华北克拉通孔兹岩带中段大青山—乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩年代学及地球化学研究

大青山——乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩主要由角闪二辉麻粒岩、含榴角闪二辉麻粒岩和黑云角闪二辉麻粒岩所组成,并以变形岩墙和不规则透镜体形式赋存于富铝片麻岩和花岗质片麻岩之中。立甲子基性麻粒岩中变质锆石含有单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+斜长石(Pl)+磷灰石(Ap)的包体矿物,与寄主岩石——基性麻粒岩矿物组合及其化学成分十分一致,相应的207Pb/206Pb表面年龄变化于1933±39Ma～1834±40Ma,加权平均年龄为1892±7Ma(MSWD=0.50,n=46),应代表立甲子基性麻粒岩原岩经历中低压麻粒岩相的变质时代。在变质过程中,以大离子亲石元素(K、Na、Sr、Rb)为代表的活动元素发生了显著的改变;而高场强元素(Nb、Zr、Ti)和稀土元素基本无变化,保持稳定。立甲子基性麻粒岩原岩属于拉斑玄武质岩石系列,其SiO2集中变化于45.58%～51.40%,Mg#值集中介于41～54之间;在球粒陨石标准化稀土配分图中,立甲子基性麻粒岩具有平坦型的稀土配分曲线特征((La/Yb)CN=1.30～1.51),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.93～1.04)。与显生宙岛弧拉斑玄武岩类似,立甲子基性麻粒岩所有样品皆具有Nb、Zr、Ti负异常特征。综合分析认为,立甲子基性麻粒岩原岩形成于2450～1930Ma,并于～1900Ma经历中低压麻粒岩相变质作用的改造,其主量元素和微量元素组成具有岛弧拉斑玄武质岩石的地球化学特征,其原岩可能是板块汇聚动力学背景下,岛弧构造环境中形成的辉长岩或辉绿岩。

内蒙古中部大青山—乌拉山地区孔兹岩系的变质地层结构及动力学意义

通过对内蒙古大青山—乌拉山地区高级变质杂岩的研究发现,区内孔兹岩系先后遭受到近水平顺层滑脱变形、穹-褶构造和近东西向陡倾叶理带的改造。由于近水平顺层滑脱变形,这些变质地层发生“岩层缺失、隔层相触”,在空间上表现为近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的变质地层结构,而后期近东西向陡倾叶理带的叠加,又使得这些变质地层在空间上以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露,各变质地层单位之间及与其他变质岩系之间显现出“犬牙交错、参差产出”的特征,从而显示出十分复杂的变质地层结构。可以确定,区内孔兹岩系至少经历了2个造山旋回,近水平顺层滑脱变形构造及对应的变质地层结构是早期造山旋回后期阶段的产物,而近东西向陡倾叶理带及相应的变质地层结构则属于后期造山旋回。

高级变质区岩石地层系统建立的思考与实践——以内蒙古大青山—乌拉山地区为例

作者通过两个项目的区域地质调查研究,在大青山—乌拉山及其邻区重建了早前寒武纪地层系统,将新建的美岱召岩群列入古元古代。对区内高级变质岩石地层进行重组,在麻粒岩系中划分了2个岩组,归并为桑干岩群,将乌拉山岩群划分为上、下两个亚岩群,下亚岩群片麻岩系,上亚岩群相当于集宁群,可称孔兹岩系。提出本区高级变质区的主期构造是穹形构造与穹间褶皱群构造组合样式(简称“穹—褶”构造),确立了大型顺层滑脱构造系统是决定高级变质岩石地层空间分布、组成特征和相互关系的关键因素,提出了研究高级变质岩石地层系统建立的方法与步骤。

大青山-乌拉山变质杂岩带大南沟地区含榴尖晶黑云钾长片麻岩成因及其形成的P-T条件

大南沟贫硅的含榴尖晶黑云钾长片麻岩出露于华北克拉通西北部大青山-乌拉山变质杂岩带(孔兹岩带)中,主要以大小不等的透镜状和互层状产于石榴长英质粒状岩石和石榴堇青夕线黑云二长片麻岩中。本文通过岩相学、变质反应、成因矿物学、矿物化学以及相平衡模拟的综合研究,揭示含榴尖晶黑云钾长片麻岩的成因机制及其形成的P-T条件。研究表明,大南沟含榴尖晶黑云钾长片麻岩内尖晶石的Zn含量极低(XZn=Zn/(Fe2++Mg+Zn)<0.006)。含尖晶石的后成合晶微域反映峰后退变条件下局部的再平衡过程,其中石榴石分解形成的钾长石+尖晶石±斜长石后成合晶是由Grt+Sil+Melt→Kfs+Spl+Pl反应形成的。而细粒尖晶石-刚玉-磁铁矿矿物组合及相应的退变结构是在晚期降温和氧化作用下,通过反应Splss+O2→Spl+Mag+Crn分解形成的。相平衡模拟结果表明含榴尖晶黑云钾长片麻岩峰期矿物组合为Bt+Grt+Spl+Mag+Sil+Kfs+Pl+Liq,稳定的温压条件在830～870℃和8.3～8.6kb,位于夕线石的稳定域。

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。

内蒙古乌拉山-大青山地区变泥质岩的地球化学特征及构造意义

乌拉山-大青山地区位于华北克拉通西北缘孔兹岩带的中段,该地区出露大面积的古元古代高级变质表壳岩系岩石,例如夕线（堇青）石榴二长片麻岩、石榴黑云二长片麻岩、黑云长英质片麻岩、石榴石英岩、大理岩、磁铁石英岩和钙硅酸盐岩等。其中该地区典型的变泥质岩石（夕线（堇青）石榴二长片麻岩和石榴黑云二长片麻岩）多以似层状产出,夕线（堇青）石榴二长片麻岩含有大量的石榴石、夕线石和/或堇青石,并保留典型的堇青石反应边结构。岩石地球化学研究结果表明上述变泥质岩石样品明显富Al2O_3,属于过铝质岩石,其平均化学成分与上地壳平均值较为接近。样品的稀土配分型式具有中等程度的轻重稀土元素分异,轻稀土明显富集和弱铕负异常的特征。微量元素蛛网图显示变泥质岩石样品富集大离子亲石元素如Rb和Ba,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,且Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。多种原岩判别图解显示其原岩为一套富铝粘土岩及杂砂岩,且成熟度较低,为近源沉积。多数样品的CIA值低于太古宙后澳大利亚平均页岩和北美页岩的CIA值,反映其源岩经历了中等程度的风化作用。物源以上地壳的长英质成分为主,可能有古老沉积物的加入。多种构造判别图解表明研究区样品形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境。结合前人对孔兹岩带出露的变泥质岩石的变质作用研究普遍得到近等温减压型顺时针P-T演化轨迹以及锆石同位素年代学研究结果,综合表明乌拉山-大青山变泥质岩石形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境,中元古代物质（2.1-2.0Ga）为其提供主要的沉积物源,随后卷入-1950Ma华北克拉通西部古老陆块之间的碰撞造山作用,经历了大规模麻粒岩相变质作用,并于1920-1850Ma碰撞后折返至近地表。

大青山-乌拉山地区地质灾害及防治

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用。通过对大青山—乌拉山地区地质环境基础条件以及对研究区地质灾害的调查的分析与研究,文章主要分析了大青山—乌拉山地区常见的地质灾害的类型以及防治措施。

内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的陡倾叶理带——造山作用的产物

内蒙古大青山-乌拉山地区的高级变质杂岩是华北克拉通北缘西段怀安-贺兰山麻粒岩相地体的一部分,以孔兹岩系的发育为特征.这些高级变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用改造,构造特征十分复杂.近年来的研究发现,近东西向陡倾叶理带是该区高级变质杂岩中保存完好的一种主要构造形式,规模巨大,以密集的近东西向陡倾叶理和直立褶皱的发育为特征,反映了地壳挤压收缩环境下的纯剪切变形,其上叠加了深构相右行走滑剪切带.陡倾叶理带形成于角闪岩相-角闪麻粒岩相构造环境中,叠加在早期近水平顺层滑脱变形和穹形构造之上,是古元古代末期叠加造山作用的产物.

乌拉山—大青山地区太古宙地层的混合岩化—重熔特征及地质意义

内蒙乌拉山—大青山地区太古界混合岩化—重熔作用 ,随地质时代不同发育特征不同。上太古界乌拉山岩群主要发育重熔条带 ,局部出现重熔 ;中太古界集宁岩群有百分之五十发生了重熔 ;下太古界兴和岩群几乎全部被熔融 ,只残留了部分偏基性的难熔组分。现在的兴和岩群只代表兴和期火山—沉积岩石组合的一少部分。

内蒙古大青山—乌拉山地区孔兹岩系的早期变质地层结构——下地壳近水平顺层滑脱变形的产物

近年来孔兹岩系作为高级变质岩区一套特征性的变质沉积岩石组合而受到广泛关注,但其变质地层结构及其相关的构造作用和构造样式还不为人所了解。通过对内蒙古大青山—乌拉山地区以孔兹岩系发育为特征的高级变质杂岩的研究发现,区内孔兹岩系自下而上由3个岩石地层单位组成:榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组,表现出由细碎屑沉积—碎屑沉积和钙质化学沉积的混合物—镁质碳酸盐组成的沉积旋回。这些变质地层不仅遭受到具有近等温降压顺时针P-T演化特征的麻粒岩相变质作用的改造,同时,还遭受到近水平顺层滑脱变形构造、穹—褶构造和近东西向陡倾叶理带这三种构造形式为主的多期变形的改造。由此,这些变质地层在空间上多以不规则条带状、不规则团块状或透镜状形式出露,同时,各地层单位在空间上具有“犬牙交错,参差产出”,“岩层缺失,隔层相触”的特征。研究结果表明,区内孔兹岩系目前的产出状态及“犬牙交错,参差产出”的特征是穹—褶构造尤其是近东西向陡倾叶理带叠加改造的结果,在消除其改造的影响后可以确定,由于近水平顺层滑脱变形改造的结果,这些变质地层发生“岩层缺失,隔层相触”,在空间上表现为以近水平的长轴近东西向的扁豆体堆叠而成的早期变质地层结构,这是高级变质地层所特有的变质地层结构。