北京十三陵地区中—新元古界碳酸盐岩Pb-Pb年龄研究

对北京十三陵地区中—新元古界碳酸盐岩进行了系统地采样和^(207)Pb/^(204)Pb-^(206)Pb/^(204)Pb年龄测定。共测定了63个样品(大部分样品采取两种溶解方式),得到中元古界雾迷山组第三段的^(207)Pb/^(204)Pb-^(206)Pb/^(204)Pb等时线年龄为1373±92Ma(95％置信度误差,下同,MSWD=4.7),杨庄组为1488±55Ma(MSWD=14),高于庄组第三段为1608±74Ma(MSWD=8.1)。这些年龄数据与目前已有地质记录相吻合。串岭沟组的碳酸盐相的^(206)Pb/^(204)Pb-^(207)Pb/^(204)Pb未构成等时线,但全岩的^(206)Pb/^(204)Pb-^(207)Pb/^(204)Pb比碳酸盐相具有更明显的线性趋势,其原因尚待进一步研究。另外,根据同一个样品用稀盐酸溶解和用氢氟酸加硝酸混合酸溶解的铅同位素比值的接近的现象,显示碳酸盐岩中的硅质没有陆源的特征,是沉积盆地中的产物。

鞍山东山风景区3.8～2.5Ga古老岩带的同位素地质年代学和地球化学

鞍山东山风景区古老岩带呈巨型包体存在于立山奥长花岗岩(3.1Ga)中,其主体为条带状片麻岩(3.8Ga)。此外还有金云母透闪石岩、(含)黑云斜长角闪岩、闪长质片麻岩、变石英闪长质岩石、细粒奥长花岗岩、二长花岗岩、伟晶岩脉等。测定了部分岩石的锆石年龄,其中变石英闪长质岩石(A9604)为3.65Ga(Wan et al.,1999),闪长质片麻岩(A9317)为3.5Ga、二长花岗岩(类型Ⅰ,A9605)为3.1Ga、黑云斜长角闪岩(A0019)为3.3Ga、细粒奥长花岗岩(A0017)为3.2Ga、二长花岗岩(类型Ⅱ,A0020)为2.6Ga。有关岩石的地球化学组成特征在文中也进行了简要介绍。在此基础上,提出了该古老岩带的地质同位素年代演化序列,认为鞍山地区不同时代、不同成因地质体空间上共存是该区长期地质演化的结果,而不是后期构造作用把它们拼合到一起的。鞍山地区很可能存在>3.8Ga的古老地壳岩石。

碳酸盐岩振动液化地震序列

新建立的振动液化地震序列系碳酸盐软沉积物中的强地震事件记录,包括地震液化阶段产生的泄水脉、液化变形;液化停止后的地面下沉构造;地震引起的津浪丘状层与浊积岩等序列单元。这个序列来自大区域的野外实践总结,反映了一次强地震事件的全过程,并在理论上得到统一的解释。序列将为野外地质学家在碳酸盐层中识别事件提供对比的标准。根据振动液化地震记录,本文首次提出古郯庐带概念,并对其地质意义进行了初步讨论。

前寒武纪沉积岩中自生独居石的发现及其意义

由于受到葛家屯组中发现自生方铅矿的启发 ,首次于大连前寒武纪震旦系十三里台组泥岩中发现了自生独居石 ,这一发现为在中国北方前寒武纪沉积岩中寻找自生独居石提供了重要的线索。它为进一步探索 U、Th- Pb同位素测年拓展了新的研究领域和提供了可能性。本文列举了中国北方前寒武纪沉积岩中 Ce元素异常以及 REE较高的例证 ,认为上述地区都有可能发现自生独居石。同时介绍了最近又在北京十三陵中元古代的常州沟组和串岭沟组所发现自生独居石的新资料。研究表明 ,自生独居石的电子探针扫描形态 ,与岩浆岩、变质岩及砂矿中截然不同。在地质年代分布上 ,元古宙 REE相对丰度较高 ,特别是 L REE较高的泥质岩多数来自古陆壳上。资料对比结果显示 :在 L a+Ce+Nd、Yb+Y、Sm+Gd+Dy三角图中 ,北京十三陵元古宙泥质岩、大连震旦系十三里台组泥岩和辽南 -辽西中元古代泥质岩都属于近古陆的沉积类型。首次提出 ,中国北方元古宙沉积与南方震旦系磷块岩沉积环境存在明显的不同并反映在三角图中 ,前者离 L a+Ce+Nd端点近 ,而后者由于成因上属于洋流上升沉积物而远离该端点。按照大连震旦系十三里台组沉积环境特点 ,自生独居石应为生物成矿作用的产物 ,含矿物泥岩形成于总体氧化环境中的局部还原亚环境中。基于此 。

西昆仑山北部早古生代构造－岩浆带的发现

１９８７年以来，先后做了４条横穿昆仑山的综合路线地质调查。它们是：中－巴公路沿线；新－藏公路沿线；于田县普鲁村－苏巴什－硫磺达坂路线；青海茫崖镇－祁曼塔格路线。在西昆仑山北部的调查区内，都有钙－碱性的深成岩体出露。通过对这些岩体系统地做Ｕ－Ｐｂ、Ａｒ－Ａｒ及Ｒｂ－Ｓｒ定年研究，发现它们具有早古生代年龄（３８４—４８０Ｍａ），延伸上千公里，形成于活动大陆边缘或碰撞后的构造环境，常与属于蛇绿岩套的组分相伴生。这充分说明在青藏高原内部存在一条新发现的缝合带。

中国北方元古宙沉积岩中自生稀土矿物特征及其意义——以北京、大连地区为例

大连震旦系十三里台组首次发现自生稀土元素矿物独居石后 ,在北京十三陵中元古代长城系常州沟组、串岭沟组和大红峪组又发现了自生的独居石以及其他磷酸盐和硅酸盐稀土矿物。自生稀土矿物的形成和岩石中稀土元素含量较高有关 ;电子探针背散射图像和 P、Th、L a、Ce、Nd、Y等元素面分布图像研究表明 ,沉积岩中的自生稀土矿物与岩浆岩、变质岩和碎屑成因的截然不同。本文首次报道了元古宙长城系常州沟组沉积岩中碎屑锆石边部成岩过程中形成的自生磷钇矿。中国北方元古宙泥砂质碎屑沉积岩普遍具有高稀土组合 ,许多地区都可能存在独居石等自生稀土矿物 ,如天津蓟县、辽西、辽南和宣化等地 ,为利用离子探针 (SHRIMP)确定其同位素地质年代提供了可能。此外 ,本文对比了大连震旦系自生独居石和内蒙白云鄂博矿区东矿的独居石晶形和化学成分的相似性 ,再一次提出中国北方元古宙富稀土地层可能是内蒙古白云鄂博巨型稀土元素矿床的矿源层问题。

北京十三陵元古宙大红峪组含事件信息的沉积岩研究

北京十三陵元古宙大红峪组在不足 4km的距离内岩相急剧变化 ,实为国内外罕见。从东至西 ,泰陵剖面由灰色角砾硅化岩 +黑色粉砂凝灰页岩 +黄色含长石石英砂岩组成 ,山顶剖面由不纯砂岩 +泥质白云岩组成 ,德胜口剖面由泥质白云岩 +石英砂岩 +层凝灰岩组成。本文仅对泰陵剖面大红峪组的三种岩石进行系统研究。宏观、微观特征、地球化学和同位素地球化学分析数据表明 :泰陵剖面大红峪组的灰色角砾硅化岩和黑色粉砂凝灰页岩是受火山 -地震事件影响形成的沉积岩 ,而覆盖其上的黄色含长石石英砂岩形成于正常滨海环境中。最后提出大红峪组含事件信息的沉积岩形成模式图。

北京十三陵中元古代串岭沟期地质事件的探索

宏观、微观和地球化学研究结果证明在北京十三陵中元古界长城系串沟组有地质事件层。宏观标志包括一系列地震滑塌、砂体液化、层内错断和角砾化构造等;微观标志包括火山晶屑、火山玻璃的假像、显微层内错位等。地球化学资料表明,Re、Os及其同位素和Ir含量异常,某些稀有元素含量的对比等等,都有可能说明地质事件引起了异常现象的出现。笔者认为串岭沟组的地质事件是由于燕山裂陷槽形成早期的火山活动及由其引发的地震事件产生的。根据北京十三陵串岭沟组地质事件记录的研究,对比蓟县、宽城和曲阳等地的剖面后,笔者认为十三陵地区的串岭沟组相当于蓟县串岭沟组的上部层位。此外,串岭沟组出现火山—地震事件可能导致常州沟组后生动物遗迹化石的延续性被破坏;串岭沟组和常州沟组泥岩中有可能存在自生独居石,自生独居石为U,Th-Pb法同位素测年提供可能。

北京及邻区长城纪火山事件的沉积记录

北京及邻区的中元古代大红峪组中发育着与火山事件有关的沉积相 ,主要包括两种基本类型 :火山源硅质—陆源砂—碳酸盐岩混积相和火山碎屑重力流沉积 ,后者又可分为火山碎屑基浪沉积相和火山—沉积角砾碳酸盐岩混积相。初步分析表明 ,大红峪期大量的硅质沉积主要来自同期的水下火山活动 ;火山碎屑基浪沉积与火山口内残余热气冲破熔岩封堵而爆发泄出 ,造成一定范围的海水涌浪作用有关。

一种含自生独居石富钾、富稀土的多硅白云母泥岩

1999年在《沉积学报》发表了“大连地区前寒武纪沉积岩中发现自生独居石及其意义”一文 ,此后又获得了国家自然科学基金的资助加以继续研究。含自生独居石的泥岩研究的新成果介绍如下 :①泥岩的特征化学成分 :K2 O11.94 % ,Al2 O3 16 .4 7% ,SiO2 6 1.91% ;ΣREE 330 .6 9μg/ g ,Ce 130 .80 μg/g ;La(N) /Yb(N) 12 .4 4 ,δEu 0 .75 ,δCe1.17;②泥岩造岩矿物经电子探针能波和波谱分析和X—射线衍射曲线对比 ,认为是由伊利石转变成的多硅白云母 ,长期的成岩作用和中生代滑脱构造的压力促进了伊利石的转化 ;③自生独居石也经受了成岩作用及其后的影响 ,表现为矿物晶形包括 :散点状、单针状、晶簇状和连晶状等 ,大小由 1～ 6 0 μm ;其晶形与产生自岩浆岩、变质岩和碎屑物中的短柱状单斜晶系独居石外形截然不同 ;由此得出结论认为该泥岩是一种罕见的特殊泥岩 ,富钾、富稀土元素和内部—外部环境创造了独居石的形成和生长条件。同时 ,本文强调在华北地台元古宙富稀土元素层位 ,有可能找到自生独居石并进而开展U、Th -Pb同位素地质测年研究 ;

江西足洞和关西花岗岩体的铀-铅、铷-锶体系同位素特征及其地质意义

江西龙南足洞重稀土和关西轻稀土花岗岩体锆石U-Pb不一致线下交点年龄分别为124和170Ma,分属燕山中期晚阶段和燕山早期岩浆活动产物。综合钾长石铅同位素组成和初始^(87)Sr/^(86)Sr值,可以排除两者作为同源岩浆(封闭或受混染体系)结晶分异演化的可能性。虽然两者的成岩物质均来自上地壳,但足洞岩体可能源于变质沉积岩,而关西岩体则可能由古老的中—基性火成岩派生。计算的μ_0值为8.35—8.38.源区的μ_1值和Th/U值,足洞分别为11.4和4.02,而关西分别为13.6和3.62。上述同位素新数据为南岭地区重、轻稀土花岗岩提供了对比资料。

青岛榴辉岩及胶南群片麻岩的锆石U－Pb年龄──胶南群中晋宁期岩浆事件的证据

研究表明，苏鲁地体是扬子与华北陆－陆碰撞造山带的一部分（东段）。其主要变质岩系──胶南群，是扬子陆块北缘俯冲陆壳的基底。在已有的文献中，人们均将胶南群划为早、中元古代地体。组成胶南群的主要岩石是长英质片麻岩，在其中间包含有少量斜长角闪岩、大理岩、超镁铁岩和榴辉岩。大量的Ｓｍ－Ｎｄ及￣（４０）Ａｒ／￣（３９）Ａｒ同位素定年已证明了，胶南群在三叠纪时，经历了与华北和扬子陆块碰撞有关的高压或超高压变质作用，原岩的时代缺乏可靠的年龄测定，被认为是早、中元古代岩石。然而最近我们对青岛附近仰口的退变质榴辉岩及胶南群片麻岩的结晶锆石的Ｕ－Ｐｂ同位素年龄测定表明，榴辉岩及其围岩（片麻岩）的原岩均为形成于８－９亿年的火成岩。测定结果如下：榴辉岩（Ｙ９０－８）的５个粒级结晶锆石给出了非常类似的￣（２０６）Ｐｂ／￣（２３８）Ｕ和￣（２０７）Ｐｂ／￣（２３５）Ｕ表面年龄，数据点在一致线图上位于一致线右下方并挤在一起，无法拟合成较精确的不一致线。锆石的￣（２０７）Ｐｂ／￣（２０６）Ｐｂ表面年龄为６８２－７３０Ｍａ，可能更接近其结晶时代。片麻岩（Ｙ９０－１１）的结晶锆石５个数据点在一致线图上具有很好的线性排列，其下交点年龄为，与该区三?

燕山中元古代裂谷早期同沉积断裂活动及其对事件沉积的影响

在早期长城纪演化阶段 ,燕山中新元古代裂谷盆地构造拉张活动明显 ,它控制了整体沉积相带的展布 ,并在强烈活动期引发了一系列事件沉积。长城纪时期的古构造活动主要以 4种方式影响盆地的充填 ,即同沉积断裂活动、构造掀斜 ,轴部强烈拗陷和整体的均衡沉陷。其中 ,同沉积断裂活动在长城纪盆地演化过程中具有突发性或脉动活动的特点 ,记录了古地震、碳酸盐滑塌沉积和碎屑浊流沉积 ,并诱发火山活动形成火山碎屑重力流等地质事件。盆地的古水流、地层格架及特征沉积相带等分析显示 ,盆地主体展布为NE向 ;燕山元古代裂谷向外海出口的位置应处于中朝准地台的北部 ;现今所见崇礼—承德—北票EW向断裂在长城纪大部分时期对盆地的沉积充填没有明显影响。

汉南侵入杂岩年龄及其快速冷凝原因

对位于扬子克拉通块体北缘的汉南侵入杂岩进行了年代学工作. 不同岩性的21个样品得出的Sm-Nd等时线年龄为(837 ± 26) Ma(2σ), INd = 0.511 65 ( 0.000 02(2σ), εNd(t) = +1.9, MSWD = 1.02, Rb-Sr同位素分析结果不构成等时线. 斜长花岗岩中黑云母的40Ar/39Ar年龄为(796 ±20) Ma(2σ), 全岩-磷灰石-斜长石-黑云母Rb-Sr年龄为(824.8 ± 3.8) Ma(2σ), Isr = 0.703 93 ( 0.000 14 (2σ), MSWD = 2.44. 锆石U-Pb不一致线上交点年龄约为876 Ma, 下交点年龄约为273 Ma. 杂岩可能是由同一具有εNd > 0特征的岩浆在837～800 Ma左右扬子克拉通块体北缘快速抬升时冷凝分异结晶的产物.

青岛榴辉岩及胶南群片麻岩的锆石U-Pb年龄——胶南群中晋宁期岩浆事件的证据

已有研究表明,苏鲁地体是扬子与华北陆-陆碰撞造山带的一部分(东段)。其主要变质岩系,胶南群,是扬子陆块北缘俯冲陆壳的基底。在已有的文献中,人们均将胶南群划为早、中元古代(>18亿年)地体。组成胶南群的主要岩石是长英质片麻岩。在它中间包含有少量斜长角闪岩、大理岩、超镁铁岩和榴辉岩。

北京十三陵长城系常州沟组碎屑锆石SHRIMP年龄:华北克拉通盖层物源区及最大沉积年龄的限定

华北克拉通中元古代长城系盖层广泛分布,其沉积时代和物质来源对于华北克拉通前寒武纪地壳演化研究具有重要意义.本文报道了北京十三陵地区华北克拉通长城系盖层碎屑沉积岩碎屑锆石年龄分布模式。样品为长城系下部常州沟组含长石石英砂岩(CHc-2)和石英砂岩(CHc-9)。碎屑锆石年龄主要分布在2.35～2.60 Ga之间,靠上部层位(CHc-9)还有一定数量1.9～1.8 Ga和2.1～2.3 Ga碎屑锆石存在。研究表明,碎屑沉积物来自以约2.5 Ga陆壳物质为主的华北克拉通物源区,1.9～1.8 Ga为华北克拉通古元古代哥伦比亚超大陆陆-陆碰撞构造热事件响应的年龄,长城系盖层最大沉积年龄小于1.8 Ga。