华北克拉通西南缘汝阳群沉积时代及其地质意义：来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

汝阳群分布在华北克拉通西南缘,位于河南-陕西-山西交界地区,主要为一套未变质的碎屑岩及碳酸盐岩地层,不整合于熊耳群火山岩系之上,其上被洛峪群整合覆盖。长期以来,其地质时代一直存有较大的争议。本文通过对汝阳群下部白草坪组4个石英砂岩样品中的碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb年龄测定,获得的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄分布范围为3 000～1 800 Ma,主要集中在2 600～2 400 Ma之间(约占67%),年龄主峰值为2 550～2 500 Ma,说明其沉积物质主要来源于新太古代末以及古元古代的地质体。其中,最年轻锆石的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb谐和年龄值分别为1 817±22 Ma、1 838±23 Ma、1 924±17 Ma和1 829±28 Ma,说明汝阳群沉积时代不老于1 800 Ma,与其上覆洛峪群中近期获得1 611±8 Ma的年龄相吻合,因此其形成时代应为中元古代早期。     

辽西阜新北部原建平群大理岩系中微古植物化石的发现及其意义

在辽西阜新北部原建平群大理岩系中发现了大量的微古植物化石,经鉴定有５个属,其组合时代为中元古代。这些微古植物化石的发现为确定这些大理岩形成时代提供了可靠证据,并对进一步探讨华北板块北缘古大陆边缘构造演化及整个东北亚地区的前寒武纪地质具有重要意义。     

南秦岭文县地区三河口群微古植物化石的发现及其地质意义

在南秦岭西段文县北部三河口地区,古生代浅变质沉积岩系三河口群分布广泛,前人将其划分为桥头组、屯寨组和洋汤寨组.在其中部的屯寨组中首次发现了微古植物化石,计30多个种属,时代确定为晚震旦世,为三河口群的划分与解体提供了新的依据,证实桥头-康县裂陷盆地是南秦岭新元古代裂陷海槽的组成部分.     

扬子西南缘古元古界亮山组圆盘状化石的发现及其环境意义

通过1:5万区域地质调查研究,首次在滇中易门地区古元古界易门群亮山组发现圆盘状宏体化石,进一步丰富了滇中古元古代早期宏体化石群种类,为扬子西南缘前寒武纪地层大区域对比提供古生物依据.本次的初步报道为从不同角度探索距今2.8～0.8 Ga的地球早期发展、演化历史开启了新窗口;对地球早期的环境演化与生命进化的研究具有重要价...     

华北克拉通南部古元古界熊耳群大古石组碎屑岩的地球化学特征及其地质意义

华北克拉通南部熊耳—中条拗拉谷中广泛发育的古元古界熊耳群火山岩,是华北克拉通结晶基底形成后规模最大、涉及范围最广的火山活动产物,以火山熔岩占绝对优势,沉积岩和火山碎屑岩主要分布在大古石组及马家河组,仅占地层总厚度的43%。本文从沉积学角度,探讨熊耳群火山岩的形成环境及其构造背景。底部大古石组碎屑岩主要由一套砂砾岩、砂岩和泥质岩组成。其岩相学特征表明大古石组自下而上的沉积相为河流相—湖泊相—河流相。自下而上对比大古石组剖面中碎屑岩的地球化学数据(Sr、Ga、V)及相应比值(Sr/Ba、Th/U、Zr/Rb),认为大古石组碎屑岩以陆相沉积(河流相和湖泊相)为主,但中后期伴有海侵作用。通过对其泥质岩的主、微量元素地球化学特征的研究,认为大古石组碎屑岩主要来源于花岗质成分,但混有一定量的基性物质;源岩以太古宙地层为主,可能有古元古代地层的加入,经历了中等程度的风化作用,并快速堆积形成的。大古石组碎屑岩形成于被动大陆边缘环境,代表了古元古代末华北克拉通伸展—裂解事件的开始;熊耳群火山岩则是在被动大陆边缘的裂谷环境发育形成的。     

南秦岭文县地区三河口群微古植物化石的发现及其地质意义

在南秦岭西段文县北部三河口地区，古生代浅变质沉积岩系三河口群分布广泛，前人将其划分为桥头组、屯寨组和洋汤寨组。在其中部的屯寨组中首次发现了微古植物化石，计30多个种属，时代确定为晚震旦世，为三河口群的划分与解体提供了新的依据，证实桥头－康县裂陷盆地是南秦岭新元古代裂陷海槽的组成部分。     

福建泉州晚第四纪盆地沉积的孢粉和微体古生物及其古环境意义

福建泉州晚第四纪沉积物中孢粉,晚更新世以气候适应范围较宽的木本植物花粉占优势,适应温暖湿润气候的蕨类植物孢子较少;早全新世二者含量相当;中全新世蕨类植物孢子增多,木本植物花粉退居第二;晚全新世蕨类植物孢子占绝对优势,木本植物花粉相对减少。草本植物花粉浓度始终不高,但随着时代更新,种类增多。区内微体古生物在晚更新世和早全...     

华北克拉通南缘小秦岭地区新太古代晚期-古元古代晚期岩浆构造热事件:锆石U-Pb-Hf同位素和地球化学证据

为了探讨华北克拉通南缘早前寒武纪形成演化,对华北克拉通南缘小秦岭地区早前寒武纪变质基底花岗质片麻岩开展了SHRIMP U-Pb锆石定年、Hf同位素组成及地球化学组成研究,获得了2个TTG片麻岩样品~2.50 Ga的岩浆锆石年龄和时代相近的变质锆石年龄,岩浆锆石ε_Hf（t）值为0.71~4.37;1个花岗质片麻岩样品的岩浆锆石年龄为~2.30 Ga,ε_Hf（t）值为－1.21~0.11.它们也记录了古元古代晚期变质锆石年龄或显示古元古代晚期构造热事件影响的存在.岩石以轻重稀土强烈分异为特征,大离子亲石元素相对富集,Nb、P、Ti相对亏损.在小秦岭地区首次发现新太古代晚期TTG岩石,并识别出新太古代晚期构造热事件.现有资料支持华北克拉通南缘与华北克拉通其他地区具有类似的早前寒武纪形成演化历史的认识.但是,华北克拉通南缘以2.3 Ga左右岩浆作用十分发育而显示出独特性.      

论赣东北蛇绿混杂岩的时代--来自微体古生物学的证据

赣东北蛇绿混杂岩和变质岩中的硅质岩时代问题已成为研究华南构造古地理的焦点之一。赣东北地区长期以来被地质学界认为属于江南古陆元古宙“板溪群”的范畴。近年来,关于该构造岩系中存在晚古生代放射虫动物群的报道,导致一些学者怀疑该地区传统的构造古地理格局需要重新解释。对此,许多地学工作者提出异议。为了进一步澄清有关地层的时代归属问题,本课题组织了包括古生物学、构造地质学和区域地质调查等领域的跨学科研究人员进行了野外调查和样品的多次重复系统采集;同时,对已发表的资料进行了再分析。本项研究显示,     

华北地块西南缘古元古代花岗斑岩及其构造意义

在六盘山南段陇县固关镇东部出露多个原认为属于中-新生代的花岗斑岩岩体,其中的白家沟花岗斑岩显示古元古 代壳源岩浆活动的记录,属于钙碱性花岗岩系。该花岗斑岩高SiO2 （71.14%~73.33%）,高碱（Na2O+ K2O=7.61%~8.70%）, 富钾（K2O/Na2O=1.21~2.52,平均为2.03）,具有准铝-弱过铝质特点（铝饱和指数A/CNK=0.93~1.09,平均1.00）。稀土元 素配分曲线呈轻稀土强烈富集的典型“海鸥型”样式,具有明显的Eu负异常（δEu=0.44~0.47）。岩石富集大离子亲石元素 K,Rb,Ba,Th,亏损高场强元素Ti,Nb,Ta,具有壳源A型花岗岩的地球化学特征。对该花岗斑岩进行的锆石U-Pb LA-ICP-MS同位素年代测定获得了1 846±32 Ma的上交点年龄,说明花岗斑岩形成于古元古代而不是前人认为的中-新生 代,上奥陶统背锅山组砾屑灰岩实际上是沉积于古元古代花岗斑岩之上。结合区域地质资料研究结果表明华北地块西南缘 在古元古代时期处于强烈的伸展环境,这可能为古元古代贺兰坳拉槽向南延伸至六盘山南段提供了直接的岩石学证据。     

The Late Paleoproterozoic Orogeny in the North China Craton

Granulite TTG and khondalite formations are the two typical types of Precambrian metamorphic basement in the North China Craton. The former belongs to the basement of the Archean craton, while the latter is a Paleoproterozoic metasedimentary rock series. The formation of the TTG rock series took place during the period of 2500 to 2450 Ma, near the end of the Archean, and it has undergone multiple times of metamorphism. The cooling rate of the TTG lower crust is quite low (less than 0.3°/Ma), developed during slow crustal cooling in a rather stable tectonic environment. The khondalite rock series underwent amphibolite- to granulite-facies metamorphism that is isotopically constrained to 2000 to 1800 Ma followed by fast crustal cooling from 2.4° to 3.4°/Ma. Based on the thermal and dynamic features of different types of metamorphic rocks, the tectonic state of the crust, and the obvious change of crustal cooling rate from Neo-Archean to Paleoproterozoic, it is clear that continental orogeny existed in the North China craton between 2000 Ma and 1800 Ma.     

华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义

华北克拉通上存在广泛的古元古代地质记录,尤其是构造岩石组合和同位素年龄资料,显示克拉通上可能存在多条古元古代的汇聚拼合带:如鄂尔多斯地块与华北东部-阴山地块之间的拼合造山带、华北东部地块与狼林地块之间的胶辽造山带以及华北克拉通北缘的安第斯型汇聚边界等.华北克拉通中部地区的古元古代锆石年龄数据统计,显示出2.3~2.4 Ga、2.0~2.2 Ga和1.8~1.95 Ga三组年龄值,暗示华北克拉通古元古代可能存在两个演化阶段:其中古元古代末期(1.8~1.95 Ga)的造山事件已得到了广泛认可,并认为与全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3~2.4 Ga、2.00~2.2 Ga所代表的构造热事件的性质和意义尚不明确.我国古元古代末期有关陆块汇聚的构造热事件以及其后的裂解事件群和地层学记录,与新的国际前寒武纪地质年代表建议的古-中元古代界线一致,这将促进我国特别是古中元古代的前寒武纪研究.     

Late Paleoproterozoic extension and a paleostress field reconstruction of the North China Craton

Mafic dyke swarms and aulacogens are major anorogenic extensional events in the Late Paleoproterozoic North China Craton (NCC). The N–NNW mafic dyke swarms are widespread in the NCC, whose ages span between 1.83 and 1.77 Ga. The similar ages and orientations of  1.8 Ga dyke swarms in the NCC demonstrate that the amalgamated NCC experienced widespread extension at this time.Based on the width statistics of dyke swarms on ten survey lines, an average crustal extension ratio of 0.35% was found for the NCC. The small magnitude of overall extension suggests that the mafic dyke swarms were emplaced into the elastic fractures, and indicates that the NCC had become a brittle plate prior to the emplacement of the mafic dyke swarms.Precisely dated mafic dyke swarms, when used as paleostress indicators, can be employed in the paleostress field reconstruction of Precambrian cratons. Two dimensional finite element modeling (2-D FEM) of the NCC, in which the various blocks were assigned densities and elastic constants, shows that north–south compression favors dyke intrusion along generally N–NW lines, and that deviations in dyke trends can be explained by the effects of boundary constraints and the physical properties of the crust. The best fitting model can be considered a plausible representation of the tectonic force acting on the NCC that produces the intraplate stress field that is most consistent with the observed orientation of dyke swarms. The results of modeling of the Late Paleoproterozoic stress field suggest a common tectonic setting for the emplacement of mafic dyke swarms in the Central Orogenic Zone, Western and East Blocks of the NCC. The results also show that the north–south tectonic forces play an important role in determining the paleostress field in the NCC. The widespread extension of the NCC resulted from the north–south tectonic forces which may be related to the break-up of the Late Paleoproterozoic supercontinent. The paleostress field modeling provides a possible approach to consider the supercontinent paleostress reconstruction and to reveal the mechanisms of the supercontinent break-up.     

Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton: key issues revisited

A recently proposed model for the evolution of the North China Craton envisages discrete Eastern and Western Blocks that developed independently during the Archean and collided along the Trans-North China Orogen during a Paleoproterozoic orogenic event. This model has been further refined and modified by new structural, petrological and geochronological data obtained over the past few years. These new data indicate that the Western Block formed by amalgamation of the Ordos Block in the south and the Yinshan Block in the north along the east-west-trending Khondalite Belt some time before the collision of the Western and Eastern Blocks. The data also suggest that the Eastern Block underwent Paleoproterozoic rifting along its eastern continental margin in the period 2.2–1.9 Ga, and was accompanied by deposition of the Fenzishan and Jingshan Groups in Eastern Shandong, South and North Liaohe Groups in Liaoning, Laoling and Ji’an Groups in Southern Jilin, and possibly the Macheonayeong Group in North Korea. The final closure of this rift system at ∼1.9 Ga led to the formation of the Jiao-Liao-Ji Belt. In the late Archean to early Paleoproterozoic, the western margin of the Eastern Block faced a major ocean, and the east-dipping subduction beneath the western margin of the Eastern Block led to the formation of magmatic arcs that were subsequently incorporated into the Trans-North China Orogen. Continued subduction resulted in a major continent-continent collision, leading to extensive thrusting and high-pressure metamorphism. The available age data for metamorphism and deformation in the Trans-North China Orogen indicate that this collisional event occurred at about 1.85 Ga ago, resulting in the formation of the Trans-North China Orogen and final amalgamation of the North China Craton.     

华北克拉通南缘小秦岭金矿区基性脉岩时代及地质意义

产于太古代-古元古代变质地体中的石英脉型金矿是世界上最重要的金矿类型之一, 大多数金矿区内基性脉岩非常发育, 空间上与含金石英脉密切相关.但目前对基性脉岩与石英脉型金矿的成因联系尚未取得一致认识.以华北克拉通南缘小秦岭金矿区为例, 对典型矿区(东闯、大湖、枪马)采矿巷道内的基性脉岩开展精确的U-Pb年代学研究.4个脉岩样品给出一致的锆石207Pb/206Pb加权平均年龄(1 819±10 Ma, 1σ); 1个样品中的黑云母给出了略微年轻的40Ar/39Ar坪年龄(1 719.0±21.0 Ma, 2σ).定年结果表明: (1)小秦岭金矿区内大量基性脉岩形成于古元古代晚期, 是华北克拉通东西块体在1.85 Ga左右发生碰撞后伸展作用的产物; (2)前人获得的基性脉岩K-Ar和Rb-Sr年龄(187.6~75.9 Ma)可能并非脉岩真实侵位年龄, 而是代表这些脉岩遭受中生代构造-热事件影响的扰动年龄(或冷却年龄).最新的成矿年代学研究结果表明, 小秦岭地区绝大多数金矿床形成于早白垩世130~120 Ma, 大大晚于上述古元古代基性脉岩的侵位时代, 因此两者之间没有成因联系(尽管它们的空间关系十分密切).小秦岭地区是否存在与金矿床同时的晚中生代基性岩浆活动, 对于讨论本区金矿床的矿床成因和成矿构造环境非常重要, 但本文工作尚不能明确回答这一问题, 今后需要对矿区内各期基性脉岩进行系统的同位素定年.      

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。     

华北克拉通北缘隆化地区蓝旗镇古元古代石榴石花岗岩的成因及地质意义

隆化地区蓝旗镇石榴石花岗岩位于华北克拉通北缘中部,与古元古代红旗营子杂岩密切共生。岩石主要由碱性长石、斜长石、石英、石榴石以及少量黑云母等矿物组成。锆石U Pb定年结果表明,石榴石花岗岩的形成时代为1894~1878Ma,属于古元古代中晚期。岩石的SiO2和K2O含量分别介于6409%~7080 %和364%~573 %之间,属于高钾钙碱性到钾玄岩过渡系列;岩石具有较高的Al2O3（1450%~1613%）和较低的CaO（125%~327%）和Na2O（180%~257%）含量,铝饱和指数（ACNK）介于107~134之间,表明该岩体属于S型花岗岩。岩石具有较高的CaO/Na2O比值（>03）,以及较低的Al2O3/Ti2O、Rb/Sr和Rb/Ba比值,指示岩浆源区为贫粘土、富斜长石的砂质岩。锆石Hf同位素分析进一步说明其物源可能是单塔子和红旗营子杂岩经风化作用的产物。蓝旗镇石榴石花岗岩具有与华北克拉通孔兹岩带内S型花岗岩相似的年代学和地球化学特征,结合区域变质岩和岩浆岩资料,本文认为孔兹岩带在空间上可能从内蒙古集宁地区向东延伸到了冀北地区。