扬子古大陆新元古代扬子东南缘中段裂谷盆地形成演化与资源效应

“扬子古大陆新元古代扬子东南缘中段裂谷盆地形成演化与资源效应”项目为“华南扬子古大陆演化及其资源效应”子项目之一,是中国地质调查局2011年下达的基础科研项目。项目于2011年启动,历时3年,系统收集分析了扬子陆块东南缘江南造山带中段新元古代区域地质矿产资料和第二代区域地质志资料以及涉及该区域的最新研究成果,采用岩石地层、事件地层、年代地层、旋回与层序地层和沉积相分析方法,重点分析新元古代早中期沉积充填序列、岩相古地理特征,重新修订了该区域新元古代“南华系”区域地层格架,在此基础上编制了岩相古地理系列图件,并利用地球化学资料分析探讨了盆地形成演化的大地构造环境,综合分析了陆缘裂谷盆地形成的动力学机制,建立了盆地演化模式,总结了盆地演化与矿产资源效应。     

塔里木板块新元古代地层化学蚀变指数研究及其意义

本文应用化学蚀变指数（CIA）方法，研究新疆库鲁克塔格地区新元古代地层，并探讨沉积时期的气候环境。贝义西组总体CIA值较低，介于51-56之间，具冰期环境特征。照壁山组CIA值为60左右，表明气候有所变暖。阿勒通沟组的CIA值变化范围在48—61之间，顶部突变为69～71，说明阿勒通沟期经历了另一次寒冷事件，并以温暖环境结束。其上的特瑞爱肯组CIA值介于49—53之间，说明第三次经历寒冷干燥的气候环境。扎莫克提组，育肯沟组和水泉组的CIA均值为65，反映温暖条件下的沉积环境。新元古代末期汉格尔乔克组CIA值下降为56，暗示第四次出现寒冷气候环境。以上特征表明新疆库鲁克塔格地区新元古代的气候环境出现四次冷热交替变化。其中尤为重要的是阿勒通沟组中下部应为寒冷气候环境，而顶部突变为温暖气候环境，因此该组反映了一次明确的从冷到暖的气候变化过程，可以作为贝义西冰期和特瑞爱肯冰期之间的另一次独立冰期。本文的研究成果从地球化学角度支持塔里木板块新元古代四次冰期的划分方案。通过与扬子板块新元古代冰期划分方案的对比，认为塔里木板块新元古代四次冰期的前三次均已在华南板块以冰期或寒冷环境沉积形式出现。     

华南新元古代地层年龄的重新评估

江南褶皱带将华南分隔为扬子和华夏两块板块。长期以来,为了将华南归入Rodinia古陆中心．江南褶皱带一直被认为发生在Grenvillian期,所包含的变形的早期新元古代地层是由于晚新元古代地层变形的和未变形和未变质的花岗岩侵入造成的不整合覆盖。     

华南新元古代地层年龄的重新评估

江南褶皱带将华南分隔为扬子和华夏两块板块。长期以来,为了将华南归入Rodinia古陆中心．江南褶皱带一直被认为发生在Grenvillian期,所包含的变形的早期新元古代地层是由于晚新元古代地层变形的和未变形和未变质的花岗岩侵入造成的不整合覆盖。     

横贯亚洲巨型构造带的基本特征和成矿作用

本文将位于西伯利亚地台与中朝、塔里木地台之间的广大地区称为横贯亚洲巨型构造带（The Trans-Asian Tectonic Mega-Belt：TATMB）.按其发育历史和构造位置,横贯亚洲巨型构造带可大体分为：（1）阿尔泰-萨彦-蒙古-鄂霍茨克构造带、（2）巴尔喀什-兴安构造带和（3）乌拉尔-南天山构造带等三个大的构造带.阿尔泰-萨彦-蒙古-鄂霍茨克构造带以中央蒙古构造线为南界,以叶尼塞-穆亚断裂、贝加尔断裂及斯塔诺夫南缘断裂为北界,与西伯利亚地台毗邻.巴尔喀什-兴安构造带位于中央蒙古构造线以南;其南界的西段为尼古拉耶夫线及南天山北缘断裂,东段以中-朝地台北缘逆冲断层与中-朝地台直接相连.这一构造带又可分为南、北两大亚带,即巴尔喀什-准噶尔-北、中天山-内蒙-锡林浩特亚带和斋桑-额尔齐斯-南蒙古-大兴安岭亚带.乌拉尔-南天山构造带从中国新疆境内西延经中亚地区直达乌拉尔.夹持该巨型构造带的南、北两大陆决,都发育有太古宙和古元古代的结晶基底和中元古代开始的沉积盖层,并在中元古代早期陆块的边缘都出现过裂解事件.然而位于这两大陆块之间的横贯亚洲巨型构造带地区却未见有中-新元古代的沉积盖层直接不整合覆盖在古老的结晶地块之上,也未见有地壳裂解的直接证据.在一些地区寒武纪地层与新元古代晚期地层是连续的.古生代时,该区以发育各类成分的海底喷发火山岩系为特征,其中包括被动陆缘火山岩、岛弧火山岩和洋壳上的喷发物等.整个构造带大致表现为西伯利亚地台和中朝、塔里木地台南、北两大陆块的相向运动和相向增生过程.其发育时间大致始于新元古代,主要为古生代,止于中生代.从晚三叠世开始,该带进入西太平洋边缘活动阶段.从区域成矿作用的角度来看,该区可分出相应的构造-成矿单元：（1）阿尔泰-萨彦-蒙古-鄂霍茨克构造-成矿带,包括1）阿尔泰-萨彦带和2）蒙古-鄂霍茨克带;（2）巴尔喀什-兴安构造-成矿带,包括1）斋桑-额尔齐斯-南蒙古-大兴安岭带和2）巴尔喀什-准噶尔-北、中天山-内蒙-锡林浩特带;（3）南天山构造-成矿带.主要矿种有金、铀、银、铜、钼、铅锌、钨、锡、稀有金属、铁、镍、云母、宝石、萤石、石墨、菱镁矿和沸石等.区内的成矿作用主要与古生代的岩浆作用和热液活动有关;但在蒙古-鄂霍茨克带主要发生在中生代.     

澄江动物群与寒武纪大爆发

１９８４年,中国学者在云南澄江寒武纪地层发现一批丰富多彩的古化石群,迅速在世界上引起强烈反响,美国《纽约时报》据世界一些著名科学家联合建议,将此列入本世纪最惊人的发现之一。德国古生物学家赛拉赫（Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ）等著名学者认为,“寒武纪大爆发（ＣａｍｂｒｉａｎＥｘ－ｐｌｏｓｉｏｎ）”是生命历史中最伟大、但也是了解最少的一次生物事件,而中国澄江动物群拥有解开这个谜的线索。１寒武纪大爆发——生命进化史中的突发生物事件科学研究发现,在具有４６亿年历史的地球上,只是到了距今约３５亿年前的某个时候才有了…     

皖南石台地区多金属矿床成因分析

皖南石台地区主要出露为中元古代变质岩系基底,新元古代至早古生代,地层主要为海底沉积盖层。据前人研究,本区多金属矿的成矿成因受黄花尖背斜及NW向断裂构造控矿。多金属主要产自燕山晚期中酸性侵入岩,以花岗岩类为主,所在地层主要为灰岩、泥岩、粉砂岩。矿床成因由多个方面进行分析。     

贵州省地质系列图及综合研究——新一代《贵州省区域地质志》

贵州省地质调查院承担的“贵州省地质系列图件编制与综合研究”（项目编号：基[2009]01-12-10）,是为了开展“中国地质构造区划综合研究与区域地质调查综合集成”研究工作而前期启动的全国各省（区、市）区域地质志修编项目.项目负责人为贵州省地质调查院戴传固研究员.项目完成了新一代《贵州省区域地质志》编制及贵州省地质图（1∶50万）、地质构造图（1∶100万）、寒武纪第二世南皋晚期-都匀早期岩相古地理图（1∶100万）、二叠纪乐平世吴家坪期岩相古地理图（1∶100万）、三叠纪中三叠世关刀期岩相古地理图（1∶100万）及说明书编制,首次编制了贵州省大地构造相图（1∶100万）及说明书.重点补充了第一代地质志未编入的微体古生物、新发现重要生物群、变质岩、地球物理、地球化学资料,对前寒武纪地层、岩浆岩进行了系统清理,获得一批锆石U-Pb年龄数据.加强了在贵州十五个建阶地层剖面、事件地层、沉积盆地、构造运动及构造旋回、大地构造相、新构造活动、地质演化与成矿关系的研究.     

王曰伦对我国前寒武纪地质研究的贡献——纪念王曰伦教授诞辰一百周年

摘要：王曰伦(1903—1981年)是著名地质学家、我国前寒武纪地质学的开拓者和奠基人之一。他对我国前寒武纪地质研究的主要贡献是：初步确立西南地区早寒武世地层层序和与震旦系的分界；初步奠定了五台山区早前寒武纪构造地层基础；参与发现、命名和进一步证实“蓟县运动”的存在，正确解决了华北震旦系与寒武系的分界问题；最早发现南北震旦系属同名异纪的上下关系；为全国各地上前寒武系划分和对比做了大量开创性工作，奠定了坚实的基础。他是坚持实践和创新的楷模。     

新疆且干布拉克超基性岩-碳酸岩杂岩体Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

产有超大型蛭石-磷灰石矿床的且干布拉克超基性岩碳酸岩杂岩体位于塔里木板块东北缘库鲁克塔格断隆南侧，其Sm-Nd等时线年龄为（802±52）Ma，εNd（t）：0．471，模式年龄t TM^Nd为1208～1635Ma，表明该杂岩体形成于新元古代。塔北裂谷在新元古代的强烈活动，可以看作是Rodinia超大陆裂解的组成部分。     

北秦岭两河口岩体的地球化学特征及其成因

北秦岭西段新元古代两河口岩体,岩性为眼球状片麻状二长花岗岩,含少量黑云母、角闪石及榍石,属钾质钙碱性花岗岩类;主量元素SiO2=68.48%～72.45%,K2O/Na2O=1.35～2.07,为钾质;在K2O～SiO2关系图上投入高钾钙碱性区;A/CNK介于1.03～1.31,总体为钾质钙碱性弱过铝质花岗岩.岩石富集LILE元素（K、Th、Rb、Ba等）,亏损HFSE元素（Ta、Nb、Y、Yb等）;稀土元素总量较高（ZREE=126.82×10^-6～267.359×10^-6）,轻重稀土强烈分馏（∑LREE/∑HREE=5.447～8.894）,稀土元素分配模式为轻稀土富集型,具中等程度Eu负异常（δEu=0.417～0.621）.微量、稀土元素分配模式与北秦岭东部的碰撞型德河岩体、寨根岩体及牛角山岩体一致.Pb-Sr-Nd同位素组成具低的εNd=-3.9180～-6.0064、较高的87Sr/86Sr（t）=0.70760～0.71675、富放射性成因Pb同位素组成,模式年龄tDM=1849.73～2022.79Ma,指示两河口岩体源岩特征与秦岭岩群、马衔山群相近,岩浆源区为下地壳成因.结合区域资料,认为两河口岩体形成于同碰撞末期-后碰撞初期的构造转换时期;这一认识细化了北秦岭新元古代碰撞造山过程;其所确立的汇聚碰撞时间与我国晋宁运动时限一致;为研究中国古陆块在新元古代时期汇聚时限、过程、方式及Rodinia超大陆事件在秦岭地区的响应提供了重要证据.     

浙江陈塘坞组粘土矿物特征及其地质意义

对浙江浦江地区新元古代地层陈塘坞组泥岩进行粘土矿物的研究,探讨其沉积环境,有利于为江绍拼合带的形成提供理论意义,得到新的认识。利用X射线衍射(XRD)分析、红外测试(IR)及扫描电子显微(SEM)分析方法,得到陈塘坞组泥岩粘土矿物种类主要以伊利石和鲕绿泥石为主,出现高岭石和蒙脱石,且鲕绿泥石为自生粘土矿物。其含有高岭石的粘土矿物组合代表了潮湿气候。鲕绿泥石是浅海标志性矿物,指示了陈塘坞组当时处于浅海环境。     

准噶尔盆地基底的探讨：来自原泥盆纪卡拉麦里组砂岩碎屑锆石的证据

准噶尔盆地基底的属性和时代，长期以来一直是地质界激烈争论的问题。根据区域地质背景分析，准噶尔盆地东北缘卡拉麦里蛇绿岩带南侧出露的一套基本连续的、被置于中志留统．下石炭统的浅海相陆源碎屑沉积岩系的物源区，位于准噶尔盆地东部盆地堆积物之下。为此选择其中被1：20万区调置于中泥盆世卡拉麦里组上部层位的砂岩进行碎屑锆石SHRIMPU．Pb定年研究，以期获得准噶尔盆地东部基底时代和属性的信息。测定的86颗碎屑锆石、89个点的年龄分布范围AL（327±8）Ma至（3073±10）Ma；其中碎屑锆石的表面年龄主要集中分布在320Ma～540Ma，显示出多峰的特征，其主峰为365Ma，次要的峰分别为460～480Ma、510～520Ma和530—540Ma。该样品中还含有至少22粒表面年龄大于550Ma的碎屑锆石，其中550～690Ma的碎屑锆石有4粒，827Ma～1083Ma的碎屑锆石有8粒，1513Ma和1700Ma锆石各1粒，1942Ma～2051Ma的锆石有2粒，2464～2490Ma和2876Ma-3073Ma的碎屑锆石各3粒。根据样品的岩石学特征和碎屑锆石的矿物学特征及表面年龄，结合区域岩浆活动的分析，我们获得如下初步结论：（1）所研究砂岩的沉积时代不是泥盆纪的，可能是早石炭世晚期，其源区位于准噶尔盆地东部；（2）源区地质体组成主体是奥陶纪至石炭纪活动陆缘岩浆岩，寒武纪至新元古代中期和新元古代早期至中元古代等时期的岩浆杂岩等组成，以及推测的少量早前寒武纪杂岩；表明准噶尔盆地东部的基底为奠基在前奥陶纪陆壳基底之上的古生代岛弧。     

新元古代Rodinia超大陆裂解事件在扬子北东缘的最初响应：东海片麻状碱性花岗岩的锆石U-Pb年代学及Nd同位素制约

东海片麻状碱性花岗岩是扬子克拉通北东缘最具代表性的含碱性铁镁矿物的过碱性A型花岗岩.高精度的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这些岩石形成于新元古代中期770Ma左右,并在约250Ma时经历超高压变质作用,之后又于210Ma左右遭受了大规模的角闪岩相退变质作用的改造.Nd同位素示踪表明东海片麻状碱性花岗岩具有相对偏高的εNd（t）值（＋1.4～-5.91）,指示其应是成熟度较低的下地壳部分熔融的产物,但不排除部分岩体在成岩过程中可能有少量幔源物质卷入.综合Rodinia超大陆古地理复原资料,推测扬子板块北东缘自新元古早期以来一直为接受大洋板块俯冲的活动大陆边缘.形成于新元古代中期的东海片麻状碱性花岗岩属A2型花岗岩,为弧后拉张背景下岩浆活动的产物,该类岩石的产出代表了Rodinia超大陆裂解事件在该地区的最初响应.     

西准噶尔克拉玛依OIB型枕状玄武岩地球化学及其地质意义研究

克拉玛依西山的枕状玄武岩与浊积岩-凝灰岩共生，厚度大于400米的枕状玄武岩层被火山角砾岩-安山岩-硅质岩．凝灰岩覆盖。岩枕之间充填着硅质泥岩。锆石SHRIMP定年结果表明，枕状玄武岩可能在早寒武世形成（〉517Ma，这套地层曾经一直被认为属于石炭系）。枕状玄武岩的稀土元素含量（117．4×10^-6～153．6×10^-6）和配分模式与洋岛玄武岩（OIB）基本一致。枕状玄武岩中大离子亲石元素（Cs、Rb、Ba、K、Pb和Sr）的含量变化较大（明显偏离OIB），高场强元素（Nb、Ta、Zr、Hf、Ti和P）相对OIB和原始地幔没有表现出明显异常[e．g．，（Nb／Ta）PM=0．92-O．98，（Zr／Hf）PM=1．08-1．18]。西准噶尔地区存在这套OIB型海相火山．沉积建造说明古亚洲洋在西准噶尔地区于寒武纪就已经存在。这套海相玄武岩岩枕中存在大量古元古代一新太古代（1883—2536Ma）岩浆锆石的事实说明，早古生代洋岛玄武岩岩浆源区存在古老大陆地壳物质。     

大兴安岭东北部早古生代花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

大兴安岭东北部早古生代花岗岩属于Ⅰ型花岗岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年代学研究表明,十八站岩体、内河岩体、白银纳岩体的形成年龄分别为499±1、500±1和460±1 Ma,而查拉班河岩体为一多次侵入的杂岩体,其形成年龄在465～481 Ma.结合本区和邻区其它早古生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄,限定了大兴安岭东北部地区早古生代花岗岩浆活动的时限为460～500 Ma.锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究显示,本区早古生代花岗岩的锆石εHf（t）多数介于＋1.5～＋3.8之间,二阶段模式年龄介于1.1～1.4 Ga,表明其主要起源于中-新元古代增生的地壳物质.结合兴安地块其它花岗岩的锆石Hf同位素资料,认为额尔古纳地块在中-新元古代时期曾发生一次重要的地壳增生事件,与兴安地块主要为显生宙地壳的特点明显不同.     

东昆仑沙松乌拉地区发现的早寒武纪异源类及地质意义

东昆仑沙松乌拉地区发现的寒武纪异源类化石,其组合为Leiosphaeridia sp.（光面球藻）、lophosphaeridium sp,（瘤面球藻）Trachysphaeridium sp.（鲛面球藻）、Heliosphaeridium sp.（射棘球藻）Pterospermella sp.（翼球藻）Brocholaminaria nigrita Ouyangetal. （黑色穴面膜片）,根据所获的疑源类化石组合,其时代应当为早寒武世.早寒武世异源类化石的发现进一步证明了早寒武世沙松乌拉组在东昆仑南坡俯冲增生杂岩带中的存在,对研究东昆仑地区中新元古代和早古生代的地质构造演化史具有重要意义.     

那拉提山北缘寒武纪玄武岩的元素地球化学特征及构造意义

我国西南天山地区那拉提北缘断裂北侧出露寒武纪（516.3±7.4Ma）橄榄拉斑玄武岩，其Al2O3（120.71％-14.14％）、P2O5（0.09％-0．21％）含量较低，TiO2（1.39％-2．35％）、MgO（5.35％-8.14％）含量中等，全Fe2O3（11.74％-16．03％）含量较高，球粒陨石标准化稀土分布型式平坦，（La／Sm）.和（Y／Nb）.比值接近1，为过渡型洋脊玄武岩（T-MORB）；并且Th／Ta比值（0．8—1.5）低，高场强元素（Nb，Ta，Zr，Hf，P）没有明显亏损，缺乏陆壳混染或俯冲带流体活动的印迹.部分T-MORB的Fe、Ti含量较高（FeO^T〉12％，TiO2〉2％，FeO^T／MgO〉1．75），Mg^#值（0．40—0.49）和Cr（53×10^-6-110×10^-6）含量较低，属于Fe-Ti玄武岩（ferrobasalt），应为岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分离演化的产物，很可能形成于洋中脊的扩展型裂谷环境.我们认为，那拉提北缘寒武纪T-MORB和Fe-n玄武岩可能与境外吉尔吉斯斯坦境内北天山南缘的旱古生代Terskey蛇绿岩带相连，为Terskey蛇绿岩的残片；寒武纪我国境内发育Terskey洋.那拉提北缘断裂可能与尼古拉耶夫线相连，代表西南天山地区Terskey洋闭合形成的一条早古生代缝合带.     

大别造山带碧溪岭橄榄岩中锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

在详细形态和内部结构研究基础上,对碧溪岭橄榄岩锆石进行了配套的U-Pb年龄和Hf同位素分析.碧溪岭橄榄岩锆石主体是变质成因的,但有少量岩浆锆石残留.这些锆石主体给出了220～210 Ma的变质生长/重结晶作用年龄;一颗具较高Th/U比值的锆石给出646 Ma的近协和年龄,限定了早期岩浆结晶作用的最小年龄.真正的侵位年龄可以由745 Ma的上交点年龄来限定;210～222 Ma则记录着深俯冲陆壳折返过程中的锆石生长.除少数颗粒的εHf为负值外（-2.9）,大部分锆石的εHf是正的（高速＋8.1）并具新元古代的亏损地幔模式年龄（0.6～1.0 Ga,平均0.8 Ga）.这些结果说明碧溪岭橄榄岩的初始物质是扬子大陆岩石圈内新元古代岩浆堆积作用产物.这样的岩浆堆积物来源于亏损的软流圈地幔,侵入于扬子的深部地壳之中（如底侵）并部分混染了古老地壳组分.它们随扬子向华北之下深俯冲碰撞和造山带折返过程中经历着复杂的变质改造作用.     

浙江黄岩晚侏罗世硅化木的发现与研究

本文介绍了在我国浙江黄岩市首次发现上侏罗纪西山头组（J3x）地层中的硅化木。硅化木位于黄岩城西南约12km的大魏头山的火山岩地区,具体岩性为英安质晶屑玻屑凝灰岩,硅化木顺层呈似层状、透状、镶嵌状,平卧在凝灰岩层中,它与浙江新昌发现的硅化木有着重大区别。（1）前者产出层位是陆相火山爆发相的凝灰岩,后者是河湖相沉积岩;（2）前者是晚侏罗世,后者是早白垩世,前者要比后者早5～6千万年;（3）前者成因机理相对复杂。黄岩硅化木的发现为侏罗世时期大型植物化石提供了新材料,对这一时期地层古生物、古生态研究提供了重要实物证据,为侏罗世地质研究提供了基础。