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扬子北缘后河杂岩花岗岩类及其对元古代造山作用的响应
2025年
后河杂岩作为扬子北缘早前寒武纪基底岩石的重要组成部分,其岩石成因和构造背景尚不清楚,进而制约了对扬子北缘乃至整个扬子地块在元古代时期的地质演化过程的理解。本文选取碑坝地区后河杂岩中的奥长花岗岩和二长花岗岩为研究对象,开展全岩主量、微量元素和Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素综合研究。U-Pb测年结果表明奥长花岗岩和二长花岗岩均形成于元古代晚期,二者的结晶年龄分别为2101±10 Ma和2072±15 Ma。全岩主量、微量元素分析结果显示,奥长花岗岩具有高硅、富钠、低钾、贫镁的特征,属于准铝质-弱过铝质钙碱性Ⅰ型花岗质岩石系列,且显示岛弧花岗岩的特征;锆石εHf(t)值为-0.8~+4.6,全岩εNd(t)值为+0.1~+1.1,两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为3005~2469 Ma。与奥长花岗岩相比,二长花岗岩具有相对较低的硅含量,但是相对富镁、铝和钾,属于弱过铝质的高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。其稀土元素总量较高,轻、重稀土元素之间分异明显,伴随弱负Eu异常,并富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,亦具有岛弧花岗岩的特征。此外,该岩石具有较高的Mg^(#)值以及Cr和Ni含量,锆石εHf(t)值为-2.9~+2.4,全岩εNd(t)值为+0.1~+0.9,两阶段Hf模式年龄(t_(DM2))为2939~2604 Ma。根据上述特征,推测奥长花岗岩主要是由新太古代玄武质大陆下地壳部分熔融形成的,其形成过程中经历了一定程度的分离结晶作用,而二长花岗岩是幔源岩浆底侵并导致新太古代老大陆地壳部分熔融形成的,其中有岩石圈地幔物质的添加。结合扬子北缘已报道的元古代晚期(2.1~2.0 Ga)镁铁质-长英质岩浆活动的时空分布和岩石成因,推测扬子北缘碑坝地区后河杂岩中2101~2072 Ma的花岗质岩石形成于活动陆缘弧环境,是扬子北缘对全球元古代哥伦比亚超大陆聚合过程的响应。
李霄琦赵燕张瑞英敖文昊兰彩云李超
关键词:扬子北缘古元古代花岗质岩石
胶-辽-吉造山带东部元古代构造活动新记录:来自吉林省大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩的启示
2025年
为制约胶-辽-吉造山带东部的构造演化,笔者利用岩石学、岩石化学、岩石地球化学、锆石U-Pb定年对大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩的岩石成因、成岩构造背景展开研究。结果显示,大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩岩石类型有变辉长岩、碳酸岩、磁铁矿体,以变辉长岩为主。岩石化学研究表明,变辉长岩w(SiO_(2))在44.23%~48.80%之间,w(Na_(2)O)在0.94%~2.86%之间,w(K_(2)O)在0.51%~1.90%之间,w(TiO_(2))在0.42%~0.93%之间,w(CaO)在8.73%~14.78%之间,Na_(2)O/K_(2)O在1.12~2.27之间,MgO/(FeO+MgO)的比值介于0.54~0.60之间,(Mg^(2+)+Ni^(2+))/(Fe^(2+)+Fe^(3+)+Mn^(2+))为1.44~2.02,Mg/(Mg+Fe^(2+))为0.60~0.68,分异指数(DI)介于11.76~31.79,岩石呈现偏碱性的富铁、钠,低钾、钛的基性-超基性岩浆特征,分异作用较弱。岩石地球化学研究表明,富集Rb、Ba等大离子亲石元素[w(Rb)(4.80×10^(-6)~74.82×10^(-6)),w(Ba)(83.09×10^(-6)~430.10×10^(-6))],高场强元素Hf、Th、Ta等相对较为富集[w(Hf)(1.41×10^(-6)~6.20×10^(-6))、w(Th)(0.51×10^(-6)~28.91×10^(-6))、w(Ta)(0.47×10^(-6)~9.91×10-6)],∑REE=(29.56×10^(-6)~812.59×10^(-6)),Nb元素明显亏损[w(Nb)(2.94×10^(-6)~36.01×10^(-6))];(Na_(2)O+K_(2)O)/TiO_(2)比值为0.10~5.54,Zr/Y比值为1.93~5.67,La/Nb比值为0.54~1.73,La/Ta比值为5.53~11.13,Nb/U比值为1.51~14.23,地球化学特征类似于大陆拉斑玄武岩,同时具有板内碱性玄武岩性质。碳酸岩与变辉长岩互层出现,CaO/(CaO+MgO+Fe_(2)O_(3)+FeO+MnO)均值为0.98,w(MgO)均值为0.62,w(FeO+Fe_(2)O_(3)+MnO)均值为0.41,为钙质偏镁质碳酸岩,明显富集Sr元素[w(Sr)(1727×10^(-6)~1794×10^(-6))]。杂岩体岩浆可能来自软流圈富集地幔的部分熔融,形成于大陆板内深大断裂带拉张的构造背景,并在上升过程中与地壳物质发生一定程度的同化混染作用。变辉长岩的锆石绝大多数具有核边结构,其核部色泽大多呈黑色,难以观察其内部结构,少数核部可见较宽的振荡�
臧兴运吕鹏吕鹏王聚胜闫冬李斌闫冬王永胜
关键词:碳酸岩古元古代
巴西伊比蒂亚拉—里奥德孔塔斯地区元古代火山岩年代学、地球化学特征及其成因
2025年
笔者等首次报道了巴西中东部圣弗朗西斯科克拉通巴伊亚州内伊比蒂亚拉—里奥德孔塔地区元古代(变)流纹质熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为1723~1736 Ma。该类岩石地球化学特征上具有高硅、富碱和低钙镁、过铝质特点;富集大离子亲石元素(如K、Th、U、Rb、Ba、Sr)和相对亏损高场强元素(如Nb、P、Zr、Hf)以及Ti明显亏损。稀土元素含量较高(ΣREE为325×10^(-6)~830×10^(-6)),轻稀土元素相对富集[(La/Yb)_(N)为3.26~6.57],稀土配分曲线呈现略微右倾,强烈Eu负异常(δEu=0.0460~0.416)的海鸥型;火山岩锆石Ti温度计得出岩浆温度为706~943℃,锆石饱和温度836~992℃。这些特征表明该区火山岩岩浆具有高温、浅成就位特征,为钙碱性铝质A型花岗岩类岩浆,形成于非造山型陆内板块裂谷带环境。该火山岩岩浆经历了壳幔部分熔融、结晶分异过程,并有西部火山岩向东部富硅演化的趋势。
沈莽庭叶海敏王天刚范飞鹏孙建东徐鸣吴大天
关键词:LA-ICP-MS锆石U-PB定年地球化学特征构造环境
华北克拉通元古代石墨矿成因研究进展与问题被引量:1
2024年
华北克拉通周缘发育有三条元古代石墨成矿带,包括东部石墨成矿带(胶-辽-吉造山带)、西部石墨成矿带和南部石墨成矿带。这些石墨矿床占全国储量的74%,是我国晶质石墨矿床的重要产地。本文在广泛收集和分析该地区以往石墨矿床研究成果的基础上,对华北克拉通周缘元古代石墨矿床的分布规律、成因机制、形成时代,及其对地球早期环境演化的启示进行了系统归纳总结,并对存在的关键问题进行了探讨和展望。华北克拉通东部石墨成矿带从北到南石墨矿体主要产出在吉南地区的集安群、辽东地区的辽河群以及胶北地区的荆山群中;西部石墨成矿带中的石墨矿床主要赋存于乌拉山岩群和集宁群中;南部石墨成矿带中的石墨矿则主要出露于华北克拉通南缘太华岩群中。华北克拉通三条石墨成矿带中的石墨矿床具有一定的相似性,都属于区域变质型石墨矿床,含矿岩石都是变质表壳岩,包括含石墨斜长片麻岩、含石墨长英质片麻岩、含石墨透辉麻粒岩、含石墨大理岩等。石墨形态多以鳞片状为主,石墨碳质主要来源于有机物,局部混合有少量的无机碳。这三条石墨成矿带中的含矿岩石具有相似的沉积时代(2.0~2.2Ga)和变质成矿时代(1.8~1.95Ga)。华北克拉通周缘这些元古代巨量石墨矿床的形成是元古代生命繁盛的最有力证据,对地球早期环境演化具有重要影响:一方面,有机物的大量埋藏可以导致大气氧含量的升高以及碳酸盐碳同位素正向偏移;另一方面,这些埋藏的有机物在后期俯冲碰撞造山过程中将发生变质脱碳作用,消耗氧气并释放富集轻碳同位素^(12)C的CO_(2),这一过程可能会导致大气氧含量降低以及碳酸盐碳同位素值负向偏移。然而,元古代巨量有机物的埋藏以及在后期碰撞造山剥蚀风化过程中对地球早期大气的影响具体有多大,还需要我们�
朱建江张璐杨焰海刘振宇
关键词:古元古代石墨矿
华北克拉通中部造山带中条山地区元古代盆地演化被引量:1
2024年
对华北克拉通中部造山带南部中条山地区元古代中条群和担山石群岩石组合及地层详细调查研究,认为中条群为一套由粗碎屑岩-泥质岩-碳酸盐岩组成的多旋回沉积岩,变质砂岩地球化学特征显示,中条群经历了早期相对稳定到后期较活跃的转变。结合前人碎屑锆石年龄、源区特征和火山岩夹层年龄得出,中条群形成于2.1 Ga左右的活动大陆边缘弧后盆地。担山石群为一套砾岩-砂岩组成的磨拉石建造,碎屑锆石年龄显示,担山石群形成于1.85 Ga左右的碰撞造山阶段的前陆盆地内。结合前人研究,认为中条山地区元古代盆地演化模式为,约2.1 Ga开始,西部陆块的前导洋向东部陆块活动大陆边缘之下持续俯冲,东部陆块西缘活动大陆边缘弧后盆地沉积了中条群,约1.85 Ga开始,东部陆块与西部陆块之间的大洋闭合,陆陆碰撞开始,中条群发生挤压褶皱变形,陆壳加厚及随后的快速抬升和剥蚀形成前陆盆地的担山石群磨拉石。中条山地区元古代弧后盆地向前陆盆地的转化支持华北克拉通最初西部陆块向东俯冲,经历了约1.85 Ga的东、西陆块碰撞并最终克拉通化的演化模式。
王晓青刘敏刘敏
关键词:弧后盆地古元古代
华北克拉通元古代条带状铁建造同位素年代学研究进展被引量:1
2024年
世界超大型富铁矿床多为前寒武纪条带状铁建造(BIF)。其中,70%以上的铁形成于成铁纪(2.5~2.3Ga),规模超过10^(5)Gt的铁建造也主要形成于成铁纪,且为Superior型。然而,华北克拉通BIF总体被视为太宙(>2.5Ga)Algoma型,缺乏成铁纪甚至元古代Superior型BIF。本文系统搜集和分析了华北克拉通BIF的锆石年龄数据,初步确定太华群铁山庙组、荡泽河群铁山岭组、济宁群颜店组、五台群金岗库组、文溪组、柏枝岩组、大青山地区表壳岩系中的BIF形成于成铁纪;粉子山群小宋组、霍邱群吴集组、周集组中的BIF年龄数据跨越了成铁纪-层侵纪界线,但可能属成铁纪;吕梁群袁家村组、水底沟群孔兹岩系中的BIF形成于层侵纪;嵩山群五指岭组、阜平湾子群中BIF形成于造山纪。五台群中BIF属于Algoma型,其他属于Superior型。元古代早期,生命活动和生物光合作用显著增强,海洋整体由还原向氧化状态过渡,导致大量Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ),全球BIF爆发式沉积。华北克拉通BIF赋矿地层碎屑锆石记录了2.99~2.94Ga、2.76Ga、2.54Ga三次主要的岩浆活动及陆壳增生事件,以2.54Ga岩浆活动最强烈。华北克拉通新太古代末期及元古代早期稳定性较差,不利于大规模克拉通盆地形成,造成了华北克拉通成铁纪BIF铁矿规模小、品位低。
唐荣贞陈衍景
关键词:锆石U-PB年龄
冀北大囫囵元古代花岗岩地球化学特征、岩石成因及其构造意义
2024年
冀北西部陆块东北缘局部地区发现元古代花岗岩体,由于缺少系统研究,其地球化学特征及地质意义尚不清晰。本文对冀北大囫囵元古代花岗岩的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素进行了系统研究。结果显示:两个花岗岩样品的锆石U-Pb年龄为(1855±7)Ma和(1844±8)Ma。岩石高硅(w(SiO_(2))为71.58%~74.01%)、高钾(w(K_(2)O)为6.44%~7.07%,K_(2)O/Na_(2)O为3.68~4.20),高铝饱和指数(A/CNK为1.12~1.27),为钾质强过铝质岩石;花岗岩富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,结合高TFeO/(TFeO+MgO)值(0.74~0.80)和高10000 Ga/Al值(3.36~3.55)及较高的锆石饱和温度(840~873℃),确定其具有A 2型花岗岩特征,暗示其形成于碰撞造山后伸展构造体制。花岗岩样品具有较高的Sr初始值((^(87)Sr/^(86)Sr)i为0.7130~0.7162)、负的ε_(Nd)(t)值(-8.0~-7.6),Nd二阶段模式年龄T_(DM 2)为2.96~2.94 Ga,(^(206)Pb/^(204)Pb)t、(^(207)Pb/^(204)Pb)t、(^(208)Pb/^(204)Pb)t值分别为14.976~15.178、15.192~15.228和35.413~36.626。综合研究表明,大囫囵钾质强过铝质花岗岩岩浆源自约2.95 Ga的中太古代下地壳物质部分熔融,形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块碰撞造山后的伸展构造环境。
周舰
关键词:古元古代锆石U-PB年代学冀北
华北克拉通元古代造山带关键金属-非金属成矿规律研究进展被引量:2
2024年
华北克拉通存在三条元古代造山带,自东向西依次为胶-辽-吉造山带、中部造山带和西部孔兹岩带(Zhao et al.,2012)。这三条元古代造山带蕴藏着十分丰富的矿产资源,其中关键金属矿产包括钴和镍,关键非金属矿产包括石墨和硼,以及赋存于元古代地层中的金矿等。钴、镍、石墨和硼是我国当前急需和紧缺的战略性矿产资源,对外依存度高达80%以上,消耗量居世界前列。因此,加强我国华北克拉通元古代造山带钴、镍、石墨和硼的成矿规律研究和找矿勘查,已成为满足国家需求、解决我国关键金属和非金属供给问题的当务之急。本专辑在国家重点研发计划项目“钴镍成矿规律与高效勘查技术示范研究”、国家自然科学基金委员会重大研究计划“战略性关键金属超常富集成矿动力学”下设重点支持项目“复合造山带多期重大变质-构造变形事件的性质对关键金属钴迁移-超常富集成矿过程的制约”和中国地质调查局项目“辽吉构造带及北部邻区钴-镍富集成矿规律、找矿标志及靶区优选”的资助下组织的,论文主要针对华北克拉通元古代造山带钴、镍、石墨、硼以及金矿的成矿规律进行系统总结,重点解剖了典型矿床成因并与国外同类矿床进行了对比。
刘福来王舫王慧宁田忠华
关键词:成矿规律研究古元古代勘查技术金属矿产
冀北元古代东瓦窑杂岩体的发现及其对华北克拉通伸展事件的制约被引量:2
2024年
华北克拉通的形成时间一直存在分歧,冀北基底隆起区是研究华北克拉通形成演化过程的理想区域。在冀北新发现的东瓦窑元古代后造山A型花岗岩杂岩体,对揭示华北克拉通的形成时限具有重要启示。以东瓦窑杂岩体为研究对象,开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年龄和_(Hf)同位素研究,讨论杂岩体的形成时代、岩石成因和构造环境。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,东瓦窑杂岩体的正长花岗岩和石英正长岩侵位年龄分别为1920±11 Ma和1902±12 Ma,表明东瓦窑杂岩体侵位于元古代晚期,并非以前认为的早白垩世。岩石地球化学研究表明,该区正长花岗岩富SiO_(2)(72.07%~75.03%)、Na_(2)O+K_(2)O(8.54%~8.99%)、K_(2)O(5.78%~6.64%)、贫CaO、Al_(2)O_(3)、MgO、P_(2)O_(5)、TiO_(2)、Ba、Sr、Eu、P和Ti。石英正长岩属于碱性系列,富SiO_(2)(66.09%~66.65%)、Na_(2)O+K_(2)O(12.22%~12.35%)、K_(2)O(10.00%~10.18%),贫TiO_(2)、MgO、CaO、Sr、Eu和Ti。正长花岗岩和石英正长岩均具有较高的TFeO/MgO、K_(2)O/MgO、(Na_(2)O+K_(2)O)/CaO值和较高的锆石饱和温度(平均822℃),显示A型花岗岩的地球化学特征。东瓦窑杂岩体形成于后造山伸展环境,为后造山A2型花岗岩。正长花岗岩和石英正长岩的锆石ε_(Hf)(t)值分别为–2.56~+2.42和–3.27~+4.17,模式年龄t_(DM1)分别为2262~2419 Ma和2175~2466 Ma,显示其岩浆主要源于老地壳物质的部分熔融。东瓦窑元古代晚期后造山A型花岗岩杂岩体的识别与确定,表明华北克拉通北缘存在元古代晚期后造山伸展构造-岩浆事件,标志华北克拉通1.92 Ga前后的碰撞造山拼合作用结束,进入后造山伸展演化阶段。华北克拉通的碰撞拼合形成时限可能为1.92 Ga前后。
王金芳宋宇桐李康硕陆泽芊刘辰雨李英杰陈公正
关键词:A型花岗岩古元古代冀北
安哥拉地块北部Dondo地区元古代花岗岩岩石成因:Columbia超大陆聚合的响应
2024年
安哥拉西部地区广泛发育元古代Eburnean造山期花岗岩,是研究安哥拉地块构造岩浆作用特征的理想场所。本文对安哥拉地块北部Dondo地区大面积出露的花岗岩开展系统的岩相学、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。结果显示:Dondo地区斑状黑云母二长花岗岩与黑云母二长花岗岩的侵位年龄分别为(1983.3±7.7)Ma和(1956.6±7.5)Ma,均为元古代中期岩浆活动的产物。全岩样品具有高SiO_(2)含量、富碱、高10~4Ga/Al值、高FeO^(T)/(FeO^(T)+MgO)值和Zr+Nb+Ce+Y含量,低MgO、TiO_(2)、CaO和P_(2)O_(5)含量的特征;微量元素富集Rb、K、Th、U、Zr和Hf,亏损Sr、Nb、Ta、P和Ti;稀土元素总量较高,轻稀土富集,重稀土亏损,整体不具有显著的负Eu异常;锆饱和温度计算所有花岗岩的结晶温度为757~889℃;以上这些岩石地球化学特征与A2型花岗岩一致。岩相学及地球化学的数据表明,两种花岗岩可能由来源于下地壳物质与地幔来源基性岩浆混合所形成。两种花岗岩具有相似的形成时代、矿物组成和连续的主微量元素变化趋势,这些特征表明它们的原始岩浆来自同一岩浆房,而二者之间特征的差别是由岩浆房内的晶体-熔体分异所主导。据此,本文认为:产生钾长石斑晶的岩浆曾经在地壳深部作过长时间滞留,导致钾长石稳定结晶,增加了岩浆的黏度和密度,使岩浆处于冻结状态;随后在幔源岩浆注入带来的热扰动和富集挥发分的作用下,冻结岩浆房迅速活化,从而发生晶体-熔体的分离,抽离的熔体形成了黑云母二长花岗岩,而混有先存晶体的岩浆则形成了斑状黑云母二长花岗岩。综合区域和全球构造演化历史,本次研究认为Dondo地区花岗岩形成于巴西Sao Francisco克拉通和Congo克拉通后碰撞的构造环境,该期岩浆活动可能是Columbia超大陆的碰撞造山事件在安哥拉地块的响应。
刘伟张洪瑞罗迪柯贾鹏飞靳立杰周永刚梁云汉王子圣李春稼
关键词:古元古代岩石成因A型花岗岩

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万渝生
作品数:237被引量:4,510H指数:47
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