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。

陕西西乡群火山-沉积岩系形成构造环境:火山岩地球化学约束

详细的地球化学解析表明,西乡群火山岩系具有Nb、Ta亏损等弧岩浆系列特征,其中白勉峡组火山岩与一个部分亏损的地幔源区有关,形成于洋内岛弧(或初始岛弧)的大地构造环境。而局限于柳树店-孙家河-三郎铺一带分布的孙家河组、三郎铺组和大石沟组火山-沉积岩系可能为一外来构造移置体,形成于泥盆-石炭纪,与一个活动大陆边缘及加积增生岛弧型地壳裂陷形成的初始弧间盆地环境有关,并在区域上与勉略缝合带相关联,原应为该缝合带的一个组成部分。

浙赣皖交界区新元古代火山-沉积岩系的比较——有关火山作用同期异相的探讨

本文综合野外地质、同位素年代学和岩石地球化学资料,对浙赣皖交界区,即江南造山带东段发育的众多新元古代火山—沉积岩系进行了对比研究。从岩石组合及其大地构造含义和火山作用同期异相的观点加以认识.揭示它们的内在联系,为该区地层单元的清理和归并提供依据。

蓟县中元古界高于庄组沉积岩系及地质意义

天津蓟县元古界剖面具有极高的综合研究价值,而高于庄组在该剖面中居于承上启下的位置。高于庄组在整个中、新元古界剖面中厚度较大,岩石类型多样且成因特殊,主要岩石类型包括碳酸盐岩、泥岩、硅质岩和石英砂岩。碳酸盐岩主要为泥晶灰岩、瘤状灰岩、砂屑灰岩、臼齿灰岩及粉细晶白云岩等。硅质岩包括燧石和沉积石英岩,沉积石英岩具鲕状或砾状结构。仅在本组底部见石英砂岩。上述岩石特征表明,蓟县地区在中元古代长城纪晚期的高于庄期以浅海中深缓坡沉积为主,有短期的潮坪碳酸盐沉积环境,沉积作用受大红峪时期火山物质的影响。臼齿灰岩的存在可能提供华北地区中元古代年代地层学和构造沉积演化研究的新证据。

沉积岩系稀释混合元素丰度关系

本文给出了稀释混合的含义，并进一步对稀释混合进行了分类，再根据二元混合成因岩石元素丰度关系定律，由混合变换式计算出稀释混合元素丰度关系常数。据此，对川北砂岩泥岩岩系的端员组分进行了估计，其结果与地质事实基本吻合。

四川冕宁冶勒变质火山沉积岩系中微古植物的发现及意义

位于扬子地台西缘康滇地轴中段的冶勒变质杂岩体中分布的变质火山沉积岩系，首次发现微古植物化石，计有１１个属３６个种，时代确定为中新元古代蓟县系—青白口系，为岩系的划分及归属提供了依据，证实有褶皱基底的存在。

马松岭铜矿区变火山-沉积岩系形成环境研究

在搜集前人相关测试数据,对龙门山中段马松岭矿区出露广泛的变火山岩及其准同期变辉绿岩、赋矿火山-沉积围岩进行补充采样和测试基础上,通过岩石地球化学研究,认为马松岭矿区变火山-沉积岩系主体为变岛弧钙碱系列,含少量变大洋岛碱性玄武岩和变正常沉积岩,形成环境为张裂岛弧;彭州式铜矿可能是在VMS型矿胚基础上经后期改造而成;与火山沉积岩系准同期的变辉绿岩为岛弧拉斑系列,因受到不断成熟的过渡壳物质混杂,而主体显高铝系列特征。

东秦岭商丹带黑山变质沉积岩系的沉积构造环境

陕西商丹黑山的沉积岩系是一套浅变质沉积岩系，其原岩沉积建造可以分为三个不同的沉积环境的岩石组合，包括Ⅰ岩组的泥岩及碳酸盐岩、Ⅱ岩组的杂砂岩和火山碎屑岩和Ⅲ岩组的石英质砾岩、砂岩及粉砂岩。由下向上，其沉积相从深海相经浊积岩盆地相变化到斜坡滨岸相。特征碎屑矿物组成从火山碎屑经燧石岩屑变化到变质岩岩屑，地球化学特征表现为ＳｉＯ２、Ｅｕ／Ｅｕ＊和（Ｌａ／Ｙｂ）Ｎ依次增加，Ｆｅ２Ｏ３＋ＭｇＯ和ΣＲＥＥ依次减小．以上特征表明黑山沉积岩系并非单一的沉积组合，而是与秦岭区域造山作用过程的俯冲－初始接触碰撞阶段协调一致的同造山沉积。

沉积岩系地层温度场模型及其参数优化识别

研究了石油地质过程中沉积岩系古地温分布情况和有关参数识别问题．给出了包括传导、对流的导热方程及其初始、边界值条件，讨论了该抛物型偏微分方程解的存在性．构造了识别导热率等参数的优化识别模型．依据可分Ｈｉｌｂｅｒｔ空间中双线性型的有界性与强制性等。

陆相火山沉积岩系非金属矿床的地质特征及控矿条件

为讨论陆相火山岩系中由火山岩与沉积岩交互堆积的火山沉积岩系与非金属矿床成因的关系,采用宏观(野外地质观察研究及东南沿海7省非金属矿床地质调查)与微观(岩矿显微镜研究与相关的测试手段)相结合的方法,综合研究了大量地质详查和勘探成果,总结了陆相火山岩系非金属矿床的主要地质特征及控矿地质条件.研究表明火山沉积类型非金属矿床的主要地质特征为:矿体呈层状、似层状产出;矿体厚度、品位变化较稳定;蚀变微弱;矿区内断裂及浅成侵入岩体均未见矿化;含矿火山沉积岩系的韵律旋回明显,含矿构造与火山机构关系密切;含矿岩石主要为沉火山碎屑岩,它与陆地堆积的'干式'火山碎屑岩在不同碎屑块度中的形态和成分不同,如出现石英晶屑的炸裂、玻屑中的撕裂状构造等,物质成分也有改变;其控矿地质条件为成矿温度在50～100 ℃,低压(1×105～n×105 Pa),由于酸碱度不同,从酸性→碱性可形成明矾石、高岭石、叶蜡石、伊利石(近于中性)至碱性的膨润土和沸石等矿床.

内蒙古艾力格庙地区二叠纪火山-沉积岩系的层序、时代及其构造意义

为了查明兴蒙造山带西段二连-满都拉裂陷盆地的充填过程以及其中火山-沉积岩系的时空分布,对西里庙组开展地层层序和同位素年代学研究,探讨盆地形成的构造背景。实测剖面查明,二叠纪西里庙组地层可分为3段,上段和下段为晶屑凝灰岩及流纹质岩屑晶屑凝灰岩,中段为暗色沉积岩,构成独特的火山-沉积岩系。上段流纹质凝灰岩的锆石^(206)Pb/^(238)U年龄为282±2 Ma,代表形成年龄;中段碎屑岩的两组锆石年龄峰值分别为304 Ma和450 Ma,另有1颗锆石的年龄为870 Ma,分别代表最大沉积年龄、早古生代造山带的形成时代和晚元古代基底的年龄。中段碎屑岩的年代学测试结果表明,西里庙组火山-沉积岩系的形成时代为304～282 Ma,其层位应置于哲斯组之下。西里庙组中段沉积地层碎屑锆石的物源分析结果为从中古生代构造挤压过程向晚古生代构造伸展过程转化的沉积响应提供了证据。

浙江早白垩世晚期火山活动与火山—沉积岩系地层划分

系统研究浙江下白垩统“永康群”、“横山组”火山—沉积岩系地层层序，岩石组合，古生物，火山岩同位素年龄和岩石化学、地球化学资料表明：浙江永康群中火山岩成岩时间在距今115～100Ma之间，属早白垩世晚期。火山岩具双峰式特征。大致以江山—上虞和景宁—宁海一线为界，分成衢州—诸暨、永康—宁波、文成—临海3个火山活动带，自西向东火山活动渐次增强，火山活动起始时间稍有后移。根据火山—沉积岩系岩石组合，古生物群特征，火山岩同位素年龄及古地磁资料，提出横山组、中截组、永康群和文成群是早白垩世晚期同一构造发展阶段的产物。

浙江雁荡山地区晚中生代火山—沉积岩系地层归属讨论

浙江雁荡山地区晚中生代火山 -沉积岩系的地层归属 ,存在磨石山群和永康群两种截然不同的认识。本文在详细分析对比了该区与浙东南磨石山群和永康群的地层层序、岩相组合、接触关系 ,古生物组合 ,同位素地质年龄 ,Nd同位素体系特征以及火山构造类型等方面的资料 ,认为除原划为永康群盆地外 ,仅桥下地区有面积不大的永康群 ,其余均为早白垩世早期的磨石山群 ,而不是早白恶世晚期至晚白垩世早期的永康群。特别是在永嘉枫林村北 ,首次发现并证实了不整合覆于震旦系浅变质岩之上的大爽组地层 ,为浙东南沿海晚中生界火山

浙东新昌中生代火山杂岩与火山-沉积岩系特征及其地貌

新昌地处我国东南部,特殊的地理位置使其很好地记录了白垩纪发生在我国东南沿海地区的地质演化过程,尤其是保存了当时地质环境下形成的复合火山杂岩与火山-沉积岩系等地质记录,是我国东南沿海地区该时期地质活动的全息档案馆,同时也是复合型丹霞地貌的代表,在我国地学领域有极高的科学研究价值.在新昌出露的复合火山杂岩包括复合岩体、复合岩墙、复合岩流、岩石包体等,主要出露在儒岙、镜岭、拔茅等地.火山-沉积岩系主要属于红色砂砾岩与凝灰岩的组合,分别发育了不同的地貌,主要分布在穿岩—南岩地貌区、潜溪地貌区、大佛寺解开岩—罗汉洞地貌区等.

三门海游构造火山盆地之火山─沉积岩系层位归属讨论

本文根据天台测区1：5万区域地质调查工作成果，综合测区构造，岩石组合，岩石化学、化石，接触关系特征等资料分析，对三门海游构造火山盆内龙珠山─下路朱一带及芹溪、三门中学等地出露约70km2的火山─沉积岩系地层，进行层位归属讨论。指出海游盆地内龙珠山、里金、下路朱一带及芹溪、三门中学等地出露的火山─沉积岩地层，其层位应归属下白垩统永康群馆头组和朝川组，系属北北东向展布的早白垩世临海断陷地的组成部分。

东秦岭商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

传统意义的刘岭群广泛分布于南秦岭北缘地区,由于特殊的大地构造位置,其一直被视为揭示秦岭造山带早古生代南秦岭构造带和北秦岭构造带汇聚过程的重要窗口.丹凤-商南-西坪地区的刘岭群较山阳-柞水地区的刘岭群变质程度深且变形复杂,分别被称为刘岭群浅变质沉积岩系和刘岭群沉积岩系以示区分.山阳-柞水地区的刘岭群沉积岩系据可靠的古生物化石证据被划归为中泥盆统或上泥盆统,而商丹地区的刘岭群浅变质沉积岩系则无可靠的时代证据,被划归为下古生界.通过对商丹地区浅变质沉积岩系中的石榴二云母石英片岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄研究,获得碎屑锆石年龄谱介于2 598~390 Ma,2个主要峰值年龄段分别为~1.0~0.6 Ga和~0.5~0.4 Ga,3个次要峰值年龄段分别为~2.6~2.3 Ga、~1.71~1.60 Ga和~1.3~1.2 Ga.综合本次及前人研究结果表明:刘岭群浅变质沉积岩系和沉积岩系物源具有双源性,南、北秦岭构造带均为其提供重要物源;商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系最大沉积时限为~390 Ma,该地层最可能形成于中晚泥盆世;刘岭群沉积岩系和刘岭群浅变质沉积岩系可能为同时代沉积物,后期经历不同构造变形,形成于前陆盆地构造环境.

白银地区火山—沉积岩系岩相学特征

白银地区火山—沉积岩系为大陆裂谷火山作用的产物。震旦系火山喷发旋回划分为13个喷发韵律和3个喷发亚旋回,成岩环境为半深海相沉积环境,具古陆壳陆内初始裂谷阶段背景;寒武系火山喷发旋回划分为13个喷发韵律和两个喷发亚旋回,黑茨沟组的成岩环境为半深海相沉积环境,是继震旦纪白银岩群后陆壳进一步拉张裂解的产物,代表了裂谷的发展阶段,香毛山组具海底扩张阶段的大陆边缘裂谷沉积背景。

下扬子地区幕府山组陆缘海-台地黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构特征

黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构研究对于沉积环境恢复、页岩气储层评价和有利储层预测具有重要意义.利用下扬子地区最新完钻的XYZ⁃1钻井资料,综合钻井岩心、岩石薄片、XRD分析、氩离子−场扫描电镜等手段,开展幕府山组细粒沉积岩系的沉积学和孔隙结构研究.结果表明,幕府山组岩性组成以块状、纹层状深色(碳质)泥岩、浅灰色纹层状泥质灰岩、泥晶灰岩为主,夹泥灰岩、云灰岩、陆屑灰岩和白云岩、安山岩、角砾岩等,以含硅质粘土质混合页岩相和含硅质粘土质页岩相为主,属于下扬子海盆的陆架浅海碳酸盐岩台地−深水海湾−潮坪环境.幕府山组黑色细粒沉积岩孔隙类型多样,有机孔为2~200 nm,面孔率为2.86%~15.90%,孔隙分布较均匀,但总体连通性较差,部分与脆性矿物或粘土矿物共生的有机孔分布不均匀.无机孔以粒内孔、粒间孔、溶蚀孔为主,部分为晶间孔和矿物层间孔.除黄铁矿晶间孔外,大部分无机孔均大于2μm,最大可达50μm.细粒沉积岩中的微裂缝广泛发育,构造微裂缝形态复杂,缝宽一般20~500μm,常常被方解石和石英充填.成岩微裂缝长度一般大10μm,缝宽50~200 nm.幕府山组顶部深水海湾相和底部泥坪−蒸发台地相黑色细粒沉积岩TOC含量为2.66%~21.27%,平均值为6.30%,有机孔、无机孔和微裂缝发育,粘土矿物和脆性矿物含量较高,具备优质页岩气储层发育的有利条件.