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华北吕梁地区汉高山群和小两岭组的地层时代——火山岩锆石U-Pb年龄的约束

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岩石矿物学杂志 2022年第2期41卷 195-213页

作者：王彦斌宋彪王浩焦永艳任留东杨崇辉何碧竹彭阳姚宇凯中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037 山西省地质调查院山西太原030006

华北吕梁地区出露的以陆源碎屑沉积为主的汉高山群为中元古界底界界线层型的理想候选剖面,其时代的确定对认识华北前寒武纪地质演化历史及初始盖层的确定及Nuna超大陆聚散的研究具有重要的意义。目前,汉高山群的时代、划分对比及其意义... 详细信息

华北吕梁地区出露的以陆源碎屑沉积为主的汉高山群为中元古界底界界线层型的理想候选剖面,其时代的确定对认识华北前寒武纪地质演化历史及初始盖层的确定及Nuna超大陆聚散的研究具有重要的意义。目前,汉高山群的时代、划分对比及其意义还存在较大争议。本研究使用SHRIMP(二次离子质谱仪)对汉高山群安山岩中的锆石进行了U-Pb同位素分析,获得其^(207)Pb/^(206)Pb年龄加权平均值为1769±9 Ma(2σ)。这是首次直接测得汉高山群锆石U-Pb年龄。另测得同一层位的小两岭组3个不同部位火山岩中的锆石^(207)Pb/^(206)Pb年龄加权平均值分别为1792±18 Ma、1773±19 Ma和1778±20 Ma,与汉高山群的年龄在误差范围内一致,故认为汉高山群和小两岭组的时代分别为1769±9 Ma和1792~1773 Ma。结合前人的研究资料,认为汉高山群和小两岭组的形成时代为1780 Ma左右。吕梁地区汉高山群的剖面地层连续,发育区域上分布较为稳定的安山岩,是华北克拉通中南部极好的区域等时标志层。该时期的裂谷沉积和火山岩在扬子陆块西部、劳伦大陆西北部、澳大利亚北部、南美巴西圣弗兰西斯科(São Francisco)克拉通、非洲刚果克拉通及西伯利亚克拉通均有产出,且可以对比,显示同时期由Nuna超大陆初始裂解引起的陆内裂谷沉积地层的全球分布特征,由此提出国际中元古界底界应该下移,并且汉高山剖面可作为国际上新的中元古界底界的候选层型剖面。

关键词：汉高山群小两岭组火山岩 SHRIMP 锆石U-Pb年龄中元古界底界

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吕梁地区临县东部汉高山群构造演化特征浅析

地质科学 2023年第1期58卷 240-247页

作者：苟钧壹何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室北京100083

吕梁地区汉高山群作为华北克拉通内第一套沉积盖层,其构造演化历程的研究对华北克拉通内中元古代裂谷盆地的形成与演化具有重要指导意义。本文选择吕梁地区临县东部汉高山地区的一条剖面,通过2D-Move模拟软件对该区内汉高山群及其同沉... 详细信息

吕梁地区汉高山群作为华北克拉通内第一套沉积盖层,其构造演化历程的研究对华北克拉通内中元古代裂谷盆地的形成与演化具有重要指导意义。本文选择吕梁地区临县东部汉高山地区的一条剖面,通过2D-Move模拟软件对该区内汉高山群及其同沉积的方山断裂进行反演与正演模拟。结果显示:该区在中元古代早期为一断陷盆地,随吕梁隆起的抬升,中寒武统海相沉积以角度不整合覆盖于汉高山群之上,在经历中生代构造反转后,方山断裂反向活化为逆断层,吕梁汉高山地区转变为挤压环境下的陆内造山带,汉高山群逐渐被抬升至地表后继而被剥蚀形成现今构造格局,表现了华北克拉通中部吕梁地区多期改造的特点。

关键词：华北克拉通吕梁隆起汉高山群中元古代裂谷盆地

山西吕梁地区汉高山群火山-沉积岩成因及形成背景

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山西吕梁地区汉高山群火山-沉积岩成因及形成背景

作者：雷天西北大学

学位级别：硕士

近年来,新的研究将华北克拉通南缘熊耳群火山沉积岩认定为华北克拉通基底固结后首套火山-沉积盖层,但对于它们的成因和形成构造背景仍存在不同认识。华北克拉通中部带吕梁地区汉高山群火山-沉积岩和小两岭组火山岩被认为是熊耳群在其北... 详细信息

近年来,新的研究将华北克拉通南缘熊耳群火山沉积岩认定为华北克拉通基底固结后首套火山-沉积盖层,但对于它们的成因和形成构造背景仍存在不同认识。华北克拉通中部带吕梁地区汉高山群火山-沉积岩和小两岭组火山岩被认为是熊耳群在其北端吕梁地区同期火山-沉积记录,因而针对这些火山-沉积建造成因及形成环境的研究将有助于华北克拉通固结后首套盖层沉积形成构造背景和区域分布的深入认识。汉高山群由大量沉积碎屑岩和少量火山岩组成,本文分别从沉积环境和火山岩成因两个方面为探讨它们的成因及形成构造背景提供新的证据。依据岩石组合和沉积特征,将汉高山群火山-沉积建造划分出三个岩组和七个沉积亚相,分别代表了三大沉积旋回。其中,第一旋回记录了由冲积扇经辫状河到三角洲直至滨湖沉积的演化过程;第二旋回表现为冲积扇-辫状河沉积演化特征;此后的第三沉积旋回下部以陆相冲积扇沉积为特征,向上逐步由陆相过渡为海相沉积,并夹有火山岩层,顶部为滨海相砂岩及含砾砂岩,说明第三沉积旋回以来湖盆范围和水深明显增大。汉高山群下部两组碎屑锆石最年轻年龄为～1783 Ma,这一年龄和沉积演化揭示汉高山群火山-沉积建造为1.78 Ga以来形成的一套由陆相向海相过渡伸展背景下的产物。汉高山群第三旋回中的火山岩为拉斑玄武系列安山岩,低Si O,高Ti O、Mg O、Mg及Cr和Ni,相对富集LREEs和Ba、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,与弧岩浆地球化学特征类似。它们的ε(t)=-4.31～-4.48,T=2509～2520 Ma,高Ba/Th和低(La/Sm),揭示它们源自受新太古代末期大洋板片消减释放流体改造的岩石圈地幔新生岩浆产物。因而,这些火山岩所具有的弧岩浆性质是继承了新太古代弧区改造岩石圈地幔同时添加地壳物质的特征,与小两岭组火山岩和熊耳群火山岩也显示弧岩浆地球化学特征以及Sr-Nd同位素组成揭示的源自新太古代末板片俯冲改造的岩石圈地幔十分一致。此外,与这些火山活动相伴,区域上还广泛发育与陆块裂解有关的同期基性岩墙群,它们一道证明华北克拉通中元古代初期开始转入大陆伸展拉张环境,而非与汇聚有关的弧环境。吕梁地区汉高山群、小两岭火山岩与熊耳群火山-沉积建造的沉积序列和成因具有较高的一致性,代表熊耳三叉裂谷同期最北端火山沉积建造。其中,汉高山群中、下部两个沉积旋回以陆源沉积为主,向上第三旋回中上部转为海相沉积,并有少量火山岩的出现,可能记录了裂谷裂解初期由陆相快速充填沉积向中晚期随裂谷进一步伸展,逐步由陆相向海侵沉积和出现火山喷发的演化过程。代表了熊耳裂谷盆地北部分支裂谷边缘相沉积演化的结果。

关键词：汉高山群沉积环境火山岩成因伸展背景吕梁地区华北克拉通

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对汉高山群地层特征及时代的探讨

华北国土资源 2013年第3期 71-73页

作者：王瑞军山西省第三地质工程勘察院山西晋中030600

汉高山群自创名以来,许多专家和学者对吕梁山区的晚前寒武系曾进行过激烈的争论,在不同作者的论文、专著中表现了不同的认识。近几年来,尽管不同的认识依然存在,但汉高山群与其他几个地层单位之间的关系已基本明确。笔者参加了1∶5万方... 详细信息

汉高山群自创名以来,许多专家和学者对吕梁山区的晚前寒武系曾进行过激烈的争论,在不同作者的论文、专著中表现了不同的认识。近几年来,尽管不同的认识依然存在,但汉高山群与其他几个地层单位之间的关系已基本明确。笔者参加了1∶5万方山测区区域地质调查,本次调查在充分利用前人区调成果的基础上进行了岩石地层单位填图,进一步查明了汉高山群的物质组成、展布形态及与相邻地层的接触关系,通过与之相似地层的对比,对其形成时代进行了进一步的探讨,确定汉高山群时代为中元古界长城系。

关键词：吕梁山汉高山群中元古界长城系

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华北克拉通中元古界底界年龄与盆地性质讨论

地质学报 2014年第9期88卷 1623-1637页

作者：乔秀夫王彦斌中国地质科学院地质研究所北京100037 北京离子探针中心北京100037

国际地层委员会将中元古界底界界线年龄定为1600 Ma,1600～1400 Ma为Calymmian（盖层系）,表示全球地台盖层形成时期.华北地台基底固结时间为1800Ma,固结后即进入伸展裂解作用时期,首先是山西吕梁山区、晋南中条山、豫西熊耳山区裂解发... 详细信息

国际地层委员会将中元古界底界界线年龄定为1600 Ma,1600～1400 Ma为Calymmian（盖层系）,表示全球地台盖层形成时期.华北地台基底固结时间为1800Ma,固结后即进入伸展裂解作用时期,首先是山西吕梁山区、晋南中条山、豫西熊耳山区裂解发展成三叉裂陷槽（Aulacogen）.吕梁山区小两岭组火山岩形成年龄有1778±20 Ma（SHRIMP U Pb锆石）及1779±20 Ma（LA ICP MS U Pb锆石）两个数值;豫西熊耳群顶部马家河组和中部鸡蛋坪组及下部许山组火山岩年龄分别为1776±20 Ma、1791±20 Ma和1783±13 Ma（SHRIMP U Pb锆石）,1776～1800Ma为火山岩的形成年龄;将1800Ma作为小两岭组与熊耳群两个火山岩组的底界年龄应当是合理的.吕梁山区的汉高山群为碎屑岩夹火山岩,代表吕梁陕豫三叉裂陷槽北支中的快速充填,与小两岭组为同时期沉积.汉高山群、大古石组（熊耳群底部沉积岩）为1800Ma裂解开始的盖层沉积,小两岭组火山岩、相关的辉绿岩墙及熊耳群火山岩均为裂解时期的岩浆作用产物.北京密云环斑花岗岩侵位时间为1700Ma,代表燕山太行山裂陷槽裂解的起始时间也即燕山地区长城系常州沟组底界年龄.北京密云地区环斑花岗岩风化壳上覆常州沟组年龄可确定为1650Ma,它不应被看作常州沟组最低层位的年龄,而是裂陷槽裂解后密云地区开始接受沉积的年龄,1700Ma、1650Ma代表常州沟组在不同地区的底界年龄,但均不等于长城系或中元古界的底界年龄.1600Ma为高于庄组底界年龄,即长城系与蓟县系的界线年龄,也是国际地层委员会中元古界的底界年龄.1600 Ma代表燕山太行山裂陷槽闭合的年龄,也是华北地台始自1800Ma伸展裂解作用的最终结束时期.1600Ma是新的陆表海盆地发展的起始时间,是重要的华北地台构造转换的时期.因此,1800与1600 Ma代表华北地台重大地质构造事件的年龄,具大区域构造意义,依据对前寒武系界线年龄确定的原则,两个年龄值均可被选择为中元古界底界的界线年龄.但本文赞同中国全国地层委员会采用1800Ma作为中元古界的底界年龄,因其更符合中国的地质构造实际：华北地台裂解克拉通内裂陷槽中的盖层充填,底界为1800Ma.华北地台中元古界盆地在不同时期,它的构造性质完全不同：1800～1600 Ma为裂陷槽;1600～1400 Ma发展成陆表海;1400～1300Ma转化为弧后盆地;1800 Ma、1600 Ma及1400 Ma代表中元古代三个重要的区域构造转换的时间点.

关键词：华北克拉通裂陷槽超大陆中元古界常州沟组小两岭组汉高山群熊耳群1800 Ma