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古—中元古代哥伦比亚超大陆裂解的动力学过程及效应

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沉积与特提斯地质 2024年第1期44卷 205-215页

作者：卢桂梅中国科学院广州地球化学研究所广州510640

超大陆的聚合与裂解是板块构造运动的自我表达形式,其聚合过程伴随有全球性俯冲、碰撞造山活动,而裂解过程则发育大规模基性岩浆事件。哥伦比亚超大陆是地球地质历史时期第一个真正意义上的全球性超大陆,其主体于2.1~1.8Ga完成聚合,并于... 详细信息

超大陆的聚合与裂解是板块构造运动的自我表达形式,其聚合过程伴随有全球性俯冲、碰撞造山活动,而裂解过程则发育大规模基性岩浆事件。哥伦比亚超大陆是地球地质历史时期第一个真正意义上的全球性超大陆,其主体于2.1~1.8Ga完成聚合,并于1.3 Ga最终裂解。相较于其他年轻的超大陆,哥伦比亚超大陆的古地理重建模型还存在较大的不确定性,这限制了对其裂解动力学过程及效应的认识。本文以全球古—中元古代基性岩浆事件对比为主线,综合已有研究成果及全球岩浆岩地球化学数据,提出古—中元古代多期地幔柱活动主导了哥伦比亚超大陆的不彻底裂解,影响了当时大陆地壳的化学成分和地形高度。高度分异的大陆地壳与低地形导致由陆壳物质风化剥蚀进入海洋的营养物质的通量大大降低,进而限制了海洋生物的初级生产力,最终阻碍了哥伦比亚超大陆至罗迪尼亚超大陆过渡时期的生命演化进程。

关键词：哥伦比亚超大陆不彻底裂解地幔柱古—中元古代

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塔里木板块与哥伦比亚超大陆的联系

大地构造与成矿学 2023年第1期47卷 42-53页

作者：李勇黄少英罗彩明侯贵廷常海宁张昊夏金凯仲子奇李祥魏论研塔里木油田勘探开发研究院新疆库尔勒841000 教育部地壳与造山带演化重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

塔里木拼贴时代和方式以及塔里木板块与哥伦比亚超大陆联系是塔里木板块形成演化中的关键问题,也是前寒武纪超大陆重建的重要问题,对塔里木盆地基底性质研究和油气勘探具有重要的理论意义和应用价值。本文首先通过南、北塔里木差异性对... 详细信息

塔里木拼贴时代和方式以及塔里木板块与哥伦比亚超大陆联系是塔里木板块形成演化中的关键问题,也是前寒武纪超大陆重建的重要问题,对塔里木盆地基底性质研究和油气勘探具有重要的理论意义和应用价值。本文首先通过南、北塔里木差异性对比分析和拼合时间的地质年代统计分析,探讨了形成统一的塔里木板块的时间问题。进一步基于大地构造比较学分析,将塔里木板块和扬子板块与世界其他板块的地质亲缘性开展综合对比分析,并结合古地磁数据分析和造山带及俯冲带对比分析,探讨了塔里木板块与哥伦比亚超大陆的关系。本文认为19~20亿年北塔里木向南塔里木俯冲并发生陆陆碰撞,形成了统一的塔里木板块。9~19亿年前塔里木板块、扬子板块与印度板块有较强的地质亲缘性,都处于哥伦比亚超大陆的西部边缘,并在地块周缘存在俯冲带,与北美板块东南缘的俯冲带具一定的可对比性;而华北板块与西伯利亚板块、波罗的板块亲缘性较强,位于古赤道附近,处于哥伦比亚超大陆的东部边缘。构造热事件的地质亲缘性表明塔里木、扬子和华北克拉通都是哥伦比亚超大陆周缘的小型克拉通,共同参与了哥伦比亚超大陆的汇聚过程。

关键词：南、北塔里木塔里木板块扬子板块华北板块哥伦比亚超大陆

华北基性岩墙群的古地磁极及其哥伦比亚超大陆重建意义

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岩石学报 2009年第3期25卷 650-658页

作者：侯贵廷 Henry HALLS Don DAVIS 黄宝玲杨默函王传成北京大学地球与空间科学学院教育部造山带与地壳演化重点实验室北京100871 加拿大多伦多大学地球科学系

从华北克拉通的中西部和东部发育的基性岩墙群获得三个精确定年的实际古地磁极位置(VGPs)。华北克拉通中西部恒山GU岩墙的斜锆石U-Pb年龄为1769±3Ma,该岩墙的古地磁给出古地磁极位置在北纬36°,东经247°(dp=2,dm=4);华北克拉通东部DY... 详细信息

从华北克拉通的中西部和东部发育的基性岩墙群获得三个精确定年的实际古地磁极位置(VGPs)。华北克拉通中西部恒山GU岩墙的斜锆石U-Pb年龄为1769±3Ma,该岩墙的古地磁给出古地磁极位置在北纬36°,东经247°(dp=2,dm=4);华北克拉通东部DY岩墙的斜锆石U-Pb年龄为1620.8±6.9Ma,获得的古地磁极位置为北纬6.9°东经81.9°(dp=4.31,dm=6.09);东部另一条岩墙LW4的SHRIMP U-Pb年龄为1157±18Ma,获得的古地磁极位置为北纬27.1°东经162°(dp=15.8,dm=18.7)。通过将这三个从基性岩墙获得的华北克拉通古地磁极位置与加拿大地盾的中元古代视极移曲线对比,在中元古代早期(1800～1600Ma),华北克拉通与加拿大地盾一起同属哥伦比亚超大陆,而在中元古代晚期(1600～1200Ma),华北克拉通与加拿大地盾分离,响应哥伦比亚超大陆的最终裂解事件。

关键词：基性岩墙群古地磁极华北克拉通加拿大地盾哥伦比亚超大陆

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哥伦比亚超大陆在扬子陆块西缘的探秘

沉积与特提斯地质 2012年第3期32卷 31-40页

作者：尹福光王冬兵孙志明任光明庞维华成都地质矿产研究所四川成都610081

在扬子陆块西缘的拉拉、小关河-东川、大红山等地区出露了3套古元古代Statherian期(1.6～1.8Ga)的浅变质岩系,被分别命名为河口群、通安组-汤丹群-东川群、大红山群。从2.0Ga至1.4Ga期间,其地质历史演化经历:(1)约2.2～1.8Ga的造山运动;... 详细信息

在扬子陆块西缘的拉拉、小关河-东川、大红山等地区出露了3套古元古代Statherian期(1.6～1.8Ga)的浅变质岩系,被分别命名为河口群、通安组-汤丹群-东川群、大红山群。从2.0Ga至1.4Ga期间,其地质历史演化经历:(1)约2.2～1.8Ga的造山运动;(2)约1.7～1.5Ga发生的非造山裂解事件群;(3)约1.7～1.5Ga侵入到古元古代地层的基性岩墙群、层状侵入体事件;(4)因民、落雪地区,约1.5～1.2Ga发生的陆架裂陷事件;(5)上扬子古陆块西缘,约1.0Ga发生的碰撞造山事件。本文重点阐述了扬子陆块西缘1.8～1.6Ga时期大规模裂解事件群的性质、特点和同位素年龄数据,认为上扬子陆块裂解事件群的性质、特点和时代等特征与华北、北美、西伯利亚和西北欧有很大的相似性,并提出了古元古代扬子陆块与其它陆块曾经联合的证据。

关键词：扬子陆块西缘哥伦比亚超大陆古元古代汇聚与裂解

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华北古大陆与哥伦比亚超大陆

地学前缘 2002年第4期9卷 225-233页

作者：陆松年杨春亮李怀坤陈志宏天津地质矿产研究所天津300170

由Rogers和Santosh等 (2 0 0 2 )提出的哥伦比亚超大陆 ,是约从 1.9～ 1.5Ga由Nena ,Ur和Atlantic等 3个大陆块体群 ,通过逐步汇聚而形成的一个超级大陆。它是前罗迪尼亚古 -中元古时期的超大陆。从 1.5Ga开始的裂解作用使哥伦比亚超大... 详细信息

由Rogers和Santosh等 (2 0 0 2 )提出的哥伦比亚超大陆 ,是约从 1.9～ 1.5Ga由Nena ,Ur和Atlantic等 3个大陆块体群 ,通过逐步汇聚而形成的一个超级大陆。它是前罗迪尼亚古 -中元古时期的超大陆。从 1.5Ga开始的裂解作用使哥伦比亚超大陆逐步破裂 ,并在 1.0Ga左右这些破裂的大陆块体又重新汇聚形成罗迪尼亚超大陆。文中除介绍Rogers等提出的哥伦比亚超大陆的概念、组成和古大陆重建图外 ,重点阐述了中国华北古大陆 2 .0～ 1.8Ga期间吕梁—中条造山运动和 1.8～1.6Ga时期大规模裂解事件群的性质、特点和同位素年龄数据。文中提出哥伦比亚超大陆汇聚主要峰期与吕梁—中条造山运动的时限相一致 ,华北古大陆属于哥伦比亚超大陆的组成部分 ,并可能为Nena大陆块体群的一员 ,在造山及裂解事件群的性质、特点和时代等特征上 ,华北与北美、西伯利亚和西北欧有更大的相似性。

关键词：华北古大陆哥伦比亚超大陆古-中元古代汇聚与裂解

辽东湾海域新元古界长龙山组石英砂岩物源特征及其地质意义

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沉积学报 2024年第4期42卷 1342-1353页

作者：赵子霖周雪威李夔洲郭涛彭靖松侯明才成都理工大学沉积地质研究院&深时地理环境重建与应用自然资源部重点实验室成都610059 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

【目的】渤海辽东湾海域西南部钻井钻遇新元古界青白口系长龙山组石英砂岩,深入研究其物源特征,对华北克拉通太古代至元古代重大地质事件解剖具有重大意义。【方法】对采自BD4-1a井2482 m附近的五件石英砂岩样品进行了全岩地球化学和碎... 详细信息

【目的】渤海辽东湾海域西南部钻井钻遇新元古界青白口系长龙山组石英砂岩,深入研究其物源特征,对华北克拉通太古代至元古代重大地质事件解剖具有重大意义。【方法】对采自BD4-1a井2482 m附近的五件石英砂岩样品进行了全岩地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学分析。【结果】全岩地球化学分析结果显示该石英砂岩具有较高的SiO2含量(88.53%~93.06%),化学蚀变指数(CIA)值介于69.5~71.6,成分变异指数(ICV)值介于0.69~3.99,样品表现为高成分成熟度和结构成熟度、中等风化。Th/U值介于3.46~4.92,Cr/Zr值介于0.17~0.35,ΣREE值介于(8.26~24.12)×10^(-6),LREE/HREE值介于6.28~10.21,δEu值介于0.77~1.04,呈弱负异常。碎屑锆石U-Pb年龄分布于2744~1581 Ma,主要年龄峰值为~1845 Ma,次要年龄峰值为~2225 Ma、~2340 Ma、~2600 Ma和~2725 Ma。【结论】全岩地球化学分析结果显示其物源主要来自于上地壳长英质岩石。2.7~2.5 Ga的碎屑锆石是华北克拉通陆壳生长事件及构造热事件形成的记录;2.2~1.8 Ga的碎屑锆石与华北克拉通东部陆块和西部陆块拼合形成同一结晶基底事件的时间相吻合,是哥伦比亚超大陆聚合事件的地质记录;而1.8~1.6 Ga的碎屑锆石年龄记录的应该是哥伦比亚超大陆裂解事件。

关键词：渤海碎屑锆石地球化学物源哥伦比亚超大陆

洛南任家滩—荞麦山正长斑岩成因及其对古元古代晚期裂解的指示——岩石化学及锆石U-Pb年龄和Lu—Hf同位素特征

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地质论评 2024年第1期70卷 83-101页

作者：李毅李佐臣赵端昌赵鹏彬吕军利张亚峰长安大学地球科学与资源学院西安710054 陕西省矿产地质调查中心西安710068 陕西省地质调查院西安710054

华北克拉通南缘的陕西洛南—河南豫西地区出露一系列形成于1.8~1.6 Ga的碱性岩,对这些碱性岩的研究有助于提高对华北克拉通南缘古元古代构造环境的认识。笔者等选取陕西省洛南县任家滩—荞麦山一带碱性侵入体进行系统的岩石学、LA-ICP-M... 详细信息

华北克拉通南缘的陕西洛南—河南豫西地区出露一系列形成于1.8~1.6 Ga的碱性岩,对这些碱性岩的研究有助于提高对华北克拉通南缘古元古代构造环境的认识。笔者等选取陕西省洛南县任家滩—荞麦山一带碱性侵入体进行系统的岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Lu—Hf同位素分析和岩石地球化学研究,讨论了其成因机制和构造背景。研究表明,任家滩—荞麦山岩体的主体岩性为正长斑岩,加权平均年龄为1689±20 Ma(MSWD=0.12),表明其侵位时代为古元古代。该岩体富碱(Na_(2)O+K_(2)O=7.95%~9.5%),高钾(K_(2)O=4.67%~8.51%);稀土元素总量较高(496.15×10^(-6)~650.16×10^(-6),平均543.06×10^(-6)),轻、重稀土元素分馏比较明显,轻稀土元素相对富集(LREE=454×10^(-6)~605×10^(-6)),重稀土元素亏损(HREE=39.3×10^(-6)~45.6×10^(-6)),具有弱负铕异常;K、Rb、Ba、Th富集,Nb、Ta、P、Ti亏损,并且具有明显的Sr负异常。εHf(t)值陆内裂谷的构造环境,是华北克拉通南缘对哥伦比亚超大陆裂解事件的响应。

关键词：华北克拉通南缘碱性侵入体哥伦比亚超大陆裂解

塔里木北缘前寒武纪古元古代花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

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新疆地质 2024年第1期42卷 53-63页

作者：白权金明经发王新军吴兴城陈宁陈邦学杨伟光新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第十一地质大队新疆昌吉831100 新疆金土土地评估咨询公司新疆昌吉831100 中化总局陕西地质勘查院陕西西安710000 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心新疆乌鲁木齐830000

塔里木克拉通经历了哥伦比亚超大陆(Columbia)演化相关事件,哥伦比亚超大陆(Columbia)的汇聚和裂解主要在古元古代(1800~2500 Ma),伴随有强烈的地壳增生事件,受到地质学者的广泛关注。目前对哥伦比亚超大陆汇聚和裂解时限仍存在较多争... 详细信息

塔里木克拉通经历了哥伦比亚超大陆(Columbia)演化相关事件,哥伦比亚超大陆(Columbia)的汇聚和裂解主要在古元古代(1800~2500 Ma),伴随有强烈的地壳增生事件,受到地质学者的广泛关注。目前对哥伦比亚超大陆汇聚和裂解时限仍存在较多争议。兴地塔格地区位于塔里木盆地东北缘,出露大量前寒武纪岩浆岩,是研究哥伦比亚超大陆演化的天然实验室。通过该区花岗岩(石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩)岩石地球化学分析发现为同源岩浆演化形成的岩石组合,属高钾钙碱性岩石系列、准铝质花岗岩。富集大离子亲石元素(LILE)U,Sr,K,Ba等,Th,Rb等略微亏损,高场强元素(HFSE)Ta,Nb,P,Ti强烈亏损等,具典型的VAG特征。微量、稀土元素分布模式与上、中地壳分布模式相似。形成于板块俯冲消减环境。通过对锆石U-Pb测年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(1930±11)Ma~(1944±9)Ma,属古元古代晚期。结合区域构造背景认为,该期花岗岩可能与北塔里木向南塔里木俯冲并发生陆陆碰撞,最终形成统一的塔里木板块事件有关,是哥伦比亚超大陆聚合的动力学响应。

关键词：哥伦比亚超大陆塔里木克拉通兴地塔格地区古元古代花岗岩

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

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地质论评 2023年第2期69卷 727-746页

作者：赵建仓吴雯辉何谋惷丁振举胡新露宫勇军酒泉钢铁(集团)有限责任公司矿业研究院甘肃嘉峪关735100 甘肃省难选铁矿石资源利用重点实验室甘肃嘉峪关735100 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 武汉430074

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示:变质石英砂岩的SiO_(2)平均含量为96.95%、Al_(2)O... 详细信息

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示:变质石英砂岩的SiO_(2)平均含量为96.95%、Al_(2)O_(3)平均为1.36%、Fe_(2)O_(3)平均为0.31%,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)平均值为73.26,K_(2)O/Na_(2)O平均值为12.54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO_(2)平均含量为85.67%、Fe_(2)O_(3)平均含量为10.19%、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)平均为430.47、K_(2)O/Na_(2)O平均为0.79;除Cu、Ba和Pb平均含量显著高于PAAS外,其他微量元素平均含量均低于PAAS,具有极低的稀土总量、较明显的Eu正异常和不明显的Ce异常;千枚岩SiO_(2)平均为63.56%、Al_(2)O_(3)平均为14.35%、Fe_(2)O_(3)平均为5.04%,K_(2)O平均为5.08%,MgO平均为2.46%,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)=4.2~4.95,平均为4.44,除了Cu、Sr和U外,其他微量元素均高于PAAS,尤其是Sn和Ba显著高于PAAS。稀土元素总量与PAAS相当,Ce和Eu异常不明显。认为镜铁山群下岩组千枚岩和变质石英砂岩为陆源石英质沉积岩和中—中酸性火成岩在半干旱—潮湿的气候条件下经历了中等—强烈的风化并在被动大陆边缘的氧化—贫氧—次氧化水体环境沉积而成,铁碧玉岩源岩主要为火成岩,形成于氧化的水体环境,为典型的热水成因。镜铁山铁矿为SEDEX型矿床,其形成与哥伦比亚超大陆裂解有关。

关键词：镜铁山群沉积物物源构造环境北祁连构造带哥伦比亚超大陆