从哥伦比亚超大陆裂解事件论古/中元古代的界限   总被引：3，自引：2，他引：1  

耿元生  旷红伟  杜利林  柳永清  赵太平 《岩石学报》2019,35(8):2299-2324

国际前寒武纪地层表中始终把古/中元古代的界线置于1. 6Ga,我国则一直将这一界线置于1. 8Ga。存在认识分歧的根本原因是对1. 8Ga前后时期地质事件及其性质的理解与认识的差异或偏颇。本文通过阐述1. 8～1. 6Ga期间地质事件及其性质,重点分析和讨论古/中元古代(界)界限的划分及相关地质事件的标志与意义。大量的地质资料显示,超大陆从1. 8～1. 75Ga开始裂解,形成一系列的陆内盆地,如北美(劳伦古陆)的Thelon盆地、澳大利亚北部的Leichhardt超级盆地、南美巴西圣弗兰西斯科盆地、华北南缘的熊耳裂谷盆地以及扬子地块西南缘的东川盆地等。在这些盆地形成的早期沉积了冲积扇相、河流相的碎屑岩,之后伴有较广泛的火山岩喷发,中晚期从河流相、湖相碎屑岩沉积过渡到浅海碳酸盐台地沉积,反映一个拉伸裂解的过程。在复原的哥伦比亚超大陆内,广泛分布有1. 78～1. 72Ga的非造山花岗岩,包括AMCG组合(斜长岩、纹长二长岩、紫苏花岗岩和花岗岩)、环斑花岗岩、A型花岗岩等,以及广泛分布的基性岩墙群。这些岩浆岩都反映了拉伸裂解的地球动力学背景。在1. 8～1. 6Ga,不论是沉积事件还是岩浆事件,绝大部分与超大陆的拉伸裂解有关,并未显示造山作用、大陆固结和克拉通化的特点,用固结纪来概括这一阶段地质事件的性质并不合适。哥伦比亚超大陆上的许多盆地在1. 6Ga左右经历了一次广泛的抬升,使沉积作用短时间间断,之后原有盆地继续发展,接受了更广泛的沉积,这种沉积作用可以一直延续到1. 4～1. 3Ga左右。与裂解有关的岩浆事件也以幕式方式从1. 78Ga一直断续持续到1. 4～1. 32Ga左右。从1. 8Ga(或1. 78Ga)到1. 4～1. 3Ga,不论是盆地的沉积事件还是与裂解有关的岩浆事件,基本是连续的。以1. 6Ga作为年代界线划分古/中元古代,人为地隔断了连续的沉积事件和岩浆事件,显然与"尽可能少地截断沉积作用、火成侵位或造山运动的主要序列"的前寒武纪地层划分原则相悖。连续的裂谷盆地沉积事件和非造山岩浆事件可以追溯到1. 8Ga(或1. 78Ga)。因此,我们建议将古/中元古代的界线置于1. 8Ga或1. 78Ga。考虑到裂谷作用的本质是在已有超大陆或克拉通的基础上盖层的发育过程,因此我们建议将～1. 8Ga或1. 78～1. 4Ga都归入盖层系。  相似文献   

古/中元古代界线:1.8Ga   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵太平  庞岚尹  仇一凡  祝禧艳  王世炎  耿元生 《岩石学报》2019,35(8):2281-2298

年代地层表是我们描述地球历史演化的时间框架,也隐含着我们对地球演化过程的基本认识,承载着一系列核心科学问题。现有的国际前寒武纪地质年表存在不少问题,还没有被普遍接受的新方案。在现行国际地层年表(IUGS 1989—2004)中,20～18亿年被称为造山纪,18～16亿年被称为固结纪,16～14亿年被称为盖层纪,也即:造山运动结束到盖层发育之间的过渡时期为固结纪,而将盖层的广泛发育作为中元古代的开始。在我国,由于"吕梁运动"是华北克拉通结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系-蓟县系-青白口系为代表的地台型沉积盖层,因此我国地质界一直以长城系的底界代表中元古代的开始,并根据"吕梁运动"结束时间,将古/中元古代的时间界线置于18亿年。2012年国际地层委员会提出了一份全新的全球前寒武纪地质年代表划分建议方案,其中2060～1780Ma阶段被称为古元古代哥伦比亚纪,主要以Columbia超大陆的聚合为特征;而之后17. 8～8. 5亿年的近10亿年间,则被定义为罗迪尼亚纪,代表了从Columbia超大陆裂解到Rodinia超大陆聚合的漫长阶段。即这一新建议方案的古/中元古代界线为17. 8亿年,与我国学者长期以来所坚持的古/中元古代分界是基本一致的。在华北克拉通,"吕梁运动"的结束时间在～18亿年,此后整体处于多期裂解的陆内伸展环境,长城系-蓟县系基本上属于连续的陆表海沉积。近年来的研究表明,燕山地区长城系的底界年龄约为17亿年,长城系与蓟县系的分界则为16亿年。如果一味按照现行国际地层划分方案,其古/中元古代的界线(16亿年)将对应于长城系-蓟县系的分界,华北克拉通这套盖层型沉积将被人为分割为两部分,这显然是很不合理的。值得注意的是,在华北克拉通中部吕梁地区发育的小两岭组火山岩和在其南部地区发育的、也是世界范围内同时期最大规模的火山活动——熊耳群火山-沉积岩系,是华北克拉通结晶基底之上最早发育的盖层沉积,其起始形成时间约为18亿年。这与新建议的古/中元古代分界非常接近。从全球地质演化来看,从18到16亿年,造山作用结束,Columbia超大陆开始裂解,岩浆作用方式和岩浆岩组合类型及其地球化学特征发生明显改变,如斜长岩、环斑花岗岩在世界主要克拉通均有发育。与此同时,稳定沉积盖层开始广泛发育,条带状铁建造(BIF)消失,代之以鲕状或粒状矿物集合体组成的浅海富铁沉积,另外海相硫化物沉积、有核原生生物等也首次出现。所有这些都标志着,在此前后,地球岩石圈、水圈和大气圈均发生了重大转折,生物圈也进入新的演化阶段,标志着地球进入"中年期"演化阶段。虽然地球演化发生重要转折的根本原因和细节还有待进一步深入探讨,但这一转变的起点或最重要的时间点,无疑就在18亿年前后,因此,本文认为,应将其作为全球古/中元古代的时间界线。  相似文献   

扬子克拉通北缘“神农架群底界”的再厘定及其地层学意义     

旷红伟  耿元生  柳永清  王玉冲  夏晓旭  彭楠  范正秀  陈骁帅  白华青 《地质学报》2019,93(1):72-93

神农架群的底界问题一直以来悬而未决。神农架群底界能否获取,已成为神农架群能否完美成为待建系候选层型的关键。距神农架东南几十公里的黄陵穹隆东北部地区自下而上发育中-新元古代西汊河组、吴家台组、浇园山组、南沱组和陡山沱组等地层,且胡正祥等(2012)认为该地吴家台组为神农架群中下部地层,那么该地是否存在神农架群的底界自然就引起大家的极大关注。本文基于该地浇园山剖面西汊河组石英片岩样品(0529-1),吴家台组底部砾岩(0228-4)和砂岩(0228-5)3件样品,应用LA-ICP-MS方法进行了碎屑锆石年龄的测试分析,同时结合地层单元间接触关系和岩石学与沉积学特征等标志,最终约束吴家台组形成时代。结果表明,崆岭北部樟村坪以北浇园山剖面西汊河组与上覆吴家台组呈不整合接触;西汊河组碎屑锆石年龄谱仅显示太古宙和2.0Ga两个明显的峰值;但吴家台组碎屑锆石年龄谱不仅包含了与西汉河组相同的太古宙和2.0Ga两个年龄峰值,而且还含有0.8Ga的弱峰值,由此断定西汊河组和吴家台组形成时限是完全不同的。前者应年轻于2.0Ga,但由于其为角闪岩相变质岩,又不同于扬子克拉通最终(1.8Ga)固结前的变质结晶基底岩石组合,因此推测西汊河组大致为中元古代,同理,吴家台组应形成于0.8Ga以后,结合吴家台组之上具有典型的南沱组冰碛杂砾岩,因此其时代应界于青白口纪晚期-南华纪早期之间,进一步结合各岩组砾岩中砾石组分的证据认为,吴家台组应相当于区域上莲沱组。同时研究表明,西汊河组和吴家台组物源主要来自黄陵穹隆核部中太古代TTG片麻岩和新太古代的花岗质片麻岩,古元古代碎屑锆石主要来源于崆岭杂岩中部的火山-岩浆岩以及黄陵穹隆南翼的新元古代岩浆岩。  相似文献   

河北赞皇杂岩官都群碎屑沉积岩锆石SHRIMPU-Pb定年及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

张帆  王彦斌  杨崇辉  杜利林  苑鸿庆 《地质通报》2019,38(8):1335-1343

新太古代—古元古代表壳岩系在华北克拉通广泛发育,在赞皇地区也出露有较典型的中低级变质的火山-沉积岩系,即从原赞皇群解体出来的官都群,其形成时代和成因目前仍有争议。官都群的主要岩石组合为变基性火山岩(包括角闪片岩和斜长角闪岩)、大理岩、石英片岩,以及一系列长英质副片麻岩等。对其中的长英质副片麻岩进行碎屑锆石定年研究,并结合前人已报道的碎屑锆石数据可知,碎屑锆石年龄主要峰值约为2.5Ga,部分样品出现2.0～2.2Ga的峰值。变质锆石记录主要有2个范围,分别为2.48Ga左右和1.85～1.9Ga,可能代表了2期不同的构造热事件记录。结合该地区近年来的研究,可以得到如下认识:(1)样品中存在形态完好的长柱状锆石,表明是近源沉积;(2)约2.48Ga的变质记录与核部岩浆锆石的年龄(约2.5Ga)非常接近,可能代表了物源区中酸性岩体侵位后遭受的一次构造热事件,而不代表沉积岩形成后遭受变质的记录,即沉积过程晚于2.48Ga;(3)官都群至少有一部分岩石组合形成于古元古代;(4)官都群可能是不同时代、不同岩性单元拼贴而成,需要进一步解体。  相似文献   

南秦岭造山带东段的变质作用及其地质意义     

魏春景  杨崇辉  张寿广 《地质学报》1999,73(1)

南秦岭造山带分布于商丹和勉略两条缝合线之间,其东段变质地层以志留系和泥盆系为主,包括少量的震旦系和上古生界。主要岩性包括变质泥质岩、石英岩、大理岩和少量的变质基性岩及片麻岩等。根据野外分布和显微组构特征发现这些岩石至少遭受了两期变质作用:早期为递增变质作用,它以佛坪地区的高角闪岩相—麻粒岩相为中心,向外依次变为低角闪岩相(十字石—蓝晶石带)、绿帘角闪岩相(石榴石带)和绿片岩相(绿泥石和黑云母带),变质时代约为220～260 Ma。麻粒岩相以出现二辉石为特征,包括基性和中酸世麻粒岩等,野外只见于佛坪县城附近。高角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为夕线石-石榴石-黑云母-斜长石-钾长石-石英,其变质条件为t=688～693℃,P=0.5～0.6 GPa;低角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为蓝晶石(十字石)-石榴石-黑云母-白云母-斜长石-石英,其变质条件为t=570～598℃,P-0.7～1.0 CPa;绿帘角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为石榴石-黑云母-白云母-斜长石-绿泥石-石英,变质条件为t=518～545℃,P=0.5～0.8GPa;绿片岩相的矿物组合为白云母-绿泥石-石英-斜长石-(黑云母),其变质压力为0.6～0.65 GPa,温度可能为400～450℃。采用Spear提出的吉布斯方法,以石榴石变斑晶的环带变化得到高角闪岩相、低角闪岩相  相似文献   

中条山地区涑水杂岩新太古代烟庄正长花岗岩年龄及成因:对华北克拉通地壳演化的制约          下载免费PDF全文

杨崇辉  杜利林  宋会侠  段庆松  王建龙  黄智强  任留东  耿元生  王彦斌 《地球科学》2020,45(9):3161-3178

太古宙末期钾质花岗岩的广泛发育是陆壳成熟和稳定化的重要标志,对了解早期陆壳的形成与演化具有重要的意义.发育于华北克拉通南缘中条山地区涑水杂岩中的烟庄正长花岗岩的形成年龄和成因还没有被很好地限定,构造背景还存在争议.对烟庄花岗岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及全岩地球化学和Nd同位素研究.烟庄花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为2 515±7 Ma.岩石具有高硅(SiO₂=73.05%~74.85%)、高钾(K₂O=4.46%~5.86%)、富碱(ALK=8.32%~9.36%)、贫钙(CaO=0.55%~0.98%)、低TFeO*(0.73%~1.28%)和MgO(0.31%~0.52%)的特征,A/CNK=1.01~1.04,为弱过铝质的钾玄系列.稀土总量变化较大(ΣREE=63.80×10-6~250.02×10-6)),轻重稀土元素分异明显((La/Yb)_N=25.44~92.87),Eu异常变化较大(Eu/Eu*=0.47~0.79).岩石低Sr、Ba,富集Rb、Th、U等元素,亏损Nb、Zr、Y、Yb、Cr、Co、Ni等元素,具有较高的Rb/Sr、Rb/Ba和Sr/Yb比值以及较低Sm/Nd和Nd/Th比值,具有高分异I型花岗岩的特征.烟庄花岗岩具有0附近的全岩ε_Nd(t)值,岩浆锆石具有正的ε_Hf(t)值(2.85~3.66),两阶段Hf模式年龄为2 258~2 883 Ma,多数在2 600~2 883 Ma之间.结合其他方面研究,烟庄花岗岩具有同碰撞和后碰撞花岗岩的特征,推测为新生地壳在由挤压向伸展转换的构造背景下部分熔融所形成,可能有少量地幔物质添加.这期钾质花岗岩的形成,标志着华北克拉通太古宙末期强烈岩浆活动的结束以及稳定陆壳的形成.   相似文献   

华北克拉通阜平杂岩新太古代-古元古代多期地质事件及其构造性质          下载免费PDF全文

杜利林  杨崇辉  宋会侠  王建龙  段庆松  黄智强  程海峰  耿元生  任留东 《地球科学》2020,45(9):3179-3195

本文收集了阜平杂岩新太古代早期-古元古代晚期基底岩石的岩石地球化学、锆石U-Pb年代学、同位素地球化学和变质作用资料,以期对阜平杂岩早寒武纪演化历史进行初步总结.阜平新太古代早期~2.7 Ga片麻岩原岩为英云闪长岩,具有TTG质片麻岩的地球化学特征;其锆石ε_Hf（t）具有较高的正值（+5.44~+7.50）,单阶段模式年龄为2 745~2 824 Ma,表明新太古代早期为阜平杂岩强烈的地壳生长时期.新太古代晚期片麻岩的时代集中于2 543~2 484 Ma,主要岩石类型为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）,同时区域内还存在二长花岗岩.TTG质片麻岩的ε_Nd（t）值为-1.64~+0.96,单阶段模式年龄为2.76~3.04 Ga;锆石ε_Hf（t）值为-1.9~+7.91,单阶段和两阶段模式年龄分别为2 546~2 888 Ma和2 548~3 119 Ma.这些TTG岩石主要为新太古代早期岩石的部分熔融,并有少量中太古代地壳物质参与.近于同期具有岛弧性质的辉长岩和变质作用暗示阜平杂岩新太古代晚期可能经历了俯冲和弧-陆或陆-陆碰撞.古元古代中期（2.1~2.0 Ga）阜平地区花岗质岩浆活动强烈.该阶段花岗岩具有A型花岗岩特征,与同期的火山-沉积岩系形成于华北克拉通古元古代中期伸展的陆内裂谷环境中.阜平杂岩中基性麻粒岩包体记录的变质作用时代为1.89~1.85 Ga,并具有顺时针演化的P-T轨迹,其代表了古元古代晚期裂谷闭合的陆内造山过程,表明华北最终克拉通化.   相似文献   

扬子克拉通北缘中元古界神农架群沉积特征^*          下载免费PDF全文

旷红伟  柳永清  范正秀  彭楠  耿元生  朱志才  许欢  安伟  王能盛  夏晓旭  王玉冲 《古地理学报》2018,20(4):523-544

神农架群(约1400—1000 Ma)发育于扬子克拉通北缘鄂西北地区,自下而上发育有下亚群(大岩坪组、马槽园组、乱石沟组、大窝坑组和矿石山组)、中亚群(台子组、野马河组、温水河组和石槽河组)及上亚群(送子园组和瓦岗溪组)。每亚群均由相对较深水相碎屑岩和浅水碳酸盐岩组成。一系列岩石组合特征、宏微观沉积组构和沉积构造等表明,神农架群发育环潮坪相藻碳酸盐岩、浅海相碎屑岩、台缘浅滩颗粒碳酸盐岩和台缘斜坡砾屑碳酸盐岩等4类沉积组合,形成于远端变陡型缓坡型碳酸盐岩台地背景。环潮坪沉积分布最广,遍布于所有碳酸盐岩地层,不同类型叠层石发育,构成向上变浅沉积序列;进积作用强烈,干裂构造、蒸发岩等常见;沉积相带由浅潮下、潮坪及潮上带组成。浅海碎屑岩沉积组合主要见于台子组及大岩坪组,由砂岩、粉砂岩与泥岩组成,石英砂岩分选和磨圆较好,自生海绿石常见,平行层理、水平—波状层理发育,泥岩中自生黄铁矿发育,总体经历了滨岸浅滩—浅海陆棚—碎屑潮坪—局限台地等的高频变化。台缘浅滩颗粒碳酸盐岩以鲕粒白云岩、砾屑白云岩(及内碎屑白云岩)和斜歪锥、柱状叠层石为特征,主要见于乱石沟组、野马河组;大窝坑组及石槽河组以鲕粒和砂—砾屑白云岩及藻碎屑(团块或凝块石)为特征;大中型板状交错层理、递变—平行层理和冲刷—侵蚀构造普遍,表明浅潮下带强水动力条件环境。台缘斜坡砾屑碳酸盐岩发育在大岩坪组中上部及马槽园组,由滑塌堆积的透镜状、巨厚层状巨—粗—细砾岩和砂岩组成,砾岩成分以白云岩等为主,可见大型交错层理、波痕和侵蚀—冲刷等沉积构造。对神农架群沉积序列、沉积特征及沉积演化过程的研究,为扬子克拉通中元古代晚期的盆地演化与重建、沉积充填过程及地层—沉积对比研究提供了基础资料及依据。  相似文献   

华北和扬子陆块及秦岭-大别造山带地表和深部太古宙基底的新信息   总被引：40，自引：4，他引：36  

沈其韩  耿元生  宋彪  万渝生 《地质学报》2005,79(5):616-627

本文根据华北和扬子陆块及秦岭-大别造山带地表和深部出露的各种岩石中发现的继承性锆石的测年数据,报道了太古宙基底和岩浆事件的新信息,并简要地论述其地质意义。华北陆块东北缘、东南缘、北缘、西北缘共6个地区的深部都存在新太古代和中、古太古代岩浆事件的新信息;南缘深部也存在古太古代岩浆事件的新信息。在华北陆块早前寒武纪同位素年龄直方图(以太古宙岩浆事件为主)上,最高峰值位于2.45-2.6 Ga区间,而以2.5-2.55 Ga最为突出,显示该区间岩浆事件最为强烈,可能代表一次重要的碰撞事件。此外还见有2.7 Ga,2.8 -2.85 Ga,2.95-3.0 Ga,3.1-3.15 Ga,3.3-3.4 Ga,3.45-3.5 Ga,3.6 Ga和3.8 Ga等较高峰值,反映了岩浆事件不同活动阶段的演化趋势。扬子陆块北缘地表和深部有与华北陆块相似的太古宙古老基底信息。扬子陆块中部的长江中下游地区、东南缘相当于江南古陆的地区以及扬子陆块西南缘地区在地壳深部均保留有新太古代和/或古太古代岩浆锆石的年龄信息。秦岭-大别造山带从东到西,多处(主要是深部)也发现有新-中太古代残余岩浆锆石的年龄信息。  相似文献   

鲁西孟家屯一种细粒斜长角闪岩的锆石SHRIMP年代学   总被引：8，自引：0，他引：8  

杜利林  庄育勋  杨崇辉  万渝生  王新社 《地球学报》2005,26(5):429-434

在对鲁西孟家屯地区一种细粒斜长角闪岩变质侵入体的矿物岩相学和锆石微区特征研究的基础上,通过锆石离子探针测定获得了2604±11Ma的变质作用年龄。结合孟家屯岩组的年龄资料和鲁西地区的岩浆活动时代特征,认为鲁西地区在2.65~2.6Ga时期是一个强烈的构造活动时期,与同时期华北地台其他地区的构造活动有很大的差异,具有其独特的地质演化历史。  相似文献