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华北克拉通南缘栾川群大红口组形成时代及其对新元古代构造演化的制约

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岩石学报 2019年第8期35卷 2503-2517页

作者：胡国辉张拴宏张琪琪王世炎中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 河南省地质调查院郑州450001

华北克拉通南缘豫西地区保存有较为完整的变质结晶基底和中-新元古代沉积盖层,记录了重要的前寒武纪构造演化信息。近年来的年龄研究结果表明原认为是中-新元古代的汝阳群-洛峪群可能形成于中元古代早期(1. 75~1. 60Ga),而沿着华北克拉... 详细信息

华北克拉通南缘豫西地区保存有较为完整的变质结晶基底和中-新元古代沉积盖层,记录了重要的前寒武纪构造演化信息。近年来的年龄研究结果表明原认为是中-新元古代的汝阳群-洛峪群可能形成于中元古代早期(1. 75~1. 60Ga),而沿着华北克拉通南缘与秦岭造山带的拼合带(洛南-栾川断裂带)分布的新元古代盖层(主要为栾川群)的形成时代尚不明确。华北南缘新元古代栾川群主要由大理岩、片岩、千枚岩和碱性火山岩组成,其上部大红口组火山岩以碱性粗面质岩石为主,高硅富钾,与侵入到栾川群中下部的辉长岩构成典型的双峰式岩石组合。栾川群大红口组三个粗面岩样品的锆石U-Pb年龄分别为840±4Ma、845±5Ma和846±6Ma,结合已有的栾川群下伏地层最年轻的碎屑锆石年龄结果(~1000Ma),限定栾川群归属于新元古代早期(1000~840Ma)。大红口组岩浆岩的岩石组合和地球化学特征表明其形成于板内裂谷环境,根据区域构造资料以及前人的研究成果,栾川群火山岩与北秦岭同时期的岩浆活动共同指示了华北南缘与北秦岭在~845Ma均处于板内拉张阶段。

关键词：华北克拉通南缘栾川群大红口组锆石U-Pb定年

华北克拉通南缘下地壳麻粒岩地体的形成与演化

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岩石学报 2022年第12期38卷 3819-3834页

作者：王景丽张宏福延安大学石油工程与环境工程学院延安716000 浙江大学地球科学学院杭州310058

研究前寒武纪地体的构造-岩浆事件和变质作用过程是揭示早期陆壳的生长与演化等热点问题的重要途径。目前,尽管已经开展了大量的相关研究,但关于华北克拉通南缘前寒武纪变质地体的成因、构造背景仍存在争议,限定了我们对于华北克拉通南... 详细信息

研究前寒武纪地体的构造-岩浆事件和变质作用过程是揭示早期陆壳的生长与演化等热点问题的重要途径。目前,尽管已经开展了大量的相关研究,但关于华北克拉通南缘前寒武纪变质地体的成因、构造背景仍存在争议,限定了我们对于华北克拉通南缘前寒武纪形成和演化的认识。本文根据前人研究成果,包括华北南缘太华杂岩的岩相学、地球化学、年代学以及变质P-T-t轨迹等,结合对鲁山地区太华杂岩的全岩主微量、长石矿物原位Pb同位素组成特征以及基性麻粒岩的年代学等研究成果,系统梳理并探讨了太华杂岩代表的新太古代-古元古代下地壳物质组成、岩石成因以及多阶段构造-岩浆事件。结果显示华北南缘记录了2.92~2.71Ga和2.53~2.45Ga两期重要的地壳生长事件,2.35~2.30Ga和2.19~2.06Ga的陆壳再造,以及1.96~1.84Ga古元古代的变质事件。再结合华北克拉通中部造山带中、北部的变质程度、变质P-T轨迹和变质年龄,我们认为华北南缘前寒武纪基底与中部造山带的中、北部相似,构造归属于中部造山带,发生了一个较长的俯冲碰撞造山过程(1.96~1.86Ga)。

关键词：构造-岩浆事件太华杂岩麻粒岩地体大陆下地壳华北克拉通南缘

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华北克拉通南缘康山金多金属矿床成矿时代及流体演化——来自独居石U-Pb年龄、黄铁矿微量元素和原位S同位素制约

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岩石学报 2023年第3期39卷 865-885页

作者：张哲铭曾庆栋王永彬郭云鹏俞炳王瑞良杨进辉陈彦坤中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 云南大学云南省地球系统科学研究重点实验室昆明650091 首都师范大学北京100048 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国地质大学(北京) 北京100083 栾川县栾灵金矿有限公司洛阳471544

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古... 详细信息

小秦岭-熊耳山金矿集区位于华北克拉通南缘,发育众多伴生铅锌银等金属的金矿,成为揭示克拉通破坏型金矿成因的天然实验室。产于小秦岭-熊耳山金矿集区内的康山金多金属矿床受控于北东向的中生代脆性断裂,赋存于新太古代变质岩和中元古代火山岩中。成矿过程可分为4个热液阶段:石英±黄铁矿阶段、石英-黄铁矿-黄铜矿-自然金阶段、多金属硫化物-自然金-石英-铁白云石阶段、石英-方解石±萤石阶段。本文获得康山金多金属矿床金成矿阶段热液独居石LA-ICP-MS U-Pb年龄为131.7±4.6Ma,与晚中生代华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用时代一致。本次研究开展的各阶段黄铁矿原位微量元素单点和扫面分析,发现第2阶段Au与Co、Ni、As呈正相关关系,且有明显的振荡环带,Cu、Ag、Sb、Pb、Bi这几种元素从黄铁矿颗粒的核部向边缘含量逐渐降低,且黄铁矿颗粒中出现富含这些元素的矿物包裹体,说明该阶段发生流体沸腾作用;而第3阶段黄铁矿中各微量元素含量为所有阶段中最低,黄铁矿无振荡环带且裂隙中有富含各微量元素的硫化物充填,说明各种元素在该阶段均得到充分卸载,且成矿流体的化学性质较稳定。结合前人关于该矿床各阶段流体包裹体分析结果,表明流体沸腾是Au的主要沉淀机制,而流体混合是Pb、Zn、Ag的主要沉淀机制。黄铁矿中微量元素含量指示,从第1阶段到第3阶段流体温度依次降低;第2和第3阶段流体fO2比第1阶段高且后两者相差不大。根据黄铁矿Co、Ni含量及比值的计算,认为第1和第2阶段黄铁矿为岩浆热液成因,第3阶段黄铁矿受围岩物质影响。黄铁矿原位S同位素分析得到第1至第3阶段黄铁矿δ34S分别为+6.6‰-+8.9‰、+5.0‰-+7.2‰和+6.0‰-+8.7‰,均与区域花岗岩类的S同位素值类似。综上所述,本文得出康山金多金属矿床形成于早白垩世与华北克拉通破坏有关的岩浆热液成矿作用。

关键词：黄铁矿微量元素原位S同位素独居石U-Pb定年康山金多金属矿床华北克拉通南缘

华北克拉通南缘古元古代末(～1.84Ga)垣头A-型花岗岩成因及其构造意义

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岩石学报 2019年第8期35卷 2455-2469页

作者：邓小芹彭头平赵太平丘志力中山大学地球科学与工程学院广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640

在华北克拉通陆续发现有大量的古元古代末-中元古代早期A-型花岗岩,它们具有独特的地球化学特征和特定的形成条件,可为进一步了解A-型花岗岩的岩石成因以及华北克拉通由结晶基底的形成向稳定盖层发育时期构造环境的转折提供重要依据。... 详细信息

在华北克拉通陆续发现有大量的古元古代末-中元古代早期A-型花岗岩,它们具有独特的地球化学特征和特定的形成条件,可为进一步了解A-型花岗岩的岩石成因以及华北克拉通由结晶基底的形成向稳定盖层发育时期构造环境的转折提供重要依据。本文对华北克拉通南缘产出的垣头花岗岩体进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Nd-Hf-O同位素研究。结果表明,垣头岩体岩石类型主要为正长花岗岩,形成时代为1841±4Ma;全岩样品具有较高的铁(FeOT/(FeOT+MgO)=0. 75~0. 86)、富碱(K2O+Na2O=8. 11%~9. 13%,K2O/Na2O> 1)、低MgO (0. 28%~0. 56%)、P2O5(0. 04%~0. 08%)和MnO(0. 03%~0. 04%),富含大离子亲石元素(如Rb、Th、U、K)、亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf),具有Eu、Sr负异常,高10,000Ga/Al比值(> 2. 76)、准铝质-弱过铝质且不含碱性暗色矿物,属于铝质A-型花岗岩;全岩εNd(t)=-4. 68、tC DM=2. 70Ga,锆石εHf(t)=-12. 0^-4. 71、tC8DM=3. 22~2. 78Ga,锆石δ1O=5. 4‰~6. 5‰(加权平均值为6. 1‰),指示它们是古老基底物质部分熔融的产物。结合区域上的地质特征和研究资料,我们认为垣头A-型花岗岩体形成于碰撞后的伸展环境,标志着华北克拉通1. 85Ga前后的造山运动的结束。

关键词：古元古代末期 A-型花岗岩岩石成因构造意义垣头岩体华北克拉通南缘

华北克拉通南缘官道口群和洛峪群的年代学研究新进展——来自凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄的新证据

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岩石学报 2019年第8期35卷 2470-2486页

作者：张恒高林志周洪瑞宋彪丁孝忠张传恒刘昊岗龚成强中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学北京100083

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800~542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma... 详细信息

华北克拉通南缘结晶基底之上广泛发育中-新元古代(1800~542Ma)盖层岩系,但由于缺少精确的同位素年龄数据,其地层划分和对比方案一直存在较大的争议。本次工作在河南省栾川县龙家园组底部和下部各发现了一套凝灰岩,进而获得了1594±12Ma和1541±8Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,首次精确标定了该地区龙家园组的形成时限,该组底界的时代接近1600Ma。龙家园组沉积时代为中元古代蓟县纪最早期;在河南省汝阳、汝州、鲁山地区的洛峪口组凝灰岩中获得了1596±7Ma、1596±15Ma、1608±17Ma和1620±16Ma的SHRIMP锆石U-Pb年龄,进一步精确标定了洛峪口组的形成时代,洛峪口组形成于长城纪的末期。结合汝阳群云梦山组碎屑锆石U-Pb年龄结果,汝阳群-洛峪群的形成时限约为1700~1600Ma。官道口群应是汝阳群之后的地层系统,而不是早前认为的与之同期的地层。

关键词：华北克拉通南缘龙家园组洛峪口组 SHRIMP 锆石U-Pb

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

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地球科学 2020年第9期45卷 3330-3340页

作者：黄道袤董春艳万渝生中国地质科学院北京100037 中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037

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... 详细信息

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εHf(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,εHf(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.

关键词：新太古代晚期 TTG 构造热事件小秦岭华北克拉通南缘地球化学

华北克拉通南缘早白垩世区域大规模岩浆-热液成矿系统

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地球科学 2019年第2期44卷 52-68页

作者：赵新福李占轲赵少瑞毕诗健李建威中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学资源学院湖北武汉430074

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明... 详细信息

华北克拉通南缘在中生代发生了大规模的成矿作用,主要的矿床类型有脉状金矿床(石英脉型、构造蚀变岩型)、斑岩型钼矿床、脉状银铅锌矿床.对于这些矿床的成因和成矿动力学背景,目前还存在不少争议.但近年来越来越多的成矿年代学证据表明,这些矿床均主要形成于早白垩世,且与区域上广泛发育的岩浆活动具有高度的时空一致性.在归纳总结华北克拉通南缘主要矿床类型地质特征和时空分布的基础上,简述各类矿床的成矿物质来源以及它们之间的成因联系,指出这些不同类型的矿床组成了一个巨型的岩浆-热液成矿系统.华北克拉通南缘成矿作用与其邻近的东秦岭-大别成矿带的成矿作用具有一致性,均受中国东部早白垩世大规模伸展作用控制,是统一的地球动力学背景下的产物.结合地球物理的资料认为,早白垩世岩石圈伸展及其导致的岩浆作用最可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲作用有关.上涌的岩浆热液在合适的构造体制下,与上地壳的岩石和流体发生交代和流体混合,最终在浅部形成大规模的岩浆-热液成矿系统.

关键词：华北克拉通南缘中生代成矿作用岩浆-热液成矿系统成矿构造体制矿床学

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华北克拉通南缘晚中生代钼、金成矿关系:以祁雨沟金矿床和雷门沟钼矿床为例

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大地构造与成矿学 2023年第6期47卷 1267-1290页

作者：詹强吴强陈程孟雷赵太平中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

华北克拉通南缘是我国重要的钼、金成矿带之一,已探明的钼资源量超过800万吨,金资源量超过1300吨。前人研究表明,区内金成矿事件多发生于晚侏罗世‒早白垩世(160~110 Ma),与区内大规模的钼成矿事件(148~112 Ma)及岩浆侵位事件(158~112 Ma... 详细信息

华北克拉通南缘是我国重要的钼、金成矿带之一,已探明的钼资源量超过800万吨,金资源量超过1300吨。前人研究表明,区内金成矿事件多发生于晚侏罗世‒早白垩世(160~110 Ma),与区内大规模的钼成矿事件(148~112 Ma)及岩浆侵位事件(158~112 Ma)时代相近,且三者在空间上紧密相关,但关于金与钼的成矿关系尚不清楚。本文以位于华北克拉通南缘熊耳山矿集区紧邻的早白垩世祁雨沟金矿床和雷门沟钼矿床为研究对象,分析钼与金的成矿关系。通过对两个矿床中含矿斑岩体中的磷灰石进行详细的主量和微量元素分析,结合前人已有的地球化学资料,认为形成于130 Ma的祁雨沟花岗斑岩与雷门沟花岗斑岩具有相似的母岩浆,但后者的氧逸度和分异程度更高,且相对更富F、贫Cl和S;H-O-S-Pb同位素组成表明,钼与金矿床的成矿流体主要为岩浆热液,成矿物质钼、金均来源于壳幔混合源区,但相对于钼矿床,金矿床的幔源组分所占比例更高。研究区内的钼、金成矿作用受不同演化阶段的岩浆岩控制;造成钼、金差异性矿化的根本原因可能是成矿岩体的性质和金属来源不同,金主要与幔源物质相关,钼主要与古老地壳物质相关。

关键词：华北克拉通南缘晚中生代祁雨沟金矿床雷门沟钼矿床磷灰石

华北克拉通南缘大庄铌-稀土矿床碱性岩中榍石的地球化学、U-Pb年龄和Nd同位素特征

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地球科学 2022年第4期47卷 1415-1434页

作者：李志丹李山坡郭虎曾威崔玉荣李效广陈俊魁张哨波中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 华北地质科技创新中心天津300170 河南省地质调查院河北郑州450001

位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中,黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LAICP-MS等方法对大庄... 详细信息

位于华北克拉通南缘河南省方城县的大庄铌-稀土矿是近年来新发现的一例具有中型规模的铌-稀土矿床.该矿床赋存于新元古代双山碱性侵入岩中,黑云母正长岩和角闪霞石正长岩是铌-稀土矿的主要赋矿岩石.通过电子探针与LAICP-MS等方法对大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石开展了主量、微量元素、U-Pb年代学和微区Nd同位素研究.大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石的SiO_(2)(28.597%~31.169%)、CaO(25.492%~28.949%)、TiO_(2)(34.126%~38.940%)平均含量明显低于理论值,含有相对较高的F(0.141%~1.086%)、Al_(2)O_(3)(1.573%~2.817%)和FeO(0.446%~2.147%).榍石具有极高的稀土元素总量(∑REE=781.47×10^(-6)~31766.59×10^(-6)),球粒陨石标准化稀土配分曲线呈明显的右倾型,轻重稀土分馏明显,样品具有明显的负δEu异常(0.27~0.86)和不明显的δCe异常(0.97~1.22),Th/U值介于1.40~11.86,暗示大庄铌-稀土矿碱性岩中榍石为岩浆成因榍石,榍石Zr温度计获得大庄碱性岩的形成温度为667~964℃,平均为933℃.大庄铌-稀土矿碱性岩中的榍石具有极高的Nb和REE含量,表明榍石是大庄铌-稀土矿的重要成矿矿物,铌、稀土等元素是伴随岩浆演化逐步富集的结果.富铌榍石样品获得848±35 Ma、849±22 Ma、843±30 Ma、845±20 Ma、845±24 Ma和849±40 Ma的形成年龄,限定大庄铌-稀土矿化富集的时代为新元古代,与Rodinia超大陆裂解事件相关.榍石具有较为均一的Nd同位素值(ε_(Nd)(t)=-3.25~-0.66),表明方城地区霞石正长岩的原始岩浆形成于富金云母的地幔源区.

关键词：大庄铌-稀土矿 U-Pb年龄 Nd同位素榍石华北克拉通南缘矿床