古元古代大氧化事件(GOE)前后海洋环境的变化: 来自华北条带状铁建造(BIF)岩相学和地球化学的证据^*     

张连昌  兰彩云  王长乐  彭自栋  佟小雪  李文君  董志国 《古地理学报》2020,22(5):827-840

条带状铁建造(BIF)是形成于前寒武纪海洋中的化学沉积岩,记录了古海洋氧化还原状态的重要信息。华北克拉通广泛分布的新太古代和古元古代BIF,是了解古元古代大氧化事件(GOE)前后古海洋氧化还原环境变化的理想对象。初步研究表明,华北克拉通新太古代BIF主要为磁铁矿型氧化物相和硅酸盐相,极少数出现碳酸盐相;古元古代BIF包括赤铁矿型和磁铁矿型氧化物相、硅酸盐相和碳酸盐相,其中赤铁矿相是古元古代BIF独有的。以上矿物学特征表明,新太古代和古元古代水体的氧化还原条件是不同的。华北克拉通新太古代BIF的稀土元素组成缺乏强烈的负Ce异常,反映同期海水氧含量非常低,为缺氧状态; 但少量BIF也包含有负Ce异常,同时具有较大变化范围的Th/U值,指示新太古代海洋的局部水体氧含量相对较高,呈弱氧化状态。与新太古代BIF相比,古元古代BIF的Ce异常变化较大,包括无异常、正异常和负异常,尤其是赤铁矿相BIF具明显的负Ce异常,表明古元古代水体的氧含量和氧化还原结构已发生了明显变化; 结合华北克拉通BIF的Ni/Co、V/(V+Ni)和Th/U等比值特征,认为古元古代海洋呈次氧化—氧化环境。新太古代BIF 强烈富集重铁同位素,S同位素非质量分馏效应较为明显;而古元古代BIF相对富集轻铁同位素,S同位素非质量分馏效应不明显。综上,新太古代海洋环境整体缺氧,但局部可能存在氧气“绿洲”,暗示光合产氧作用在太古代晚期已经存在;大氧化事件期间及之后的古海洋总体具上部氧化、下部还原的分层特征。  相似文献   

西昆仑穆呼锰矿床地质特征、控矿因素及成矿模式     

董志国  张连昌  董飞羽  张帮禄  谢月桥  查斌  彭自栋  王长乐 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1358-1372

穆呼锰矿床位于西昆仑造山带玛尔坎苏锰矿带东段,研究程度相对薄弱。穆呼锰矿床的含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组,自下而上可分为角砾灰岩、钙质杂砂岩和含炭质泥灰岩3个岩性段,具有完整的海侵层序特征,反映了由逐步断陷到稳定沉积的盆地演化过程。锰矿层赋存于第三岩性段炭质泥灰岩中,矿石矿物主要为化学组分纯净的泥晶菱锰矿。根据详细的矿相学观察并综合前人研究成果,笔者认为菱锰矿是初始沉淀的锰（氢）氧化物与有机质通过成岩反应形成的。这种成矿机制需要3个基本条件：丰富的锰质来源、氧化还原分层的海水和有机质的大量埋藏。在穆呼一带,有利于满足以上条件的主要控矿因素包括：伸展拉张的构造背景、强烈的海底热液活动、海侵事件和温暖潮湿的古气候。笔者根据w（Ba）-w（P₂O₅）图解并结合区域对比分析,初步认为穆呼锰矿床的成矿模式可能属于最小含氧量带扩张型。  相似文献   

西昆仑玛尔坎苏石炭纪大型锰矿带构造背景与成矿条件     

张连昌  张帮禄  董志国  谢月桥  李文君  彭自栋  朱明田  王长乐 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1340-1357

西昆仑北段玛尔坎苏地区探明的大型碳酸锰成矿带,是我国近年最重要的找矿成果之一。该锰矿带构造上属北昆仑晚古生代弧后伸展盆地,其构造动力学背景为古特提斯洋向北俯冲于塔里木地块之下形成的弧盆体系。锰矿体主要发育于晚石炭世喀拉阿特河组含炭泥质灰岩夹薄层灰岩中。矿石中主要金属矿物为菱锰矿（75%~95%）,次为软锰矿、硫锰矿及少量黄铁矿等。含锰岩系岩性和岩相学研究表明,玛尔坎苏锰矿带属典型的海相沉积锰矿床,其矿床成因可能与晚古生代半局限盆地沉积和海底热液活动有关。海底热液活动可能为成矿提供了丰富的物质来源。含锰岩系元素和同位素地球化学特征表明,玛尔坎苏锰矿沉淀时的水体环境为常氧条件,而矿层下盘（部分）岩系的岩性及地球化学特征反映其沉积时的水体环境为低氧—贫氧条件。玛尔坎苏锰矿带锰矿石具有负的δ¹³C值（-23.3‰~-10.0‰）,推测有机质导致的还原作用是该锰矿由原生氧化锰在成岩期转化为菱锰矿和形成富锰矿的重要机制。  相似文献   

基于D-InSAR的云南墨江地震同震形变场的获取          下载免费PDF全文

孙赫  康帅  刘传金 《地震科学进展》2019,(8):114-115

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鲁西地区馒头组下部滑塌堆积的地质特征及其意义   总被引：5，自引：0，他引：5  

闫臻  杨长春  李继亮  王真理  肖文交  徐兴旺  段秋梁 《沉积学报》2005,23(1):29-33

华北地台馒头组以干热气候条件下的陆源细碎屑岩为主夹碳酸盐岩组成,角度不整合于太古宙泰山群之上。济南仲宫镇的馒头组底部,为厚度约 4m的滑塌堆积。岩块由灰岩和细碎屑岩组成,基质为粉砂岩。岩块内部的构造变形样式及基质中的斜层理表明,寒武纪华北地台曾存在古斜坡和构造隆升作用是诱发成岩作用过程中滑塌堆积形成的重要机制。馒头组中滑塌堆积的发现和研究,有利于进一步认识华北地台古生代古地貌、沉积环境以及古潜山的形成和演化,从而为华北地台古生代含油气盆地和古潜山的研究以及油气资源勘探提供借鉴。  相似文献   

山东济南和新泰馒头组中浊积岩和滑塌堆积的基本特征及其大地构造意义   总被引：7，自引：3，他引：4  

闫臻  杨长春  李继亮  肖文交  王真理  徐兴旺 《地质科学》2005,40(4):579-584

馒头组是华北地台盖层的重要组成之一,以陆源细碎屑岩为主夹碳酸盐岩。前人研究认为馒头组是滨海沼泽相、潮坪—泻湖相和沿岸滩坝相沉积组合。我们首次在济南和新泰地区馒头组中发现浊积岩和滑塌堆积组合,表明华北地台早寒武世沉积组合形成于深海半深海浅海中,曾存在古斜坡和构造隆升作用。详细研究浊积岩和滑塌堆积的基本地质特征,不仅对于进一步认识华北地台古生代古地貌特征以及古潜山的形成和演化具有重要意义,而且可为渤海湾盆地中古潜山成因以及潜山油气资源勘探提供借鉴。  相似文献   

新疆于田MS7.3地震同震与震后形变机制研究     

孙赫  季灵运  朱良玉  赵强 《大地测量与地球动力学》2016,36(12):1052-1055

利用InSAR技术获取2008-03-21新疆于田MS7.3地震的同震和震后形变场。同震分布式滑动反演结果表明,同震断层最大滑动量达5.4 m,主要分布在南部断层的0~5 km深度附近,地震以正断错动为主,兼有左旋走滑分量。震后形变结果表明,发震断层北段两侧存在差异性运动,最大累积差异形变在震后782 d达15 cm。进一步分析表明,震后断层余滑可能是震后形变的主要机制。余滑反演结果表明,震后2 a断层余滑量相对较小,滑移区范围明显减小且均位于浅部区域,北部断层能量释放较彻底,南部仍存有少量能量,整体能量基本释放完。  相似文献   

河北滦平周台子条带状铁矿地质特征、围岩时代及其地质意义   总被引：5，自引：4，他引：1  

相鹏  崔敏利  吴华英  张晓静  张连昌 《岩石学报》2012,28(11):3655-3669

河北滦平县周台子铁矿位于华北克拉通北缘,是产于前寒武纪单塔子群变质岩系中的鞍山式铁矿,具有条带状铁建造(BIF)特征。矿石主要呈条带状构造,有的呈条纹和致密块状构造。矿石类型主要以石英磁铁矿型为主,含铁介于30%~35%。前寒武纪变质岩是矿床的主要围岩,出露有黑云母(角闪)斜长片麻岩和斜长角闪岩,局部见花岗片麻岩。原岩恢复表明,黑云母(角闪)斜长片麻岩的原岩为英安岩-流纹岩,斜长角闪岩原岩为玄武岩。花岗片麻岩的SiO₂含量大于56%,MgO含量小于3%,Al₂O₃含量大于15%,Sr含量大于500×10^-6,Yb含量均小于1.9×10^-6,轻重稀土元素分异明显,重稀土元素强烈亏损,并且Eu负异常不明显,表明该片麻岩具埃达克质岩石的地球化学特征。锆石U-Pb定年结果显示出几组年龄,分别是2512±21Ma, 2452±9.6Ma,2394±55Ma。大体看,2512Ma代表了火山喷发和周台子铁矿BIF沉淀年龄,2452Ma左右的锆石年龄代表了TTG质花岗片麻岩的侵位结晶年龄,2394Ma锆石年龄代表了周台子铁矿经历了一次变质作用,并对原有的岩石和矿石进行了改造。锆石Hf同位素特征显示斜长角闪岩和TTG质片麻岩的岩浆源区受到过古老地壳物质的混染。周台子铁矿构造环境可能是与裂谷有关的张性环境。  相似文献   

华北克拉通前寒武纪BIF铁矿研究:进展与问题   总被引：29，自引：18，他引：11  

张连昌  翟明国  万渝生  郭敬辉  代堰锫  王长乐  刘利 《岩石学报》2012,28(11):3431-3445

研究表明,BIF铁矿在华北克拉通的分布具有一定规律性.大规模BIF铁矿主要发育在绿岩带分布区的鞍山-本溪、冀东、霍邱-舞阳、五台、鲁西和固阳等地;华北克拉通时代最古老的BIF形成于古太古代,最年轻BIF形成于古元古代早期,但BIF铁矿的峰期为新太古代晚期(2.52 ～2.56Ga);BIF铁矿类型可划分为阿尔戈马型和苏比利尔湖型两类,但华北以晚太古代绿岩带中的阿尔戈马型为主,仅吕梁的古元古代袁家村铁矿具典型苏比利尔湖型铁矿特征.根据BIF在绿岩带序列中的产出部位和岩石组合关系,可将华北BIF划分为:1)斜长角闪岩(夹角闪斜长片麻岩)-磁铁石英岩组合;2)斜长角闪岩-黑云变粒岩-云母石英片岩-磁铁石英岩组合;3)黑云变粒岩(夹黑云石英片岩)-磁铁石英岩组合;4)黑云变粒岩-绢云绿泥片岩-黑云石英片岩-磁铁石英岩组合;5)斜长角闪岩(片麻岩)-大理岩-磁铁石英岩组合等5种类型.华北克拉通BIF形成时代与早前寒武纪岩浆活动的时间基本一致(2.5～2.6Ga),但与华北克拉通陆壳增生的峰期(2.7～2.9Ga)有一定偏差,其原因可能与新太古代晚期华北克拉通构造-热事件十分强烈有关.华北克拉通新太古代BIF大多形成于岛弧环境,但局部地区(如固阳)BIF铁矿可能形成于深部有地幔柱叠加的岛弧环境.华北克拉通BIF富矿主要有三种类型:原始沉积、受后期构造-热液叠加改造和古风化壳等,但总体不发育富铁矿,国外发育的风化壳型富铁在我国甚为少见.本文认为在探讨BIF铁矿类型时,需要从绿岩带发育序列进行综合判别.阿尔戈马型铁矿一般产于克拉通基底(绿岩带)环境,苏比利尔湖型铁矿一般形成于稳定克拉通上的海相沉积盆地或被动大陆边缘.华北克拉通BIF铁矿地球化学研究结果表明,BIF铁矿无Ce负异常且Fe同位素为正值,从而暗示铁矿沉淀的环境为低氧或缺氧环境,而铕正异常可能指示BIFs为热水沉积成因,其机制可能为海水对流循环从新生镁铁质-超镁铁质洋壳中淋滤出F(e)和Si等元素,在海底排泄沉淀成矿,而条带状构造的形成可能归咎于成矿流体的脉动式喷溢.但对于BIF铁矿的物质来源、成矿条件和机制、富铁矿成因、华北克拉通不发育苏比利尔湖型铁矿的原因等方面,仍需深入研究.  相似文献   

富铜斑岩岩浆形成机制与演化过程   总被引：3，自引：1，他引：2  

徐兴旺  吴琪  黄雪飞  刘杰  张永 《岩石学报》2012,28(2):421-432

斑岩铜矿在现代经济和科学中扮演了重要的角色,已成为一种最重要的铜矿床类型。自Schwartz(1947)首次使用"斑岩铜矿(porphyry copper deposit)"术语以来,地质学家对其开展了系统研究,取得一系列重要进展。本文对斑岩铜矿成矿岩浆形成机制及演化过程的研究进展进行了总结与回顾。结果显示,富铜斑岩岩浆的形成经历了在洋壳俯冲或大陆岩石圈地壳拆沉机制下形成含矿岩浆,中间岩浆房岩浆的结晶分异与成矿流体、成矿物质的富集,以及富成矿流体与成矿物质的岩浆(富矿斑岩岩浆)上侵至地壳浅部结晶固化并与围岩、地下水相互作用等过程,斑岩铜矿是该"生产线"的"终端产品"。最后,本文对斑岩铜矿形成机制待进一步研究的一些问题进行了思考与概括。  相似文献