前寒武纪大陆地壳地质构造演化研究进展与问题

前寒武纪地质构造是地球系统科学研究的一个承前启后的重要组成部分,现存最古老的固体地球物质是38亿年前的大陆长英质岩石。以地质构造热事件为标志确认早中太古代已有30亿年年龄值的大陆克拉通化,而新太古代末大陆地壳已出现普遍的克拉通化。由深变质作用岩石测得的p-t值推断当时地温梯度与现今大陆稳定区相似,大规模的陆壳区断块已具基本刚性特征,使板块构造运动模式基本适用于太古宙地壳演化。古元古代末陆壳普遍隆升和遭剥蚀,陆壳生长作用导致形成大陆区块上的裂谷型坳拉槽系。中元古代起,世界约于18亿年前近乎同时出现不变质的沉积盖层,使前寒武纪明显必需划分为早、晚前寒武纪两大阶段。华北克拉通区是世界大陆克拉通地壳的组成部分,与世界各大陆克拉通演化有很好的可对比性,在前寒武纪超级大陆重建中有一定位置。在现今阶段研究基础上,对华北克拉通区提出了几个前瞻性的基础研究课题,应予深入探索。     

前寒武纪的银矿

世界上前寒武纪银矿的重要成矿时期是元古宙，元古宙产有许多大型超大型银矿床。本文就前寒武纪银矿一些主要地质特征及有关问题作一简要介绍．以供参考。     

前寒武纪地质学研究进展与前景

前寒武纪地质学是地质科学重要分支学科之一,以地球早期演化历史为主要研究对象。近几年我国前寒武纪地层学、前寒武纪构造演化、前寒武纪古生物学和前寒武纪成矿作用等方面的研究取得重要进展。在高精度微区测年技术的支持下,相继建立了鞍山、泰山和五台山等早前寒武纪经典地区的年代格架,推动了华北克拉通早前寒武纪构造格架的研究;中国晚前寒武纪Rodinia超大陆的研究引起了国内外地学界的广泛参与和关注。震旦系陡山沱组古生物研究取得重要突破,明确的年龄和丰富的早期动物化石记录使华南的震旦系成为研究埃迪卡拉时期古环境和生物演化的理想地区。从下马岭组、铁岭组和高于庄组中新获得的锆石U-Pb年龄为华北中元古代地层格架的重新建立提供了重要的年代学制约。尽管我国前寒武纪地质研究取得了重要进展,但目前依然面临着严峻的挑战,人才流失和创新能力不足成为制约学科发展的瓶颈。但是,对我国社会经济发展有重要影响的大宗矿产多与前寒武纪相关,经济快速发展对资源的强烈需求为前寒武纪地质学学科发展提供了新的机遇。     

湘西地区前寒武纪—寒武纪转折期碳酸盐—硅泥质沉积体系的截然转换：地层—沉积样式|形成机理及意义

前寒武纪—寒武纪转折期是地球历史演化的重要阶段之一,不仅纪录了后生动物的产生、灭绝以及加速分异的过程,同时也伴随着海洋地球化学明显的变化、长期全球性海洋缺氧等。为了更好地认识这一重要时期地球表层环境演变及动力机制,我们对湘西地区台地—盆地转换带不同沉积类型及空间变化进行了重点解剖,发现寒武纪最早期该地区在台—盆转换带上,碳酸盐岩与硅质岩地层呈现一种截然接触,显示硅岩的形成受张性同生断层控制; 该带内硅质岩成分、结构独特,主要有富管、孔丘状硅质岩、漏斗状/楔状硅质岩和脉状硅质岩体,为深部富硅热液流体沿（同生）断裂向上运移到海底喷流后沉淀（硅烟囱）而形成的一套硅质沉积。此带向盆地方向,主要发育层状硅质岩,反映热液活动衰减而海水影响增强。考虑到扬子北缘及南缘台—盆转换带的硅质岩广泛分布,因此,热液活动很有可能沿着台地边缘发育,规模巨大。在这种情况下,大量热液来源的富金属和非金属元素的还原性流体和温室气体进入海洋或大气,加速气候变暖以及海洋缺氧和富营养化。热液活动后期,由于地壳热力衰减、盆地沉降导致大规模海平面上升,深部富营养盐随上升洋流被输送至浅部,促使生物产率得到极大地提高,进而形成牛蹄塘组富有机质黑色岩系沉积。     

桂北前寒武纪花岗岩类岩石的地球化学与成因

桂北广泛发育前寒武纪花岗岩类岩石，按岩石组合特征可区分为二类，一类为花岗闪长质岩石，另一类为黑云母花岗质岩石。二类岩石的A／NKC值均在1．10以上，属铝过饱和岩石，但花岗闪长质岩石相对贫硅、钾，富铁，镁，贫铷，富锶、钡，并具有较高的稀土元素总量和轻重稀土元素比值；黑云母花岗质岩石则具更显著的铕负异常，二类岩石εNd(T)值的变化范围与四堡群基底相近，但花岗闪长岩石更接近四堡群基底中的变质镁铁质－超镁铁质杂岩，黑云母花岗质岩石则更靠近四堡群基底中的浅变质沉积岩，对岩石产出动力地质背景的全面分析表明，区内二类花岗质岩石是华夏地块与扬子地块碰撞俯冲作用的不同阶段由成熟度不同的四堡群变质基底在不同深度经部分熔融作用的产物。     

宏观藻类化石及其相关的“前寒武纪谜”:对天津蓟县剖面中元古代早期高于庄组第三段中一些现象的思考

在漫长的前寒武纪,存在若干谜一样的问题,如叠层石的生长机理、臼齿状构造的成因、白云岩的形成机制和宏观藻类化石的生物学属性及其分类归属等。宏观藻类化石是指那些肉眼可见的低等植物化石,因为与现代藻类的亲缘关系尚未完全确定,它们的生物学属性及其分类位置还存在较多的争议,所以宏观藻类化石成为一个"前寒武纪谜"。发现于天津蓟县剖面高于庄组第三段非叠层石灰岩(均一石灰岩)中的可能的实体宏观藻类化石,与成因还存在争议的臼齿状构造共生,包括球状丘尔藻、椭球状寿县藻、带状塔乌藻和豆荚状荚藻等4种类型,尤其以前两种居多,组成一个丘尔藻-寿县藻组合;这些多为球状体的化石,曾经被认为是臼齿状构造的一种,称为"球状臼齿状构造",但是,由于这些宏观藻类化石具有规则的形态、较为明显的可能的细胞显微结构,与充填臼齿状构造的方解石微亮晶形成明显的区别,不属于臼齿状构造;而且以实体化石产出,与多年来所描述的碳质压型化石又存在较大的区别;同时,该球状化石的中心部位硅化而边部为钙化体,也明显区别于一般的钙质结核、燧石结核、凝灰岩结核和气泡构造等。这些球状实体化石,要比H.J.Hofmann所报道的加拿大麦肯齐山小达尔群(Little Dal Group)的臼齿状构造灰岩中的实体宏观藻类化石的形成时代要老得多,有可能是最为古老的实体宏观藻类化石。高于庄组臼齿状构造灰岩中的实体宏观藻类化石,成为思考若干前寒武纪谜的重要现象。     

A Model of Hydrothermal Dolomite Reservoir Facies in Precambrian Dolomite,Central Sichuan Basin,SW China and its Geochemical Characteristics

Hydrothermal mineral assemblages and related hydrothermally enhanced fracturing are common in the Precambrian Dengying Formation of Central Sichuan Basin. Petrographic and geochemical analyses of core samples show that the hydrothermal dolomite reservoirs of Dengying Formation consist of four main types of pores in the reservoir facies. These include: 1) hydrothermal dissolution vug(or pore), 2) intercrystalline pore, 3) residual inter-breccia vug(or pore), and 4) enlarged dissolved-fracture. There are three different fabrics dolomite in hydrothermal dolomite reservoirs, namely, saddle dolomite, fine-medium dolomite and micritic dolomite. Micritic dolomite is the original lithology of host rock. Saddle dolomite with curved or irregular crystal faces was directly crystallized from hydrothermal fluids(average temperature 192°C). Fine-medium dolomites are the products of recrystallization of micritic dolomite, resulting in abnormal geochemical characteristics, such as slight depletion of δ¹⁸O, significant enrichment of Mn-Fe and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, and positive Eu anomaly. A model for the distribution of various hydrothermal dolomite reservoir facies is proposed here, which incorporates three fundamental geological controls: 1) extensional tectonics and tectono-hydrothermal events(i.e., the Xingkai Taphrogenesis of Late Sinian-Early Cambrian, and Emei Taphrogenesis of Late Permian), 2) hydrothermal fluid storage in clastic rocks with large thickness(e.g., Nanhua System of Chengjiang Formation and part of Doushantuo Formation), and 3) confining bed for hydrothermal fluids(such as, the shale in Qiongzhusi Formation). The supply of hydrothermal fluid is critical. Large basement-rooted faults and associated grid-like fracture system may function as the channels for upward migration of hydrothermal fluid flow. The intersection of the above-mentioned faults(including the conversion fault), especially transtensional sags above negative flower structures on wrench faults can serve as a key target for future hydrocarbon exploration.     

大兴安岭扎兰屯地区前寒武纪变质岩系年龄及其构造意义

大兴安岭扎兰屯地区出露较多的前寒武纪变质岩系,包括先前认为是古元古代的兴华渡口群、新元古代的佳疙瘩组和新元古代—早寒武世的倭勒根岩群,但一直缺少精确的年代学依据。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,对这3个变质岩群的原岩时代进行了厘定。结果显示,兴华渡口群中绿泥石白云母片岩的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为520.1±4.3Ma(n=11,MSWD=1.6),佳疙瘩组中长英质糜棱岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为512.0±2.9Ma,倭勒根岩群中绿泥绢云片岩最年轻锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为491.7±11.9Ma,年龄最密集区加权平均值为516.7±4.5Ma。锆石图像特征及Th/U值均显示岩浆型锆石特征。综上所述,扎兰屯地区出露的兴华渡口群、佳疙瘩组和倭勒根群形成时代均为早古生代早期,而非先前认为的"前寒武纪"。同时,上述年龄谱系表明,该地区在480~500Ma和500~530Ma存在2期强烈的岩浆活动,应与东北地区晚泛非期岩浆-变质事件有关。     

前寒武纪沉积岩中自生独居石的发现及其意义

由于受到葛家屯组中发现自生方铅矿的启发 ,首次于大连前寒武纪震旦系十三里台组泥岩中发现了自生独居石 ,这一发现为在中国北方前寒武纪沉积岩中寻找自生独居石提供了重要的线索。它为进一步探索 U、Th- Pb同位素测年拓展了新的研究领域和提供了可能性。本文列举了中国北方前寒武纪沉积岩中 Ce元素异常以及 REE较高的例证 ,认为上述地区都有可能发现自生独居石。同时介绍了最近又在北京十三陵中元古代的常州沟组和串岭沟组所发现自生独居石的新资料。研究表明 ,自生独居石的电子探针扫描形态 ,与岩浆岩、变质岩及砂矿中截然不同。在地质年代分布上 ,元古宙 REE相对丰度较高 ,特别是 L REE较高的泥质岩多数来自古陆壳上。资料对比结果显示 :在 L a+Ce+Nd、Yb+Y、Sm+Gd+Dy三角图中 ,北京十三陵元古宙泥质岩、大连震旦系十三里台组泥岩和辽南 -辽西中元古代泥质岩都属于近古陆的沉积类型。首次提出 ,中国北方元古宙沉积与南方震旦系磷块岩沉积环境存在明显的不同并反映在三角图中 ,前者离 L a+Ce+Nd端点近 ,而后者由于成因上属于洋流上升沉积物而远离该端点。按照大连震旦系十三里台组沉积环境特点 ,自生独居石应为生物成矿作用的产物 ,含矿物泥岩形成于总体氧化环境中的局部还原亚环境中。基于此 ,建立了     

中朝古大陆东部早前寒武纪变质岩系对比及其演化阶段划分

介绍了朝鲜半岛太古宙、古元古宙的表壳岩和花岗质岩石的岩石组合、岩石化学和地球化学特征;根据近几年来华北古大陆前寒武纪地质研究的新发现和同位素年代学的最新成果,对中朝古大陆东部吉－辽－鲁古陆同朝鲜半岛的狼林陆块、京畿陆块和冠帽陆块等进行对比,表明朝鲜北部的狼林、冠帽陆块同胶辽古陆为同一演化体系,而其南部的京畿、小白山陆块的对比,存在不少问题,有待今后深入对比研究。     

前寒武纪叠层石命名和分类的研究历史及现状

作者从历史角度介绍了关于叠层石生物学命名上存在的争议,简要论述了建立叠层石命名法规的重要性,并讨论了叠层石分类原则.为了摆脱叠层石命名和分类上的误区,作者提出了三点建议.     

前寒武纪地层中的生物标志物与生命演化

对山西五台、北京十三陵和河北蓟县前寒武纪２．５～０．８５Ｇａ岩样中生物标志物地分析研究,发现了正烷烃、类异戊二烯烷烃、烷基环已烷、烷基甲基环已烷、五环三萜烷以及甾烷类等,讨论了生物标志物与前寒武纪生物的演化,提出类异戊二烯是合成早期生物的重要单体,２．５Ｇａ前寒武纪时期,已经产生了厌氧光合细菌和真核生物,原核生物的生成时期可能早于２．５Ｇａ。     

海南岛前寒武纪基底组成及演化

海南岛位于欧亚板块、印度板块和太平洋板块的交接部位, 区内构造复杂.根据沉积地层学、岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等研究成果综合分析, 海南岛存在元古代的古老变质基底, 以九所-陵水断裂为界, 可进一步划分为南部的三亚块体和中北部的五指山块体.二者的基底组成及特征明显不同, 三亚块体的基底属南海-印支地块的一部分.五指山块体在早元古代末期地壳初步固结, 形成古陆的雏形; 中元古代大规模构造热事件(1.63Ga、1.4Ga) 形成了海南岛中北部地区成型的、稳定的结晶基底; 晚元古代(0.95Ga) 构造活动相对和缓, 已固结成型的古陆局部增生.此间深大断裂即开始活动并控制前寒纪基底构造格局和演化, 五指山块体的空间范围几乎遍及整个海南岛中北部地区.