pl_(1))发育复杂成分环带,钙长石摩尔分数(x_(An))从核部到幔部升高,然后再向边部降低;第一期角闪石(Amp_(1))的Ti成分环带同样为从核部到幔部升高再向边部降低。通过矿物组合和相应的成分环带推测第一期麻粒岩相变质作用具有逆时针型P-T轨迹,包含峰期前升温升压阶段以及峰后降温降压阶段。通过相平衡模拟约束峰期温压条件为0.8~0.9 GPa/900~950℃,达到高温—超高温(high-ultrahigh temperature)变质条件。锆石定年结果表明变质作用峰后冷却时间为2498±6.9 Ma(MSWD=0.39)。综合区域上的“穹隆-龙骨”构造、逆时针的变质轨迹以及和TTG岩浆活动晚期脉冲几乎一致的表壳岩变质时间,表壳岩超高温麻粒岩相变质作用被认为受太古宙特有的垂向构造/沉落(sagduction)构造体制控制。第二期变质组合以局部生长的石榴石+石英±单斜辉石的后成合晶/冠状体为特征,代表一期与古元古代造山事件有关的高压麻粒岩相变质作用。

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_(An))降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0~1.2GPa/890~1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,为高压麻粒岩组合,其P-T轨迹为顺时针型。根据变质斜长石中最小X_(An),角闪石中最大Ti含量和石榴石幔部最高镁铝榴石含量等值线,确定峰期温压条件为~1.15GPa/830℃。锆石定年表明第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用峰后冷却时间为2.49~2.48Ga,第二期高压麻粒岩相变质时间为~1.83Ga,独居石定年获得峰后退变质年龄为~1.75Ga。结合其他区域地质特征,本文认为第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用受太古宙特有的垂直沉落构造控制,第二期高压麻粒岩相变质作用与沿华北克拉通北缘发生的碰撞造山事件有关。

华北克拉通新太古代末期的克拉通化:冀东昌黎碱性花岗质岩石的岩石学、锆石年代学和元素地球化学

冀东地区是华北克拉通早前寒武纪地质研究的经典地区,赋存有丰富的地球早期地壳演化和太古宙板块构造信息。本文对出露于冀东昌黎地区的一套新太古代碱性花岗质岩石进行了系统的研究。其主要矿物组成为碱性长石、石英和霓辉石,以及榍石、磷灰石等副矿物,偶见紫苏辉石。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年显示其成岩年龄为2531~2518Ma。该套碱性花岗质岩石具有高SiO 2(70.2%~73.0%)、K 2O+Na 2O(10.1%~11.0%)、Sr/Y值(44.3~103.5),低CaO(0.48%~0.94%)、MgO(0.14%~0.33%)、Cr(4.96×10^(-6)~10.9×10^(-6))、Ni(2.46×10^(-6)~4.62×10^(-6))的特征,稀土元素配分模式与冀东-辽西地区闪长质及二长-正长花岗质岩石相似,同时显示Eu的正异常(Eu/Eu*=1.02~1.49)以及岩浆分异的稀土元素分布特征。根据以上元素地球化学特征以及微量元素的模拟计算,本文认为这套岩石来自增厚镁铁质下地壳的部分熔融,并经历了以磷灰石为主同时包括榍石、褐帘石等副矿物的分离结晶。结合前人对区域内同时代变质表壳岩岩石地球化学以及变质作用的研究,认为增厚下地壳的部分熔融与岩石圈地幔镁铁质岩浆的底垫和侵入有关。陆块发生碰撞后,岩石圈包括下地壳不断增厚,岩石圈地幔下部沉入软流圈,引起了软流圈的上涌以及残余岩石圈地幔的部分熔融。昌黎碱性花岗质岩石形成于新太古代末期碰撞后的拉张环境,暗示了华北克拉通新太古代末期的克拉通化。

山东肥城-岱岳地区新太古代侵入岩岩石学、岩石地球化学、年代学特征及形成环境分析

山东肥城-岱岳地区新太古代侵入岩主要出露峄山序列和傲徕山序列,是鲁西乃至华北克拉通具有代表性的新太古代岩体。对傲徕山序列的细粒二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,其结果为(2512±21)Ma,表明该序列的侵位时代为新太古代末期。对肥城—岱岳地区新太古代侵入岩岩石学、岩石地球化学、年代学特征及形成环境进行了分析,结果表明:峄山序列多数属于钙碱性、准铝质系列,相对富钠;傲徕山序列为高钾钙碱性、过铝质系列;峄山序列全部样品具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式,轻、重稀土分馏程度明显,Eu异常及Ce异常均不明显;傲徕山序列大部分样品具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型稀土配分模式,轻、重稀土分馏程度不均匀,大部分样品具有Eu负异常,Ce异常不明显;两个序列均表现出显著的K、U、Pb、Gd等元素正异常和Nb、Ta、Ti、P等元素负异常,具有富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE)的特点;峄山序列岩浆主要来源于岩浆源区,是岩石圈地幔;傲徕山序列岩浆来源于地壳,但混染少量地幔物质;峄山序列产出于挤压向伸展过渡的构造环境中,傲徕山序列产出于伸展背景下的活动大陆边缘环境中。

支持向量机优化算法(SVM)的金矿成矿过程模拟--以辽西地区新太古代片麻岩为例

新太古代片麻岩在辽西地区分布面积广阔,其中发育的金矿矿产资源丰富。为了开展辽西地区新太古代片麻岩中金矿成矿过程的研究,以辽西地区新太古代片麻岩中典型金矿床及矿化点矿体的组合分析数据为样本,利用基于径向基(Radial Basis Function,RBF)核函数的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法进行Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素质量分数与S元素质量分数的相关性分析,进而建立基于S元素质量分数的金矿成矿过程识别模型。根据识别模型的分析结果,将金矿床的成矿过程划分为三个阶段:Ⅰ—平缓增长阶段。该阶段处于壳幔混合状态。在洋壳俯冲作用下,破碎的岩石圈与岩浆发生混入作用,导致S元素质量分数的增加和分布不均。Ⅱ—过渡阶段,该阶段主要为侵入作用为主,随着侵入作用的持续进行,温度、压力开始下降,以亲硫性为主的Au元素在硫的作用下,局部在与围岩距离较近的位置富集。Ⅲ—快速增长阶段,随着岩浆侵入作用的不断持续,温度相对较低的地壳表层岩浆逐渐固结成岩成矿。TTG岩浆和富矿岩石包体在成岩的过程后,酸性物质在变质作用、构造运动和地表大量氧和水的混入下,结晶或重结晶成为石英条带或团块,Au元素故此分布于石英裂隙和硫化物中成矿。根据识别模型的分析结果,并结合前人的理论研究成果,说明了加深新太古代片麻岩和硫化物的研究是指导后期找矿工作的重要研究方向,为下一步找矿工作提供了相关依据,指导隐覆矿床的发现。

鲁西新太古代济宁群含铁岩系形成时代——SHRIMP U-Pb锆石定年

济宁群以隐伏的地质体分布于华北克拉通鲁西地区,以往被划归古元古代。近年来在济宁群的钻探和地球物理研究中,发现存在较大规模条带状硅铁建造,其形成时代引起地学界极大关注。本文对济宁群变质碎屑沉积岩和长英质火山岩进行了锆石SHRIMP年龄测定。含砾绿泥绢云千枚岩的碎屑锆石年龄主要集中在～2.7Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为2.61±0.01Ga。变质长英质火山岩岩浆锆石年龄为2.56±0.02Ga。研究表明,济宁群形成于新太古代晚期,而不是以往认为的古元古代。华北克拉通条带状铁建造主要形成于新太古代晚期。济宁群在岩石组合、变质作用方面与鞍山、冀东以及五台地区同时代含硅铁建造的表壳岩系有差别,但是与本溪南芬铁矿的岩石组合有相似之处。这些可能为我国的隐伏太古宙BIF铁矿的研究与勘探提供了重要依据。

冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群形成时代:锆石SHRIMP U-Pb定年

本文报道了冀东青龙地区新太古代朱杖子群和单塔子群变质岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果。朱杖子群底部张家沟组砾岩中的TTG砾石、花岗岩砾石和基质的岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄分别为2515±9Ma(MSWD=1.9)、2510±10Ma(MSWD=1.6)和2512±7Ma(MSWD=1.0),朱杖子群底部张家沟组黑云斜长片麻岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2540±6Ma(MSWD=1.6),朱杖子群桲罗台组变质酸性火山岩岩浆锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2516±8Ma(MSWD=1.1),单塔子群鲁杖子组黑云变粒岩碎屑锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为2504±7Ma(MSWD=1.8),另有一个数据点的207Pb/206Pb年龄为3.04Ga。根据本文定年结果和前人资料,获得主要结论如下:朱杖子群和单塔子群形成于新太古代晚期,很可能为岛弧环境的产物;朱杖子群与下伏单塔子群之间虽存在角度不整合关系,但时间间断不长,朱杖子群底部张家沟组砾岩不具有底砾岩性质;③绿片岩相—角闪岩相的朱杖子群和单塔子群与角闪岩相—麻粒岩相的遵化深变质绿岩带—三屯营—太平寨—迁安岩浆杂岩区变质程度差异很大,但形成时代相同,是后期构造作用把它们置于同一地壳平面。

黑龙江省龙江地区新太古代花岗岩的发现

松嫩地块位于兴蒙造山带东部,其内及周边地区早前寒武纪的岩石记录报道极少。笔者对黑龙江省龙江县大泉子屯碎裂岩化花岗岩进行年代学和地球化学研究表明,该岩石的锆石LA ICP MS U-Pb年龄为(2 579±15)Ma(n=20,MSWD=0.49),代表了花岗岩的结晶年龄,为新太古代晚期,地球化学特征显示该花岗岩为富钠花岗岩,具TTG中奥长花岗岩特征。本套新太古代花岗岩为松嫩地块及其周边地区的首次报道,证实了龙江地区存在早前寒武纪地质记录,为本区新太古代TTG岩石组合的寻找提供依据,也说明松嫩地块及其周边地区不仅存在古元古代岩浆活动记录、也存在新太古代岩浆活动记录,同时为松嫩地块及其周边大量的新太古代岩浆成因碎屑锆石的来源研究提供依据,为兴蒙造山带中残留的早期地质记录研究及兴蒙造山带的构造格局划分提供新材料。

中国东北额尔古纳地块新太古代岩浆事件——钻孔片麻状二长花岗岩锆石LA-ICP-MS测年证据

额尔古纳地块基底岩石时代与构造属性一直颇受争议。笔者对额尔古纳地块南部比列亚铅锌多金属矿区ZK6301钻孔226m片麻状二长花岗岩岩心进行了锆石LA-ICP-MS定年。测试结果显示,24个测试点的数据均在谐和线上,207Pb/206Pb年龄包括4个不同年龄区段,分别为：2 549~2 562 Ma（加权平均年龄为（2 555±19）Ma,MSWD=0.17,n=3）,2 596~2 624 Ma（加权平均年龄为（2 606±17）Ma,MSWD=0.032,n=17）,2 688~2 715 Ma（加权平均年龄为（2 702±18）Ma,MSWD=0.70,n=3）,2 786Ma（n=1）。通过锆石的Th,U质量分数与Th/U值分析,207 Pb/206 Pb年龄（（2 606±17）Ma）代表了该片麻状二长花岗岩的结晶年龄;207Pb/206Pb年龄（（2 549~2 562）Ma）很可能代表了构造热事件的作用年龄;本次报道的岩石结晶年龄,揭示了额尔古纳地块上存在新太古代的结晶基底。结合前人研究资料分析可知,额尔古纳地块上该期变质结晶基底可能在该地块的南、北部均有分布,并且得尔布干断裂可能并非该地块的南部边界。综合分析前寒武纪古老地块的演化历史可得出,额尔古纳地块经历了全球大陆构造旋回演化的完整过程。

塔里木盆地东南缘阿克塔什塔格地区新太古代陆壳增生:米兰岩群和TTG片麻岩的地球化学及年代学约束

塔里木盆地东南缘的阿克塔什塔格地区,保存有较为完好的早前寒武纪基底变质岩——阿克塔什塔格杂岩,主要由米兰岩群、新太古代TTG花岗片麻岩和侵入其中的各类古元古代花岗片麻岩构成。其中米兰岩群和TTG片麻岩发育塑性流变褶皱和高角闪岩相-麻粒岩相变质,具有强烈的混合岩化,并遭受后期的角闪岩相变质改造。米兰岩群中的长英质片麻岩和TTG岩系的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(2 567±32)Ma和(2 592±15)Ma,二者普遍低Si高Al、富Na贫K、富Sr贫Mg、富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE、轻重稀土分馏强烈、Eu异常不明显,具有类似于埃达克岩的岩石地球化学特征,表明它们形成于俯冲带的岛弧环境,为岛弧玄武岩俯冲至下地壳部分熔融的产物,指示了塔里木盆地东南缘新太古代晚期古老克拉通的大陆地壳水平增生。在此基础上,文章还探讨了塔里木盆地周缘早前寒武纪基底岩系的年代格架问题,认为塔里木盆地具有统一的早前寒武纪变质基底。

东秦岭陡岭杂岩中存在新太古代物质组成——SHRIMP锆石U-Pb和Sm-Nd年代学证据

出露于豫、陕交界处的陡岭杂岩是秦岭造山带中一个不大的构造岩块 ,它可能是在 1.95～ 2 .10Ga期间由于构造作用将不同时代、不同源区的岩石组合叠置在一起而形成的。出露在其西部的透辉变粒岩的 TDM为 2 .6 7～ 2 .76 Ga,残余锆石 SHRIMP年龄为 2 .5～ 2 .6 Ga,表明透辉变粒岩的物质主要来自新太古代 ,基本没有或少有太古宙以后的陆壳物质混合 ,同时也说明透辉变粒岩的原岩形成时在其附近应该有新太古代岩块存在。

内蒙古大青山地区新太古代晚期岩浆作用:来自锆石SHRIMP U-Pb定年的证据

本文报道了华北克拉通西部大青山地区新太古代晚期变质深成侵入岩的锆石SHRIMP年龄。本文涉及的3个样品取自大青山的石拐南部,岩性为黑云母二长花岗质片麻岩、紫苏石英闪长质片麻岩和闪长质片麻岩。根据矿物组合,黑云母二长花岗质片麻岩和紫苏石英闪长质片麻岩遭受高角闪岩相-麻粒岩相变质,闪长质片麻岩遭受角闪岩相变质。锆石具核-幔-边或核-边结构。岩浆锆石年龄为2484±7Ma、2494±12Ma和2495±10Ma,考虑到岩石遭受后期构造热事件强烈改造,岩浆锆石发生不同程度变质重结晶,振荡环带变得模糊,年龄很可能偏年轻,岩浆锆石真实的形成年龄应更大一些,形成于新太古代晚期。2个样品记录早期变质锆石年龄为2441±7Ma和2481±10Ma;2个样品记录晚期变质锆石年龄为1847±35Ma和为1919±73Ma。结合前人工作,可得出如下结论:1)石拐地区存在新太古代晚期二长花岗岩、石英闪长岩和闪长岩等不同类型变质深成侵入岩。新太古代晚期岩浆作用在整个大青山地区很可能广泛发育,古元古代晚期孔兹岩带是在太古宙基底之上或其邻区发展起来的。2)与大青山地区其它古元古代早期以前的地质体类似,新太古代晚期变质深成侵入岩普遍遭受古元古代早期和晚期构造热事件叠加改造。