太古宙TTG岩石是什么含义？
摘要：太古宙TTG岩石的成因是一个热门话题,它与太古宙麻粒岩地体并称为太古宙两大疑案。TTG岩石关系到地球早期陆壳是如何形成、生长和演化的。现在流行的观点是,太古宙TTG要么产于板块消减带,要么来自加厚的下地壳,这两种说法孰对孰错？笔者认为二者证据都不充分。上述认识是将太古宙TTG与现代埃达克岩简单对比得出来的,而这种对比忽略了地质时代和构造背景的差异,正确的对比应当是在太古宙不同类型花岗质岩石之间进行。太古宙地壳异常的热,什么时候开始出现板块构造至今没有得到明确的结论。太古宙TTG是太古宙地壳的主要成分,太古宙TTG地体反映的是太古宙地壳的平均厚度,加厚是相对于正常地壳厚度而言的。太古宙地质研究存在一个明显的误区,即不恰当地运用＂将今论古＂的原则,＂将今论古＂只适合显生宙或中-新元古代。研究TTG岩石意义十分重大,对我们理解前板块构造以及板块构造何时开始的是很关键的。华北克拉通鲁西地区早前寒武纪表壳岩系重新划分和BIF形成时代
摘要：鲁西花岗-绿岩带是华北克拉通早前寒武纪变质基底典型代表。表壳岩系包括泰山岩群、孟家屯岩组和济宁岩群。其中,泰山岩群是鲁西地区规模最大的表壳岩系,曾认为形成于新太古代早期,而济宁岩群曾认为形成于古元古代。根据野外地质和表壳岩系及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年,本文对表壳岩系形成时代进行了重新划分。1）新太古代早期（2.70～2.75Ga）表壳岩系,包括原泰山岩群的雁翎关岩组和柳行岩组下段的大部分及孟家屯岩组。2）新太古代晚期（2.525～2.56Ga）表壳岩系,包括原泰山岩群的山草峪岩组、柳行岩组上段和下段的一部分及济宁岩群。它们在岩石组合、变质变形等方面存在明显区别,BIF形成于新太古代晚期。这是华北克拉通迄今唯一分辨出新太古代早期和晚期表壳岩系的地区。辽宁弓长岭铁矿区大理岩地质地球化学特征及其成矿意义
摘要：弓长岭铁矿床二矿区西北部发现的含磁铁矿白云质大理岩为与条带状硅铁建造整合产出的原始沉积成因碳酸盐岩。本文对该大理岩及其蚀变岩的主量元素、微量元素、稀土元素及碳氧同位素进行了初步研究。大理岩主要化学组成CaO为30.15%～34.32%,MgO为9.86%～11.95%,FeOT为6.76%～15.82%;与平均显生宙石灰岩相比,弓长岭大理岩除Pb、Mn富集外,大离子亲石元素和高场强元素明显亏损;与后太古代平均澳大利亚沉积岩（PAAS）相比,弓长岭大理岩稀土元素总量低,明显正铕异常,铈负异常不明显;弓长岭大理岩δ13CV-PDB为-7.0‰～-6.0‰,Y/Ho比值既不同于海水也不同于陆源碎屑。这些特征显示大理岩形成于缺氧的海洋环境,物质来源与海底喷气热液活动有关。大理岩的沉积表明当时海水的酸碱条件已达中性-弱碱性,有利于铁胶体沉淀成矿。大理岩层不仅易于发生构造变形,而且贫铁矿形成富铁矿时迁出的硅质交代大理岩形成了阳起石岩,同时大理岩还为热液交代形成石榴石岩、绿泥石岩和镁铁闪石岩等蚀变岩提供了镁质。Algoma型和Superior型硅铁建造地球化学对比研究
摘要：前寒武纪条带状硅铁建造（BIFs）是世界上最重要的铁矿资源类型和地球早期特有的化学沉积建造类型,广泛分布于太古代-古元古代（3.2～1.8Ga）,记录了地球早期岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的状态及演化。前人根据BIFs的岩石组合和构造地质环境将其划分为Algoma型和Superior型。本文对比研究了Algoma型和Superior型BIFs的硅、氧、铁和多硫同位素特征。不同时代和不同类型BIFs的硅氧同位素组成非常相似,强烈亏损30Si,δ30SiNBS-28为较大的负值。二者的铁同位素和硫同位素非质量分馏效应明显不同。Algoma型BIF的Δ33S多为负值,而Superior型BIF的Δ33S多为正值;Algoma型BIF富集重铁同位素,δ56FeIRMM-144多为高正值,而Superior型BIF相对富集轻铁同位素,δ56FeIRMM-144多为负值或小正值。研究提出无论是Algoma型,还是Superior型BIFs都是由地球早期的海底火山热液喷气作用形成的,二者属于同一成矿系统,相对而言,Algoma型BIF与火山活动关系更密切,距离同期火山活动中心更近,多形成于深水盆地,环境更加还原。华北克拉通地壳生长和演化：来自现代河流碎屑锆石Hf同位素组成的启示
摘要：定量地给出大陆地壳生长速率以及生长量随时间的演化是研究大陆地壳形成与演化的核心问题之一。近年来,利用沉积岩和沉积物中碎屑锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成已成为目前研究大陆地壳生长和演化最为简捷、有效的工具。本文对来自华北克拉通西部泾河和洛河河沙中的187颗碎屑锆石进行Hf同位素组成分析,并结合已有的资料来探讨华北克拉通地壳的生长和演化规律。结果显示：随着地质历史变化,华北克拉通地壳生长呈阶段性特点。如在中太古代中期-新太古代末期（3.0～2.5Ga）地壳生长速率较快,大约已有60%现今大陆地壳形成。此后,陆壳呈较稳定速率增长,到新元古代晚期（600Ma）基本己形成现存大陆地壳。表明现今的大陆主要生长于太古宙和元古宙,而显生宙陆壳的增生量可以忽略不计。根据河流碎屑锆石和前寒武纪岩石中锆石的U-Pb年龄、两阶段模式年龄（tDM2C和tNC2C）和εHf（t）所获得华北克拉通早前寒武纪地壳演化曲线,本文提出～2.7Ga和～2.5Ga分别曾经为华北克拉通太古宙岩浆作用最活跃时期,也是地壳快速生长时期,表明华北克拉通在新太古代曾发生过两期明显的地壳生长。冀西北晚太古代岩石单元的地质关系：对早期陆壳形成的指示
摘要：冀西北地区出露晚太古代桑干杂岩和崇礼杂岩构成的灰色片麻岩（TTG片麻岩）-麻粒岩地体和红旗营子群角闪岩相变质火山沉积岩系。本文对尚义地区红旗营子群中变质火山岩中的变玄武安山岩（角闪斜长片麻岩）进行了锆石LA-MC-ICPMS定年,获得207Pb/206Pb加权平均年龄2528±12Ma（2σ,MSWD=0.1,n=34）,这一年龄代表了该岩石的形成时代。虽然这一年龄非常接近灰色片麻岩的形成时代,野外地质关系指示红旗营子群的形成早于灰色片麻岩及其中的闪长质侵入体。在灰色片麻岩分布区,红旗营子群和一些变质辉长质岩石呈岩片、透镜体或者＂岩墙＂状分布。变质辉长质透镜体或者＂岩墙＂状岩片以周边发育串珠状小透镜体,以及不见细粒边部和岩墙＂手指＂可以与该区分布的早元古代变质基性岩墙相区别。这些变辉长质岩石可能是红旗营子群火山岩系根部或者岩浆房的残留体,也可能部分是更早期地壳的残片。红旗营子群火山岩系的岩石化学特征可以和灰色片麻岩及闪长质片麻岩岩体分别进行对比。地质关系和岩石化学特征表明,这些岩石可能具有相似的成因。根据冀西北地区相关岩石单元的地质关系,火山沉积岩系（红旗营子群）和灰色片麻岩-麻粒岩地体（桑干杂岩和崇礼杂岩）组成了该地区晚太古代大陆二维地壳结构。认识这种地壳结构在空间上的延续性,并识别相关地质单元在时代和物质上的演化关系,可以揭示华北克拉通晚太古代大陆地壳的形成机制。中条山前寒武纪花岗岩地球化学、年代学及其地质意义
摘要：涉及华北克拉通基底拼合的时、空演化近年已成为华北克拉通研究的热点之一。开展对华北克拉通中部带中条山前寒武纪涑水杂岩中非TTG质花岗岩的研究有可能为讨论这一问题提供重要信息。涑水杂岩中非TTG质的花岗岩以横岭关、解州黑云二长花岗岩和烟庄钾长花岗岩为代表,岩相学、地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,横岭关和解州黑云二长花岗岩具有相似的岩相学、地球化学特征和几乎一致的形成年龄（锆石年龄分别为2609±31Ma和2620±14Ma）,表明它们属于同一期岩浆活动的产物。烟庄钾长花岗岩形成于古元古代（2351±37Ma）。横岭关、解州黑云二长花岗岩锆石εHf（t）值分别为-2.3～＋4.8和＋4.4～＋7.6,对应的模式年龄分别为2791～3222Ma和2628～2823Ma。新太古代横岭关和解州黑云二长花岗岩属于高钾钙碱性I型花岗岩,源自～2.7Ga的TTG岩石和下地壳镁铁质岩石部分熔融混合而成。烟庄钾长花岗岩中锆石的εHf（t）值为-1.8～＋7.8,对应的模式年龄为2408～2996Ma,类似低Sr、Yb的喜马拉雅型花岗岩,其成因与地壳加厚引起陆壳熔融相关。综合前人及本项研究成果发现,华北克拉通中部带在2.8～1.8Ga这一长达10亿年的地壳演化过程中,并不存在明显的地壳生长＂幕式＂特点,而显示出小频率持续脉冲生长的特点,表明华北的东部、西部和中部带在晚太古代末之前已经是统一的陆块。辽宁本溪歪头山条带状铁矿的成因类型、形成时代及构造背景
摘要：辽宁鞍本地区位于华北克拉通东北缘,分布有诸多大型-特大型条带状铁矿床。本文对该区歪头山铁矿进行了岩石学、矿物学及年代学研究。歪头山铁建造以条带状铁矿石为主,兼含有少量的块状矿石,其顶底板围岩及矿体夹层主要为太古界鞍山群斜长角闪岩。元素地球化学分析表明,铁矿石富集重稀土[（La/Yb）PAAS=0.24～0.33],具La正异常（La/La＊=1.43～1.61）、Eu正异常（Eu/Eu＊=2.40～4.54）及Y正异常（Y/Y＊=1.10～1.30）,Y/Ho值平均30.59,Sr/Ba值平均17.62,Ti/V值平均19.45,反映成矿物质可能来源于由海底火山活动带来的高温热液与海水的混合溶液。铁矿石无明显Ce负异常（Ce/Ce＊=0.92～1.06）,暗示BIF沉积时海水处于缺氧环境。除Fe2O3T与SiO2外,铁矿石中其它氧化物含量均非常低,且贫Th、U、Zr等具有陆源性质的元素,表明大陆碎屑物质对BIF贡献极少。斜长角闪岩稀土元素配分型式近于平坦[（La/Yb）N=0.80～1.10],无明显Ce异常（Ce/Ce＊=0.95～0.99）与Eu异常（Eu/Eu＊=0.88～1.16）;其大离子亲石元素富集,高场强元素无明显亏损。地球化学分析表明,斜长角闪岩原岩可能为产于弧后盆地的玄武质火山岩。锆石形态与微量元素分析显示,斜长角闪岩中的锆石均属岩浆成因。SIMS锆石U-Pb定年显示斜长角闪岩原岩形成于2533±11Ma,代表了歪头山BIF的成矿年龄;在玄武质岩浆喷发过程中,还捕获了一组年龄为2610±5Ma的锆石。电子探针分析显示磁铁矿成分纯净（FeOT=92.04%～93.05%）,其标型组分特征暗示歪头山BIF属沉积变质型铁矿。综合分析认为,歪头山铁矿属Algoma型BIF,成矿与弧后盆地岩浆活动密切相关,指示了新太古代末华北克拉通普遍发育的一期BIF成矿事件。内蒙古固阳绿岩带三合明BIF型铁矿的形成时代、地球化学特征及地质意义
摘要：三合明BIF型铁矿位于华北克拉通西部陆块北缘,产出于固阳绿岩带。矿体赋存于新太古界色尔腾山群斜长角闪岩中。矿石主要呈粒状变晶结构、粒状-针柱状变晶结构,条带-条纹状构造;组成矿石的金属矿物主要为磁铁矿,非金属矿物主要为石英,次为角闪石等。对选自斜长角闪岩中的锆石进行SIMSU-Pb定年,具有核边结构、Th/U比大于0.4的锆石其核部给出了2562±14Ma的上交点年龄,可大致作为三合明BIF的形成时代。原岩恢复显示斜长角闪岩为正变质岩,Zr/Ti-Nb/Y图解显示为亚碱性玄武岩系列,Fe2O3T＋TiO2-Al2O3-MgO图解落入高铁拉斑玄武岩区;斜长角闪岩主量元素特征与MORB相近,REE配分曲线和蛛网图都近于平坦,且介于N-MORB和E-MORB之间,LREE略微富集,Th、U相对亏损,Nb、Ta、Zr和Hf无明显异常;（La/Sm）N和Nb/U分别为0.76和50,由此推断原岩可能为T-MORB。Ti-V、Th-Hf-Ta构造环境判别图解中,分别落入MORB和弧后盆地的重叠区、N-MORB区。结合T-MORB形成的构造环境以及前人提出的岛弧叠加地幔柱模式,本文认为三合明BIF形成于弧后盆地并有地幔柱叠加的构造环境。铁矿石化学组分主要为SiO2、Fe2O3和FeO,较低的Al2O3（0.68%）、极低的TiO2（0.04%）和HFSE表明只有极少量陆源碎屑物质的加入。铁矿石的球粒陨石标准化REE配分模式与固阳绿岩带底部的科马提岩极为相似,PAAS标准化的铁矿石REY配分模式与高温热液海水混合物相似,即LREE亏损,HREE富集（（La/Yb）SN=0.34）,具有明显的正Eu异常（δEu=2.33）和微弱的正Y异常（δY=1.13）,Y/Ho重量比29,摩尔比53。根据铁矿石兼具有与科马提岩和高温热液海水混合物相似的地球化学特征,本文推断海底高温热液淋滤科马提岩为三合明BIF型铁矿提供了大量的Fe和Si。铁同位素体系及其在矿床学中的应用
摘要：本文报道了世界范围内不同含铁矿物的Fe同位素组成,进一步了解了铁同位素在不同含铁矿物中的基本分布特征;系统总结了铁同位素在不同储库和不同类型矿床中的分布特征,构筑了铁同位素体系的基本框架;结合最新的研究成果,较全面地总结了铁同位素在矿床学领域的应用,得出了铁同位素可以用来示踪流体出溶、流体演化、表生蚀变作用和成矿物质来源的基本认识。在流体出溶过程中,相对于岩体,出溶的流体富集铁的轻同位素;成矿流体体系的演化过程中,矿物的结晶沉淀会导致铁同位素发生分馏,随着Fe（Ⅲ）矿物的结晶沉淀,流体逐渐富集铁的轻同位素,随着Fe（Ⅱ）矿物的结晶沉淀,流体逐渐富集铁的重同位素,随着矿物的结晶沉淀,流体的Fe同位素组成随时间发生演化;在成矿后的表生蚀变作用过程,高温蚀变作用形成的产物相对于原矿物富集铁重同位素,低温蚀变作用形成的产物基本保留了原矿物的铁同位素组成;Fe同位素在示踪成矿物质来源具有应用潜力,流体出溶、流体演化等重要成矿作用过程中Fe同位素组成的变化规律是利用Fe同位素示踪Fe来源的关键所在。温都尔庙群锆石的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄及构造意义
摘要：温都尔庙群分布在内蒙古中部地区,分下部桑达来呼都格组和上部哈尔哈达组,通常被认为属于蛇绿岩套组合,形成时代也一直存在争论。详细的野外调查表明,温都尔庙群不完全是蛇绿岩组合,还发育洋内弧的玄武岩-玄武安山岩-安山岩组合。所以,温都尔庙群为一套包含大洋洋壳、洋内弧等不同时代和成因的增生杂岩。对温都尔庙群洋内弧变质安山岩及变质碎屑岩进行锆石LA-MC-ICPMS法U-Pb同位素测年表明：桑达来呼都格组上部洋内弧变质安山岩年龄为470±2Ma。哈尔哈达组两个样品（10NM142、10NM143）的碎屑锆石年龄主要集中在445～480Ma范围内,其中10NM143样品中最年轻谐和年龄多在424～438Ma之间,表明至少有一部分地层形成于中志留世。考虑温都尔庙群蛇绿岩形成时代（497～477Ma）、高压变质时代（446±15Ma～453±1.8Ma）及晚志留世西别河组不整合覆盖其上的事实,桑达来呼都格组可能形成于寒武纪-晚奥陶世,哈尔哈达组形成于晚奥陶世-中志留世。因此,温都尔庙群是形成于寒武纪-中志留世的变质增生杂岩。吉林东部海西期花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征与地壳增生
摘要：东北地区古生代花岗岩分布范围非常广泛,花岗岩研究对反演地壳增生意义重大。虽然如此,东部地区古生代花岗岩的研究仍相对薄弱,需要特别关注。LA-ICPMS U-Pb同位素定年结果表明,本研究花岗岩体为晚中生代海西期（262Ma）岩浆活动的产物。锆石的LA-MC-ICPMS Hf同位素研究结果显示,εHf（t）范围为1.35～5.62,二阶段Hf模式年龄（tDM2）范围为1.1～1.4Ga,暗示花岗岩源区物质主要来自亏损地幔,同时暗示了一次重要的地壳增生事件。冀西北怀安地区中性辉石麻粒岩的锆石U-Pb、Lu-Hf及微量元素组成对区域退变质时代的制约
摘要：冀西北怀安地区位于华北克拉通北缘中段。其区域麻粒岩相变质峰期时间及所代表的碰撞造山时限一直存在不同认识。本文对出露于区内的中性辉石麻粒岩体（变石英闪长岩）进行锆石U-Pb、Lu-Hf及微量元素组成的分析研究,探讨其锆石同位素年龄的地质意义。该类岩石的矿物组合表明它们在中压麻粒岩峰期变质之后经历了角闪岩相退变质作用。锆石阴极发光显示,辉石麻粒岩中存在两种类型锆石：1）具双层结构锆石：核部锆石晶形保存相对完好并具生长环带,幔部为无内部结构的变质增生边;2）内部结构均一,无生长环带,为变质增生的新生锆石。其中具生长环带的核部锆石207Pb/206Pb年龄分布在2542～1902Ma（1σ）,并与之相应的Th/U比值（0.10～1.92）、ΣHREE（59.1×10-6～452×10-6）和εHf（t）值呈正相关关系,表明核部锆石曾发生过不同程度的变质重结晶作用。其中谐和度高且年龄大于2400Ma的锆石（Th/U=0.42～1.92）获得了2471±18Ma（2σ,MSWD=6.7）加权平均年龄,该年龄可近似代表原岩的形成时代;相应的单阶段Hf模式年龄（tDM=2550～2621Ma,峰值2586Ma）和两阶段模式年龄（tDMC=2596～2716Ma,峰值2665Ma）以及与较高的εHf（t）值（4.1～6.7）,反映其原岩的源区具新生下地壳特征,暗示本区新太古代末发生过地壳增生事件。变质增生锆石具更低的Th/U（〈0.10）和176Lu/177Hf比值（〈0.0001）以及明显偏低的重稀土含量。结合岩相学分析表明,这些变质锆石应是麻粒岩相向角闪岩相退变质过程中的产物,非峰期麻粒岩相产物。锆石Ti温度计算结果（683～714℃）也进一步支持这种解释。它们获得的1831±7Ma（2σ,MSWD=2.5）加权平均年龄应代表中压麻粒岩相变质晚期至角闪岩相退变质时代。为此,我们认为本区麻粒岩广泛记录的1850～1800Ma的变质年龄应代表古元古代末地壳抬升退变质事件。安徽安庆铜铁矿床成因：矿床地质特征与元素地球化学约束
摘要：安庆铜铁矿床是产于长江中下游铜（金）、铁成矿带内安庆-贵池矿集区中的一典型矽卡岩矿床,矿体赋存于下三叠统南陵湖组大理岩与月山闪长岩体之间的接触带上。典型剖面系统取样分析显示,矿体与围岩在空间上具有显著的矿物组合分带与岩石化学分带特征,即靠近大理岩带发育致密块状磁铁矿矿石与团块状矽卡岩型矿石,远离大理岩带发育浸染状矽卡岩型矿石,靠近闪长岩带发育透辉石矽卡岩。从大理岩到磁铁矿体,Fe2O3T含量显著增加,之后随着靠近闪长岩体,其含量呈逐渐降低趋势;而CaO显示了与Fe2O3T相反的成分变异特征。矿物与全岩微量元素研究表明,致密块状磁铁矿矿石及团块状矽卡岩型矿石均具有岩浆成因的稀土元素配分模式;而浸染状矽卡岩型矿石显示了交代成因的稀土元素配分特征。矿体地质、矿相学与元素地球化学综合研究表明,矽卡岩成矿经历了矿浆贯入期与热液成矿期,前者包括氧化物阶段和硫化物-碳酸盐阶段,后者包括进化交代阶段、早退化蚀变阶段、石英-硫化物阶段和晚退化蚀变阶段。结合已有的区域岩浆岩成岩机制研究成果,认为安庆铜铁矿床应是矿浆贯入与接触交代复合成因的矽卡岩型矿床,由于高位岩浆房中岩浆不混溶作用形成的富Fe熔浆是该矿床中成矿元素的主要来源。