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   

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   

克拉通边缘岩石圈金属再富集与金-钼-稀土元素成矿作用   总被引：11，自引：6，他引：5  

侯增谦  郑远川  耿元生 《矿床地质》2015,34(4):641-674

克拉通是大规模成矿的重要构造环境,其边缘产出了众多世界级规模的金、钼、稀土元素矿床。然而,克拉通如何控制巨型矿床的形成与分布尚不十分清楚。文章基于作者和前人的研究成果,探讨了扬子和华北克拉通岩石圈早期金属富集与后期金属活化问题。在全球范围,多数克拉通在其形成之后长期保持稳定,但部分克拉通(如华北、扬子)在克拉通化之后又经历了早期(元古代)增生与晚期(中生代—新生代)改造。在克拉通化及其之后,处于克拉通边缘的大洋岩石圈或克拉通块体间的有限洋盆发生板片俯冲,释放出含金属组分(REE、Cu、Au)的富CO2流体,交代亏损的大陆岩石圈地幔(SCLM),并使之发生交代和金属再富集。俯冲诱发的弧岩浆在大陆下地壳底侵可形成新生下地壳,伴随着少量硫化物的堆积而发生金属(Au、Cu)再富集。由于克拉通相对稳定,新生下地壳在进变质脱水过程中仍能保存部分金属,释放的(含Au)变质流体很可能被封存或固结在地壳的某个部位。在克拉通破坏改造期,软流圈上涌改变克拉通SCLM热结构并诱发其部分熔融,产生富REE的碳酸岩熔体和富水的基性岩浆(如煌斑岩)。前者在浅部地壳侵位并出溶成矿流体,形成碳酸岩型REE矿床;后者在深部地壳脱挥发分(H2O+CO2),诱发新生下地壳重熔和含Au硫化物(和/或含Au流体囊)活化,形成富Au岩浆系统或流体系统。这些深地壳熔/流体沿克拉通边界或岩石圈不连续运移至上部地壳,岩浆系统直接出溶成矿流体,形成以斑岩体为中心的斑岩型Au矿,含Au富CO2流体流沿断裂网络系统活动并沉淀金属,形成石英脉型和蚀变岩型Au矿。伴随克拉通破坏改造,克拉通边界断裂或基底断裂重新活化,并诱发古老下地壳熔融,产生含Mo岩浆系统。这个理论框架不同于已有的造山带成矿理论模式,它解释了克拉通边缘异常富集Au、Mo、REE矿床及其成矿规律,可用于类似克拉通地区的成矿预测。  相似文献   

序言：中国中—新元古代地层学、沉积学与地质事件记录     

旷红伟  柳永清  刘鹏举  耿元生 《地质学报》2023,97(12)

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五台山蒋村地区四集庄组——对滹沱群时代的再限定   总被引：3，自引：0，他引：3  

杜利林  杨崇辉  路增龙  赵磊  耿元生  曹光跃  第五春荣  郭春丽  侯可军 《地球学报》2015,36(5):599-612

滹沱群是华北最典型的古元古界地层之一,限定其时代对建立早期地层年代格架和探讨华北早前寒武纪地质演化过程意义重大。本文对五台山地区蒋村镇附近的滹沱群地层进行了详细研究,从与蒋村砾岩中石英斑岩砾石相同的基岩中选取了2件石英斑岩样品,并获得其锆石U-Pb年龄结果分别为(2166±17)Ma和(2138±17)Ma。据此,限定蒋村地区碎屑沉积岩时代应小于2138 Ma。结合四集庄组底部发育厚层的砾岩和区域内2.2~2.1 Ga岩浆事件,我们进一步认为滹沱群底界年龄为~2.2 Ga。由于滹沱群豆村亚群和东冶亚群经历了同期褶皱变形作用,而侵入于蒋村四集庄组未变形正长花岗岩脉的锆石U-Pb年龄结果为(1816±18)Ma。因此,本文限定豆村亚群、东冶亚群的时代为2.2~1.82 Ga。石英斑岩中锆石Lu-Hf同位素分析结果为176Lu/177Hf为0.000717~0.002239,176Hf/177Hf为0.281399~0.281563,其176Hf/177Hfi为0.281315~0.281496和εHf(t)为–3.37~4.11,变化范围较大,初步认为其源自于新太古代早期上地壳的部分熔融并有地幔物质添加。  相似文献   

华北克拉通阜平杂岩中~2.7GaTTG片麻岩的厘定及其地质意义   总被引：7，自引：7，他引：0  

路增龙  宋会侠  杜利林  任留东  耿元生  杨崇辉 《岩石学报》2014,30(10):2872-2884

通过详细的地质工作,本文从阜平杂岩中厘定出一套~2.7Ga的条带状TTG片麻岩系,其原岩主要为英云闪长岩,经历了强烈的变形和深熔改造。该片麻岩可分为岩石主体和条带,按条带形态和成分可分为三种:细小的暗色条带、深熔浅色条带和后期注入的长英质脉体。用LA-MC-ICPMS法对英云闪长岩中锆石进行了原位U-Pb年龄测试,其形成年龄为2669.2±9.7Ma。该片麻岩SiO2=64.32%~70.02%,具有高铝(Al2O3=14.00%~15.87%)富钠(Na2O=3.85%~4.22%)贫钾(K2O=1.13%~2.42%)及低K/Na比值的特点,Mg#指数为39.5~49.6。该片麻岩具有中等-强烈程度的稀土元素分异[(La/Yb)N=3.67~51.38],Eu异常不明显。其富集Sr(303×10-6~431×10-6)、Ba(191×10-6~696×10-6)等大离子亲石元素,亏损Nb(4.70×10-6~9.78×10-6)、Ta(0.19×10-6~0.75×10-6)、Ti(1378×10-6~3259×10-6)、P(174.6×10-6~960.6×10-6)等高场强元素,Cr(5.87×10-6~119.4×10-6)、Ni(6.72×10-6~45.75×10-6)等相容元素含量也较低。Yb(0.31×10-6~1.75×10-6)和Y(3.61×10-6~18.88×10-6)含量低,Sr/Y比值高(16.0~119.1),属于高铝的TTG,与高硅埃达克岩特征相似。推断是热的太古宙新生洋壳部分熔融而成。阜平地区~2.7Ga TTG片麻岩的厘定,进一步证实了华北克拉通在新太古代早期经历了强烈的陆壳增生,并为华北克拉通早期岩浆事件与世界范围的岩浆事件的对比提供了新的依据,为华北克拉通早期陆块及绿岩带的划分提供了新的限定。  相似文献   

华北克拉通的组成及其变质演化   总被引：7，自引：0，他引：7       下载免费PDF全文

沈其韩  耿元生  宋会侠 《地球学报》2016,37(4):387-406

华北克拉通早前寒武纪变质基底主要由五套不同类型的变质岩系组成。克拉通在形成过程中经历了多期构造活动、多期岩浆侵位、多期变质作用以及不同程度的混合岩化和深熔作用,岩石已遭受多次不同地质作用的叠加改造,因此华北克拉通具有复杂的演化历史。从太古宙到古元古代末的克拉通形成,华北克拉通主要经历了五期区域变质作用。鞍山地区的古—中太古代经历了角闪岩相变质作用改造,尚未获得变质年龄数据。但在TTG岩系中已获得3 560 Ma和3 000~3 300 Ma早期的变质年龄。河南鲁山太华杂岩的中太古代斜长角闪岩中获得2 776~2 792 Ma和2 671~2 651 Ma两期变质作用年龄信息,代表了新太古代早期的变质作用。新太古代麻粒岩-TTG岩系和新太古代花岗-绿岩系都经历了新太古代晚期—古元古代初的变质作用改造。在古元古代阶段,在华北克拉通北缘在1 965~1 900 Ma期间发生了中低压/高压麻粒岩相变质,局部发生超高温变质,这期变质作用与陆块间的俯冲碰撞及其后的地幔上涌有关。在古元古代晚期(1 890~1 800 Ma)在华北克拉通的中部及东部的胶—辽—吉带发生了高压麻粒岩相-角闪岩相的区域变质,代表了陆块间的碰撞拼合过程。不同变质岩系类型经历的变质作用反映了不同的构造背景。太古宙晚期大量的TTG岩系及呈面状分布的中/低压麻粒岩主要出露在华北克拉通的中北部,普遍具有逆时针的p-T轨迹,反映了地幔柱底板垫托的构造环境。新太古代的花岗-绿岩系在新太古代晚期—古元古代早期经历的变质作用多为顺时针的p-T演化轨迹,反映其发生可能与弧后+地幔柱联合作用的构造背景。古元古代晚期的两期变质作用多表现为高压麻粒岩相的顺时针p-T演化轨迹,反映了不同陆块(地块)之间碰撞拼合的过程,意味着类似显生宙的板块构造体制已经出现。  相似文献   

全球冥古宙的研究进展和存在问题   总被引：1，自引：0，他引：1  

沈其韩  耿元生  宋会侠 《地质学报》2016,90(9):2083-2099

冥古宙是地球上最老的一个地质历史时期,由于缺少可靠的岩石记录一直没有得到国际地学界的重视和承认,到2004年才在建议的国际地层表中使用了冥古宙这一术语,定义从地球形成到出现地球最老岩石这段地球历史。但冥古宙与太古宙没有明确的地质界线,一些研究者提出了不同的年代界线(3.85Ga,4.0Ga,4.03Ga),目前还存在较大分歧。目前已知残存的冥古宙岩石只有两处,一处是加拿大的阿卡斯塔片麻岩(Acasta gneiss)中两个英云闪长岩和一个变质花岗闪长岩。前者锆石U-Pb年龄为4002±4Ma和4012±6Ma,后者为4031±1Ma。另一处是东南极索尼山(Mount Sones)的麻粒岩相英云闪长质片麻岩,已获得U-Pb年龄为3927±10Ma。世界上最老的表壳岩(≥3870Ma)出露在格陵兰。冥古宙年代久远,地球形成最初的600~700Ma的初始岩石经历了陨石撞击、地壳再循环、重熔等改造,甚至再循环到地幔,几乎已经消失殆尽。目前主要以年轻岩石中的碎屑锆石或继承锆石作为桥梁,来追索这些古老锆石原来母岩的类型、特征及成因。3800Ma的碎屑锆石已在全球十多个地区发现,而以西澳伊尔岗克拉通的杰克山最多最全,从3800Ma到4404Ma都有,在3840Ma,3900~3920Ma,4000~4200Ma,4260~4300Ma和4404Ma显示峰值,其中以3900~4200Ma最为发育,4404Ma是目前世界公认的最老碎屑锆石。此外在北美克拉通、南非克拉通、华北克拉通等古老克拉通以及一些年轻造山带中都发现有冥古宙的碎屑锆石,这些锆石是追索冥古宙地质事件的重要桥梁。通过对冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多值得重视和进一步研究的课题和内容。包括早期地壳的性质,一些锆石具有与太古宙之后岩浆锆石特征相似的环带结构,因此这些碎屑锆石的母岩大部分被认为相当花岗质,来自老地壳的重熔。冥古宙碎屑锆石的Hf同位素等综合分析表明这些碎屑锆石来源于中性熔岩的结晶,或许表明早期地壳具有中性成分特征。冥古宙锆石的成因也是一个重要的课题,根据锆石中钛的含量、锆石Ti饱和温度计计算的温度以及锆石的一些结构特征,有的研究者提出冥古宙相当一部分碎屑锆石是陨石撞击导致的岩石熔融结晶产生的,是追溯地球早期撞击事件的重要手段。在4300Ma的碎屑锆石中包裹有金刚石和石墨晶体,前者表明锆石的母岩曾处于高压条件,而后者石墨的碳同位素接近有机碳,有人认为可能为生命起源的迹象。多个地区的碎屑锆石的边部Th/U比值低,U-Pb年龄为4000Ma左右,属于变质作用的产物,表明当时地壳已具有一定厚度。冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多重要的问题,但是由于资料有限,有些认识还存在矛盾,还需要获得更多实际资料,才能对冥古宙的地质事件过程取得更可靠的科学认识。因此今后应加强可能赋存古老碎屑锆石地区的寻找,并发现更多古老碎屑锆石。对现有的古老碎屑锆石加强综合研究以及各地区的对比研究。  相似文献   

吕梁地区古元古代花岗岩浆作用——来自同位素年代学的证据   总被引：7，自引：20，他引：7  

耿元生杨崇辉  万渝生 《岩石学报》2006,22(2):305-314

古元古代吕梁变质地块位于华北克拉通中部构造带中段的西缘，其中有大量的古元古代花岗闪长质到花岗质的侵入体。根据花岗岩岩石组合和同位索地质年代学资料，吕梁地区古元古代的花岗岩浆事件可分四个阶段。在早期拉张阶段，2364Ma的盖家庄片麻状花岗岩侵位，并伴随有大陆边缘裂谷型的吕梁群的火山活动。拉张一挤压转化阶段的花岗岩浆活动，代表性产物是2150Ma左右的赤坚岭片麻状花岗闪长岩；中期的挤压阶段的花岗岩浆活动，代表性产物是2063Ma的道仁沟石英二长岩、1906Ma的惠家庄似斑状黑云母花岗岩和1848Ma的市庄细粒花岗闪长岩等；晚期的拉张阶段的花岗岩浆活动，主要有1805Ma的大草坪斑状花岗岩和1800Ma的芦芽山斑状花岗岩、云中山花岗岩等。锆石SHRIMP U-Pb年代学研究结果表明，以往划分的关帝山杂岩是由不同时期的花岗岩所组成，应以解体。可将其划分为挤压阶段的惠家庄岩体、市庄岩体和后造山阶段的大草坪岩体等。  相似文献   

冀东地区太古宙末期的岩浆事件及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

耿元生  刘福来  杨崇辉 《地质学报》2006,80(12)

锆石SHRIMP U-Pb定年和单颗粒锆石逐层蒸发法定年结果表明,冀东地区渔户寨紫苏英云闪长质花岗岩形成于2550Ma,青杨树辉长质片麻岩形成于2536Ma,卢龙驴槽附近饮马河花岗闪长质片麻岩形成于2533Ma,迁西龙湾附近的辉长闪长质片麻岩形成于2518~2515Ma,遵化秋花峪奥长花岗质片麻岩形成于2515Ma,遵化小关庄英云闪长质片麻岩形成于2495Ma,迁西崔杖子片麻岩形成于2492Ma。这些同位素年代学资料表明,冀东地区不同成分、不同类型、不同成因的花岗质片麻岩是在同一个较短的岩浆活动期间形成的。在一个较短的时间内大量深成片麻岩的形成,说明新太古代的末期是该区地壳增生的重要阶段。而不同类型花岗岩在同一阶段形成,意味着大规模底侵(地幔柱)作用导致地壳的增生。冀东地区太古宙末期的岩浆事件及其地质意义@耿元生$中国地质科学院地质研究所!北京,100037 @刘福来$中国地质科学院地质研究所!北京,100037 @杨崇辉$中国地质科学院地质研究所!北京,100037  相似文献