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从华北燕辽岩床群到哥伦比亚超大陆巨型裂谷系——燕辽大火成岩省近20年研究回顾与展望
1
作者 张拴宏 赵越 +3 位作者 裴军令 杨振宇 胡国辉 张琪琪 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期783-798,共16页
近20年的研究工作表明,华北克拉通北部燕辽地区侵入到中元古代沉积地层中的大规模辉绿岩床群构成了一个1.32 Ga的基性大火成岩省。该大火成岩省与华北克拉通西北缘白云鄂博矿区富稀土-铌火成碳酸岩相伴生。大火成岩省、沉积地层对比和... 近20年的研究工作表明,华北克拉通北部燕辽地区侵入到中元古代沉积地层中的大规模辉绿岩床群构成了一个1.32 Ga的基性大火成岩省。该大火成岩省与华北克拉通西北缘白云鄂博矿区富稀土-铌火成碳酸岩相伴生。大火成岩省、沉积地层对比和古地磁资料研究结果表明,燕辽大火成岩省与北澳大利亚克拉通代理姆-加里温库大火成岩省是被大陆裂解分割开来的同一个基性大火成岩省的组成部分,显示1.8~1.3 Ga期间华北克拉通北-北东缘与北澳大利亚克拉通北缘在哥伦比亚(奴那)超大陆中长期相邻(连)。全球1.4~1.3 Ga大火成岩省及基性岩浆活动的时空分布及其岩石学、地球化学及同位素组成对比研究显示,这些全球广泛分布的大火成岩省或基性岩浆活动主要形成于裂谷环境。结合1.4 Ga左右哥伦比亚超大陆古地理重建结果,发现在哥伦比亚超大陆中存在沿劳伦(北美+格陵兰)克拉通西缘、西伯利亚克拉通西缘及北缘、波罗地克拉通东南缘、西非克拉通西缘及北缘、亚马逊克拉通西南缘、刚果/圣弗朗西斯科克拉通南缘及东缘、卡拉哈里克拉通东缘、华北克拉通北缘及北澳大利亚克拉通北缘分布,长度>15000 km的巨型裂谷系。该巨型裂谷系由一个主裂谷带和三个分支裂谷组成,其中主裂谷带和位于华北与北澳大利亚克拉通之间的分支裂谷发展成了大洋,并导致了大陆分离;而位于西伯利亚东缘、格陵兰北缘和波罗地东缘的1.38 Ga分支裂谷,以及位于北美北缘和西伯利亚西南缘的1.35~1.32 Ga分支裂谷则为夭折裂谷,未导致大陆裂离。这一巨型裂谷系是哥伦比亚超大陆裂解的重要标志,并可能是其最终裂解的最主要原因。另外,研究结果也显示,虽然全球两个最大规模的火成碳酸岩型稀土矿床,即华北克拉通西北缘的白云鄂博超大型稀土矿床和北美克拉通西缘的Mountain Pass超� 展开更多
关键词 基性岩床群 大火成岩省 超大陆裂解 古地理重建 哥伦比亚超大陆 华北克拉通
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扬子克拉通北缘随(州)-枣(阳)地区新元古代变质岩浆岩的地球化学和SHRIMP锆石U-Pb年代学研究 被引量：47
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作者 薛怀民 马芳 宋永勤 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1116-1130,共15页
扬子克拉通北缘的随州-枣阳地区是整个秦岭-桐柏山-大别山-苏鲁造山带及其前陆地区受三叠纪(印支期)扬子板块向华北板块深俯冲并发生高压-超高压变质作用影响最小的地区,因而扬子板块北缘的前寒武纪基底在这里得到了较多的保存。它们不... 扬子克拉通北缘的随州-枣阳地区是整个秦岭-桐柏山-大别山-苏鲁造山带及其前陆地区受三叠纪(印支期)扬子板块向华北板块深俯冲并发生高压-超高压变质作用影响最小的地区,因而扬子板块北缘的前寒武纪基底在这里得到了较多的保存。它们不仅为研究扬子板块北缘新元古代构造环境和岩石圈性质提供了难得的样品,也为研究造山带内变质杂岩的原岩性质及高压-超高压变质作用过程中元素的地球化学行为提供了参照物。这里出露的前寒武纪基底包括新元古代的变质火山-沉积岩系(随州群)以及大量的超镁铁质-镁铁质岩床群。其中构成随州群的岩性包括变酸性火山岩、变沉积岩及少量的变基性火山岩。超镁铁质-镁铁质岩床群以橄长岩为主,少量辉长苏长岩和辉石岩。本文用SHRIPM锆石U-Pb法测得随州群中变质流纹英安质凝灰岩和变质粗面安山岩及超镁铁质-镁铁质岩床群中橄长岩的侵位年龄分别为763±7Ma、741±7Ma和632±6Ma。随州群火山岩的年龄与桐柏山-大别山-苏鲁造山带内高压-超高压变质杂岩的原岩年龄类似,至于造山带内榴辉岩的原岩年龄是否有类似于橄长岩的侵位年龄(631.5±6.1Ma),尚需进一步研究。地球化学上,随县群的酸性火山岩表现出强烈亏损Sr和高场强元素Nb、Ta,富集Rb、Ba、U、Th、K等强不相容元素和轻稀土元素,轻、重稀土元素之间的分馏程度强((La/Yb)N=10.44)、弱负Eu异常(δEu=0.75),总体特征类似于大别山-苏鲁造山带内大量出露的黑云斜长片麻岩和裂谷环境下形成的双峰式火山岩的酸性端元。随县群玄武岩的稀土元素之间几乎无分馏((La/Yb)N=1.78～1.79),高场强元素Nb和Ta相对于La无明显的亏损,总的地球化学特征类似于造山带内大多数的榴辉岩。橄长岩以高Al2O3和MgO含量、低TiO2和碱为特征,轻、重稀土元素之间的分馏程度较强((La/Yb)N=5.49),尤� 展开更多
关键词 随州群 双峰式火山岩 镁铁质岩床群 SHRIMP锆石U-PB定年 新元古代 扬子克拉通北缘
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元古宙大火成岩省与超大陆重建及古环境 被引量：4
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作者 张拴宏 彭澎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期2324-2340,共17页
元古宙(2500~541 Ma)是地球构造体制、大气-海洋环境及生物演化转变的最主要时期,是地球由“非宜居”向“宜居”转变的关键阶段.这一时期在全球主要克拉通分布有以基性岩墙(床)群和少量熔岩流组成为特征的大火成岩省.通过不同大陆基性... 元古宙(2500~541 Ma)是地球构造体制、大气-海洋环境及生物演化转变的最主要时期,是地球由“非宜居”向“宜居”转变的关键阶段.这一时期在全球主要克拉通分布有以基性岩墙(床)群和少量熔岩流组成为特征的大火成岩省.通过不同大陆基性岩浆事件序列的对比,结合岩墙群几何学产状、裂谷盆地内特殊沉积标志层(如大规模黑色页岩沉积、火山灰夹层等)及其他地质事件综合对比,以及古地磁检验,可以开展两个或多个前寒武纪陆块在古大陆中相对位置的重建.近20多年来,大火成岩省在诸如新太古代至古元古代早期Superia超级克拉通重建、劳伦与西伯利亚1700~700 Ma长时期连接关系的确立,及华北克拉通在哥伦比亚(奴那)和罗迪尼亚超大陆中位置重建与演变等方面均取得了进展.在古环境研究方面,越来越多的国内外学者开始关注元古宙大火成岩省对大气-海洋环境及早期生物演化的影响,认识到大氧化事件、新元古代冰期等重大事件可能与大火成岩省的活动有关.研究发现,“地球中年期”部分大火成岩省与全球大规模黑色页岩沉积有时空及成因联系,并能为晚前寒武纪地质年代表划分提供事件约束.未来需要在元古宙大火成岩省高精度年代学及岩浆体量恢复、大火成岩省与超大陆旋回及其动力学、大火成岩省导致黑色页岩沉积的机制、中元古代时期巨厚(>100 m)黑色页岩沉积及有机碳超常富集机理、元古宙黑色页岩沉积时代、沉积速率及其资源能源潜力、与大火成岩省相伴的区域性抬升剥蚀作用等方面开展深入研究.此外,将元古宙表生环境演化研究与古大陆重建相结合,有利于更好地认识这一时期大气-海洋环境及大火成岩省对古环境的影响. 展开更多
关键词 大火成岩省 古地理重建 基性岩床(墙)群 大气-海洋环境 哥伦比亚(奴那)超大陆 罗迪尼亚超大陆
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大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用 被引量：3
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作者 张拴宏 赵越 +7 位作者 裴军令 王宏宇 胡国辉 张琪琪 蔡瑜杭 孔令昊 王森 王开 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1634-1652,共19页
大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义... 大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层(如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等)对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造(如造山带)对比及深部地球物理等多学科方法相结合。 展开更多
关键词 大火成岩省 古大陆重建 大陆裂解 大陆溢流玄武岩 基性岩墙(床)群
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