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滇中南中元古代撮科蛇绿混杂岩地质特征及构造背景

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地学前缘 2022年第2期29卷 180-197页

作者：张良张恒龚成强丁孝忠张传恒刘勇高林志刘燕学中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037

撮科蛇绿混杂岩出露于元江县撮科大寨及周边地区,受到后期构造作用影响发生一定的变质和变形。蛇岩性较为复杂,岩块与基质之间为断层接触。基质以硅质岩、熔结凝灰岩和花岗质砾岩为主,岩块的类型主要有辉石岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩... 详细信息

撮科蛇绿混杂岩出露于元江县撮科大寨及周边地区,受到后期构造作用影响发生一定的变质和变形。蛇岩性较为复杂,岩块与基质之间为断层接触。基质以硅质岩、熔结凝灰岩和花岗质砾岩为主,岩块的类型主要有辉石岩、辉长岩、辉绿岩、闪长岩、玄武岩、斜长花岗岩等。其中,撮科蛇绿混杂岩中熔结凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb龄为(1170±7)Ma(MSWD=0.54,n=12),花岗质砾岩基质具有单一的年龄,为(1151±5)Ma(MSWD=1.3,n=17);辉长岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1168±8)Ma(MSWD=0.72,n=17),斜长花岗岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1163±9)Ma(MSWD=1.83,n=15),花岗斑岩岩块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(1186±6)Ma(MSWD=0.92,n=17)。这些年龄指示该蛇绿混杂岩形成于中元古代晚期。撮科蛇绿混杂岩中辉长岩REE标准化曲线整体表现较为平坦的右倾趋势,具有与E-MORB相似的稀土元素特征。在MORB标准化图解中Nb、Ta没有出现明显的负异常,极低的Zr/Nb(8.65)、La/Nb(1.05)、Ba/Nb(10.72)、Th/Nb(0.10)、Th/La(0.09)、Ba/La(10.56)、Zr/Hf(43.4)平均值,且微量元素判别投点主要落入板内玄武岩范围,指示撮科蛇绿混杂岩应属于MORB型蛇绿岩,可能形成于板块伸展的构造环境。熔结凝灰岩锆石的ε_(Hf)(t)值为-8.7~-4.7,平均值为-6.6,所有ε_(Hf)(t)均为负,Hf同位素模式年龄(t_(DMC))为2534~2296 Ma,平均为2408 Ma,指示熔结凝灰岩来自古元古代结晶基底的重熔。撮科蛇绿混杂岩的厘定,对重新认识原大红山群老厂河组的属性,研究扬子陆块西南缘中—新元古代岩浆和构造事件,划分扬子陆块基底大地构造单元具有重要意义。

关键词：扬子陆块西南缘中元古代撮科蛇绿混杂岩锆石U-Pb年龄 SHRIMP 地球化学

扬子陆块西南缘河口群沉积时限和构造属性的再厘定:兼论中元古代洋板块地层

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地质学报 2023年第2期97卷 325-338页

作者：邓奇任光明宁括步林仕良崔晓庄罗钢镚中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室四川成都610081 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

河口群、东川群和原通安组是扬子陆块中元古代早中期重要的地层单元,但其沉积时限和构造属性长期存在争论。本文在区域地质调查和同位素年代学研究的基础上,从“洋板块地质”的视角重新厘定了河口群、东川群和原通安组的沉积时限和构造... 详细信息

河口群、东川群和原通安组是扬子陆块中元古代早中期重要的地层单元,但其沉积时限和构造属性长期存在争论。本文在区域地质调查和同位素年代学研究的基础上,从“洋板块地质”的视角重新厘定了河口群、东川群和原通安组的沉积时限和构造属性。原通安组是由不同规模的岩块和基质共同构成的一套蛇绿混杂岩;东川群则较为完整地记录了从陆内裂谷到被动大陆边缘的演化过程,代表了盆地边缘的地层序列,东川群与原通安组(现定义为菜子园-通安蛇绿混杂岩)虽位于不同的断块,但应是同一盆地发展的产物;河口群与东川群、原通安组序列明显不同,但总体上也是粒度向上变细的海侵序列,并发育多套火山岩,在Columbia超大陆裂解的大背景下,河口群最有可能形成于夭折裂谷。对采自河口群长冲组的石榴子石云母片岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,绝大部分锆石具有核-边结构,核部最年轻一组207Pb/206Pb年龄的加权平均值为1468±28 Ma(MSWD=0.40,n=16),解释为原岩的最大沉积年龄;结合前人研究成果,将河口群和东川群的沉积时代分别限定在1.75~1.40 Ga和1.75~1.35 Ga。锆石边部的变质年龄集中在~830 Ma,结合海绵状结构特征,变质边最有可能是热液蚀变所致。锆石Hf同位素研究显示,扬子陆块西南缘在2.00~1.80 Ga期间,锆石εHf(t)值以负值为主,表明岩浆主要源于古老地壳的再造;而1.58~1.39 Ga的锆石εHf(t)多为正值,显示有大量地幔物质的加入。通过本次综合研究,扬子陆块西南缘古元古代晚期—中元古代早中期的演化经历了2.00~1.80 Ga碰撞造山、1.77~1.64 Ga陆内裂解、1.58~1.39 Ga洋盆形成和1.38 Ga之后的洋壳俯冲消减4个阶段,是Columbia超大陆聚合与裂解在扬子陆块的响应。

关键词：中元古代扬子陆块西南缘河口群锆石U-Pb定年洋板块

华北燕辽地区串岭沟组黑色页岩对中元古代早期海水氧化还原环境的制约

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岩石学报 2022年第6期38卷 1667-1684页

作者：刘书琪祝禧艳苏文博赵太平仇一凡何雨婷张华锋中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广州510640

燕辽地区串岭沟组中上部保存有华北克拉通中元古代第一套大面积发育的黑色页岩,沉积于潮间带中下部,标志着该克拉通自形成以来最重要的海进过程,也是地球中年期早期阶段大气-海洋环境状态的特殊记录者。本文对蓟县八仙山剖面串岭沟组三... 详细信息

燕辽地区串岭沟组中上部保存有华北克拉通中元古代第一套大面积发育的黑色页岩,沉积于潮间带中下部,标志着该克拉通自形成以来最重要的海进过程,也是地球中年期早期阶段大气-海洋环境状态的特殊记录者。本文对蓟县八仙山剖面串岭沟组三段黑色页岩和顶部碳质白云岩开展了全岩主、微量元素和总有机碳(TOC)含量测定,认为其源区主要来自风化的长英质陆源碎屑物质。黑色页岩的TOC含量(平均值1.12%)、氧化还原敏感金属元素V(平均值82.6×10^(-6))、Cr(平均值73.9×10^(-6))、Ni(平均值29.8×10^(-6))含量明显高于碳质白云岩(TOC、V、Cr、Ni含量均值分别为0.47%、29.6×10^(-6)、26.4×10^(-6)、11.7×10^(-6))。此外,二者的氧化还原参数C_(org)/P分别为62.94和39.44,V/Cr值与沉积层位明显负相关,表明不同深度海水的氧化还原状态略有变化,但V/Cr-Th/U仍均落入富氧范围。研究结果表明,至少串岭沟组黑色页岩沉积时(不早于1.64Ga),较高的大气氧水平加剧了陆源物质风化及向海洋的输送量,并已经使得潮间带中下部静水进入到了相对氧化状态,从而可以为1.57~1.56Ga大型多细胞生物的出现提供持续含氧的发育环境。

关键词：黑色页岩中元古代串岭沟组海水氧化还原状态华北克拉通

华北克拉通南缘中元古代早期杂色页岩的古环境指示意义

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岩石学报 2022年第6期38卷 1713-1726页

作者：左鹏飞祝禧艳郑德顺孙风波王世炎河南理工大学资源环境学院焦作454000 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 河南省地质调查院郑州450001

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育... 详细信息

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育一系列泥页岩,其中华北克拉通南缘崔庄组(~1648Ma)泥页岩沉积于陆棚-浅海环境。本次研究选取该组杂色页岩作为研究对象,扫描电镜和粉晶衍射结果显示,绿色和紫红色页岩主要矿物包括伊利石、石英、长石,还包含了云母、绿泥石、赤铁矿。赤铁矿分布在云母内部和绿泥石边缘,指示其来自于矿物蚀变。两种页岩中的伊利石均以纤维状分布在长石、石英和云母碎屑粒间孔隙,且主要为1M型,指示其经历了浅成岩作用。紫红色页岩与绿色页岩相比,剖面上风化程度较高。主量元素显示,两种页岩的源岩都经历明显的钾化作用,经过钾校正之后,风化指数(CIA)约为80~85,说明物源区经历强烈的风化作用。同时,全铁含量与澳大利亚后太古代页岩和北美页岩相似,铁并无明显富集,指示铁可能是陆源输入。稀土元素与澳大利亚后太古代相比明显Eu异常,无明显Ce异常,而过渡金属元素(V、Cr、Co、Ni)无显著富集,其比值显示该套页岩沉积于氧化的水体中。结合该时期海洋分层模型,推测中元古代早期浅海陆棚海水已出现氧化。黏土质泥页岩在该时期广泛发育,均指示陆壳风化作用强烈,该过程可能影响和控制氧气含量的变化。

关键词：黑色岩系华北克拉通中元古代氧化事件

华北克拉通中元古代A型花岗岩的成因及其构造意义

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地质科学 2024年第1期59卷 1-20页

作者：陈杰杨明慧贾会冲张威刘鑫田刚白东来邢舟李竞赢中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石化华北油气分公司郑州450006 中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限责任公司研究院资料处理中心河北涿州072750 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055

华北克拉通保存有与Columbia超大陆裂解相关的中元古代岩浆记录。本文综述了华北克拉通中元古代A型花岗岩的时空分布、岩石学和地球化学等特征,讨论了各期次A型花岗岩的成因及构造背景,论述了其对华北克拉通中元古代裂解事件的指示意义... 详细信息

华北克拉通保存有与Columbia超大陆裂解相关的中元古代岩浆记录。本文综述了华北克拉通中元古代A型花岗岩的时空分布、岩石学和地球化学等特征,讨论了各期次A型花岗岩的成因及构造背景,论述了其对华北克拉通中元古代裂解事件的指示意义。华北克拉通主要发育4期A型花岗岩:1)~1.78 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽和晋陕地区;2)~1.70 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰—白云鄂博和燕辽裂陷槽;3)~1.60 Ga A型花岗岩主要分布于南缘熊耳裂陷槽;4)~1.32 Ga A型花岗岩主要分布于北缘渣尔泰—白云鄂博和燕辽裂陷槽。这4期A型花岗岩均来源于地壳物质的部分熔融,可能与同期伸展作用导致岩浆底侵提供热源有关。整体具有造山后伸展到陆内裂谷环境的演化序列,且存在明显的时空差异。华北克拉通中元古代A型花岗岩记录了4期主要的裂解事件,为华北克拉通参与了Columbia超大陆裂解提供了依据。

关键词： Columbia超大陆 A型花岗岩华北克拉通中元古代构造背景

中元古代海绿石:前寒武纪海洋浅化变层深度的潜在指示矿物

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地学前缘 2016年第6期23卷 219-235页

作者：汤冬杰史晓颖马坚白史青中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

显生宙的海绿石主要形成于具低沉积速率的外陆架至上斜坡深水环境,而前寒武纪海绿石则多见于具高沉积速率的浅水环境。为揭示导致这种明显差别的主要环境控制因素,本文对华北中元古代铁岭组叠层石礁内发育的海绿石进行了包括野外观察、... 详细信息

显生宙的海绿石主要形成于具低沉积速率的外陆架至上斜坡深水环境,而前寒武纪海绿石则多见于具高沉积速率的浅水环境。为揭示导致这种明显差别的主要环境控制因素,本文对华北中元古代铁岭组叠层石礁内发育的海绿石进行了包括野外观察、岩相学和XRD、SEM、EDS、ICP-MS分析在内的综合研究。据海绿石的分布位置和基质孔隙度特征,本文将铁岭组自生海绿石分为3种类型:类型Ⅰ产于孔隙最发育的叠层石柱和微晶基质交接带,类型Ⅱ位于较少孔隙的基质中,类型Ⅲ常见于致密的叠层石柱体内。这三种类型的海绿石都具有高且稳定的K_2O含量(平均>8%),指示孔隙水具有高K^+离子浓度。从Ⅲ型至Ⅰ型海绿石,Fe_2O_3含量逐渐升高,而Al_2O_3含量逐渐降低,表明基质孔隙度对海绿石演化具有控制作用,海绿石的成熟度演化需要Fe的持续补充。由于叠层石碳酸盐岩明显缺乏陆源碎屑输入,因此Fe可能主要来自海水,要求存在很浅的Fe氧化还原界面,这也得到了碳酸盐岩中Ce异常证据的支持。我们认为多孔的基质、高K^+浓度以及次氧化海水条件是促进中元古代浅水海绿石沉淀和演化的重要环境因素。

关键词：海绿石海水氧化还原状态中元古代铁岭组华北地台

华北克拉通北缘的中元古代多旋回复合盆地及其地质意义:来自碎屑锆石U-Pb年龄的统计学证据

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岩石学报 2019年第8期35卷 2377-2406页

作者：钟焱相振群初航中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局前寒武纪地质研究中心天津300170

华北克拉通是划分我国中元古代地层序列的标准地区,查明华北地区各中元古代盆地的发育与演化机制、寻找长城系下部1. 80~1. 65Ga的沉积盖层、完善1. 4~1. 0Ga待建系标准剖面,是我国中元古代综合地层学研究亟待解答的三个主要问题。现有... 详细信息

华北克拉通是划分我国中元古代地层序列的标准地区,查明华北地区各中元古代盆地的发育与演化机制、寻找长城系下部1. 80~1. 65Ga的沉积盖层、完善1. 4~1. 0Ga待建系标准剖面,是我国中元古代综合地层学研究亟待解答的三个主要问题。现有资料显示,华北北部的燕辽盆地缺失长城系底部地层,南部熊耳盆地各地层小区的蓟县纪-待建纪盆地演化过程差异较大。与之相比,北缘盆地的中元古界相对完整且较连续出露,是系统开展中元古代年代地层学和盆地动力学研究的理想对象。鉴于狼山地区的"中、新元古界"已被重新厘定为新元古界狼山群,中元古代的华北北缘盆地应以渣尔泰群、白云鄂博群、腮林忽洞群和化德群为代表。由于缺乏火山岩夹层年龄的有效约束,与这些地层单元的时代划分、区域对比和盆地类型有关的认识分歧,普遍发端于对碎屑锆石年代学数据的不同理解。因此,本文对渣尔泰群和白云鄂博群的部分层位进行了碎屑锆石年代学研究,并全面收集了北缘盆地碎屑锆石年代学研究的相关数据,参考新近提出的两种统计学分析方法,对渣尔泰群、白云鄂博群(含腮林忽洞群)和化德群的碎屑锆石年龄数据进行了真实沉积时代和盆地构造属性的统计分析。通过设置单点精度高、但样本库计算总量降低的对照组进行方法可信性的对照分析,结果显示样本库总量对统计结果的影响更大,因此利用相关方法解析前寒武纪哑地层的沉积时代和盆地属性,应当遵从"合理降低单点精度限制以谋求更大样本库"的原则。结合前人建立的中元古代沉积-岩浆事件序列,本文分析结果显示中元古代的北缘盆地是在长城纪造山后伸展盆地之上、叠加了蓟县-待建纪裂谷事件而成的多旋回复合盆地。通过北缘和燕辽地区沉积、岩浆事件的综合对比,提出华北克拉通北部的中元古代盆山耦合过程,可分为:由造山后向陆内伸展转换的构造反转期阶段(1. 82~1. 60Ga)、被动裂谷早期的陆内伸展阶段(1. 6~1. 4Ga)、裂谷作用阶段(1. 4~1. 3Ga)和成因机制不明的长期沉积间断阶段(1. 3~1. 0Ga)。

关键词：中元古代华北克拉通北缘复合盆地碎屑锆石 U-Pb年龄

鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

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地质论评 2023年第1期69卷 164-178页

作者：高山林刘士林张仲培中国石油化工股份有限公司油田事业部北京100728 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na2O、Fe OT、Al2O3,贫Mg O、TiO2、K2O的特点,稀... 详细信息

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na2O、Fe OT、Al2O3,贫Mg O、TiO2、K2O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/HREE=6.50~7.01,(La/Yb)N为5.620.69~0.91。样品[n(87Sr)/n(86Sr)]i为~7.14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu=0.70587~0.70934,εNd(t)介于-6.9-4.8,TDM为2562~2730~Ma,Nb/Ta(6.60~8.25)低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示铁马河玄武安山岩形成于中元古代早期(~1740Ma),其形成与研究区中元古代早期陆内伸展作用引起的古老岩石圈地幔减压熔融有关,是华北克拉通陆内裂谷发育过程在鄂尔多斯地块西南缘的体现。

关键词：鄂尔多斯地块西南缘铁马河玄武安山岩中元古代地球化学特征陆内伸展

内蒙古阿巴嘎旗中元古代片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及大地构造意义

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岩石学报 2020年第3期36卷 781-798页

作者：孙立新张云李艳锋许凡任邦方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 河北省区域地质矿产调查研究所廊坊065000

在内蒙古阿巴嘎旗南部新发现一处面积约为9.2km2的片麻状正长花岗岩体,采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法获得该岩体的同位素年龄为1377±10Ma^1385±14Ma,属中元古代。它是继苏尼特左旗南部锡林浩特微地块的中元古代花岗岩发现后又一处... 详细信息

在内蒙古阿巴嘎旗南部新发现一处面积约为9.2km2的片麻状正长花岗岩体,采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法获得该岩体的同位素年龄为1377±10Ma^1385±14Ma,属中元古代。它是继苏尼特左旗南部锡林浩特微地块的中元古代花岗岩发现后又一处中元古代片麻状正长花岗岩体。片麻状正长花岗岩具条纹状-弱片麻状构造,矿物组成为石英(25%~30%)、微斜长石(30%~40%)、条纹长石(15%~20%)、斜长石5%~10%以及少量黑云母(约5%)。其地球化学成分显示高SiO2(76.05%~78.16%)、高碱(K2O+Na2O=6.69%~8.04%)和较高的K2O/Na2O比值(1.01~2.48),低TiO2(0.17%~0.23%)、A12O3(10.99%~11.97%)、MgO(0.08%~0.44%)和CaO(0.15%~0.37%),铝饱和指数A/CNK值均大于1.1,里特曼指数主体小于1.8,属于过铝质和钙质系列;并且它们具有稀土元素总量高,轻稀土富集而重稀土亏损的特征,显示强烈负铕异常(δEu=0.44~0.53)和高的10000Ga/Al比值(均值为4.43)。上述岩相学、地球化学组成均显示A型花岗岩的特点,暗示其形成于伸展环境。片麻状正长花岗岩锆石εHf(t)值主体介于+0.5^+4.6,两阶段模式年龄t2DM为1.88~2.10Ga,表明岩浆可能来源于古元古代新增生地壳的部分熔融。阿巴嘎旗与苏尼特左旗中元古代岩体的发现为锡林浩特微地块的存在提供了直接证据。区域对比显示中亚造山带中的阿拉善微地块、中天山微地块、库鲁克塔格微地块和锡林浩特微地块上均具有~1.4Ga岩浆事件产物,可能是全球哥伦比亚超大陆裂解事件(1.5~1.3Ga)的岩浆响应。

关键词：中元古代 A型花岗岩锆石U-Pb年龄阿巴嘎旗中亚造山带