华北古陆中、新元古代年代地层框架SHRIMP锆石年龄新依据

建立中国晚前寒武纪地层的标准剖面,并使其成为国际地层对比的参考标准,一直是中国地质学家的追求。华北蓟县中、新元古代地层一直作为这一标准地层的主要研究剖面,已进行了岩石地层、生物地层、化学地层、磁性地层和层序地层等多学科研究。但是,高质量的同位素年代学研究和以此为基础的年代地层框架的优化一直是华北古陆中、新元古界研究的薄弱环节。长期以来,由于关键层位和关键界面缺乏高质量的同位素年龄标定,致使蓟县剖面争取成为国际层面标准剖面的竞争力受到影响。近期,随着锆石SHRIMP年龄测定技术在华北古陆前寒武纪地层学研究中的成功应用,在几个关键层位定年研究中取得实质性进展。北京西山下马岭组中部斑脱凝灰岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1370±11)Ma,使得下马岭组这个青白口群的关键地层单位划归为中元古界。天津蓟县大红峪组碱性火山岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1625.9±8.9)Ma。可用于标定华北古陆中元古代裂解时间得北京密云环斑花岗岩获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1685±15)Ma。这些SHRIMP测年结果使华北古陆中、新元古界年代地层划分与全球对比有了年龄"锚点",必定有利于准确厘定华北地区中、新元古界的内涵。由于华北蓟县中、新元古界剖面是我国晚前寒武纪地层的标准剖面,因此上述年代地层框架的优化对于我国地质填图的修正和精确地层对比有着重要的促进作用。同时,对于我国前寒武纪生物演化,特别是宏观藻类发育的时间研究具有重要意义。这必定有助于提升华北中、新元古界剖面的国际地位。

华北古陆南缘豫西新元古代大型疑源类及古地理环境分析

华北古陆南缘豫西元古宙地层中白草坪组出现大量大型具刺疑源类,通常大型疑源类首现于新元古代地层,而华北古陆这类的疑源类却首现于中元古地层,因此,其起源和演化谱系就成为许多学者仍需深入探讨的未解之谜。近年来,蓟县中、新元古代地层一直是视为标准剖面,但是,下马岭组新的锆石SHRIMP U-Pb年龄打破了该组原有的中、新元古代地层的位置,同时也打破了生物演化序列的完整性。新的年龄意味着蓟县剖面中、新元古代地层有可能缺失1200～900 Ma地质记录。从生物地层上分析,豫西的汝阳群和洛峪群中出现大量大型疑源类有可能填补蓟县剖面中生物的空缺。本文通过生物地层学、化学地层学研究和岩相分析,探讨其发生可能和地层及构造意义。

华北地台、华北克拉通、华北板块、华北古陆、华北地块等名词的用法

地学科技期刊中华北地台、华北克拉通、华北板块、华北古陆、华北地块等词汇比较常见,但使用比较混乱,有必要梳理这几个名词的定义及用法,以便在这些词汇使用上有一个统一性。槽台学说基于地壳活动和稳定性的差别,将地壳的一级构造单元划分为地槽（褶皱系）和地台;板块构造说认为地球表层是由为数不多的大小不等的岩石圈板块拼合起来的,将六大板块作为全球的一级构造单元,并将分隔它们的边界也作为构造带看待。

华北古陆下马岭组归属中元古界的锆石SHRIMP年龄新证据

建立中国晚前寒武纪地层标准剖面一直是华北中、新元古代地层研究的主要目标,获得高质量同位素年龄数据是实现这一目标的关键之一.然而,多年来关键层位仍缺乏高质量同位素年龄的约束.对原"青白口系"下马岭组的层凝灰岩进行研究,并在河北省宣化地区下马岭组发现10层凝灰岩层(斑脱岩),获得大量岩浆型锆石,利用SHRIMPⅡ技术,进行了高精度定年,测得凝灰岩层锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为(1366±9)Ma.结合区域资料和北京西山下马岭组的锆石年龄讨论了锆石年龄的地质意义.这一新的同位素年龄数据为华北"青白口系"下马岭组在地层柱中的定位增添新的依据,它不仅再次准确地确定了地层的形成时代,而且对整个华北地台中、新元古代地层的地质演化史的认识和下马岭组宏观藻类演化在中元古代年代地层柱准确定位都有着重要的地质意义.

华北古陆块北缘中段发现晚古生代退变榴辉岩

华北古陆块北缘中段的退变榴辉岩呈透镜状或团块状分布于古元古宙红旗营子群黑云斜长片麻岩之中，峰值矿物组合为石榴石、绿辉石、金红石和石英等，形成温度约680～730℃，压力大于1．40～1．50GPa．早期的麻粒岩相退变质表现为绿辉石被钠质透辉石和斜长石的蠕虫状后生合晶所取代；晚期的角闪岩相退变质以角闪石和斜长石的次变边和后生合晶以及保留辉石假象角闪石的存在为特征。该退变榴辉岩的原岩为洋壳成因的拉斑玄武岩，形成时代可能为438±11Ma，榴辉岩相变质时代为325±4Ma，极有可能是古亚洲洋洋壳发生榴辉岩相高压变质作用的产物。它的发现对于探讨该地区的构造属性和演化以及古亚洲洋与华北古陆块的构造历史都具有十分重要的意义。

华北和扬子古陆块中新元古代聚合、伸展事件的比较研究

区域地质比较研究表明 ,华北和扬子古陆块均具有在中元古代末—新元古代初 (1 1 0 0～ 80 0Ma)陆块聚合及在新元古代 (80 0±Ma)伸展裂解的地质记录 ,并与全球 Rodinia超大陆聚合、裂解的事件相一致 ,但据华北和扬子古陆基底形成的显著差异性 ,以及显生宙陆块漂移、旋转的构造作用推测 。

华北19亿年前古陆格局研究获新认识

中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化研究室彭澎研究员及合作者在研究和统计岩浆岩时空分布的基础上，对变质地体进行了进一步的统计和分析．研究结果支持华北古陆在19亿年前通过两个更古老的陆块拼合形成．且对认识矿产资源的分布有参考价值。

华北板块北侧古构造应力场的演变

在地质历史发展过程中,长期连续运移着的大陆或大洋板块,其边界的应力不断积聚,并发生阶段性的俯冲、仰冲、碰撞及相伴随的各种地质作用。无疑,研究大陆内部古板块运动的主动力方位、构造应力场特征是板块学说的重要课题之一。但这方面的工作目前仍处于探索阶段,行之有效的古地磁等方法国内开展不多。几年来的实践表明,系统的小构造研究有助于阐明板块构造的运动学问题。华北古陆板块与内蒙古海板块之间、偏古陆一侧有一个东西延展长达650多公里。

北亚造山区南部及其毗邻地区地壳构造分区与构造演化

基于板块构造理论和已有资料的综合研究,建议把北亚造山区南部及其毗邻地区地壳构造单元划分为西伯利亚、哈萨克斯坦、布列亚-佳木斯、塔里木和中朝等5个古板块,每个古板块再可以进一步划分为古陆和古陆缘区,并简要讨论了各个古板块的组成和演化以及蒙古弧、准噶尔盆地基底和北山与毗邻地区关系等几个重大地质构造问题;提出了蒙古-鄂霍茨克碰撞带不是古板块缝合带、华北北缘是一条复合造山带而不是克拉通、在晚古生代存在一个大华北古陆、北亚造山区前身洋盆包括中元古代大陆裂解形成的古太平洋和新元古代大陆裂解形成的古亚洲洋等新认识。

是地层单元还是构造单元?

古大陆边缘变质地质体性质的确定对于探讨大地构造演化具有十分重要的意义。由于后期变形变质作用的影响,原先不同的构造单元往往被改造成看似完整的一套地层单元,但在同位素年龄、变质程度、岩浆活动与地层的专属组合及其空间延伸等方面则变化很大,这在华北古陆北缘的单塔子群和南缘的太华群中最为典型。因此,笔者建议用“构造-岩相杂岩体带”填图法来取代以地层为骨架的变质岩区地质制图,这有助于确定该地区的大地构造演化进程。

朝鲜～19亿年侵入岩的岩石类型与构造背景初探

朝鲜半岛北部广泛发育～19亿年侵入岩,这些岩浆岩可以分为三个系列,分别为似斑状花岗岩系列（多为I型,以妙香山岩体为代表,年龄1900～1840Ma）、S型花岗岩系列（以嘉山岩体为代表,本文获得1862±5Ma锆石U-Pb年龄）和正长岩系列（以龙浦岩体为代表,本文获得1857±2Ma锆石U-Pb年龄）。似斑状花岗岩系列（I型花岗岩）大致对应朝鲜地质学家定义的Myohyangsan（妙香山）杂岩,以发育钾长石巨斑为特征,与麻粒岩相变质的火山岩-沉积岩系关系密切;S型花岗岩系列大致对应Ryonhwasan（莲花山）杂岩,以发育石榴石和堇青石等矿物为特征,与麻粒岩相变质的副变质岩共生：这说明前者可能与变质火山岩系相关,而后者可能和副变质岩相关。正长岩系列,朝鲜地质学家称为Sakju（朔州）杂岩,分布较为局限,仅见于朔州以及博川-定州之间,也见于邻区辽东,多为岩株。这三个系列岩浆岩稍早或者同期于角闪岩相-麻粒岩相变质（本文获得甑山＂群＂变质锆石U-Pb年龄1844±2Ma）。邻区辽东-吉南及胶东地区也发育这三个系列岩浆岩,但这两个地区～21亿年岩浆作用更为广泛。朝鲜半岛南部发育大量同期岩浆岩,但岩石类型以似斑状花岗岩为主,并发育紫苏花岗岩和斜长岩。我们推测,朝鲜半岛南北两侧基底属性存在差异,可能对应不同的古陆（华北与华南古陆）。综合分析表明,朝鲜～19亿年前广泛发育I型和S型花岗岩,并有幔源岩浆作用,同时发育正长岩类,并且这些岩浆活动与区域高级变质作用时代接近。考虑到本区存在太古宙基底,我们推测本区在古元古代可能处于类似现今活动大陆边缘弧背景。

朝鲜平南盆地埃迪卡拉系-下寒武统地层碳同位素特征

中朝古陆(华北古陆)平南盆地位于朝鲜半岛中部,广泛发育新元古界-古生界地层。根据化石记录,一般认为燕滩群(自下而上包括飞狼洞组和棱里组)主体属于埃迪卡拉系,黄州(超)群坪山组和中和组主体属于下寒武统。然而,该套地层记录的新元古界-古生界界线处在什么位置,燕滩群是否记录冰期事件(如,Gaskiers冰期),尚有争议。本文对这些地层开展了碳、氧同位素分析。结果表明,飞浪洞组δ13C值从底部+2‰开始,在+2‰和+6‰之间变化,最上部为+2‰;棱里组从下到上从0降至-7‰;坪山组在-3.1‰~0‰之间变化;中和组基本上在-1.2‰^+1.9‰范围变化。这些数据表明,原先认为有冰碛岩的飞浪洞组可能没有记录Gaskiers冰期;棱里组δ13C值与Gaskiers或Marinoan等冰期不可对比,而可能对应于埃迪卡拉系最末期的负漂移。通过将平南盆地燕滩群-黄州群地层碳同位素值变化趋势与国际地层对比,明确地层时代属于埃迪卡拉系末期-下寒武统;由于不存在明确的的不整合,燕滩群-黄州群地层可以作为这一时期连续剖面。我们认为黄州群坪山组底部含磷、含金属硫化物黑色板岩可以作为界线标志层。

冀北退变榴辉岩的Pb同位素特征

冀北退变榴辉岩的全岩Pb同位素比值(206Pb/204Pb)i,(207Pb/204Pb)i和(208Pb/204Pb)i分别为17.324～17.460,15.412～15.464和37.216～37.380;Δ(207Pb/204Pb)i和Δ(208Pb/204Pb)i相应为4.026～8.034和61.285～69.928,表明岩浆源区为具DUPAL异常的富集地幔,可能为亏损的软流圈地幔(DMM)与第一类富集地幔端元(EMI)相混合的异常地幔,指示该区早先存在有一次板块消减事件。这对正确认识华北古陆块北缘的大地构造格局和演化具有十分重要的意义。

朝鲜半岛中南部三叠纪岩浆岩的分布、系列与成因浅析

朝鲜半岛发育大量三叠纪侵入体,主要分布在半岛中部一个北东向走廊地带,该带状区域根据岩性差异,以洪城-高城一线为界分为两个亚带：北亚带（正长岩带/碱性岩带）主要分布在狼林地块南部及京畿地块北部,为碱性系列,以正长岩类为主;南亚带（二长岩带）主要分布在京畿地块南部-岭南地块,多为亚碱性系列,以（纹长）二长岩类为主,部分岩体有闪长岩-辉长岩端元,南部有少量A型花岗岩。这些岩体多形成于ca.230～220Ma,如本文获得的北亚带江北黑云母正长岩228.7±0.8 Ma锆石U-Pb谐和年龄。它们与本区高级变质作用时代接近,分布范围大致对应但稍大,说明它们是同成因的。岩石化学方面,这些岩体均显示高场强元素亏损,轻稀土和大离子亲石元素富集的典型的大陆岩石圈特征。南北亚带相比,北亚带岩体SiO_2和Na_2O等的含量整体上略低,而K_2O、Sr、Ba、La、Eu、Y、Cr等及稀土元素含量略高,轻重稀土分异程度（（La/Yb）N）略高。空间上,两个亚带内K_2O/Na_2O和SiO_2有相反的变化趋势：从南向北,两个亚带内K_2O/Na_2O逐渐升高,SiO_2含量逐渐降低;但K_2O＋Na_2O和Sr/Y的变化是相似的：南亚带从南向北,北亚带从北向南,两者逐渐降低。我们认为这些岩浆岩为同碰撞或者碰撞后产物,两个亚带之间的界线接近华北和华南古陆缝合带,岩性和成分的空间差异受控于华南古陆（朝鲜半岛南部）向华北古陆（朝鲜半岛北部）之下俯冲所形成的特定壳幔结构。

扬子古海藻聚磷

扬子古海因分布在扬子江流域内而得名。在距今约七亿年前的晚震旦世陡山沱期,它东临南华古岛链(群),北依华北古陆,西界康滇古岛链(群),是一个东、南、西三面与外海沟通的浅海。那时的扬子海,纵横数千里,波涛浩淼,空中无飞鸟,水中无鱼虾,统治这片海域的唯有藻类植物和少量无骨骼的后生动物(多细胞的动物称后生动物),一亿多年的陡山沱沉积期,由于很少食藻类的动物,加之冰期之后气温转暖,水体较浅,光照充足,藻类植物格外繁盛。同时,洋流和海流循环十分活跃。

朝鲜平南盆地古元古界-下古生界沉积岩碎屑锆石年龄谱对比及意义

中朝古陆(华北古陆)平南盆地面积~25000km^2,位于朝鲜半岛中部,发育从中元古界到下古生界地层,但经历了低级变质作用(绿片岩相及以下)。变质基底岩石中有一套角闪岩相-麻粒岩相的变质的古元古界地层。本文根据盆地不同时代沉积岩碎屑锆石/变质锆石U-Pb LA-ICP MS年龄数据讨论沉积源区的变化,并对区域演化进行制约。甑山群/杂岩为盆地基底岩系,变质砂岩样品中碎屑锆石出现ca.2500~2100Ma的年龄峰值。另外,36.5亿年的碎屑锆石是朝鲜迄今发现的最古老碎屑锆石;夕线榴片麻岩样品记录了~1850Ma(1859±9Ma)的变质年龄;推测甑山群沉积于ca.2100~1900Ma,变质于1850 Ma。黄海群局限分布于朝鲜半岛中部,碎屑锆石年龄谱显示~1850 Ma的峰值,可见~1250 Ma的年龄,推测对应物源为古元古代基底岩浆岩和变质岩系;结合其上覆直岘群的沉积时代,推测地层沉积于ca.1250~1000Ma。直岘群是平南盆地分布最广的地层之一,底部长峰组样品显示明显的~1850Ma的峰值,而其上第二个和第三个组则显示明显的ca.1400~1600Ma和ca.1000~1200 Ma年龄峰值,~1850 Ma年龄很少;推测直岘群开始沉积时,物源主体是盆地基底岩系,但之后出现大量中元古代物质;推测其沉积时代为ca.1000~900Ma。黄州群有~1850Ma和~2500Ma的峰值,另外,还有较少的ca.1000~1200Ma及1400~1600 Ma年龄,表明沉积物源主体仍是基底岩系,可能有中新元古代沉积岩(黄州群-直岘群)的再沉积。这些沉积岩碎屑锆石年龄峰值与辽东和山东半岛沉积地层相似,并且中新元古代地层中均有大量1000~1200Ma及1400~1600Ma的物质,推测可能来自华北古陆之外,如圣弗朗西斯科克拉通。

河南省地质调查院荣获2012年度国家科技进步奖二等奖

日前，在北京人民大会堂隆重举行的国家科学技术奖励大会上，河南省地质调查院与中国地质大学（北京）等单位共同完成的“成矿系统理论创立与华北古陆找矿实践”荣获国家科技进步奖二等奖。这是继该院作为主要完成单位参与完成的“青藏高原地质理论创新与找矿重大突破”集成项目荣获2011年度国家科技进步特等奖后再次荣获国家级奖励。

辽吉东部古元古代古元古代大陆边缘褶皱带——宽甸—草河褶皱带的形成和演化

辽吉东部太古宙地块有两个：南侧为辽南—山东半岛东部与朝鲜半岛北部一起可称为胶辽—朝鲜地块;北侧为华北古陆块,它是华北古陆南缘的一部分,由于中生代郯庐断裂将其推到现在的位置.这两个太古宙大陆块有很大的区别.华北古陆块是早已形成的具有古老陆核（其形成在2.9Ga以前）的,稳定的陆块,其中产有条带状磁铁石英岩（鞍山式铁矿）.而胶辽—朝鲜地块很少见有这种类型铁矿,偶尔可见含铁变粒岩型铁矿薄层;其中花岗岩体经常受到强烈的片麻理化,形成花岗片麻岩.在这种岩体中常见有大理岩和块状硅质岩残体.根据两个地块之间的古元古代褶皱带中的宽甸群和草河群的沉积岩相分析和褶皱构造形态分析,可以认为华北古陆块应为一个长期稳定的,褶皱区内陆源物质主要供给区;而胶辽—朝鲜地块是向华北古陆块俯冲的外来地块,是造成褶皱区内宽甸群和草河群线形褶皱的主要区域动力来源.

中国元古宙地质构造格局演化对于沉积作用的控制

一、五台运动对构造格局的影响五台运动表现的地区,主要是在华北的五台山区、太行山区、冀东、鲁西、豫西地区以及东北的辽东地区,其绝对年龄时限大致为22—23亿年。现已证实,经历五台运动后,华北地区的克拉通化更加明显,被认为属于中国境内克拉通化最早与最完备的地区。在太古宙末期,华北古陆块与西部的塔里木古陆块可能相联的局面至早元古宙末期已逐渐解体;