苏鲁造山带新沂地区新元古代花岗片麻岩成因及对Rodinia超大陆裂解的响应

新沂地区花岗片麻岩位于苏鲁造山带的西缘。本文通过新沂地区花岗片麻岩岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学等方面的研究,探讨其成因与构造环境,以揭示Rodinia超大陆裂解事件在该地区的反响。研究认为:研究区花岗片麻岩属准铝质-弱过铝质A型花岗岩,具有高SiO_(2)、富碱、贫CaO、低Al_(2)O_(3)质量分数的特征,以及右倾海鸥型稀土元素配分模式,富集Rb、Zr、Hf等元素,严重亏损Sr、Eu、Nb、Ta等元素,形成年龄为746.0~742.5 Ma。新沂地区花岗片麻岩是来自下地壳物质为主、少量幔源物质的部分熔融,在岩浆演化过程中经历了以钾长石和斜长石为主的分离结晶,而后经过超高压变质作用最终形成。研究区花岗片麻岩形成于新元古代后碰撞伸展环境,是Rodinia超大陆裂解事件在苏鲁造山带新沂地区的最初响应。

华夏陆块晚新元古代-早古生代沉积物源的组成与演化及其对冈瓦纳大陆重建的意义

华南板块是冈瓦纳大陆的重要组成部分,其在冈瓦纳大陆中的古地理位置是恢复古大陆格局的关键要素,也是地质学界争论的焦点。本文汇总并对比了华南东南部华夏陆块多个盆地的成冰纪-奥陶纪碎屑沉积岩的岩石地层学、全岩地球化学和碎屑锆石数据,厘清了华夏陆块晚新元古代-早古生代三次重要的沉积-构造事件:晚成冰世砾岩指示的近源沉积事件,晚埃迪卡拉世硅质岩指示的海进事件,以及中寒武统底部平行不整合界面、砂岩中砾石的广泛出现指示的构造抬升事件。成冰纪-奥陶纪沉积岩中含有大量格林威尔早期(1300~1000 Ma)和晚期(1000~900 Ma)的碎屑锆石,分别主要来自澳大利亚和印度板块。印度东部为华夏盆地长期提供物质补给,而澳大利亚西部在晚埃迪卡拉世从主要源区变为次要源区。中寒武世华夏陆块抬升使内部850~700 Ma岩浆岩出露成为主要物源之一,是对外部构造应力的远程响应。因此,华夏陆块在晚新元古代-早古生代位于东冈瓦纳北缘,与印度、澳大利亚具有长期稳定的联系,毗邻东南极洲。在冈瓦纳大陆聚合过程中,印度和澳大利亚泛非期造山带的形成、抬升和剥蚀影响了华夏陆块沉积盆地的物源变化。

中非新元古代造山带钴超常富集研究进展与展望

钴被誉为“低碳能源金属”,是我国乃至全球急缺的关键金属矿产。中非新元古代铜钴矿带内的沉积岩容矿型铜钴矿床每年为全球提供了60%以上的钴金属产量,是研究钴超常富集的最佳区域。前人对该矿带的研究主要聚焦于铜的成矿作用,然而该矿带内的铜矿床并非都伴生钴,目前对伴生钴的来源-富集过程及其与沉积、成岩、造山作用的成因联系仍缺乏系统研究。本文综述了中非铜钴矿带内沉积岩容矿型铜钴矿床主要研究进展及存在问题,认为超大陆裂解过程改变了中非铜钴矿带的沉积盆地环境,使得钴在沉积地层中发生初始预富集,此外古气候条件,包括增氧事件和冰川事件,也可能对该矿带内的大规模钴的聚集产生了积极作用。新元古代造山作用重新活化沉积地层呈分散分布的钴元素,导致钴的进一步富集。因此,中非铜钴矿带中的钴超常富集是大气-地球-水圈-生物圈之间长期相互作用而形成的成矿效应。在矿床尺度,深入理解沉积岩容矿型铜钴矿床的形成过程,有助于在中非铜钴矿带,甚至在全球其他有利沉积盆地内,勘探更多的钴资源。

扬子陆块西北缘早新元古代俯冲增生过程的岩浆记录

华南早新元古代俯冲相关岩浆作用记录为揭示罗迪尼亚超大陆边缘陆块的聚合及增生过程提供了重要制约。本文聚焦华南扬子陆块西北缘出露的早新元古代岩浆作用记录,总结梳理了其年代学框架、地球化学特征以及同位素特征,查明了其源区性质和岩石学成因、并探讨了不同阶段岩浆记录所对应的构造环境。结果表明,扬子陆块西北缘约1.0~0.9 Ga岩石具有与新生岛弧岩浆类似的微量元素特征,强不相容元素的含量略低于大陆弧,并且具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成和略低于地幔值的锆石δ~(18)O值,这些特征指示约1.0~0.9 Ga岩浆岩最有可能形成于洋内弧环境。相比之下,约0.9~0.83 Ga岩浆岩具有与平均上地壳类似的微量元素特征,富集强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,并且具有富集的SrNd-Hf同位素组成,锆石δ^(18)O值与地幔值相当或略高,指示其可能形成于大陆弧环境。此外,镁铁质岩石全岩Nd和锆石Hf同位素随年龄的长期变化趋势揭示了地幔源区性质周期性地富集和亏损,这可能是由于俯冲带间歇性地前进和后撤引起的挤压–伸展构造体制的不断交替所致。本文结果为扬子陆块西北缘新元古代早期的构造演化历史和俯冲增生动力学机制提供了制约。

西大别造山带新元古代中期双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制(是俯冲-增生造山、还是后造山-裂谷)是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题。本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆-构造演化过程和动力学机制提供了新的制约信息。SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750~740 Ma。基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd(t)值(0.05~+5.96)。这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染。酸性火山岩中,徐门寨样品富硅(SiO2≥75%)和碱(K2O+Na2O≥7%),富集REE和HFSE(如Zr、Hf、Nb、Y),其Zr+Ce+Y+Nb≥600×10-6,10000Ga/Al≥2.6,与分异A型花岗岩类相似。它们同时具有富集的Hf-Nd同位素组成,其锆石εHf(t)值主要集中在12.32~1.88,而全岩εNd(t)值为13.29~9.60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物。综合本文和前人的资料表明,南秦岭-桐柏-大别-苏鲁造山带在新元古代中期(780~635 Ma)的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温-低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因。

鄂北耿集-板桥地区新元古代变火山岩系地层归属——来自锆石U-Pb测年、Hf同位素的证据

扬子克拉通北缘、鄂北枣阳市耿集-板桥地区震旦系—奥陶系中相间出露两套变火山岩系,其地层归属存在武当群和花山群的争议且长期缺乏深入研究。耿集-板桥地区野外调查、变火山岩系LA-ICPMS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素分析结果表明:耿集地区变火山岩系主要为浅灰色、灰白色变酸性含砾晶屑岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、粉砂岩,与打鼓石群硅质条带叠层石白云岩共生,其中变酸性晶屑凝灰岩锆石年龄为821.7 Ma、ε_(Hf)(t)值为-2.44~9.70,其可能是扬子克拉通前南华纪基底青白口系花山群组成部分;板桥地区变火山岩系主要由灰白色变酸性晶屑岩屑凝灰岩、火山凝灰岩、酸性火山岩、粉砂岩组成,内部发育大量基性侵入岩,其中变酸性火山岩锆石年龄为741.2 Ma,ε_(Hf)(t)值为4.62~9.56,其应归属为南秦岭造山带南华系武当群,可能是印支期逆冲到扬子克拉通盖层上的残块。

含刚玉变沉积岩对扬子克拉通西北缘新元古代演化史的制约

厘清扬子西北缘出露的前寒武纪变质基底对于揭示扬子克拉通新元古代的大地构造演化历史和四川盆地的深层资源形成与赋存机制具有基础性意义。本文报道了在扬子克拉通西北缘米仓山地体中识别出的黑云母斜长片麻岩与含刚玉矽线堇青云母片岩。相平衡模拟研究认为刚玉的产生与深熔过程中SiO2的丢失有关。黑云母斜长片麻岩记录的峰期变质温压条件达到759℃~770℃,0.48~0.55 GPa(地温梯度约为46℃/km~53℃/km),含刚玉矽线堇青云母片岩的典型矿物组合(斜长石+钛铁矿+黑云母+堇青石+刚玉+矽线石)所记录的温压条件为580℃~620℃,0.36~0.46 GPa(地温梯度范围为35℃/km~43℃/km)。变质锆石年代学揭示了两组变质年龄分别为814±9 Ma、736±17 Ma,但两组变质年龄的关系还有待进一步厘清。结合前人研究成果,本文认为含刚玉变沉积岩进一步精细刻画了自~814 Ma后的弧-陆碰撞过程,高地温梯度可能与碰撞过程中伴随幔源物质参与有关,相应的碰撞过程进一步证实扬子克拉通位于罗迪尼亚超大陆周缘。

湖北中—新元古代洋板块地质及其对扬子克拉通形成过程的启示

洋板块地质学是新一代中国区域地质志编撰专家组倡导的地质新理论(Ding Xiaozhong et al.,2020;李廷栋等,2019),其以俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等为研究对象,重点研究洋壳在洋中脊形成至海沟俯冲消亡的复杂洋陆转换过程(李廷栋等,2019)。近年研究发现,湖北省发育中—新元古代庙湾蛇绿混杂岩、大洪山俯冲增生杂岩、吕王—高桥蛇绿混杂岩(图1).

浙西江山新元古代上墅组火山碎屑岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为进一步确定浙西江山上墅组火山碎屑岩年龄及沉积物来源,采用LA-ICP-MS技术对该碎屑岩中的锆石开展U-Pb同位素测年并与邻区锆石年龄对比。结果表明,上墅组火山碎屑岩中锆石U-Pb年龄为717~902 Ma,主要集中分布于902~883 Ma、875~812 Ma、794~775 Ma三个区间,峰值分别为(892±7) Ma、(846±7) Ma、(784±9) Ma,记录了华南新元古代裂谷盆地扩张、构造-岩浆-热事件,其中(846±7) Ma峰值可能反映了超级地幔柱的上涌,(784±9) Ma峰值指示了裂谷盆地的扩展。上墅组火山碎屑岩物质主要可能来自浙江中部地区。本研究成果可为江山地区沉积物来源分析、构造演化研究和陆块亲缘关系判别提供依据。

扬子北缘大洪山地区新元古代辉长辉绿岩中单斜辉石成因及其构造意义

为进一步解析扬子地块北缘新元古代造山作用过程,本文对扬子地块北缘大洪山造山带~820Ma辉长辉绿岩中的单斜辉石进行了岩相学和原位主微量元素分析,共识别出三类单斜辉石:Ⅰ类单斜辉石核部和边部结晶温度分别为1159~1192℃、1162~1187℃,结晶压力分别为0.16~0.44GPa、0.31~0.52GPa;Ⅱ类单斜辉石结晶温度为1145~1179℃,结晶压力为0.27~0.53GPa;Ⅲ类单斜辉石结晶温度为1118~1150℃,结晶压力为0.09~0.35GPa。三类单斜辉石反演获得的母岩浆含水量分别为1.6%~2.4%、1.7%~2.2%、0.9%~2.1%。三类单斜辉石结晶于岩浆演化的不同阶段:早期基性岩浆形成了高Mg#值的Ⅰ类单斜辉石核部;随着岩浆结晶演化,形成低Mg#值的Ⅰ类单斜辉石边部和Ⅱ类单斜辉石;岩浆演化晚期伴随地壳混染,形成Ⅲ类单斜辉石。综合研究表明扬子地块北缘大洪山辉长辉绿岩形成于弧后盆地背景。

扬子地块西缘峨山新元古代高分异Ⅰ型花岗岩地球化学特征及岩石成因

峨山高分异Ⅰ型花岗岩位于扬子地块西缘,是扬子地块新元古代岩浆岩带的重要组成部分,对其源区、成因及其构造背景进行系统研究能够揭示新元古代地壳演化历史。本文对峨山高分异Ⅰ型花岗岩开展了LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年及岩石地球化学研究。研究结果表明,峨山花岗岩主要由肉红色中粗粒花岗岩和灰白色中粗粒花岗岩组成,它们的形成年龄分别为(746±34)Ma(MSWD=4.2)和(732±30)Ma(MSWD=3.3)。全岩地球化学显示峨山花岗岩具有高SiO_(2)(70.32%~78.41%)、Na_(2)O(3.09%~3.94%)、K_(2)O(5.13%~7.35%)含量,低CaO(0.52%~0.90%)、TiO 2(0.001%~0.025%)、P_(2)O_(5)(0.061%~0.097%)含量,富集K、Rb、Th等元素,亏损Nb、P、Ti等元素的特征,与高分异Ⅰ型花岗岩特征一致。全岩Sr-Nd同位素结果显示,ε_(Nd)(t)=-10.8~-7.5,两阶段Nd模式年龄(T DM2)为2.3~2.0 Ga。结合区域地质研究,本次研究认为峨山高分异Ⅰ型花岗岩是在伸展的构造背景下,地幔或年轻下地壳熔融形成的岩浆底侵由中高钾玄武质岩和黑云母片麻岩组成的古元古代上地壳,经部分熔融产生母岩浆,后经高程度的分离结晶作用而形成的。

厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义

东非造山带是东西冈瓦纳大陆的拼合带,详细解剖其形成演化过程对深入理解超大陆旋回具有重要意义。笔者报道了厄立特里亚西部Augaro地区Meraf花岗岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成,以研究其成因及其对东非造山带新元古代构造演化的指示意义。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果为(875±6)Ma,形成于新元古代拉伸纪。Meraf花岗岩具有高硅、钙碱性、过铝质特征,稀土元素配分曲线总体右倾,LREE富集,HREE相对亏损,弱Eu负异常(δEu=0.70~0.91),富集Ba、Rb、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素,属于岛弧性质I型花岗岩。εHf(t)值为正(7.7~9.9),I_(Sr)值较低(0.70200~0.70273),ε_(Nd)(t)值为4.85~6.06。结合微量元素特征,说明Meraf花岗岩为俯冲洋壳板片脱水交代上覆地幔楔并使其部分熔融的产物,指示区内大陆裂解和莫桑比克洋形成早于875 Ma。

哀牢山构造带新元古代双峰式岩浆岩的锆石U-Pb年代学、元素-同位素地球化学特征及构造意义

分布于扬子克拉通西缘的新元古代岩浆岩对研究华南陆块的前寒武纪演化及其与Rodinia超大陆的关系意义重大,但由于该区域后期构造-热历史的复杂性,关于一些重要岩石单元的时代、属性和构造背景仍存在诸多争议。本文聚焦哀牢山构造带南段的桃家寨岩体,报道了来自该岩体的一套变基性岩和钠长花岗岩组合的年代学和地球化学组成,以期为解决现存争议提供新的证据和约束。SHRIMP原位锆石U-Pb同位素测年表明变基性岩和钠长花岗岩的结晶年龄分别为756±9 Ma和763±23 Ma,表明二者为同期岩浆作用的产物,其合并加权平均年龄759±7 Ma(MSWD=0.88,n=8)代表了岩浆事件年龄;同时,来自两件样品的锆石都记录了~730 Ma的岩浆后热扰动事件。变基性岩具有低碱(Na2O+K2O=0.17%~0.36%),高Mg#(76~79)的地球化学特征,略富集轻稀土元素(LREEs),并具有弱的Nb-Ta负异常和正的ε_(Nd)(t)值(+2.67~+3.10),表明其来自E-MORB型富集地幔岩浆源区,可能经历了俯冲板片流体或者熔体的改造。钠长花岗岩显示高碱(Na_(2)O+K_(2)O=6.70%~8.30%)、富集LREEs和大离子亲石元素(LILEs)、亏损重稀土元素(HREEs)等特点,具有负的ε_(Nd)(t)值(-2.43~-1.26),表明其母岩浆可能源自下地壳物质部分熔融与基性熔体的混合。综合前人研究,发现桃家寨岩体的岩石组合具有双峰式特点,并在地球化学特征上显示典型的弧-弧后盆地属性;岩浆作用峰期~760 Ma,指示其为新元古代扬子克拉通西缘的洋陆俯冲构造体系的一部分,从而为将华南陆块置于Rodinia外围的超大陆重建模式提供了新的证据。

华夏块体及邻区新元古代-早古生代沉积记录与华南洋演化:问题、讨论与建议

华南作为罗迪尼亚超大陆和冈瓦纳大陆的组成部分,在新元古代至早古生代经历了大陆汇聚和裂解、雪球地球事件、早期生命演化等一系列重大地质事件,但组成华南大陆的两大块体之一的华夏块体构造属性及其与扬子陆块拼贴过程等最基本的认识仍然存在争议,其核心是华南洋演化问题。本文在扬子东南缘至华夏地区新元古代-早古生代火山-沉积序列对比基础上,总结了扬子型和华夏型沉积建造组合类型在华南地区的时空演化过程,进而对华夏块体构造属性和新元古代至早古生代的不同演化模式进行了讨论,重点对比探讨了陆内造山模式和增生造山模式的认识。为准确约束华南洋的性质与演化过程,本文建议在地质调查工作中加强中南地区新元古代-早古生代沉积序列、沉积时代、古地理恢复及构造背景等,以及信宜-增城带、郴州-临武-钦防带两侧地层对比和钦防海槽的深入研究。

扬子北缘新元古代基性岩体铂族元素特征及找矿意义

扬子地块北缘的汉南地区是中国最重要的基性–超基性岩体分布区之一。新元古代毕机沟和望江山岩体是汉南地区出露最好、研究程度最高的两个层状基性岩体。毕机沟和望江山岩体被认为是由亏损地幔经历10%~20%部分熔融形成的。远高于原始地幔的Cu/Pd值(Cu/Pd毕机沟值为3.52×10^(4)~3.97×10^(5),Cu/Pd望江山值为1.78×10^(4)~1.61×10^(6)),表明岩体母岩浆在侵入浅部地壳之前就经历了早期硫化物熔离。毕机沟岩体中铱族元素(IPGE)与全岩Ni呈正相关,Cu/Ir与Ni/Pd呈负相关,说明在浅部岩浆房硫化物未饱和时,铂族元素的分配主要受橄榄石控制。望江山岩体中铂族元素与全岩Ni、V、TiO_(2)无相关性,Cu/Ir与Ni/Pd呈正相关,说明望江山岩体中铂族元素受二次熔离硫化物的控制。毕机沟和望江山岩体中矿物不具有定向性,加上望江山岩体中二次熔离出的硫化物中铂族元素依然亏损,说明这些岩体更可能是岩浆单次贯入冷却形成的,而非岩浆通道。因此,浅部可能不具备赋存大型矿床的条件,今后的找矿工作应该聚焦于更深部。

辽宁新元古代各阶段升降界面的再认识

【研究目的】辽宁地区位于华北板块东北缘,传统观点认为华北板块自吕梁-四堡运动之后直至古生代末期,一直处于构造稳定期,没有受到明显的构造运动影响。近年来研究结果表明,辽宁地区新元古代时期构造运动相对较为频繁。前人根据大连地区1/25万区调(2001)确认的风化夷平面,将辽宁新元古代时期的构造运动统称为晋宁运动,并划分为四个次一级构造运动,分别为万福升降运动(相当芹峪升降运动)、驼山升降运动、茶叶沟升降运动和大连升降运动,其中驼山升降运动和茶叶沟升降运动的划分定义存在不准确性,其命名有待商榷,需进一步研究探讨。【研究方法】本文以辽宁地区的新元古代地层为研究对象,以区域地质调查资料为基础,结合同位素测年资料对辽宁省新元古代升降运动进行了重新划分与定义。【研究结果】通过区域对比研究划分出晋宁运动和大连运动两个旋回和七个次一级的升降运动,并将其对应于三次冰期、两次间冰期以及冰期前和冰期后。七个次一级的降运动分别命名为芹峪升降、殷屯升降、大孤山升降、太子河升降、复州升降、南关岭升降和大连升降。殷屯升降、大孤山升降、太子河升降、复州升降和南关岭升降等五个次一级构造运动,本次统称之为晋宁运动,代表新元代早期的构造运动;新元古代中晚期(约890~541 Ma),辽宁地区缺失原兴民村组之上地层,代表新一期构造运动抬升的产物,本次将该期运动称之为大连运动,与西北的柯坪运动和南方的澄江运动基本相当。芹峪升降界面标志着四堡运动的结束和晋宁运动的开始;青白口系周家崴子组和王家坦子组之间的沉积间断称为南关岭升降,南关岭升降界面标志着晋宁运动的结束和大连运动的开始;大连升降界面(约541 Ma)的确认,标志着新元古代大连运动的结束和早古生代兴凯运动的开始。【结论】辽宁地区新元古代早期构造运动较为频繁,存在三次冰碛作用和多处平行不整合界面,可划分为晋宁运动和大连运动两个旋回以及七个次一级的升降运动,为区域地层研究对比提供重要参考资料。

扬子地块西南缘新元古代辉长岩年代学及其地质意义

滇西点苍山–哀牢山构造带是扬子地块西南缘的重要组成部分,保存有大量前寒武纪岩石学记录,是探究扬子地块西南缘前寒武纪构造演化历史的良好载体。本文选取点苍山–哀牢山构造带北段点苍山地区的基性岩为研究对象,通过锆石U-Pb年代学测试分析,显示点苍山基性岩的形成时代为779 ± 5 Ma,属于新元古代时期,表明点苍山地区发育新元古代岩浆活动。结合区域地质资料与前人研究成果,扬子地块西南缘的点苍山–哀牢山构造带发育有广泛的新元古代岩浆活动,形成了从酸性岩到基性岩等不同的岩石类型,形成时代主要集中在870~720 Ma,持续时间如此长的岩浆活动可能与扬子地块周缘的持续俯冲有关。

塔里木盆地新元古代构造古地理及深层有利烃源岩发育区预测

塔里木盆地新元古代构造-沉积发育对于了解克拉通初始发育及超深层油气勘探至关重要,因其埋深大,资料稀少,在盆地深埋区的研究极为困难,资料也存在一定的多解性。通过采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现,新元古代塔里木盆地至少经历了3期构造旋回,形成3个沉积超层序和7~9个层序。盆地与盆缘新元古代沉积相带分布受断陷控制而变化差异较大,发育有陆棚相、冰川相、盆地相、碳酸盐岩台地相、潮坪相、扇三角洲相、滨浅海相和冲积扇-河流相等不同的沉积相,还发育有火成岩相。对南华纪—早寒武世之间主要的不整合结构构造及空间分布研究表明,盆缘及盆地内深埋区构造-沉积格架反映了伸展环境下的不整合结构构造特征,主要类型包括单斜低角度不整合、渐进角度不整合、断控角度不整合和平行不整合,它们进一步揭示了不同部位的构造作用过程。根据层序地层特征、新元古代断裂活动、不整合三元结构构造、震旦系及南华系地震地层学特征及波阻抗属性特征综合分析,重建了塔里木盆地深埋区震旦系、寒武系沉积前的构造古地理,各沉积相带的分布与南华纪晚期、震旦纪晚期断陷分布、沉降中心的分布和构造变形差异等有关。与Rodinia超大陆外向生长与裂解、Gondwana拼合响应,塔里木新元古代构造古地理演化经历了3个旋回:第一旋回为盆地内深裂陷启动期(900~760 Ma),第二旋回为深裂陷发育期(ca.750~630 Ma),第三旋回为裂陷快速扩张期及衰退期(630~520 Ma),3个旋回分别与塔里木陆块周缘新元古代早期俯冲相关的弧后伸展、中期裂谷盆地和晚期被动大陆边缘等大地构造环境转换相关。广盆存在的寒武系与震旦系或前震旦系不整合,揭示了震旦纪、寒武纪之交是塔里木地块由多个裂谷-断陷盆地向统一克拉通盆地的重要转换期。本研究形成了结构-多属性构造古地理重建恢复深埋区古构造、古地理的重要方法;根据相控条件预测了盆地内下寒武统及南华系有利烃源岩的发育区,对深层油气资源潜力评价有重要的意义。

中国三大陆块中—新元古代泥质岩与碳酸盐岩元素地球化学特征

中国三大陆块中—新元古代地层格架中广泛分布低变质程度的泥质岩与碳酸盐岩,其元素地球化学特征为研究地表圈层的历史演化提供了重要的基础资料。本文收集了近十几年国内外已发表的近2000组泥质岩/碳酸盐岩中地球化学数据,包括40种常量、微量元素含量组成,涉及华北陆块长城系、蓟县系、待建系及青白口系,扬子和塔里木陆块南华系、震旦系。结合文献中样品的岩性、实验方法以及地质背景特征,主要得出了以下认识:①泥质岩中常量元素的平均含量与中国东部未变质泥质岩中的相似,但其整体上受到了新元古代冰期的影响,化学风化作用较弱,易流失的Na、K及Ca元素含量相对较高;碳酸盐岩中的常量元素含量组成与中国东部未变质富泥碳酸盐岩对比,具有少量的陆源物质输入且以白云岩为主,Mg含量较高。②碳酸盐岩中较高的Mn/Sr比值应与成岩蚀变作用有关,虽然硅酸盐矿物少于泥质岩,但Sc、REE+Y以及氧化还原敏感元素更加富集,Sc和REE+Y元素与陆源碎屑的混染作用有关,而后者与氧化的海洋环境有关。③中元古代早期,华北沉积物中记录了Ce元素负异常以及氧化还原敏感元素含量的增高,响应了一次浅海的氧化事件,并促使了生物的演化。④进入新元古代,“雪球地球”事件被塔里木陆块泥质岩大范围变化的化学蚀变指数所记录,伴随着间冰期及冰期后海洋的增氧,扬子陆块新元古代沉积物部分微量元素含量又一次增加,对应着伊迪卡拉生物群的出现。

序言:中国中—新元古代地层学、沉积学与地质事件记录

尽管早前研究认为中年地球(1.8~0.8 Ga)是较为静默(boring billion)(Buick et al.,1995)的时期,但中国华北、扬子和塔里木三大克拉通中—新元古代地层中记录了一系列同时期重大地质事件及其环境演化等重要信息。为深入揭示地球中年期这些重大地质事件。