吉林古陆边缘新太古-古元古代过渡时期变质杂岩构造演化史

新太古代-古元古代过渡时期变质杂岩构造演变的运动学和动力学过程是地球科学核心问题之一。针对吉林古陆边缘变质杂岩成因归属方面的争议,以吉林板石沟地区为例,在新太古代-古元古代过渡时限内(2600～2000Ma),从早到晚、从古陆中心到边缘,初步查明古板块动力体制发生一系列变化,即古板块板底垫托、水平推移、俯冲、板内伸展和拆离构造;对应控制地壳运动方式共有5种:古陆垂直运动、古陆水平运动、古陆拉张与接触带剪切、古陆边缘隆-滑运动、层间滑动;最终产物分别形成5种构造岩:构造片麻岩、片麻杂岩、片麻杂岩-糜棱岩、糜棱岩、片糜岩,构成变质杂岩主体;古应力分别为:<20,20.40,21.72,28.80,30.8～69.8MPa;变形变质温度由角闪岩相-低绿片岩相,总体变形特征构成一套完整的地壳运动、动力系统,该系统标志着反变质杂岩的形成和地壳演化在垂直→挤压→拉张过程中进行,并反映出由深至浅、由韧性到脆性的连续转换,多种动力体制间的转换不仅形成各种构造岩,而且也使造岩矿物和成矿元素得以沟通、交换或富集。这些方面成果有助于该区构造事件的筛分和大陆动力学演化等深入性的研究。

胶-辽-吉带北段集安群中古元古代变质辉长岩侵入体成因研究及其地球动力学演化意义

胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地球动力学演化的整体性认识。因此,本文对集安群中镁铁质侵入体进行详细的野外实地调查、地球化学、年代学和同位素研究,讨论这些岩石成因,揭示地幔源区性质并制约地球动力学背景。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示这些变质辉长岩侵入体变质时代介于1866~1871Ma,为古元古代晚期的产物;一粒锆石核部207 Pb/206 Pb年龄为2139±14Ma,可能代表了原岩的结晶时代。样品属于亚碱性系列,并具有向富铁成分演化的拉斑系列特征。岩石富集大离子亲石元素(如Ba、Rb、Sr和K),亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti);这些特征与典型岛弧玄武岩相似,指示了它们来自俯冲流体交代的地幔源区。结合样品2.07~2.45Ga的一阶段Hf同位素模式年龄,认为交代作用发生在古元古代早期。本次研究的集安群中变质辉长岩侵入体与前人研究的辽河群中镁铁质岩石在结晶变质时代和地球化学特点方面具有很多相似性:(1)同属于亚碱性系列并具有向富铁成分演化的趋势;(2)相似的微量和稀土元素配分曲线;(3)具有高场强元素亏损和大离子亲石元素富集这一“俯冲流体交代信号”;(4)轻度富集的Sr-Nd-Hf同位素和古元古代早期的一阶段Hf同位素模式年龄;(5)一致的结晶年龄(2139~2099Ma)与变质时代(1879~1852Ma)。这些相似性指示了集安群和辽河群在古元古代早期可能经历了相同的岩浆-构造-变质事件。镁铁质岩石应来源于古元古代早期经历了俯冲流体交代的地幔源区。在构造环境判别图解上,集安群和辽河群中镁铁质岩石大部分样品都落入弧后盆地环境中。结合同期火成岩组合和演化特点,认为胶-辽-吉造山带东北段在古元古代早期处于弧后盆地背景中,古元古代晚期则处于造山后伸展的地球动力学背景下。

华南东部元古代构造格局及其古位置重建

包括扬子、华夏和琼西南诸多块体的华南东部保存了与哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散有关的丰富地质记录,是理解东亚前寒武纪动力学演化的关键地区。本文基于琼西南、扬子东部和华夏陆块元古代地层和岩浆记录,分析并综述了华南东部地区元古代构造过程及其在超大陆的古位置。研究表明,琼西南地块在中元古代(~1.45 Ga)时期形成于哥伦比亚超大陆内部的非造山裂谷环境,经历了~1.05 Ga的麻粒岩相高级变质作用。其与扬子西南缘关系紧密,在~1.30~1.05 Ga期间,可能作为中元古代Albany-Fraser造山带的一部分。华夏和扬子东部在新元古代早期显示差异的地质特征,两者因古华南洋而分隔。江山-绍兴缝合带以东的华夏陆块发育εHf(t)值为负的~1.0~0.9 Ga长英质火山岩,与江-绍缝合带之西的扬子陆块同期具正εHf(t)值的双溪坞弧迥然不同,他们很可能是响应于原高止大洋俯冲而作为早新元古代(~1.0~0.9 Ga)原华夏造山作用的地质记录。怀玉和江南地区广泛发育~870~830 Ma的火成岩(集中在850~830 Ma),其碎屑岩含~860~830 Ma碎屑锆石年龄峰值、~980 Ma锆石颗粒较少。相反华夏陆块较少发育同期火成岩,碎屑岩中~980 Ma碎屑锆石丰富而~860~830 Ma碎屑锆石少见。以裂谷环境为其成因性质的~820~750 Ma板溪群、沥口群和马面山群及同期火成岩广泛见于华夏和怀玉地块及江南造山带,并以角度不整合经沧水铺群和骆家门砾岩与冷家溪群及其相当岩系分割,自此使之进入相对稳定的板内沉积演化期。研究认为,新元古代早期(~1.0~0.9 Ga)在华夏内部武夷-云开一线发育了与印度Eastern Ghats造山带走向相接的增生造山带,同时在扬子与华夏陆块之间发育了新元古代古华南洋,该大洋向西持续俯冲形成了长寿命的新元古代(~0.97~0.83 Ga)华南沟-弧系统,相继形成了~0.98~0.88 Ga的双溪坞洋内弧,~0.87~0.83 Ga怀玉大陆弧及~0.87~0.83 Ga的江南陆内弧后盆地,可与罗迪尼亚超大陆外缘印度西北的新元古代德里造山带相对比。该系统内双溪坞洋内弧盆在~0.87 Ga关闭而转入~0.87~0.83 Ga的怀玉-江南安第斯型活动大陆边缘,进而于~830~810 Ma由扬子和华夏陆块沿江南造山带拼合而成古华南陆块,自810 Ma之后由于罗迪尼亚超大陆裂解及大规模后造山裂谷作用,造就了板溪群及其相当岩系和同期双峰式火成作用。

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_(An))降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0~1.2GPa/890~1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,为高压麻粒岩组合,其P-T轨迹为顺时针型。根据变质斜长石中最小X_(An),角闪石中最大Ti含量和石榴石幔部最高镁铝榴石含量等值线,确定峰期温压条件为~1.15GPa/830℃。锆石定年表明第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用峰后冷却时间为2.49~2.48Ga,第二期高压麻粒岩相变质时间为~1.83Ga,独居石定年获得峰后退变质年龄为~1.75Ga。结合其他区域地质特征,本文认为第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用受太古宙特有的垂直沉落构造控制,第二期高压麻粒岩相变质作用与沿华北克拉通北缘发生的碰撞造山事件有关。

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。

新太古-古元古代华北陆块构造演化的研究进展

在过去的二十年里 ,华北克拉通早期陆块形成和演化的研究进展是中国固体地球科学研究领域最为显著的成果之一。第一个十年代表性的工作包括深变质变形的层状岩系与块状岩系的识别与成因研究、高级区与绿岩带的划分、构造样式与变形序列研究、变质历史与变质动力学、年代学与地质事件的研究等。第二个十年的研究重点是如何认识和理解早期大陆地壳的性质和它们的形成与演化过程。代表性的进展包括均匀域与地质体的划分、古老微陆块的识别、残留洋壳与早期陆壳的形成、下地壳组成和性质、大陆拼贴机制、古地幔柱构造与前Rodinia超大陆旋回等。其中高压麻粒岩地体和退变质榴辉岩的发现 ,是华北早前寒武纪研究中最重要的进展 ,它为早期大陆的拼合机制、地壳的深部结构和古老下地壳与现代的对比等多个领域打开了新的研究思路。对新太古 -早元古代的重大地质事件的厘定已表明 ,华北主要的地壳生长期是在 2 9～ 2 7亿年 ,但 2 5和 18亿两期事件是重大的事件 ,虽然对其性质尚存争议 ,但越来越多的证据把它们与超大陆和地幔柱构造相联系。

华北克拉通晚太古代末-古元古代初的岩浆事件及构造热体制

华北克拉通变质基底中广泛出露岩浆成因的正片麻岩。本文将华北克拉通分为11个变质地区,对其中新太古代末-古元古代初的正片麻岩的产状、岩性、形成时代进行了讨论。通过对这11个变质地区的对比可以看出,华北克拉通新太古代末-古元古代初的正片麻岩具有以下特征:(1)新太古代末-古元古代初的岩浆事件分布广泛,该期岩浆事件所形成的正片麻岩不仅在东部陆块、西部陆块广泛分布,而且在中部造山带也有广泛出露,在各变质地区该期的正片麻岩通常占变质基底总面积的70%以上;(2)该期岩浆事件主要集中在从2540Ma到2490Ma的50Ma期间。目前的年龄数据统计该期间形成的正片麻岩占2600Ma到2450Ma所形成的正片麻岩的75%;(3)该阶段形成的钠质片麻岩和钾质片麻岩在形成时间上几乎一致,在各变质地区不同成分的正片麻岩不具分带性。但钾质花岗岩在辽宁鞍山、辽西绥中、冀东秦皇岛和鲁西傲徕山分布相对集中;(4)该期岩浆事件与变质事件几乎同时发生,变质事件通常较岩浆事件晚10～15Ma,在有些地区几乎同时,表明岩浆事件和变质事件是同一构造热事件的产物;(5)该期岩浆事件所产生片麻岩的εHf(t)值绝大多数为正值,表明它们是有地幔物质加入的新生地壳再造的产物。综合以上特征,我们认为在华北克拉通新太古代末-古元古代初广泛的岩浆事件是地幔柱底侵导致的,该期广泛的岩浆事件造就了华北克拉通的基本形态。

胶辽地块古元古代构造-热演化与深部过程

近年来的研究表明,华北克拉通由东部地块和西部地块于1.85Ga沿中部带碰撞形成,且碰撞前东部地块的西缘为活动陆缘,研究程度高。相比之下,东部地块的东缘大面积分布的古元古代胶辽吉造山带研究薄弱。根据新近多学科研究成果,综合揭示出胶辽吉造山带古元古代的构造-热演化和深部地质作用过程如下:早期底侵可能与深部地幔柱相关,发生于2.53～2.36 Ga之间,导致2.47～2.33 Ga岩墙事件、胶辽吉裂谷带的形成和双峰式火山活动。该幕底侵不仅导致地壳上部沉积格架的不同,也导致地壳内初始热结构的分异,从而决定不同空间上变质作用类型和PTt轨迹的差异。晚期底侵导致地壳下部于2.17Ga左右产生A型辽吉花岗岩、2.2Ga与2.0Ga的伟晶岩事件和顺层伸展变形。其主要的造山运动发生在1.911～1.883Ga之间,裂谷封闭、收缩变形,在该造山带南部出现高压变质。之后,1.875～1.66Ga之间,出现小断块的拆沉、环斑花岗岩、钾长花岗岩和正长岩的非造山岩浆事件、伟晶岩脉和基性岩墙群事件和榆树砬子群沉积。东部地块南缘大别—苏鲁一带1.7～1.6 Ga期间应是一个重要的古元古代强烈活动陆缘带。中元古代1.6Ga以后大别—苏鲁一带经历了一系列再造事件而与东部地块主体形成显著差异。总之,胶辽吉造山带的底侵样式、碰撞过程。

胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展

华北克拉通发育三条古元古代构造带,包括：东部陆块内部的胶-辽-吉带（Jiao-Liao-Ji belt）、西部陆块内部的孔兹岩带（Khondalite belt）以及两个陆块之间的中部造山带（Trans-North China Orogen）。通过二十多年的深入研究,在区域构造、变质地质、岩浆作用、地球化学、同位素年代学以及地球物理等方面积累了大量资料,并取得了一系列重要的科学进展。其中,胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山/活动带,它不仅接受了古元古代巨量的陆壳物质沉积,而且经历了十分复杂的构造演化过程,并经受了多期岩浆-变质事件的改造。胶-辽-吉造山/活动带的物质组成最为丰富,以大面积分布的巨量（火山）沉积岩系为特征,在中国境内包括吉南地区的集安群和老岭群、辽东南地区的南辽河和北辽河群、胶北地区的荆山群和粉子山群,向南西则有可能穿越郯庐断裂延伸至徐州-蚌埠一带的五河群,总体呈NE向展布,延伸规模长约1000km。从巨量沉积岩系的岩石组合和空间分布特征来看,荆山群与南辽河群、集安群可以对比,而粉子山群则与北辽河群、老岭群相当。然而,由于多期/多阶段强烈构造变形作用的影响,原来各群、组中地层的上下层位及接触关系已完全破坏,目前均已呈规模不一的构造岩片形式叠置在一起,彼此之间呈断层或韧性剪切带接触。巨量变沉积岩系的源区物质主要来源于造山/活动带内古元古代花岗质岩石和两侧古老陆块的变质基底,原岩形成时代为1.95～2.15Ga左右。以往研究表明,胶-辽-吉造山/活动带变质作用的强度十分不均匀,（中-高压）麻粒岩相变质只局限于胶北的荆山群及相关岩石,而粉子山群以及辽东南的南、北辽河群和吉南的集安群、老岭群只经历了角闪岩相变质,局部甚至只达到绿片岩相变质。粉子山群、北辽河群和老岭群变质演化P-T-t轨迹具有顺时针型式,而荆山群、南辽河群和集安群的P-T-t轨迹则具有逆时针型式。本文最新研究发现,古元古代麻粒岩相变质作用并非只局限于胶北地区的荆山群及其邻区,而是贯穿于整个辽东南地区的南辽河群和吉南地区的集安群,其变质演化P-T-t轨迹与胶北地区荆山群泥质麻粒岩以及基性麻粒岩一样,均具有典型近等温减压（ITD）顺时针型式,整个胶-辽-吉造山/活动带的麻粒岩相峰期变质时代为1.9～1.95Ga左右。野外观察和室内岩相学研究表明,在麻粒岩相变质作用过程中,胶北的荆山群及相关岩石、辽东南的南辽河群以及吉南的集安群中的泥质麻粒岩均广泛发生了深熔作用,长英质脉体呈不规则细脉状、网脉状和透镜状分布于寄主岩石中,且与寄主岩石之间呈渐变过渡关系。深熔锆石U-Pb定年结果显示,区域性的深熔作用（或部分熔融）时代为1.84～1.86Ga之间,表明这期广泛的深熔事件应发生于胶-辽-吉造山/活动带整体构造折返的中-低压麻粒岩相退变质阶段。有关胶-辽-吉古元古代造山/活动带的空间展布、南北边界、延伸规律及其形成的大地构造背景一直存在着分歧和争议,最新研究表明,蚌埠-霍邱一带地表露头及其以西第四系覆盖区之下的花岗质岩石、基性麻粒岩和富Al片麻岩岩心,均记录了1.85～1.95Ga的麻粒岩相变质事件,暗示着胶-辽-吉造山/活动带更有可能穿越郯庐断裂,向鲁西南延伸至蚌埠-霍邱一带及其以西的第四系覆盖区之下的变质基底。而辽南地块和狼林地块大量1.85～1.95Ga变质热事件和1.8～1.9Ga、～2.1Ga两期岩浆事件的记录,则表明辽南地块和狼林地块（至少是一部分变质基底）曾卷入到胶-辽-吉古元古代构造演化事件之中。有关胶-辽-吉古元古代造山/活动带构造演化过程及其形成的大地构造背景,目前有三种构造模式,包括：裂谷开启-闭合模式、弧（陆）-陆碰撞模式和先裂谷-后碰撞造山演化模式,然而,带内异常复杂的巨量火山-沉积岩系的物质组成、多期/多阶段的岩浆作用事件、多种变质作用类型和十分复杂的变质演化P-T-t轨迹样式、多期/多阶段复杂的构造变形特征,难以采用上述任何一种构造演化模式来加以合理解释。由此可见,有关胶-辽-吉古元古代构造/活动带南侧边界需要进一步准确厘定,有关狼林地块和辽南地块的构造归属,特别是胶-辽-吉造山/活动带在古元古代构造演化的动力学过程及其形成的大地构造背景还有待进一步深入探讨。

内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区古元古代孔兹岩系年代学研究

乌拉山-大青山孔兹岩系岩石出露于华北克拉通孔兹岩带中段,是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化历史的一个重要窗口。研究区孔兹岩系岩石包括堇青石榴黑云二长片麻岩、夕线堇青石榴黑云二长片麻岩、紫苏石榴黑云片麻岩和石榴长英质粒状岩石,系统的岩相学观察显示多种典型的减压反应结构。阴极发光图像特征显示乌拉山-大青山孔兹岩系岩石均存在大量继承性碎屑锆石和变质增生锆石,其中继承性碎屑锆石形态复杂,多显示典型岩浆结晶环带,标志着源区物质主要来源于岩浆岩。变质锆石为新生的单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石核生长,内部结构均匀,整体的Th/U比值较低。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该区孔兹岩系岩石的继承性碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在2400～2500Ma、～2300Ma和2000～2100Ma,进而可限定其最老沉积时代应为～2000Ma,表明乌拉山-大青山孔兹岩系的原岩形成时代为古元古代中期。乌拉山-大青山孔兹岩系中典型的变质锆石记录其变质时代为1850～1950Ma,并显示～1950Ma和～1860Ma两组年龄峰。结合前人对内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区高级变质地体的变质作用、构造演化和同位素年代学的研究结果,综合判断该期变质事件与古元古代华北克拉通西部陆块内北部的阴山陆块和南部的鄂尔多斯陆块之间的俯冲-碰撞并折返抬升至地表的动力学过程有关,其中～1950Ma代表了陆-陆碰撞形成孔兹岩带的初始阶段,而～1860Ma则代表了其折返抬升的时代。

华北克拉通北部地区古-中元古代富碱侵入岩年代学及意义

本文报道华北克拉通北部燕辽三叉裂堑系和辽-吉拗拉谷内一系列古-中元古代富碱侵入岩的锆石U-Pb年龄。这些岩体整体呈近东西向分布,与该地区同期发育的其他非造山球斑花岗岩、斜长岩和大红裕组火山岩都形成于拉张性构造环境,并构成了一条长近千公里的迄今国内外最古老的富碱侵入岩带。该富碱侵入岩带具有东部较老(＞1．8Ga)和西部年轻(1．7Ga左右)的特点,它提供了华北克拉通在1．85～1．70Ga期间处于裂解构造格局的最好证据,丰富了全球性前寒武纪超大陆裂解的研究内容。

吕梁-五台地区晚太古宙—古元古代花岗质岩石锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

报道了五台地区一个晚太古代片麻状富钾花岗岩的锆石U-Pb年龄为2509±7．4Ma。该年龄与前人获得的年代学数据一起,进一步限定了晚太古期间五台-吕梁地区与俯冲有关的弧岩浆活动的年代框架。为了探讨晚太古宙—古元古代不同类型的花岗岩的源区性质和演化,特别是当时的陆壳增生机制和古老陆壳性质,本文在锆石U-Pb年代学的基础上对相应的锆石进行了细致的Hf同位素原位测量。结果表明,晚太古代片麻状花岗岩可能代表发育在古老克拉通(东部陆块?)上的弧岩浆作用产物。碰撞后(1．8 Ga)花岗岩的形成与加厚的造山带发生垮塌性伸展有关,后者导致幔源物质底侵,并引起下地壳物质的部分熔融而形成花岗质岩石。这些壳源花岗质岩浆再以不同比例与幔源岩浆混合而形成吕梁-五台地区成分复杂的碰撞后岩浆岩(花岗质为主)。锆石Hf同位素还表明,吕梁-五台地区可能存在老于2．7Ga的古老克拉通物质(2．9Ga?),虽然目前还没有发现这么老的碎屑锆石。

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩的Nd、Sr、Pb同位素地球化学:岩石圈地幔富集的证据

华北克拉通北部古-中元古代富碱侵入岩主要分布在燕辽三叉裂堑系和辽吉拗拉谷中及附近,为一套高碱高钾的基性-中性岩,以正长岩类为主。本文通过开展系统的 Nd、Sr、Pb 同位素研究,发现所有岩体岩石均以高负ε_(Nd)(t)为特征,ε_(Nd)(t)=-3.4～-7.5,平均值为～4.8,这与研究区古-中元古代基性-超基性岩石的 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4～-8) 一致,与燕辽裂堑系发育的偏碱性火山岩 Nd 同位素特征(ε_(Nd)(t)=-4.3～-8.9)也比较相似,表明它们的物质来源相似,都与富集地幔有关。Sr 同位素初始比值(^(87)St/^(86)Sr)_i比较低,主要变化在0.7028～0.7053之间,平均值为0.7041。钾长石铅同位素组成普遍较低,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)pb/^(204)Pb、^(208)Pb/^(204)Pb 比值变化范围(梁屯-矿洞沟岩体除外)分别为14.500～15.70l、14.887～15.150和34.178～36.537,平均值分别为14.968、14.984和35.057。在ε_(Nd)(t)-ε_(Sr)(t)图解上,所有岩体的投影点均在地幔演化趋势线附近,比较接近 EMI 型富集地幔端员,暗示它们的物质来源与 EMI 型富集地幔有关;钾长石 Pb 同位素模式图也说明这些岩体物质来源与地幔和下地壳有关。通过两端员混合模拟,揭示了岩浆演化过程中存在少量的下地壳物质混染,平均约14%左右。从2.5Ga 左右开始华北克拉通岩石圈地幔的亏损程度逐渐变小,在2.2Ga 左右局部呈现富集性特征,1.85Ga时整个岩石圈地幔已经完全转变为富集性,之后富集程度越来越高。推测早期俯冲携带的壳源物质以及后期地幔流体的交代作用可能是岩石圈地幔逐渐转变为富集性的原因。

朝鲜半岛西北部古元古代高温变质-深熔作用：宏观和微观岩石学以及锆石U-Pb年代学制约

朝鲜半岛左接中国大陆右连日本岛链,其地质位置重要不言而喻,对其区域地质演化历史和构造属性的准确厘定,直接关系到对整个东北亚地质的全面理解和认识。本文对朝鲜半岛狼林地块西部的南浦群和甄山群的相关岩石进行了研究。野外露头、手标本和岩相学观察表明,南浦群和甄山群岩石保存了深熔作用的宏观和微观证据,矿物组合以及矿物间的反应结构表明南浦群和甄山群混合岩经历了角闪岩相到麻粒岩相的变质作用,并且在晚期熔体结晶过程中发生了逆反应或退变质过程。7件样品的锆石U-Pb定年结果显示,朝鲜半岛西北部地区在古元古代经历了多阶段（期）的变质和深熔作用过程。南浦群岩石在1917Ma可能经历了第一阶段（期）变质作用,在1877～1855Ma经历了第二阶段（期）变质深熔和石榴石持续生长,熔体冷却结晶时代为1842Ma。甄山群样品给出的变质深熔和石榴石生长的时代为1841～1830Ma,1785Ma可能代表深熔作用中抽取的熔体冷却的时代。但是,为何南浦群和甄山群样品记录的变质和深熔作用时代显示较大的差异,尚需更进一步的研究。综述前人研究成果可知,狼林地块与华北克拉通东部辽吉活动带,在变质和深熔作用类型方面存在不同之处,然而它们所记录的古元古代高温变质-深熔时代的一致性,表明二者可能至少在古元古代之前就形成了统一的大陆。

阿尔金和东昆仑新太古—古元古代火山岩及变泥质岩成分对比及地质意义

利用1∶25万区域地质调查工作所获新太古—古元古代变泥质岩类岩石地球化学资料,以变泥质岩与同时代火山岩物源成因关系,探讨阿尔金和东昆仑造山带古老基底原始古陆系统的隶属问题.结果得出:新太古—古元古代时,阿尔金和东昆仑两造山带基底属同一古陆系统的不同部分.在此基础上,结合前人研究成果,初步提出塔里木、柴达木、阿尔金及东昆仑应为同一古陆体系或古陆块.

鄂东南地区存在古元古代—太古宙基底——来自铜鼓山岩体锆石U-Pb-Hf同位素的证据

对鄂东南地区位于毛铺-两剑桥断裂带上的铜鼓山岩体进行了野外地质及镜下显微研究及岩石化学分析，重点分析了其中锆石U—Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明铜鼓山岩体为石英闪长玢岩，岩体形成于（147±2．6）Ma，属晚侏罗世-早白垩世，与鄂东南地区其它岩体年龄具有一致性。铜鼓山岩体中存在的大量继承锆石。分析的4个继承锆石形成于古元古代晚期1798～1888Ma。继承锆石具有高的Th／U比值和极其相似的Lu-Hf同位素组成，表明它们捕获于同-火成岩。这表明鄂东南地区存在古元古代基底。这些古元古代继承锆石低的εHf（t）值和冥太古代的Hf同位素两阶段模式年代暗示古元古代克拉通化是在太古宙基底上发展的。鄂东南地区和扬子陆块其它众多地区一样存在古元古代-太古宙基底。扬子陆块古元古代-太古宙基底极可能从四川盆地、鄂西崆岭和郧西地区东延至鄂东南地区。

两广云开隆起区存在中-古元古代基底的年代学证据

颗粒锆石U-Pb年龄测定显示，粤西罗定盆地南缘地区残斑岩脉和花岗斑岩脉的源区物质较复杂，包含1713Ma、1737Ma、2165Ma和2494Ma的物质。这些同位素年龄数据是云开隆起区存在中-古元古代基底的一个间接证据。

琼中古-中元古代变质基性火山岩地球化学特征

琼中斜长角闪(片麻)岩为变质的古-中元古代基性火山岩,属于高铝和低钛的高钾钙碱性玄武岩系。其LILE和LREE明显富集,HFSE相对亏损,具有典型岛弧玄武岩特征。微量元素、Sm-Nd同位素组成还揭示其岩浆源区偏离原始地幔,但未受成熟地壳物质的明显污染,是消减带上部地幔楔与俯冲洋壳析出的流体二元混合物部分熔融的产物。古-中元古宙时期,海南地块可能经历了由拉张到挤压的地球动力学转变,早期拉张阶段形成琼西洋脊型和过渡型拉斑玄武岩,中晚期强烈俯冲作用形成琼中岛弧高钾钙碱性玄武岩,该俯冲期与华南统一地块古-中元古宙板块俯冲时期相对应。

古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制:来自青城子地区花岗岩体年代学与地球化学特征的制约

胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山带,巨量古元古代火山-沉积岩系和中酸性侵入岩体及少量镁铁质岩体发育其中。这些古元古代地质体形成后经受了多期岩浆/变质事件的改造,因此给该地区的前寒武纪研究带来很大的困扰。青城子地区位于胶-辽-吉带中段,以发育大量金、铅锌、银矿床受到广泛关注。尽管该地区经历了古元古代、中元古代-中三叠世和晚三叠世多期的构造-岩浆事件,但仍可以通过岩石学和年代学工作识别出数个古元古代花岗岩体,这些岩体为探讨古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制提供了制约。本文仅选取该地区两个不同岩相的古元古代后造山花岗岩体进行了系统研究。锆石U-Pb年代学研究表明,大顶子岩体形成于1884±5Ma,并保留大量~2.1Ga继承锆石,而卧龙泉岩体形成于1878±4Ma,误差范围内与大顶子岩体一致。大顶子岩体高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)、低K_(2)O和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,表现出类似高铝埃达克质岩石的特征。卧龙泉岩体同样具有高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,但具有明显高的K_(2)O含量,并不具备埃达克质岩石的地球化学特征。综合分析认为大顶子岩体形成于加厚下地壳的部分熔融,而卧龙泉岩体形成于下地壳部分熔融产生的熔体,并添加了少量来源于富集地幔的富闪岩浆,二者均对应于胶-辽-吉构造带由碰撞造山阶段向造山后伸展阶段的转折时期。