中亚造山带西南缘微地块前寒武纪基底构造属性与大陆亲缘性

中亚造山带西南缘分布有众多条带状展布的大陆微地块,它们是哈萨克斯坦微大陆的重要组成部分,其构造属性、大陆亲缘性和地壳演化历史对于揭示中亚造山带古生代增生造山历史及其动力学过程具有重要意义。长期以来,对这些微地块的基底物质组成、形成背景和构造亲缘性的认识,一直存在争议。文章通过总结近年来陆续发表的地质和同位素年代学数据,梳理了各大陆微地块前寒武纪基底的岩石组合、形成时代和构造背景,进一步分析了各地块的构造属性及其与周缘主要大陆板块之间的亲缘性。已有结果显示,中亚造山带西南缘主要微地块中,除了境内外中天山、伊塞克、哲尔套和科克契达夫地块发育有中元古代—古元古代的结晶基底以外,其它微地块(如伊犁南缘、伊犁北缘—阿克陶、楚伊犁、卡拉套、拜克努尔、额热蒙套和乌卢套等)均没有可靠的中元古代原地结晶基底。所有微地块中均发育类似的早新元古代变质作用和岩浆作用,形成了微陆块统一的结晶和变质基底。经过综合对比分析,笔者认为这些微地块可能具有不同的起源,但在新元古代经历了相似的构造—岩浆演化,处于相似的古地理环境,记录了新元古代早期大陆汇聚造山、晚期大陆裂解和古亚洲洋扩张过程中被动陆缘形成的过程。

松辽盆地北部存在前寒武纪基底的证据

目前对松辽盆地是否存在前寒武纪结晶基底的认识存在分歧。笔者对松辽盆地北部早白垩世火山岩中锆石SHRIMP定年研究过程中,在多个样品中发现了古老锆石,其年龄表明这些锆石主要形成于前寒武纪,并且认为它们可能来源于盆地北部深层的基底岩石,是火山喷发过程中捕获的。锆石年龄大致可分为3组:(1848±34)Ma、(1600±29)Ma和(1293±41)Ma,指示了盆地基底在古元古代和中元古代期间经历的多次构造-岩浆作用事件,由此认为松辽盆地北部存在前寒武纪基底。

扬子克拉通前寒武纪基底对中生代大面积低温成矿的制约

大面积低温成矿主要见于扬子克拉通和美国中西部,且扬子克拉通比美国中西部具有更多的矿床类型,在全球极具特色,是建立大面积低温成矿理论的理想区域。前人对扬子克拉通中生代大面积低温矿作用进行了较系统的研究,在矿床地质特征、矿床物质组成、成矿流体特征、成矿时代和成矿动力学背景等方面,已取得重要进展。进一步的研究表明,扬子低温成矿域不同矿种的矿床组合(Pb-Zn、Au-Hg-Sb-As、Au-Sb等)在地理位置上是分区产出的,而这种不同矿床组合的分区对应着不同类型的前寒武纪基底。初步证据显示,扬子克拉通前寒武纪基底(含寒武纪)富含低温成矿元素,深循环流体浸取基底岩石中的成矿元素发生了大面积低温成矿,而基底岩石成矿元素组成的空间不均一分布则控制了不同区域矿床组合的差异。应指出的是,由于成矿金属元素来源示踪的复杂性,大面积低温成矿的物质基础尚需更系统的研究进一步证实。

胶北地块和北苏鲁超高压变质带前寒武纪基底对比研究

胶东地区苏鲁超高压变质岩系和华北克拉通东部陆块的前寒武纪变质岩系直接相连,由此它成为对比华北-扬子板块前寒武纪基底差异、研究华北-扬子板块界线的关键区域之一。对胶东地区前寒武纪岩石组合、地球化学和年代学的综合研究表明：胶北地块前寒武纪基底以太古宙-古元古代的结晶基底为主,～2.7Ga的造壳活动最为显著,经历了～2.5Ga的构造事件后接受了1.9～2.1Ga的孔兹岩系沉积,在～1.8Ga变质事件后地壳基本处于稳定状态,至震旦纪发育了亲华北的蓬莱群沉积;与胶北地块不同,北苏鲁以新元古代双峰式岩浆岩系为主,残留少量太古宙-古元古代的残留地壳,并经历了1.8～2.2Ga的构造事件,但主要记录Rodinia超大陆裂解期（0.7～0.8Ga）年龄。并对胶北地块和北苏鲁超高压变质带的构造归属以及二者界线进行了讨论。

胶北地块前寒武纪基底研究新进展

胶北地块位于鲁东的沂沭断裂和五莲—烟台断裂之间,以出露不同变质程度的太古宙—古元古代的结晶基底为特征,其岩石组合为TTG质(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)片麻岩和少量变质表壳岩(变质火山岩-变质沉积岩),它们构成了胶北的花岗-绿岩体。对变质(超)基性岩、TTG岩系的岩石组合、地球化学特征和同位素年代学的研究表明,胶北地块造壳的主要时期为新太古代的2.8～2.7 Ga;在经历了2.5 Ga左右构造事件后,胶北地块进入稳定陆壳沉积阶段,并接受了古元古代的孔兹岩系沉积;最后于1.8 Ga左右发生变质。与苏鲁造山带不同,胶北地块前寒武纪基底具有许多亲华北板块的特征,二者的界线可能是五莲—烟台断裂。

西藏仁错地区前寒武纪基底对北拉萨地块起源的约束

北拉萨地块是青藏高原前寒武纪岩石出露最为广泛的地区之一,该地块的新元古代演化历史及其在超大陆演化中所扮演的角色一直存有争议。围绕这一科学问题,本文收集整理了北拉萨地块仁错地区前寒武纪念青唐古拉岩群的同位素年代学、地球化学和同位素地球化学资料,从中发现了3期新元古代岩浆-沉积-变质记录,包括:(1) 925~886 Ma,岩石组合为MORB型变质基性岩和变质沉积岩,代表了大陆裂谷最晚期的胚胎洋壳和伴生沉积物;(2) 822~671 Ma,主要为斜长角闪岩和花岗片麻岩,原岩为拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩、A2型花岗岩等,它们与同时代的角闪岩相变质记录共同形成于洋壳俯冲过程;(3) 658~646 Ma,包括中基性侵入岩和火山岩以及榴辉岩相-角闪岩相变质岩,它们共同记录了陆-陆碰撞环境下俯冲洋壳的断离过程。上述3期岩浆-沉积-变质记录与莫桑比克洋的演化时限一致,分别对应威尔逊旋回中的胚胎期、衰退期和终了期。此外,本文还通过念青唐古拉岩群中的埃迪卡拉纪岩浆记录进一步约束了冈瓦纳超大陆北缘“西早东晚”安第斯型岩浆弧的时空分布特征。综合本次研究和前人成果可知,北拉萨地块起源于非洲大陆,在新元古代早期从非洲大陆裂解出来,在新元古代中期经历了莫桑比克洋的消减-闭合过程,随后在新元古代晚期就位于东非造山带北段并且受到了冈瓦纳超大陆北缘安第斯型岩浆弧的影响。

对北祁连造山带前寒武纪基底物性、火山岩的源区性质及找矿问题的分析和综述

本文主要在先前一些研究者对北祁连山加里东造山带的构造、海相火山岩和块状硫化矿床研究所获成果和认识的基础上,重点从造山带的前寒武纪基底的物性特征,来分析和讨论所见不同时代地层中的变火山岩类的物源区及形成机制,进而提出一些区域找矿思路。所得结论主要包括:(1)北祁连山加里东造山的真正基底应是从阿拉善或华北地块分裂出来的一套绿岩类型火山沉积建造,并以古元古宙的北大河群和龙首山群为代表;(2)北祁连造山带的基底从克拉通向大陆裂谷构造体制转换大致发生在早-中元古宙的分界时限(约1777Ma),并普遍以一套大陆裂谷型双峰式火山岩组合为典型特征;(3)不同时代或不同构造体制下形成的火山岩,各有其不同的物源区和成岩模式。具体说,在元古宙绿岩类型的火山岩的源区可能是克拉通早期由原始玄武质下地壳转变来榴辉岩或基性麻粒岩相,进入大陆裂谷构造体阶段,便转换为一种幔-壳双层岩源区模型,而晚期的次火山岩类的源岩明显是已经过先期大量改造或改变了中上地壳物质作为物源;(4)按大陆裂谷成矿体系并结合以往一些区域调查资料,提出托莱山西段的小龙口-九个青羊地段可能是个与海相火山岩有关的块状硫化物矿床潜在远景找矿地段。

黑龙江省前寒武纪基底及金矿成矿系列研究

黑龙江省前寒武纪基底具有构造复杂、岩浆活动频繁、变形变质强烈、成矿活动特殊等特点。研究其基底地质特征,探讨与其关系密切的金矿床成矿系列类型及其特征,并开展典型矿床研究,对深化黑龙江省前寒武纪矿床特征认识及开展“十一五”贵金属矿产勘查基地优选具有十分重要的战略指导意义。

昌都地块前寒武纪基底地层格架探讨

昌都地块前寒武纪基底一般认为包括3套地层,即宁多群、草曲群和雄松群。研究表明:(1)宁多群包括形成于新太古(?)—古元古代成铁纪的表壳岩系、古元古代层侵纪英云闪长质片麻岩体,并被古元古代固结纪后造山“S”型花岗岩侵入。建议改称宁多杂岩。(2)草曲群、雄松群形成于中—新元古代,宁多杂岩是其共同的物源区,推测其间为角度不整合关系。(3)草曲群与雄松群形成时代相近,构造背景相同,彼此相邻而岩相不同,为横向相变关系。(4)宁多杂岩构成昌都地块结晶基底,草曲群和雄松群属其褶皱基底。

中天山前寒武纪基底中新发现铁铜矿床

池西铁铜矿床是近年来新发现的赋存在中天山前寒武纪基底卡瓦布拉克群内的块状硫化物型矿床,具上铁下铜的分带性,在成因上可能与海相火山作用有关。已发现的2个矿体呈层状、透镜状产出,产状与围岩地层一致。该矿床可能是中天山地区卡瓦布拉克群内首次发现的块状硫化物型矿床,对今后在中天山乃至东天山地区寻找与海相火山作用有关的块状硫化物型矿床(尤其是铁铜共生矿床)具有重要的参考意义。

华北克拉通北缘内蒙古达茂旗地区前寒武纪基底岩石组合及形成时代

在华北克拉通北缘达茂旗地区,近东西向分布前寒武纪基底,前人根据岩石组合特征将其划为色尔腾山岩群,但缺乏年代学依据。通过岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其微量元素地球化学、锆石Lu-Hf同位素等研究对达茂旗地区前寒武纪基底岩石组合、形成时代、物质来源进行讨论。研究表明,达茂旗地区前寒武纪基底由色尔腾山岩群和古元古代变质侵入岩构成。色尔腾山岩群由黑云斜长片麻岩、大理岩组成,形成时间为2009~2142 Ma,属古元古代。古元古代存在2期侵入岩,分别为1992~1999 Ma、1920 Ma。达茂旗地区在约2.6 Ga、2009~2142 Ma分别发生过陆壳增生作用,并受到古老陆壳物质混染,1999~1992 Ma的碱长花岗岩与石英闪长岩为新生陆壳重熔产物,可能受到古老陆壳物质混染;1920 Ma的黑云母二长花岗岩为古老陆壳重熔产物。这些认识为进一步研究华北克拉通北缘前寒武纪构造发展演化提供了更多依据。

陕南地区前寒武纪基底与金铜铅锌矿床分布关系

依据陕南秦岭造山带区域地质及重力资料 ,按是否露出地表将前寒武纪基底划分为出露基底和隐伏基底两种类型。其中 ,圈定出露基底 1 5处 ,解译推断隐伏基底 6处。小秦岭—北秦岭地区的基底大多露出地表 ,其总体具典型华北地块基底特征 ;南秦岭、勉略阳及北大巴山地区的出露基底则呈较零散的孤岛状分布 ,而隐伏基底向南、北两侧扩展延伸范围较大且基本连为一体 ,基底性质总体具典型扬子地块双层基底特征。区内已知大—中型金、铜、铅锌矿床 (田 )及Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素化探异常密集区 (带 )的分布大多与前寒武纪基底有关。前寒武纪基底与上述矿产和化探异常间的分布关系 ,无疑为今后本区贵金属及有色金属矿产勘查评价及成矿预测提供了新的思路。

祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底的时代和组成

本文对祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底变泥砂质岩石和壳源花岗质岩石的地质、年代学、地球化学和Nd同位素组成进行了研究。主要结论为:①祁连造山带深变质基底主要由变泥砂质岩石和壳源花岗岩组成,主体形成于0.8～1.0Ga(晋宁期);②大多数变泥砂质岩石和壳源花岗岩具有较强的负铕和负钡异常,tDM和εNd(1.0 Ga)分别为1.87～2.26Ga和-8.54～-4.06,显示出较高的成熟度;③花岗质岩石为典型的陆-陆碰撞产物,可能与全球新元古代Rodinia超大陆形成事件有关。本文还探讨了祁连造山带及邻区深变质基底的构造归属,认为祁连-柴北缘地体和阿拉善-敦煌地体在晋宁期以前相互分离,分属华北克拉通和扬子地台不同的板块体系。祁连造山带和秦岭造山带至少在晋宁期就有相同或相似的演化历史。

祁连地块前寒武纪基底锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

为了解祁连地块起源与演化，利用SHRIMP U-Pb定年法获得祁连地块前寒武纪基底2个片岩、2个花岗片麻岩和1个糜棱岩化花岗片麻岩的锆石年代资料．2个片岩单颗粒碎屑锆石共有61个具地质意义的年龄资料，其锆石年龄分布于0．88～3．09Ga之间，主要介于1．0～1．8Ga，约占70％，峰值在1．6～1．8Ga，部分在2．0-2．5Ga之间，约占20％，其余零星分布在太古代及新元古代．2个花岗片麻岩锆石年代为（930±8）和（918±14）Ma，1个糜棱岩化花岗片麻岩锆石年代为（790±12）Ma，分别代表两次岩浆活动的年代，可与扬子地块新元古代晋宁运动早晚两期的岩浆活动对比．本研究工作和前人的资料共同表明，祁连地块前寒武纪基底岩石的碎屑锆石年代广泛分布在元古代，明显与华北地块在新、中元古代时为一稳定地台有所不同，而与扬子地块前寒武纪基底岩石的年龄频谱相似．再加上钕同位素模式年龄（TDM）、地层学及古生物生态的证据，推论祁连地块并非由华北地块裂解出来再拼贴回去，而是与扬子地块有较强的亲缘性，在新元古代时同属冈瓦纳大陆的一部分，大约在震旦纪末从冈瓦纳大陆裂解出来，形成当时原特提斯大洋中的陆块，并于早古生代时随古祁连洋的闭合，与阿拉善地块聚合形成北祁连褶皱带．因此，认为古祁连洋其实就是原特提斯洋的一部分，北祁连蛇绿岩属原特提斯蛇绿岩．此外，早古生代时祁连地块发生明显的大陆再活化作用，此作用与柴北缘大陆板块的深俯冲作用有关．

柴北缘夹榴辉岩的片麻岩(片岩)地球化学、Sm-Nd和U-Pb同位素研究——深俯冲的前寒武纪变质基底?

在柴北缘的鱼卡-锡铁山-沙柳河一带,出露夹有榴辉岩透镜体的花岗质片麻岩(正片麻岩)和副片麻岩(片岩)。地球化学和Sm-Nd同位素数据显示副片麻岩(片岩)与正片麻岩具有类似的地球化学成分和一致的Nd模式年龄(1.88～2.18Ga),结合副片麻岩(片岩)局部包在正片麻岩中的野外关系,正片麻岩可能为副片麻岩(片岩)原地熔融作用的产物。U-Pb锆石测定表明熔融作用产生的正片麻岩的岩浆形成时代为952Ma。另外,这些夹榴辉岩的片麻岩(片岩)也与柴北缘北侧不夹榴辉岩的深变质基底片麻岩和中南祁连地块的变质基底片麻岩有相似Sm-Nd同位素特征和近一致Nd模式年龄(1.87～2.26Ga)。表明它们具有明显的亲缘关系,可能来源于具有古元古代晚期地壳形成年龄的同一变质基底。然而,与柴北缘北 侧和祁连地块的深变质基底岩石不同的是,这套含榴辉岩的片麻岩(片岩)明显遭受了早古生代变质作用的影响,正片麻岩锆石U-Pb测定获得的下交点年龄为478±44Ma,与柴北缘地区榴辉岩的变质锆石的年龄在误差范围内一致;而已在都兰地区副片麻岩锆石中柯石英包体的发现也证明了含榴辉岩的片麻岩(片岩)与榴辉岩一样同样经历了UHP变质作用。因此,我们认为柴北缘含榴辉岩的片麻岩虽然具有与相邻变质基底相似的早期演化历史,但在早古生代又与所夹的榴辉岩?

塔里木克拉通基底古隆起构造-热事件及其结构与演化

通过盆地内部锆石U-Pb测年分析表明,塔里木克拉通基底存在2950～3100Ma、2100～2400Ma、1900～2000Ma、1300～1600Ma、900～950Ma、700～800Ma、540～560Ma、400～500Ma和270～290Ma等9期构造-热事件。中央航磁异常带井下花岗岩锆石SHRIMPU-Pb年龄测定发现1908.2±8.6Ma前寒武纪基底,表明盆地内部可能存在古元古代构造-热事件形成的古老花岗岩基底。结合新的地质与地球物理资料综合分析,塔里木盆地前寒武纪具有不同年代、不同类型的基底结构,北部为中-新元古代中浅变质岩基底、中部为古元古代花岗岩基底、南部为新元古代早-中期岩浆岩与变质岩基底、东南部为遭受早志留纪区域变质改造的变质岩基底。井震结合发现塔里木盆地寒武系/前寒武系发育广泛分布的大型不整合,形成塔北与塔南两大前寒武纪基底古隆起,可能与550Ma"泛非运动"相关。塔里木盆地基底古隆起主要经历5期演化,古元古代中期形成克拉通化基底,新元古代早期形成统一的变质结晶基底,寒武纪沉积前两大基底古隆起形成,加里东晚期五大基底古隆起基本定型,海西期以来发生局部调整改造。

中国陆域磁性基底深度及其特征

前寒武纪变质基底的起伏变化特征和沉积盖层的厚度变化对研究地质构造、能源和资源勘探具有重要意义.而前寒武纪变质基底与沉积盖层之间通常存在一定的磁性差异,这就为利用航磁资料研究磁性基底深度提供了地球物理条件.本文集合了中国国土资源航空物探遥感中心30多年来编制的中国陆域30多个盆地和地区的磁性基底深度图以及补算的部分地区磁性基底深度,经过统一坐标系、统一比例尺之后编制了1/100万比例尺的中国陆域磁性基底深度图(成图比例尺为1/250万).研究结果表明,以E105°线为界,我国西部地区沉积坳陷区盖层厚度大,集中分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地和西藏地区;东部地区沉积坳陷区盖层厚度整体上相对较薄,主要分布在松辽盆地、二连盆地、鄂尔多斯盆地、华北南部盆地、四川盆地、南黄海—苏北盆地等,但最厚处在四川盆地的西南部和鄂尔多斯盆地西缘.这些研究成果展现了我国前寒武纪变质基底和具有一定规模的岩浆岩侵入岩体的深度变化特征,同时反映了沉积盖层的厚度和赋存现状,可直观了解各种类型的沉积盆地和沉积坳陷区的深度和范围,为寻找基底之上油气藏提供了直接依据.

龙江-乌兰浩特地区新太古代-古元古代岩浆事件:对松嫩地块西缘前寒武纪地质体属性的制约

识别前寒武纪地质单元对了解松嫩地块物质组成和前寒武纪构造演化过程具有重要的科学意义。本文对出露于松嫩地块西缘龙江地区的花岗质岩石和乌兰浩特地区的斜长角闪岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素和Hf同位素分析。石英二长岩和二长花岗岩形成年龄分别为2480±12Ma和2544±23Ma,样品中存在~2.6Ga的继承锆石以及~2.0Ga的变质锆石,形成时代为新太古代;多数锆石ε_(Hf)(t)>0,二阶段模式年龄为2793~3019Ma,少量锆石ε_(Hf)(t)<0,二阶段模式年龄为3012~3138Ma,锆石Hf同位素特征表明松嫩地块西缘龙江地区存在新-中太古代的地壳生长事件,且在岩浆演化过程中受到中太古代古老地壳的混染。乌兰浩特斜长角闪岩存在2544±15Ma的继承锆石,形成年龄为2042±29Ma,形成时代为古元古代;多数锆石的ε_(Hf)(t)>0,二阶段模式年龄为2301~3015Ma,少量锆石ε_(Hf)(t)<0,二阶段模式年龄为2647~3073Ma,锆石Hf同位素特征表明乌兰浩特地区存在古元古代中期-中太古代的地壳生长事件,且在岩浆演化过程中受到新太古代古老地壳的混染。综合区域研究成果,松嫩地块西缘龙江-乌兰浩特地区存在~1.8Ga、~2.0Ga、~2.5Ga和~2.7Ga四期岩浆事件以及古元古代中期-新太古代晚期和新-中太古代的地壳生长事件,其构造岩浆热事件与华北克拉通及全球古老大陆地壳增生时限一致。

试论柴达木盆地基底中央断裂带

重力、航磁、地震、遥感、地表地质等资料的研究结果表明，柴达木盆地基底存在着中央断裂带。中央断裂带将柴达木盆地基底分为南北性质截然不同的两部分，说明柴达木盆地存在吕梁期以前的古陆核。结合中酸性岩浆岩氧化物成分构造环境判别结果，进一步可以推断古阿尔金洋的存在，使古秦祁昆洋的范围扩大。阿尔金运动使阿尔金洋封闭，岛弧成陆，形成前寒武纪的褶皱镶嵌边。

利用EMP独居石定年法探讨浙闽武夷山地区变质基底岩石与花岗岩的年龄

利用EMP独居石定年法佐以LA-ICPMSU-Pb锆石定年法对浙闽武夷山地区5个前寒武纪变质基底岩石及附近5个显生宙花岗岩体进行年龄分析,结果显示独居石多为加里东期的产物且常呈现两期次的生长。前寒武纪变质基底岩石中,万全群杜潭组混合岩为533.0±44.4Ma及451.0±17.7Ma(锆石无年龄群落,但均大于800Ma),八都群堑头组混合岩淡色体为422.0±13.7Ma及360.0±14.9Ma(锆石年龄为436.4±4.7Ma),天井坪组云母石英片岩为443.3±11.3Ma(锆石无年龄群落,但主要散布在450～350Ma),麻源群南山组片麻岩不含独居石,但锆石年龄为859.1±9.2Ma,万全群黄潭组变粒岩不含独居石及可资定年的锆石。显生宙花岗岩的河田岩体(162.3±4.4Ma)及富城岩体(215.3±4.5Ma),均能符合原所预期之晚燕山期及印支期时代;另原认为分属印支期的玮埔(418.7±16.4Ma及360.6±15.3Ma)、海西期的真峰顶(429.3±15.6Ma)及加里东期的宁化(438.2±9.5Ma及348±20Ma)三岩体均获致加里东的年龄,有些并伴有海西期的讯号。这些结果指示:(1)华夏陆块遭受强烈加里东运动的影响,除了有大规模花岗岩侵入外,尚对前寒武基底进行强烈改造;(2)海西期的年龄主要由高铀独居石反应出来,锆石并未明确指出这期事件的事实尚难论断此区历经海西运动,若有此一运动其变质程度亦只影响到独居石;(3)太古代的锆石均为继承锆石,不足以支持武夷山地区有太古代的基底出露;(4)台湾西部大量早元古代的独居石源于武夷山地区的观点尚未落实。