康滇古陆东缘筇竹寺组沉积物源的风化特征——以云南省楚雄市武定县乌龙村剖面为例

【目的】扬子地区筇竹寺组是目前页岩气勘探的重要层位,为了揭示康滇古陆东缘筇竹寺组沉积岩的风化程度、古气候、构造背景以及物源等。【方法】选择位于康滇古陆东缘的武定县乌龙村剖面进行采样,并对样品的主量元素和微量元素进行分析,研究了康滇古陆东缘乌龙村剖面筇竹寺组沉积岩的风化程度、源区古气候、构造背景以及物源特征。【结果与结论】(1)筇竹寺组沉积岩的母岩经历了强烈的化学风化作用,物源区在该时期处于温暖湿润的气候;(2)筇竹寺组沉积岩主要形成于被动大陆边缘环境,沉积岩源岩形成于大陆岛弧环境;(3)筇竹寺组沉积岩主要来自康滇古陆元古界东川群、会理群和汤丹群的凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质板岩、花岗岩以及基性岩。

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 。

华夏古陆的地球物理场信息

近20年来,在东南沿海发现了较多的古元古代—太古宙的地质信息,这些"古信息"集中出现在武夷隆起周围,称之为"武夷古信息区"。"武夷古信息区"在多种地球物理场上有明显的反映,表现为残存古陆核(块)的地球物理特征。通过进一步对比和综合分析多种地球物理场资料,认为东南沿海残存多个古陆核(块),华夏板块可能是由多个古陆核(块)增生形成的。

三江地区两类古陆成分的铅同位素组成——Ⅰ.碳酸盐岩类

根据铅同位素组成，西南三江地区前中生代的碳酸盐岩可分成具高放射性和低放射性成因铅同位素特征的两种类型，其数值范围和样品的空间分布都可分别与已知的冈瓦纳和劳亚古陆群的铅同位素组成对比．运用不同古陆群显示的块体铅同位素组成差异作为标志，判别兰坪盆地中以灰岩和细碎屑岩组成的上三叠统可能不是中生代兰坪盆地的沉积产物。

试论冈瓦纳古陆的形成和裂解

本文探讨了冈瓦纳古陆的形成和裂解的问题。首先，考虑地球的形成存在过天文演化和地质演化的阶段。在天文演化阶段，冈瓦纳古陆形成于南极；在地质演化阶段，南半球表层液核流体获得向东北的速度，同时导致了冈瓦纳古陆的分裂和漂移。漂移大陆块的北边缘到达表层液核流体辐合带的位置，这一辐合带沿地中海、青藏高原南边缘、斐济、加勒比海、地中海一线。大陆块到达低纬后又经过了东西方向的漂移。

华夏古陆活动大陆边缘的探讨

本文阐述了华南中元古代晚期活动陆缘特征。根据带内前寒武纪地层分布、古地磁、侵入作用、构造变形、深部构造、中元古代晚期沉积作用及火山岩岩石化学特征，证明活动陆缘是南华洋壳向南部古大陆俯冲的产物。武陵运动是华南最重要的运动，华夏古陆与扬子地块碰撞，形成统一的“华南古大陆”。

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。

青海都兰地区前泥盆纪古陆块的物质组成和重大地质事件

通过对青海都兰地区前泥盆纪地块的地质、地球化学和同位素年代学研究,将其由北向南划分为欧龙布鲁克微陆块、沙柳河超高压碰撞带和柴达木陆块三个构造单元。基本查明了欧龙布鲁克古陆块主要由德令哈片麻岩、莫河片麻岩、达肯大坂岩群、万洞沟群和全吉群组成,柴达木盆地北缘高压碰撞带主要为中新元古代沙柳河岩群、花岗闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩、钾长花岗片麻岩、榴辉岩、滩间山群和蛇绿岩,柴达木古陆块主要由古元古代金水口岩群和夕线堇青花岗片麻岩组成。详细厘定了本区前泥盆纪重要地质事件,特别是与Rodinia超大陆有关的汇聚与裂解事件。同时,利用先进的同位素地质年代学手段,确定了本区重要地质事件的地质时代和序列,为研究我国中-新元古代古陆块汇聚与裂解关系,以及它们在整个超大陆中的位置提供了证据。

江南古陆中段沧水铺群锆石U-Pb年龄和构造演化意义

江南古陆中段湖南益阳地区沧水铺群发育在冷家溪群和板溪群之间,其在地层柱中的位置一直是中国地质学家解疑江南造山带何时启动的关键层位。笔者在沧水铺群中的火山集块岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±13)Ma,再次验证了沧水铺群中的火山岩是820 Ma武陵运动之前的火山事件的产物,与武陵运动的启动有关,也说明该期火山岩与冷家溪群中大量的火山凝灰岩为同一构造运动的产物。

华南在Rodinia古陆中位置的讨论——扬子地块西缘变质-岩浆杂岩证据及其与Seychelles地块的对比

沿扬子地块西缘出露的一系列变质杂岩的构造性质及形成时代是分析华南地块大地构造属性的关键。这些杂岩均被初始为低角度的正断层所围限 ,具有变质核杂岩的构造性质 ,其剥露时间在177Ma左右。目前 ,对这一区域几个代表性杂岩体进行的系统的岩石学和地球化学分析表明 ,这是一套主体为与俯冲板块有关的岛弧型岩浆杂岩 ,其形成时代从 72 6～ 86 4Ma ,时间跨度在 10 0Ma以上。证明这些岩石的形成与地幔柱作用无关。上述结果与最近在Madagascar东北缘、Seychelles岛及印度的Malani的一条类似的变质岩浆杂岩带的地球化学与地质年代学研究结果完全吻合 ,这个构造带被解释为一条沿Mozambique洋东缘的巨大的向东俯冲的安第斯型俯冲 岩浆岛弧带。据此我们推测在Rodinia古大陆中 ,华南地块位于印度板块东北缘 ,其南东则可能与澳大利亚相接。

“雪峰古陆”加里东期的构造性质和构造演化

“雪峰古陆”的构造问题是华南区域构造研究中的一个热点。震旦纪至早古生代时期为扬子古陆的东南被动大陆边缘的一部分，发育了以斜坡相为主体的沉积组合；加里东造山作用时期，这里成为扬子古陆的边缘褶断山系，但仍为扬子地块的一部分而非习称的华南加里东褶皱带；它是由于华南加里东武夷─云开弧后盆地关闭，扬子地块与华夏地块拼接形成的陆孤碰撞造山带的一个组成部分。其主要构造样式为前陆地带的准原地型边冲叠瓦推覆构造。

江南古陆北缘青阳钨钼矿集区成岩成矿作用研究

青阳钨钼矿集区处于江南古陆北缘钨-多金属成矿带的北部,区内钨钼矿床均分布于青阳-九华山复式岩体周边、以钨钼矿化为主。本文在综合分析青阳钨钼矿集区内钨钼-多金属矿床的地质特征、成岩成矿年代、岩石地球化学特征得到如下认识:1)青阳钨钼矿集区成岩成矿年代可以分为早(146~135Ma)、晚(134~128Ma)两期,早期成矿作用较强烈,矿点广泛分布在青阳岩体周边;晚期成矿作用主要分布于九华山岩体边部及外围,呈北东东向展布。2)青阳钨钼矿集区成矿斑岩体主要为高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质岩石,成矿斑岩体以壳源岩浆岩为主、从早到晚具有源区深度变浅的趋势,演化程度具有由花岗闪长(斑)岩(早期)→花岗(斑)岩(晚期)的增高、向富钼岩浆岩演化特点。3)青阳钨钼矿集区内钨钼矿床赋存在震旦系-奥陶系地层中,主要包括震旦系蓝田组、奥陶系仑山组及寒武纪碳酸盐地层,赋矿有利层位为成矿元素丰度值高、镁质含量较高的碳酸盐地层。青阳钨钼矿集区中成矿斑岩体与复式岩基的源区及演化过程均存在差异,他们可能是燕山期太平洋板块俯冲的同一时空背景下,不同源区组分发生部分熔融的岩浆经历不同演化过程的产物。

华夏古陆古元古代高度亏损地幔的Nd同位素证据

华夏古陆闽浙地区古元古代晚期（（１７６６±１９）Ｍａ）斜长角闪岩的εＮｄ（ｔ）值变化范围为＋５．６～＋８．５，表明其母岩浆来自高度亏损的地幔源，同时其εＮｄ（ｔ）明显高于世界上其他地区同时代亏损地幔的εＮｄ值，而与澳大利亚中部ＨａｒｔｓＲａｎｇｅ地区１７６７Ｍａ的高度亏损地幔源（＋６．９～＋８．２）相当．华夏古陆闽浙地区和澳大利亚中部ＨａｒｔｓＲａｎｇｅ地区１．７７Ｇａ前高度亏损地幔的存在，表明多阶段幕式增长模式可更好地反映亏损上地幔的演化趋势．

古陆、古隆与古地理

地质历史中有两种性质不同的陆源区:一是格林威尔期或更早期的构造事件,导致陆块拼合、固结、基底克拉通化,在边缘形成古老剥蚀区,称之为古陆;二是震旦纪至显生宙期间,由于洋陆转换、盆山转换构造事件,原沉积盆地反转成隆起,形成新的物源区,称之为隆起,可分为克拉通边缘隆起和克拉通内隆起。克拉通内隆起具穿时性,制约下伏盆地沉积物进积和上覆晚古生代海侵上超边界。穿时的界面在三维空间上即是沉积和层控矿床的储集空间,也是油气成藏的关键因素之一。而克拉通边缘隆起则具有构造障壁的作用。

江南古陆南缘四堡群钐钕同位素年龄研究

本文利用钐钕同位素方法测试了四堡群文通组8件镁铁质-超镁铁质火山岩样品,获得成岩等时线年龄2 219±111(2δ)Ma的数据。证明了江南古陆南缘最古老地层单元四堡群为早元古代而不是中晚元古代的产物。

对“华夏古陆”、“华夏地块”及“扬子-华夏古陆统一体”等观点的质疑

关於华南大地构造格架及地壳演化存在两种对立的观点:其一,认为华南的基底是“华夏古陆”,或古元古—太古代的“华夏地块”,或“扬子-华夏古陆”。另一种意见认为除小的古老地体外,华南不存在古老基底,而是在洋壳基础上发展起来的地槽褶皱区。华南地槽褶皱区开始于造山纪(2050Ma),它的西部边界是武陵断裂带,与西南地台相邻;其北边界一般认为是长江断裂带,其实很可能是华北地台。对持“华夏古陆”及相似观点进行了质疑和评论,对华南地质一些关键的问题进行了探讨。在此基础上,根椐长期地质研究积累,如地槽相沉积、复理石或浊积岩的巨厚沉积、蛇绿岩套、细碧-角斑岩系、安山岩带、许多下古生代等地层标准化石,以及大量可信的同位素年代学资料等,提出华南从元古代到新生代的主要大地构造单元可分为5个造山带,即:①武陵—双桥山—双溪坞—舟山造山带;②震旦—早古生代造山带;③海西造山带;④印支—燕山火山岩带;⑤台东—喜马拉雅火山弧。

国内外古陆表海盆成钾条件对比--兼论华北成钾的可能性

克拉通古陆表海盆中的固体钾盐矿床占居全球钾盐资源总量的90%以上,其中最典型的2个巨型钾盐矿床是加拿大萨斯喀彻温和俄罗斯涅帕。为探究华北奥陶纪古陆表海盆的成钾可能性,对比分析了国内外同类型盆地的成钾条件,结果表明:萨斯喀彻温泥盆纪钾盐矿床的形成主要表现为巨量海水在稳定克拉通预备盆地的持续蒸发浓缩,进而迁移至相对活动的亚稳定构造区汇聚成钾盐矿床,其上覆盖着红层沉积,其成钾模式概括为"泪滴式";俄罗斯涅帕寒武纪钾盐矿床的形成过程总体表现为半封闭巨型蒸发台盆接受巨量海水的多次补给并持续蒸发浓缩,富钾卤水最终汇聚于受同沉积断裂控制的深坳中,形成巨型钾盐矿床,钾盐层系上覆为膏岩或灰岩等淡化沉积层,其钾盐成矿模式概括为"牛眼式"。华北奥陶纪古陆表海盆与形成上述2大典型钾盐矿床的盆地具有十分相似的构造古地理和古气候环境条件,且在华北西部的陕北盐盆已钻获厚1.22 m的钾石盐矿层和厚达64.7 m的钾石盐高矿化段,根据盆地特殊地质条件,建立了陕北奥陶纪盐盆的"复底锅"成钾模型。笔者认为,华北奥陶纪古陆表海盆完全可能形成一定规模的海相固体钾盐矿床,并对其中最有希望的陕北盐盆的钾盐资源潜力和找钾前景进行了分析讨论。

华夏古陆及相关问题——中国南部前泥盆纪大地构造

数十年的地质填图和反复的专题研究已经充分证明：1中国东南部角度不整合于泥盆纪沉积之下的变质岩系含笔石、三叶虫和腕足类化石,时代是新元古代-早古生代,武夷-云开带的高级变质岩系,陈蔡、迪口等杂岩原岩主要为新元古界,变质年龄为460-440Ma,它们并不是前震旦纪的变质岩系,而是加里东造山作用的产物,所以华南不是前震旦纪的华夏古陆或华夏地块,而是一加里东造山带;武夷-云开带是华南造山带构造-岩浆作用最强烈的地带,那里的高级变质岩系曾深埋地壳深部,是造山带根部的岩石。2中国南部,泥盆纪前可分为南海地台（或印支-南海地台）、华南造山带和扬子准地台三个构造单元。华南造山带新元古代发育火山岩和火山碎屑岩,早古生代主要为陆源碎屑沉积,至今尚未发现可靠的代表洋壳残片的早古生代蛇绿岩套;广泛分布的花岗岩Nd模式年龄和继承锆石年龄为太古代-元古代,说明华南造山带是奠基于古老大陆地壳之上的造山带;岩相古地理研究表明,华南下古生界陆源碎屑物质来自于南海地台,生物地层学和构造地质学研究均表明,扬子与华南之间呈构造过渡关系,扬子、华南、南海三个构造单元应属于一个大陆板块,即南中国板块。3最新的同位素年代测定表明,双桥山群、四堡群、冷家溪群等不是中元古代,而是新元古代的变质岩系,不是1300-1000Ma格林威尔造山作用,而是820Ma完成的武陵或四堡造山的产物。因此,中国南部不是Rodinia的一部分,而极可能是新元古代形成的冈瓦纳大陆的一部分。

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。

古陆块及其边缘与铀成矿的关系

古陆块及其边缘是重要的铀成矿区域,统计资料表明,中国有约47%的铀矿床分布于古陆块及其边缘。针对上述现象,笔者进行了一系列资料调研,初步总结了古陆块及其边缘与铀成矿的关系。一方面,古陆块是最古老的成熟地壳,其岩石铀含量高,可以为铀成矿提供物质来源;另一方面,古陆块边缘壳幔物质循环显著,岩浆及热液活动频繁。这些有利因素使古陆块及其边缘成了铀矿集中区,并且在一定程度上控制着铀矿床的时空分布。