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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

华北中元古代燕山盆地生物群演化及其与地质事件的耦合关系

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中国科学：地球科学 2014年第5期44卷 1124-1141页

作者：石敏冯庆来朱士兴中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074

对华北中、新元古代燕山盆地发育的三个主要阶段的生物群面貌进行了总结,三个阶段分别为:长城系下部碎屑岩沉积阶段(A),长城系上部至蓟县系碳酸盐岩沉积阶段(B),蓟县系上部至青白口系碎屑岩沉积阶段(C).其中阶段B是本研究的重点研究层... 详细信息

对华北中、新元古代燕山盆地发育的三个主要阶段的生物群面貌进行了总结,三个阶段分别为:长城系下部碎屑岩沉积阶段(A),长城系上部至蓟县系碳酸盐岩沉积阶段(B),蓟县系上部至青白口系碎屑岩沉积阶段(C).其中阶段B是本研究的重点研究层位.B阶段的页岩相化石虽然不甚丰富,但燧石相生物化石却有着较高的分异度和丰度,并具有多种类型的形态及纹饰.此外B阶段中缺乏大直径个体.阶段B的生物群丰度、分异度、浮游生物和底栖生物分异度比例、底栖球状化石平均直径、球形化石最大直径在时间尺度上具有明显的变化规律.笔者从中识别出了两个典型的生物群演变事件,两个事件都和地质事件相耦合.事件一发生于大红峪组三段,这一时期生物群中大个体浮游生物化石十分繁盛,推测可能与火山活动有关.事件二发生于高于庄组三段,这一时期的生物群发生了整体面貌的更替,该更替事件与叠层石衰减、海洋元素地球化学指标以及碳同位素等多个因素的变化耦合.

关键词：中元古代燕山盆地生物群演替地质事件

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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

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

华北板块北缘中段中元古代晚期花岗岩类特征及其构造意义

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北京大学学报（自然科学版） 2006年第4期42卷 451-456页

作者：张臣刘树文何国琦黄宝玲北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

华北板块北缘出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩和二长花岗岩,化学上富SiO2和K2O,贫FeO、CaO、MgO和TiO2,A/CNK平均大于1.1,具过铝质花岗岩特征。微量元素Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Rb、K、Ta、Nd相对富集;轻重稀土较强分馏,其... 详细信息

华北板块北缘出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩和二长花岗岩,化学上富SiO2和K2O,贫FeO、CaO、MgO和TiO2,A/CNK平均大于1.1,具过铝质花岗岩特征。微量元素Nb、Sr、P、Ti相对亏损,而Rb、K、Ta、Nd相对富集;轻重稀土较强分馏,其(La/Yb)N=6.61～64.31,负铕异常明显,具有碰撞成因S型花岗岩特征。花岗岩呈东西向带状展布,并与北侧白乃庙(白乃庙群)和阜新旧庙(魏家沟岩群)中元古代古岛弧链及开原蛇绿混杂岩带平行,这表明该区中元古代晚期存在一个强烈的俯冲碰撞造山过程,这一碰撞造山事件为华北板块在Rodinia超大陆的拼合模式提供了最基本的制约条件。

关键词：中元古代 S型花岗岩类造山带

会理-会东及邻区中元古代东川群层序地层分析

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矿物岩石 2000年第1期20卷 38-44页

作者：牟传龙林仕良周铭魁成都地质矿产研究所成都610082

广泛出露于四川会理 -会东及云南东川等地的中元古代东川群地层 ,由于其中赋存有丰富的矿产资源 ,包括铜矿、铁矿等而倍受重视。前人对其地层划分、岩石学及其含矿性等进行了系统的研究 ,取得了一系列的成果和认识 ,但尚未对其进行系统... 详细信息

广泛出露于四川会理 -会东及云南东川等地的中元古代东川群地层 ,由于其中赋存有丰富的矿产资源 ,包括铜矿、铁矿等而倍受重视。前人对其地层划分、岩石学及其含矿性等进行了系统的研究 ,取得了一系列的成果和认识 ,但尚未对其进行系统的层序地层研究。本文在野外地质考察的基础上 ,通过室内的详细分析 ,建立了东川群的沉积层序 ,即1个级层序 (时限约 2 .3亿年 ) ,12个级层序。

关键词：沉积层东川群中元古代层序地层

扬子地块西缘中元古代A型花岗岩的形成时代、地球化学特征及其大地构造意义

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大地构造与成矿学 2021年第5期45卷 1007-1022页

作者：赵锴蔡永丰冯佐海徐天德周云刘风雷胡荣国刘昊茹桂林理工大学广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 桂林理工大学广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心广西桂林541004 四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队四川成都610213

为阐明扬子地块西缘中元古代大地构造演化特征,本文对扬子地块西缘苴林地区花岗岩展开了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素研究。两个代表性花岗岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析分别给出了1063±9 Ma和1064... 详细信息

为阐明扬子地块西缘中元古代大地构造演化特征,本文对扬子地块西缘苴林地区花岗岩展开了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Sr-Nd同位素研究。两个代表性花岗岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析分别给出了1063±9 Ma和1064±6 Ma的年龄。全岩地球化学分析结果显示,苴林地区花岗岩具有高硅钾、贫镁钙、低磷钛特征,其A/CNK平均值为1.37,属于高钾钙碱性过铝质岩石;稀土元素配分曲线表现为右倾“海鸥”型,具负Eu异常,富集高场强元素Zr、Th、Hf和大离子亲石元素Rb、K,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;样品具有相对富集的Nd同位素组成,其εNd(t)值为−9.90~−4.53。综合研究表明,苴林地区花岗岩形成于中元古代晚期,表现出A型花岗岩的地球化学特征。结合前人研究认为,苴林地区花岗岩是古老地壳物质重熔的产物,形成于后碰撞或后造山的拉张环境,其形成与Rodinia超大陆的聚合密切相关。

关键词：锆石U-Pb定年中元古代 A型花岗岩 Rodinia超大陆苴林群扬子地块

冀北洞子沟银矿床:一个中元古代的浅成低温热液矿床——来自矿物学和地球化学的证据

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矿物岩石 2003年第2期23卷 16-21页

作者：毛德宝钟长汀陈志宏胡小蝶中国地质大学(北京) 北京100083 天津地质矿产研究所天津300170

在研究冀北洞子沟银多金属矿床的地质地球化学特征的基础上 ,从矿石矿物组成、稳定同位素地球化学特征、流体包裹体成分和物理化学特征以及成矿年代学等方面论述洞子沟银多金属矿床的成因 ,指出该矿床的成矿作用与中元古代早期大红峪火... 详细信息

在研究冀北洞子沟银多金属矿床的地质地球化学特征的基础上 ,从矿石矿物组成、稳定同位素地球化学特征、流体包裹体成分和物理化学特征以及成矿年代学等方面论述洞子沟银多金属矿床的成因 ,指出该矿床的成矿作用与中元古代早期大红峪火山活动有关 ,是一个浅成低温热液矿床。

关键词：银矿床河北中元古代成矿年代学成矿作用火山活动浅成低温热液矿床流体包裹体