燕山地区团山子组层凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

燕辽地区长城群年代学工作一直是华北克拉通中元古代地质学研究的重点之一。由于团山子组与下伏串岭沟组界限年龄不明确,且此前的年龄都是来自于其中的火山熔岩锆石的年龄,亟待新的测年工作加以验证和完善。本文作者在北京市密云区、平谷区的团山子组下部发现了层凝灰岩,并对其开展了系统的SHRIMP锆石U-Pb测年,获得两个高精度年龄1634±9Ma和1637±8Ma,进一步精确限定了该组的形成年代。结合前人研究,燕辽地区团山子组的底界、也即下伏串岭沟组顶界年龄,可进一步限定为1638Ma。由此可对燕辽地区长城群地层格架进行更准确的年代学厘定,并进一步确认其整体处于持续拉张的裂谷-被动陆缘背景下的快速沉积特征、以及长城群团山子组-大红峪组与华北克拉通南缘汝阳群洛峪口组等相关沉积更为精确的对比关系。结合其他资料还可推断,在团山子组-大红峪组及洛峪口组等形成时,华北克拉通南北两侧都开始被碳酸盐岩浅海覆盖,且最终还可能在其中部出现了南北联通的碳酸盐岩浅海通道。这显示出华北克拉通与早先所拼合克拉通之间已产生明显的拉张性疏离及新生海洋,应标志着华北克拉通从哥伦比亚超大陆裂解的新阶段。

山西黎城地区长城系沉积时代及源区分析:碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素证据

长城系是华北克拉通统一结晶基底形成后的首套沉积盖层,其碎屑锆石U-Pb年代学及其Hf同位素特征分析对探讨地层形成时代、源区特征以及基底演化均具重要研究意义。本文对华北克拉通中部黎城地区长城系下部地层的碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素分析。结果表明,该区长城系碎屑锆石U-Pb年龄呈现了2.55~2.45Ga、2.15~2.0Ga和~1.92Ga等三个主峰期,同时存在3.5~3.1Ga和2.9~2.7Ga的年龄次峰期。最年轻碎屑锆石的207 Pb/206 Pb加权平均年龄限定了该区长城系沉积发生于1.76Ga之后。碎屑锆石的年龄分布和Hf同位素特征与华北克拉通中、南部基底物质记录的地质事件高度相似,区内长城系地层与南部熊耳地区长城系地层可对比性强,证明太行山南段在1.76Ga后已与南部熊耳裂谷盆地相连,其沉积物质均主要来自华北克拉通中、南部地区。其中,3.5~3.4Ga的古老碎屑锆石εHf(t)=-8.6~-4.6,揭示中、南部地区存在古太古代地壳物质。新太古代早期2.9~2.7Ga的锆石εHf(t)以正值为主(占比85%),它们的t C DM=3190~2774Ma,与其结晶年龄相同或接近,证明华北克拉通南部在新太古代早期以新生地壳生长为主。新太古代晚期2.55~2.45Ga峰期的锆石也以正的εHf(t)值为主(占比69%),而2.15~2.0Ga峰期锆石的εHf(t)值大多偏负(占比56%),说明华北克拉通南部地区从新太古代末期的新生地壳增生为主伴有陆壳再造转变为古元古代中期以古老陆壳物质再造为主,并有少量新生陆壳增生;古元古代晚期~1.92Ga年龄峰期的碎屑锆石εHf(t)=-11.9~+2.0,揭示至古元古代末期华北克拉通中南部进入到以古老陆壳物质再造为主的演化阶段。

太岳山17.9亿年英安斑岩的发现及其对华北克拉通南部裂谷系成因的约束

熊耳群火山岩系主要分布于华北克拉通南部地区,主体喷发时限是1.75~1.80Ga。作为华北克拉通早期板块构造调整阶段的首次大规模岩浆活动,该火山-侵入岩系的形成时限、时空分布规律和地球动力学背景尚有争议,制约了对华北克拉通中元古代构造演化的进一步认识。本次研究在华北中部太岳山地区识别出中元古代英安斑岩,与古元古代花岗质片麻岩围岩呈侵入关系,无明显变质变形。锆石U-Pb年龄分析结果表明,该英安斑岩形成于1.79Ga,属于熊耳期岩浆活动的产物。样品中约90%的锆石显示出~1.92Ga和~2.16Ga两期年龄峰值,推测其为围岩的捕获锆石。英安斑岩SiO_(2)含量为65.12%~66.11%,A/CNK=0.91~1.05,全碱(K_(2)O+Na_(2)O)含量为6.85%~7.28%,Na_(2)O/K_(2)O=0.48~0.54,属于钾玄岩系列。样品稀土元素含量较高,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、La等大离子亲石元素,与华北克拉通南部地区熊耳期英安-流纹斑岩的地球化学特征完全一致,指示板内伸展环境。太岳山熊耳期英安斑岩的发现,贯通了中条山地区的熊耳群火山岩系、吕梁地区汉高山群和小两岭火山岩系,完善了熊耳三叉裂谷系北支的空间分布范围,是华北克拉通中部地区开启中元古代裂陷作用演化的重要岩浆记录。

豫西地区秦岭造山带武当群火山岩和沉积岩锆石U-Pb年龄

在南秦岭地体中广泛分布着武当群变质沉积—火山岩组合的基底岩石,是东秦岭造山带重要的岩石单元,但对其形成时代的认识存在分歧。笔者通过对豫西地区武当地体北部武当群上部杨坪组变质沉积岩和下部双台组变质中酸性火山岩锆石U-Pb年龄的测定,认为杨坪组变质沉积岩沉积物源主要由晚元古代(860～640Ma)和早元古代(2260～1800Ma)、少量晚太古代和中元古代地壳物质构成,与扬子陆块具有亲缘关系。沉积时代应晚于640Ma。变质中酸性火山岩形成时代为730～780Ma之间,峰值(755±6)Ma,与双台组新元古代变质基性火山岩为同期岩浆作用的产物,成因上推测与Rodinia超大陆裂解作用有关。

豫西地区秦岭造山带武当群Nd-Hf同位素组成及其物源特征

武当群变质沉积-火山岩组合是南秦岭地体中重要的基底岩石,其形成时代和地球化学特征可以为理解秦岭造山带的构造演化提供重要的证据。本文报道豫西地区武当群上部沉积岩和下部中-酸性火山岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素组成,探讨火山岩成因和沉积岩物源的同位素特征。上部沉积岩的碎屑锆石初始ε_(Hf)值变化在-30～+10之间,对应的模式年龄值t_(DM2)在1.0Ga至3.2Ga之间,初始ε_(Nd)值在-4.0至-6.0之间。沉积物源表现为主要与扬子陆块有亲缘关系的地壳物质和近源的下部火山岩混合的特征。火山岩的锆石初始ε_(Hf)值变化在-35～+15之间,对应的模式年龄值t_(DM2)在0.8Ga至3.5Ga之间,集中于1.5～1.8Ga和2.2～2.4Ga两个峰值。2个变质石英角斑岩样品初始ε_(Nd)值分别为-9.2和-10.7,而报道的湖北武当群的玄武-安山质熔岩的初始ε_(Nd)值以正值为主。因此,武当群不同类型的火山岩可能存在着成因差异。具有低初始ε_(Nd)值和ε_(Hf)值特征的火山岩可能由地壳物质的重熔而形成的;有些火山岩具有初始ε_(Hf)值变化范围较大(-35～+15)或正初始ε_(Nd)值的特点,可能是壳、幔物质混合成因,有显著的幔源或新生地壳物质的贡献。武当群Nd-Hf同位素组成和碎屑锆石年龄分布特征表明,与扬子陆块有亲缘关系的南秦岭地体在元古代期间可能经历多期地壳增生和再造作用。

微区-微量样品Rb-Sr同位素分析技术及其应用前景

利用微钻取样技术和微量样品Rb-Sr同位素分析方法,本文对出露在东秦岭造山带的中生代合峪花岗岩的自形钾长石巨晶进行微区-微量样品Rb-Sr同位素组成分析。分析结果表明,钾长石斑晶具有显著的Rb/Sr比值和Sr同位素组成变化,斑晶和基质钾长石均构成年龄为132～133Ma的Rb-Sr等时线,代表岩浆的后期冷却时代。钾长石晶体的初始^(87)Sr/^(86)Sr比值由边缘相到中心相没有明显的变化,代表花岗质岩浆结晶阶段的Sr同位素组成,暗示合峪花岗岩的钾长石巨晶为原生成因。以高空间分辨率为特征,微区取样技术已经广泛地应用在变质岩和深成岩浆岩的同位素年代学和成因研究。结合微量样品同位素分析技术,微区-微量样品Rb-Sr同位素方法有望在火山岩的成因和年代学方面得到应用。

华北南缘中元古界高山河群碎屑沉积岩物质源区多元性及其对区域地层对比和构造演化的指示

高山河群是熊耳群之上最古老的沉积盖层和中元古代早期沉积作用记录最丰富的层位之一。本次研究在洛南-卢氏地区由下至上依次选择沉凝灰岩和石英砂岩进行碎屑锆石年代学、岩石地球化学和Nd同位素组成分析。研究发现,沉凝灰岩中碎屑锆石显示2309±3Ma(MSWD=3. 2,N=63)的特殊年龄峰值,与"静寂期"岩浆作用密切相关,全岩Nd同位素组成与熊耳群火山岩特征一致,εNd(t=1700Ma)=-13. 2^-3. 8,对应t2DM为2. 51~3. 26Ga,暗示太古宙地壳物质对岩浆源区有很大贡献。层位由底界上移,石英砂岩的成熟度逐渐降低,表明来自沉积再循环的物质减少;εNd(t)由-11. 9^-8. 3变化至-0. 8^+0. 5又至-8. 2^-2. 4,显示源区分别来自富集地幔-弱亏损地幔-富集地幔的"多元性"特征;相应地,碎屑锆石年龄主峰值从1850~2100Ma逐渐变化为2200~2300Ma和~2500Ma,表明沉积物源的多元性还与物质组分差异有关。高山河群沉积碎屑岩中最年轻的谐和锆石年龄集中于1760~1770Ma,限定了其最早沉积时限。结合上覆地层官道口群底界1600~1610Ma,确定高山河群是华北南缘"长城系"的重要组成部分。碎屑物质主要来自古元古代中-晚期1800~1900Ma、1950~2100Ma、2200~2350Ma和新太古代~2500Ma、2600~2700Ma,与燕辽地区长城系记录的华北克拉通前寒武纪基底构造热事件基本一致,二者在区域上具有可对比性。

赣南晚侏罗世橄榄玄粗岩系列的发现

对赣南三百山盆地晚侏罗世武夷群火山岩的岩石地球化学特征进行了系统研究。根据岩石Na2O+K2O含量9.84%～10.74%,K2O/Na2O值1.99～2.52,高铝(ω(Al2O3)>15%)、低钛(ω(TiO2)<0.50%)、贫铁(TFeO=3.15%～3.50%),确定三百山盆地火山岩属长英质橄榄玄粗岩系列。同时根据岩石富集大离子亲石元素、铕正异常等稀土元素、微量元素特征,认为三百山盆地火山岩是挤压构造环境下,深部地幔含石榴石斜长角闪岩部分熔融的产物。

丹凤地区秦岭岩群片麻岩锆石U-Pb年龄:北秦岭地体中-新元古代岩浆作用和早古生代变质作用的记录

秦岭岩群被认为是出露于北秦岭地体内最古老的前寒武纪基底岩石,记录了北秦岭造山带的地壳形成和演化历史。本文报道丹凤-西峡地区五件秦岭岩群片麻岩锆石U-Pb年龄结果,限定其形成和变质时代,探讨北秦岭地体的构造归属。定年结果表明,岩浆成因锆石颗粒的年龄集中在1400～1600Ma左右和850～950Ma左右,记录两期主要岩浆活动。6粒锆石具有变质成因特征,低Th/U比值(<0.03),206Pb/238U年龄变化在510～465Ma之间,加权平均值477±18Ma。这一古生代变质叠加时代与北秦岭地体南北缘高压变质作用时代基本一致,说明秦岭岩群遭受到北秦岭造山带俯冲-碰撞造山过程的变质作用。秦岭岩群主要形成于中元古代晚期至新元古代早期,基底岩石缺乏早元古代和太古代岩浆活动的记录。在岩浆作用时代上,北秦岭地体与广泛发育新元古代中-晚期岩浆作用的扬子陆块北缘有差别,也不同于晚太古代-早元古代的华北陆块南缘,可能是中-新元古代形成的独立微陆块。

豫西南地区北秦岭地体新元古代花岗岩类岩石成因及其地质意义

北秦岭地体中新元古代花岗岩类岩石是秦岭造山带的重要组成部分,记录了造山带基底前寒武纪地壳形成和演化历史。本文报道方庄和德河花岗岩岩体的锆石U-Pb年龄和O同位素组成、全岩元素和Sr-Nd同位素地球化学组成,探讨其岩石成因和地壳演化意义。结果表明,方庄花岗质糜棱岩的锆石结晶年龄为933.4±9.2Ma,δ18O值8.3‰～11.9‰,初始87Sr/86Sr比值0.72455,初始εNd值-6.0,Nd模式年龄2.09Ga(tDM2);德河黑云斜长片麻岩的锆石结晶年龄为948.1±8.9Ma,初始87Sr/86Sr比值变化较大,初始εNd值-5.0,Nd模式年龄2.02Ga。结合已报道的新元古代花岗岩类岩体的年龄和地球化学数据,北秦岭地体新元古代岩浆作用可以划分为980～870Ma挤压碰撞作用和～844Ma伸展裂解作用两大阶段,包括～940Ma强烈变形S型同碰撞花岗岩、～880Ma弱-无变形后碰撞I型花岗岩和～844Ma板内A型碱性岩三类花岗岩体。地球化学组成显示,这些花岗岩类岩石可能源自不同时期形成的秦岭群基底杂岩的部分熔融,但在后碰撞阶段幔源物质或年轻地壳物质的加入明显增加。北秦岭地体中新元古代岩浆活动与Rodinia超大陆演化基本同时代,可能记录超大陆形成过程中的地壳响应。在新元古代之前,北秦岭地体或许具有不同于华北陆块和华南陆块的演化历史。

古/中元古代界线:1.8Ga

年代地层表是我们描述地球历史演化的时间框架,也隐含着我们对地球演化过程的基本认识,承载着一系列核心科学问题。现有的国际前寒武纪地质年表存在不少问题,还没有被普遍接受的新方案。在现行国际地层年表(IUGS 1989-2004)中,20~18亿年被称为造山纪,18~16亿年被称为固结纪,16~14亿年被称为盖层纪,也即:造山运动结束到盖层发育之间的过渡时期为固结纪,而将盖层的广泛发育作为中元古代的开始。在我国,由于"吕梁运动"是华北克拉通结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系-蓟县系-青白口系为代表的地台型沉积盖层,因此我国地质界一直以长城系的底界代表中元古代的开始,并根据"吕梁运动"结束时间,将古/中元古代的时间界线置于18亿年。2012年国际地层委员会提出了一份全新的全球前寒武纪地质年代表划分建议方案,其中2060~1780Ma阶段被称为古元古代哥伦比亚纪,主要以Columbia超大陆的聚合为特征;而之后17. 8~8. 5亿年的近10亿年间,则被定义为罗迪尼亚纪,代表了从Columbia超大陆裂解到Rodinia超大陆聚合的漫长阶段。即这一新建议方案的古/中元古代界线为17. 8亿年,与我国学者长期以来所坚持的古/中元古代分界是基本一致的。在华北克拉通,"吕梁运动"的结束时间在~18亿年,此后整体处于多期裂解的陆内伸展环境,长城系-蓟县系基本上属于连续的陆表海沉积。近年来的研究表明,燕山地区长城系的底界年龄约为17亿年,长城系与蓟县系的分界则为16亿年。如果一味按照现行国际地层划分方案,其古/中元古代的界线(16亿年)将对应于长城系-蓟县系的分界,华北克拉通这套盖层型沉积将被人为分割为两部分,这显然是很不合理的。值得注意的是,在华北克拉通中部吕梁地区发育的小两岭组火山岩和在其南部地区发育的、也是世界范围内同时期最大规模的火山活动--熊耳群火山-沉积岩系,是华北克拉通结晶基底之上最早发育的盖层沉积,其起始形成时间约为18亿年。这与新建议的古/中元古代分界非常接近。从全球地质演化来看,从18到16亿年,造山作用结束,Columbia超大陆开始裂解,岩浆作用方式和岩浆岩组合类型及其地球化学特征发生明显改变,如斜长岩、环斑花岗岩在世界主要克拉通均有发育。与此同时,稳定沉积盖层开始广泛发育,条带状铁建造(BIF)消失,代之以鲕状或粒状矿物集合体组成的浅海富铁沉积,另外海相硫化物沉积、有核原生生物等也首次出现。所有这些都标志着,在此前后,地球岩石圈、水圈和大气圈均发生了重大转折,生物圈也进入新的演化阶段,标志着地球进入"中年期"演化阶段。虽然地球演化发生重要转折的根本原因和细节还有待进一步深入探讨,但这一转变的起点或最重要的时间点,无疑就在18亿年前后,因此,本文认为,应将其作为全球古/中元古代的时间界线。

早期大陆与板块构造启动——前沿热点介绍与展望

板块构造的启动时间和机制,一直是国内外地球科学界关注的焦点,有不少热点文章对此进行了讨论。它涉及的不仅是早期地球的构造机制问题,更关系到整个地球的演化历史、变化过程和演化规律,以及地球的未来。本文对国内外的研究状况、研究重点进行了简单述评,强调地球的“热状态和热演化”是构造机制演化的关键控制因素,提出大陆形成和岩石圈的演化与板块构造起源关联密切,是理解早期板块构造启动的重要研究内容。华北克拉通是代表性的古老大陆,本文对它的研究状况给出了介绍和评述。文章最后展望了“早期大陆与板块构造启动”这一重要科学问题的研究方向,并对相应的研究方法提出了评论和建议性意见。

石溪盆地和三百山盆地粗面岩地球化学特征及其地质意义

石溪盆地和三百山盆地粗面岩均具有高钾、高碱、高K2O/Na2O、高铝、低铁、低钛、氧化指数较高的特点,在SiO2-K2O图解中落入橄榄玄粗岩系列岩石区域之内,且富集高场强元素(HFSE)和大离子亲石元素(LILE),将两盆地粗面岩归为橄榄玄粗岩系列岩石。两盆地粗面岩均为地壳起源岩浆,且后期有地幔物质的加入,构造环境都是碰撞后拉张构造环境。不同的是石溪盆地粗面岩是经历了较强的结晶分异作用的产物。

越南西北部Posen花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

本文报道出露于越南西北部的Posen花岗岩岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,讨论岩石成因和该地区新元古代岩浆作用的大地构造意义。分析3个花岗岩样品获得723Ma至760Ma的锆石U-Pb年龄,表明花岗岩形成于新元古代。该花岗岩的锆石Hf同位素组成有较大的变化范围,ε_(Hf)(t)值变化范围为-16.1至+3.4,单阶段Hf模式年龄为1186～1945Ma,暗示Posen花岗岩有着复杂的源区物源组成。在误差范围内,锆石两阶段Hf同位素模式年龄值主要集中在2.0～2.1Ga,与两阶段Nd同位素模式年龄值2.1～2.2Ga一致,说明花岗岩体主要由古元古代地壳物质部分熔融形成的。部分锆石颗粒具有正ε_(Hf)(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成过程中存在壳-幔混合相互作用。在越南西北部发育新元古代岩浆作用可能与扬子板块广泛发育的、伴随Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动存在成因的联系,也揭示越南西北部地体可能与扬子板块具有亲缘关系,因此,可以推断马江断裂带应该代表印支板块和华南板块之间的古特提斯缝合带在越南西北部的延伸。

华北燕辽地区串岭沟组黑色页岩对中元古代早期海水氧化还原环境的制约

燕辽地区串岭沟组中上部保存有华北克拉通中元古代第一套大面积发育的黑色页岩,沉积于潮间带中下部,标志着该克拉通自形成以来最重要的海进过程,也是地球中年期早期阶段大气-海洋环境状态的特殊记录者。本文对蓟县八仙山剖面串岭沟组三段黑色页岩和顶部碳质白云岩开展了全岩主、微量元素和总有机碳(TOC)含量测定,认为其源区主要来自风化的长英质陆源碎屑物质。黑色页岩的TOC含量(平均值1.12%)、氧化还原敏感金属元素V(平均值82.6×10^(-6))、Cr(平均值73.9×10^(-6))、Ni(平均值29.8×10^(-6))含量明显高于碳质白云岩(TOC、V、Cr、Ni含量均值分别为0.47%、29.6×10^(-6)、26.4×10^(-6)、11.7×10^(-6))。此外,二者的氧化还原参数C_(org)/P分别为62.94和39.44,V/Cr值与沉积层位明显负相关,表明不同深度海水的氧化还原状态略有变化,但V/Cr-Th/U仍均落入富氧范围。研究结果表明,至少串岭沟组黑色页岩沉积时(不早于1.64Ga),较高的大气氧水平加剧了陆源物质风化及向海洋的输送量,并已经使得潮间带中下部静水进入到了相对氧化状态,从而可以为1.57~1.56Ga大型多细胞生物的出现提供持续含氧的发育环境。

中元古代增氧事件:来自华北克拉通燕辽地区铁岭组的地球化学证据

氧气是生命演化的重要因素。近期的一些研究表明,元古宙两次大氧化事件之间的平静期存在多次幕式增氧事件,尤其是14亿年前后大气和海水的氧气水平有着很大程度的提高。但是,目前对于14亿年之前的表生环境氧化还原状态的研究仍存在不足。本次研究通过分析华北克拉通燕辽盆地中元古代~14.4亿年铁岭组绿色页岩的钼同位素组成、氧化还原敏感元素和稀土元素特征,发现绿色页岩的Fe含量和Mn含量较高,并显示富集轻的钼同位素组成(-1.00±0.07‰~-0.49±0.06‰)特征。Fe-Mn-Mo三者相关性表明,轻的Mo同位素主要以吸附共沉淀的形式进入铁锰(氢)氧化物,造成富铁的沉积物富集轻Mo同位素,而海水中Mo同位素偏重,指示绿色页岩沉积于氧化的水体之中。同时,氧化还原敏感元素含量及比值也指示铁岭组绿色页岩沉积时水体为氧化环境。研究结果表明,~14.4亿年前后发生了一次显著的增氧事件,使得当时海水氧化面积扩大,为早期生命演化提供了物质基础。

华北克拉通南缘中元古代早期杂色页岩的古环境指示意义

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育一系列泥页岩,其中华北克拉通南缘崔庄组(~1648Ma)泥页岩沉积于陆棚-浅海环境。本次研究选取该组杂色页岩作为研究对象,扫描电镜和粉晶衍射结果显示,绿色和紫红色页岩主要矿物包括伊利石、石英、长石,还包含了云母、绿泥石、赤铁矿。赤铁矿分布在云母内部和绿泥石边缘,指示其来自于矿物蚀变。两种页岩中的伊利石均以纤维状分布在长石、石英和云母碎屑粒间孔隙,且主要为1M型,指示其经历了浅成岩作用。紫红色页岩与绿色页岩相比,剖面上风化程度较高。主量元素显示,两种页岩的源岩都经历明显的钾化作用,经过钾校正之后,风化指数(CIA)约为80~85,说明物源区经历强烈的风化作用。同时,全铁含量与澳大利亚后太古代页岩和北美页岩相似,铁并无明显富集,指示铁可能是陆源输入。稀土元素与澳大利亚后太古代相比明显Eu异常,无明显Ce异常,而过渡金属元素(V、Cr、Co、Ni)无显著富集,其比值显示该套页岩沉积于氧化的水体中。结合该时期海洋分层模型,推测中元古代早期浅海陆棚海水已出现氧化。黏土质泥页岩在该时期广泛发育,均指示陆壳风化作用强烈,该过程可能影响和控制氧气含量的变化。

华北克拉通南缘白术沟组归属中元古界“待建系”——来自凝灰岩LA-MC-ICPMS锆石U-Pb年龄的约束

蓟县剖面及燕辽地区下马岭组(ca.1.4~1.35Ga)曾被认为是华北克拉通中元古界"待建系"的唯一沉积记录,十余年内未发现其他可对比层位,限制了对华北克拉通延展纪(1.4~1.2Ga)沉积体系特征的进一步认识.本次研究在华北克拉通南缘栾川地区白术沟组上段碳硅质板岩-千枚岩中识别出凝灰岩夹层,获得其岩浆锆石的LA-MCICPMS U-Pb年龄分别为(1330±10)Ma(MSWD=0.43,N=38)和(1332±10)Ma(MSWD=0.90,N=24).二者在误差范围内一致,精确限定白术沟组主体应沉积于1.33Ga前后,表明该组也属于华北中元古界"待建系".分别位于华北克拉通北部和南缘的"待建系"下马岭组及白术沟组,凝灰岩夹层的年龄(~1.38及~1.33Ga)相差~50Myr,但其整体岩性组成特点及上、下地层叠覆关系等高度相似,表明它们的沉积背景和演化过程具有可对比性.白术沟组沉积时代的准确限定,为理清华北克拉通南缘中元古界和新元古界相关沉积序列提供了关键资料,是构建华北克拉通中-新元古界年代学格架,进而深入剖析华北克拉通及全球延展纪阶段地质演化的重要依据.

华北克拉通南缘中——新元古代年代地层格架和沉积演化过程研究的新进展

华北克拉通南缘中—新元古代地层发育良好,露头连续,是华北克拉通元古宙地层发育最好的地区之一。近年来重要年代学研究成果不断涌现,使华北克拉通南缘年代学格架和不同地层小区(卢氏—栾川、渑池—确山和嵩山—箕山地层小区)的地层对比关系逐渐清晰。本文总结了华北克拉通南缘中—新元古代地层学的新进展,并与天津蓟县中—新元古代地层标准剖面进行了对比,重新厘定了新的地层格架,主要包括:(1)将卢氏—栾川地层小区原归属蓟县系的高山河群、官道口群及青白口系白术沟组分别重新划定为长城系、蓟县系和待建系;(2)将渑池—确山地层小区的黄连垛组和董家组划分为蓟县系下部和青白口系;(3)将嵩山—箕山地层小区五佛山群进行解体,马鞍山组下拉至长城系,将五佛山群其他地层暂置于青白口系。以上述新进展和现有资料为依据,本文重新梳理了华北克拉通南缘中—新元古代的沉积演化过程,构建了不同时期的岩相古地理简图。

越南西北部地区Sinh Quyen岩组副片麻岩的锆石年龄及其地质意义

在大地构造位置上,越南西北部地区是古特提斯造山带东段重要的组成部分,并记录了印支陆块和华南板块碰撞拼合历史.其构造归属是厘定该地区古特提斯板块缝合带位置的关键.报道了出露的基底岩石Sinh Quyen岩组副片麻岩的碎屑锆石年龄,探讨其沉积物源和归属问题.该岩组主要由长英质副片麻岩和混合岩等岩石类型构成,被认为是越南西北部中元古代-古元古代基底岩石.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法分析了3个长英质副片麻岩样品的116粒碎屑锆石.123个分析点锆石年龄的统计结果显示,碎屑锆石形成时代主要集中在约1.8Ga左右,有少量约2.2～3.0Ga中太古代碎屑锆石,暗示SinhQuyen副片麻岩沉积物源主要为早古元古代基底岩石.基底岩石在形成时间上与华南板块古老基底相似,推断SinhQuyen岩组在构造归属上可能来自华南板块.部分碎屑锆石边部记录约250Ma变质增生作用,可能与华南板块-印支板块的印支期拼合有关,记录了古特提斯造山作用.