南苏鲁超高压变质地体中罗迪尼亚超大陆裂解事件的记录

通过苏鲁超高压变质地体南部不同类型超高压变质岩石的原岩重塑,揭示超高压变质岩的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动陆缘拉伸构造环境。中国大陆科学钻探主孔中不同类型超高压变质岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年表明,花岗质片麻岩原岩年龄为780-680Ma;榴辉岩、石榴角闪岩的原岩年龄为765—730Ma,副片麻岩中包含了730Ma、680Ma、621Ma和较年轻的继承性碎屑锆石和结晶锆石年龄。结合前人的研究成果表明,苏鲁超高压变质地体南部正片麻岩类和榴辉岩的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆活动为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代裂解事件的产物,而副片麻岩的原岩为新元古代-古生代时期形成的扬子被动陆缘的沉积-火山表壳盖层,它们与结晶基底一起在240- 220Ma期间经历了超高压变质作用。

IGCP440“罗迪尼亚超大陆汇聚与裂解”项目2003年度工作进展

借助于最新的地质、同位素年代学、地球化学和航空地球物理资料,对全球各地原属于罗迪尼亚大陆组成单元的构造环境、地质事件特征及其演化历史进行了探讨,并提出一些新见解和成因模式。认为东欧克拉通在1.7～0.9 Ga 有复杂的演化历史;一个新的劳仑古陆和西伯利亚的重建发生在1 050～1 000 Ma;中、新元古代南美洲造山拼贴的岩石构造历程构成南美陆台的西部边界;非洲克拉通是古元古代/太古宙陆块汇聚收敛的结果;东南极的一部分在中元古时期附属于非洲南部;印度西北的新元古代长英质岩浆事件构成了罗迪尼亚大陆的西部边缘;前格林威尔时期的劳仑古陆已被确定为古元古代末期的一个主要大陆;在罗迪尼亚大陆中,华南可能位于劳仑古陆南部和澳大利亚东部之间;塔里木克拉通和扬子克拉通相连接或邻近。据此检验了关于Pisarevsky提出的罗迪尼亚超大陆汇聚和裂解的新模式。新模式提出初始裂解是沿着劳仑古陆的西部边缘,与大西洋北部相类似。同时认为一些大陆(印度、刚果/圣·弗朗西斯科)可能不是罗迪尼亚超大陆的组成部分。

内蒙狼山北部古元古代变质花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学——哥伦比亚超大陆裂解事件的岩浆记录

内蒙狼山宝音图地区前寒武纪地质体由古元古代宝音图群、片麻状花岗岩、混合岩和斜长角闪岩等组成。锆石LA-MC-ICP-Ms U-Pb测年获得了宝音图变质花岗岩的形成年龄为1644±11Ma^1710±20Ma。岩石学、地球化学研究表明片麻状钠长花岗岩具有高Si O_2(77.08%~79.96%)、高碱(K_2O+Na_2O)(4.46%~7.26%),低Ti O_2(0.088%~0.17%)、MgO(0.036%~0.37%)、Ca O(0.17%~1.19%)及中等Al_2O_3含量(12.12%~14.10%);Na_2O>>K_2O,A/CNK为0.88~1.09<1.1,属弱铝质;里特曼指数б=0.54~1.55<1.8,表明属于钙质系列;10000Ga/Al=3.43~12.46(均值为5.18>2.6)及较高的含铁指数[Fe O/(Fe O+MgO)=0.57~0.94],显示了低钾钙性A型花岗岩的特点。片麻状二长花岗岩具有高Si O_2(73.65%~77.63%),低Ti O_2(0.11%~0.27%)、MgO(0.25%~0.80%)、Al_2O_3(11.68%~12.72%)、Ca O(0.24%~0.99%)含量,基本与片麻状钠长花岗岩相近;同时具有高碱(K_2O+Na_2O)含量(6.84%~9.31%),低的Na_2O/K_2O比值(0.53~1.62),钾含量明显高于与片麻状钠长花岗岩;A/NCK为0.96~1.86,б=2.06~2.80<1.8~3.3为钙碱性系列,显示高钾钙碱性A型花岗岩的特点。两类片麻状花岗岩均具有稀土总量较高,轻稀土富集而重稀土亏损的特征,具有明显Eu的负异常;构造判别图解均指示为陆内非造山型A型花岗岩。全岩同位素分析表明具有弱富集-亏损的同位素组成,其中ε_(Nd)(t)为小的负值到小的正值(-4.91^+2.41),两阶段Nd模式年龄t_(DM2)为1.95~2.58Ga;锆石ε_(Hf)(t)均为正值(+1.5^+8.0),两阶段Hf模式年龄t_(DM2)(1.73~2.31Ga),Nd-Hf模式年龄均高于其形成年龄,揭示源自古元古代新生下部陆壳物质的部分熔融,并有少量幔源物质的加入。与华北北缘、欧美大陆的古元古代非造山作用形成的岩浆岩相似,宝音图变质花岗岩时代上与哥伦比亚超大陆的裂解事件(1.7~1.6Ga)具有一致性,可能是全球哥伦比亚超大陆裂解事件的构造岩浆响应。

从罗迪尼亚到冈瓦纳超大陆——对新元古代超大陆研究几个问题的思考

概略介绍了中—新元古代罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆研究工作取得的主要进展 ,简要总结了中国中部年轻造山带和相邻克拉通区新元古代早期陆块汇聚和嗣后所发生的裂解地质记录的特征和时代 ,指出中国新元古代重大热构造事件所发生的时间滞后于北美格林威尔造山运动 ,二者不是同一时代。同时根据中国西部已获得的不少 60 0～ 5 0 0Ma之间的同位素年代学信息 ,强调不应忽视泛非期超大陆事件对我国西部地区的影响。在研究中国大陆新元古代地质时 ,应通过比较大地构造地质学的研究 ,立足于中国的实际 ,重视全球构造研究 。

东南极普里兹带多斯变质作用及其对罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆重建的启示

东南极普里兹带是一条经受格林维尔期和泛非期高级构造热事件影响的多相变质带,其构造演化过程与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的形成密切相关。新的岩石学和年代学资料表明,普里兹带中的格林维尔期高级变质作用是区域性的,并经历了>970Ma和930～900Ma两个演化阶段(期),变质条件达到相对高温高压的麻粒岩相。格林维尔期造山作用起始于活动大陆边缘或岛弧环境下的岩浆增生,最后发展到陆陆碰撞,从而使印度、东南极西陆块和非洲的卡拉哈里克拉通拼合在一起,构成了罗迪尼亚超大陆的重要组成部分之一。普里兹带中的泛非期高级变质作用并不象前人认为的那样只发生在中低压麻粒岩相条件下,而是达到高压麻粒岩相,并具有近等温减压的顺时针P-T演化轨迹。格林维尔期变质先驱的普遍存在说明泛非期碰撞造山事件主要叠加在印度-南极陆块东缘的基底杂岩之上,所以其主缝合线的位置应该在现今普里兹带的东南方向,并可能向南极内陆延伸到甘布尔采夫冰下山脉。对不同类型岩石的精细定年揭示,普里兹带中泛非期造山作用过程从570Ma一直持续到490Ma,这与东非造山带的晚期碰撞阶段大致相吻合。因此,冈瓦纳超大陆的最后拼合可能是通过西冈瓦纳、印度-南极陆块和澳大利亚-南极陆块等三个陆块的近于同期碰撞来完成的。

华北陆块对Rodinia超大陆的响应及其特征

研究揭示华北陆块 130 0～ 10 0 0Ma和 80 0～ 6 5 0Ma都存在比较弱的岩浆 -变质事件,它们可能对应于华南陆块的碰撞(四堡运动)和裂解事件。华北陆块的四堡期蛇绿混杂岩可能只见于新元古代秦岭造山带中。秦岭造山带北缘识别出了一些花岗质侵入体,它们具有碰撞或碰撞后花岗岩的特征。华北陆块北缘的火山沉积岩系不具有离散边界杂岩的特征,它们可能揭示了大陆边缘或者大陆伸展过程。华北陆块与 80 0～ 6 5 0Ma事件相关的岩石主要为来自富集地幔的基性岩墙和来自陆内裂谷的沉积岩,它们很可能与Rodinia裂解有关。沉积学和古生物学特征表明元古宙华北陆块不同于华南陆块,而与西伯利亚陆块相似。据此可以认为华北陆块是Rodinia超大陆的一部分,它位于超大陆的边缘,可能不与华南陆块紧邻,而与西伯利亚陆块较近。

华北克拉通元古代的三次伸展事件

本文根据作者在山西、河北一带获得的三组元古代年龄数据,即基性岩墙群1.885Ga的Rb-Sr等时线年龄;太古代地层大面积钾质交代的^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄1.262Ga和^(40)Ar-^(39)Ar等时线年龄1.274Ga;以及基性岩墙群0.731～0.601Ga的K-Ar稀释法年龄。结合前人研究资料,作者认为华北克拉通存在1.8～1.7Ga,1.3～1.1Ga,和0.8～0.7Ga三次伸展事件,它们之间相隔0.5Ga。最后一次伸展事件可以延续到晚元古代末。文章最后提出了华北克拉通这三次事件与全球超大陆裂解事件是否响应和如何响应的问题。

华北克拉通北部13.3～13.0亿年基性大火成岩省与稀土-铌成矿事件

在华北克拉通北部燕辽裂陷槽中元古代沉积地层内有大量辉绿岩床侵位。野外调查及剖面测量结果表明,燕辽地区辉绿岩床累计厚度为50~1 800m,分布面积超过了12万km2。对燕辽地区已发表的18个侵入高于庄组、雾迷山组、铁岭组及下马岭组等不同层位内辉绿岩样品的斜锆石SIMS及TIMS 207Pb/206Pb年龄统计结果表明,这些岩床的侵位年龄变化于1.33~1.30Ga左右,其峰期年龄为1.32Ga,说明这些大规模辉绿岩床侵位于1.32Ga左右。岩石地球化学分析结果显示,燕辽辉绿岩具有相似的板内拉斑质地球化学特征。因此,燕辽辉绿岩床构成了一个基性大火成岩省,被命名为燕辽大火成岩省(Yanliao large igneous province)。辉绿岩床与沉积地层接触关系调查结果显示,燕辽大火成岩省的侵位伴随有前岩浆期抬升,表现为下马岭组与长龙山组之间的平行不整合,抬升开始的时限为1.35~1.34Ga。在全球已经报道的大火成岩省中,燕辽基性大火成岩省在产状、形成时代、岩性组成及地球化学特征等方面与北澳大利亚McArthur盆地内1.32Ga Derim-Galiwinku基性大火成岩省有明显的相似性,并且这两个地区中元古代沉积地层组合及时代也非常相似,特别是岩床侵入的最顶部层位均为一套以黑色页岩为主的沉积组合(燕辽的下马岭组及北澳大利亚的Roper群Velkerri组)。这种相似性特征结合古地磁资料说明,在哥伦比亚(奴那)超大陆重建中,华北克拉通东北部与北澳大利亚克拉通北部是相邻的,而华北克拉通的燕辽及北澳大利亚克拉通的Derim-Galiwinku大火成岩省可能属于一个被大陆裂解所分开的统一的大火成岩省。以约1.32Ga基性大火成岩省为标志,华北克拉通从哥伦比亚(奴那)超大陆发生了裂解,导致燕辽基性大火成岩省与Derim-Galiwinku基性大火成岩省相分离开。白云鄂博矿区富稀土-铌白云质大理岩野外地质调查、锆石Th-Pb定年及锆石包体及微量元素组成分析结果表明,白云鄂博矿区富稀土-铌白云质大理岩("H8"或菠萝图白云岩)主体是侵位于1.30Ga左右的火成碳酸岩岩床,并且火成碳酸岩的结晶伴随着大规模稀土-铌成矿事件。白云鄂博矿区火成碳酸岩及稀土矿化的形成时代与华北克拉通北缘燕辽基性大火成岩省的侵位时代相接近,其形成也可能与华北克拉通北缘从哥伦比亚超大陆的裂解有关。

华北克拉通新太古代末超大陆拼合及古元古代末-中元古代裂解

华北克拉通在形成和演化中经历的最重要的地质事件发生在 ２ ６００～２ ４００和２ ０００－１７００ Ｍａ期间（简称 ２５亿年地质事件和 １８亿年地质事件）．提出这两个事件的实质是：古老的微陆块以规模较小的板块构造形式拼合成超大陆，以及超大陆受古地幔柱构造的影响再裂解成不同的陆块．

沉积岩型层状铜矿床研究进展

沉积岩型层状铜矿床是全球第二重要的铜矿类型,重要性仅次于斑岩型铜矿床。并且,它们常伴生一定规模的钴、银、铅、锌、铀、金、铂族元素等其他金属资源。其矿体通常呈层状、似层状发育在沉积盆地的还原性岩石或地层中。大多数沉积岩型层状铜矿床形成于围岩的成岩作用或者成岩晚阶段,但也经常会受到成矿后变质作用、变形作用的改造,发生成矿物质的活化一再沉淀。原生成矿作用的发生通常要经历成矿流体(低温、中—高盐度、含硫)在矿体下盘的红层中持续、长期的循环,萃取铜等金属元素,随后沿着盆地边界断裂迁移至盆地还原性地层中或者被迁移的还原性物质(石油、天然气)还原而发生铜等成矿物质的沉淀。超大规模的层状铜矿化可能对应地球地质历史时期特殊的地质事件和地质条件,其中包括超大陆裂解、炎热干旱的古气候、大氧化事件以及冰期和富镁的海洋等。

张八岭群火山岩地球化学特征及其构造学意义

安徽滁州张八岭地区的张八岭群分为2组。一是下部北将军组,以千枚岩和片岩为主;二是上部西冷岩组,主要为一套变质火山岩系。张八岭岩群的细碧-石英角斑岩系主要发育于西冷岩组中,具多旋回特点。细碧-石英角斑岩系以石英角斑岩为主,细碧岩次之,角斑岩类稀少。该岩系的火山岩富碱、富钠,具双峰值特征,其主量元素、微量元素和稀土元素地球化学特征表明,它形成于非造山张性环境,为裂陷槽,是与晚元古代罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解有关的岩浆作用的产物。