2016年01月13日 星期三

地质矿产组

1-3 华北克拉通太古宙早期古老陆壳物质的寻找、鉴别和研究

发布时间:2015-01-20
所在单位:中国地质科学院地质研究所
完成人员:万渝生、董春艳 颉颃强 郑建平 刘守偈 马铭株 谢士稳  任 鹏 孙会一 刘敦一
项目来源:中国地质调查局
起止时间:2011-2013年
主要进展

  1. 鞍山地区:1)对深沟寺杂岩进行了详细解剖,识别出~3780 Ma、3600–3660 Ma、~3450 Ma、3330–3310 Ma和~3140 Ma等多期岩浆事件;2)对2.5–3.8 Ga岩石开展了广泛综合的锆石O同位素研究,3.8 Ga鞍山就存在地壳再循环作用;3)对2.5 Ga齐大山-弓长岭正长花岗岩和相关岩石开展了地质、年代学和地球化学综合研究,它们是成熟度高的古老陆壳物质(包括变质沉积岩)再循环产物,形成于伸展构造体制。

  2. 冀东地区:在新的岩石类型角闪片麻岩和石榴黑云片麻岩中发现大量3.5–3.8 Ga碎屑锆石,极大地增强了在冀东发现3.8 Ga陆壳岩石的可能性。根据最年轻碎屑锆石和变质锆石年龄,限定曹庄岩系形成于2.5–3.4 Ga之间,而不是以往认为的3.5 Ga。碎屑锆石Hf同位素研究表明物源区存在多期地幔添加作用。发现中太古代岩石。

  3. 鲁西地区:1)发现大量2.6-2.75 Ga岩石;2)分辨出新太古代早期和晚期两个不同时代的表壳岩系;3)把鲁西花岗绿岩带形成演化划分为新太古代早期(2.6–2.75 Ga)和新太古代晚期(2.5–2.6 Ga)两个阶段;4)在2525 Ma左右,鲁西地区构造体制从挤压转变为伸展。5)把鲁西花岗绿岩带划分为3个岩带,相互之间由强烈变形和深熔带相隔离。

  4. 阴山地区:1)识别出新太古代早中期(2.6-2.7 Ga)TTG岩石和古元古代中晚期(1.9–2.2 Ga)花岗质岩石;2)确定存在新太古代晚期-古元古代早期(2.47–2.51 Ga)和古元古代晚期(1.86–1.94 Ga)构造热事件;3)阴山地块与孔兹岩带具有类似的早前寒武纪地质演化历史,也与华北克拉通东部早前寒武纪基底十分类似。

  5. 对年轻火山岩中深源包体进行了系统深入的岩相学、矿物化学、岩石地球化学和锆石U-Pb定年和Hf同位素研究,总结了华北克拉通深源包体提供的深部过程的大量信息。在广泛地区鉴别出新太古代地幔添加和壳内再循环作用及存在广泛的古元古代晚期构造热事件。

  6. 对鄂尔多斯盆地深部钻孔的5个早前寒武纪变质基底岩石样品进行了锆石定年和Hf同位素分析。研究表明,不论鄂尔多斯地块是否存在太古宙基底,其本身与华北克拉通其它许多地区一样,也强烈卷入了古元古代晚期构造热事件,并有古元古代晚期孔兹岩系变质沉积岩存在。为建立新的华北克拉通古元古代晚期构造模型提供了可能。

  7. 对各典型地区太古宙地壳形成演化及华北克拉通新太古代晚期正长花岗岩和BIF铁矿等进行了系统总结。结合面上工作,首次在华北克拉通划分出三个>2.6 Ga的古陆块,即东部古陆块、南部古陆核和中部古陆块。

    受本项目资助,发表国际SCI论文16篇,国内SCI论文7篇,国内核心期刊论文4篇。一些重要成果已被地质志等采用。


2013年鞍本地区国际地质野外考察


华北克拉通太古宙早期(>2.6 Ga)古陆块(古陆核)分布图


鞍山深沟寺杂岩剖面及样品位置,锆石记录了3.1-3.8 G长期连续的地质过程