刘守偈 作品数:37 被引量:418 H指数:14 供职机构: 中国地质科学院地质研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国地质调查局地质调查项目 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 更多>>
华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、组成特征及形成演化:综述 被引量:65 2017年 华北克拉通具有3.8Ga以上的演化历史,TTG是其地质记录的最重要载体。华北克拉通太古宙(特别是中太古代以前)地质演化在很大程度上与TTG岩石密切相关。在华北克拉通,始太古代(3.6~4.0Ga)TTG岩石仅在鞍本地区被发现,但冀东地区已在多种变质碎屑沉积岩中发现大量3.6~3.88Ga碎屑锆石;古太古代(3.2~3.6Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、信阳地区被识别出来;中太古代(2.8~3.2Ga)TTG岩石在鞍本、冀东、胶东、鲁山等地存在;可把新太古代(2.5~2.8Ga)进一步划分为早期和晚期两个阶段:新太古代早期(2.6~2.8Ga)TTG岩石已在10余个地区被发现,新太古代晚期(2.5~2.6Ga)TTG岩石几乎在每一个太古宙基底岩石出露区都存在。野外地质、锆石定年、元素地球化学和Nd-Hf同位素组成研究表明,中太古代以前TTG岩石局部存在,主要分布于Wan et al.(2015)所划分的三个古陆块中;新太古代TTG岩石广泛分布,是陆壳增生最重要时期岩浆作用的产物。TTG岩石类型随时代变化,3.1~3.8Ga和2.7~2.9Ga TTG岩石分别主要为奥长花岗岩和英云闪长岩;2.5~2.6Ga期间花岗闪长岩大规模出现,并有壳源花岗岩广泛分布,表明这时陆壳已有相当的成熟度。奥长花岗岩轻重稀土分异程度从弱到强的时间出现在~3.3Ga;2.5~3.3Ga的TTG岩石轻重稀土分异程度变化很大,表明其形成条件存在很大差异。TTG岩石主要为新生地壳,但也有相当部分为壳内再循环产物或形成过程中受到陆壳物质影响。华北克拉通中太古代以前的主要构造机制是板底垫托或地幔翻转作用,新太古代晚期板块构造体制可能已起作用。 万渝生 董春艳 任鹏 白文倩 颉颃强 刘守偈 谢士稳 刘敦一关键词:TTG 太古宙 锆石年龄 早期碰撞造山过程与板块构造:前寒武纪地质研究的机遇和挑战 被引量:13 2006年 普遍认为修正后的板块构造模式仍适用于新太古代地质研究,但是早期板块构造过程与后期有明显差异,包括陆块规模、造山带类型、碰撞造山过程等。典型碰撞造山带在地史上的初次形成具有划时代的构造演化意义,涉及典型板块构造初始发生过程、最早超级大陆拼合、威尔逊旋回及板块碰撞造山过程等方面。华北中部保留一条近南北向的碰撞造山带(2600~2500MaBP),保留特征的巨型复式褶皱、不同层次推覆构造、蛇绿岩混杂带等。围绕华北中部造山带及其25亿年重大构造热事件的研究,对认识华北早期构造演化及其超大陆再造具有重要意义,也是早期板块构造研究的关键突破口之一,开展其不同地壳层次构造变形及其前陆盆地的研究,将深化早期板块边界及其造山过程的科学认识。 李江海 侯贵廷 刘守偈关键词:构造热事件 超大陆 内蒙古中南部古元古代高温型双变质带及其构造意义 被引量:7 2009年 内蒙古中南部集宁—丰镇—土贵乌拉地区发育了一条超高温变质岩带。通过对土贵乌拉地区超高温变质岩的矿物组合研究,发现其中包含了尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英的超高温标型矿物组合,并且在超高温变质作用区域内,经历了初始近等压冷却,随后近等温降压的逆时针退变质过程。已有的年代学数据表明,超高温变质作用峰期变质时代为1920Ma左右,降压退变质时代为1850Ma左右。在超高温变质岩带的东南地区,包括怀安—宣化一带,还出露了高压麻粒岩带。高压麻粒岩经历了近等温降压的顺时针退变质过程。年龄数据表明高压麻粒岩峰期变质时代为~1900Ma,退变质时代为1850Ma左右。内蒙古中南部超高温变质岩带和高压麻粒岩带相邻分布、产状相似且变质时代接近,共同构成了类似都城秋穗提出的双变质带;由于其温度偏高,故称为高温型双变质带,为世界上最古老的双变质带之一。该高温型双变质带可能反映了内蒙古中南部不同层次地壳物质在早前寒武纪碰撞作用中经历了P-T演化截然不同的变质作用,两条变质带在经历了各自的峰期变质作用后,作为一个共同的地体抬升。对内蒙古中南部古元古代高温型双变质带开展进一步研究,为认识华北克拉通早期构造背景、地壳热演化,特别是板块构造、不同地壳层次的构造作用提供了难得的科学机遇。 刘守偈 李江海关键词:超高温变质作用 高压麻粒岩 鲁西七星台地区新太古代基性岩浆作用:变质辉长岩的时代和组成 被引量:4 2020年 通过研究鲁西七星台地区新太古代变质辉长岩及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成.它们侵入新太古代表壳岩和TTG岩体.根据12个样品SHRIMP U-Pb锆石定年,可把形成时代划分为3期:2662~>2711 Ma、2608~2618 Ma和2508~2526 Ma.其他样品(进行地球化学分析)的形成时代是根据岩石空间分布、野外特征及与定年样品所代表岩石的关系来确定的.>2.65 Ga变质辉长岩既有来自于富集地幔源区也有来自亏损地幔源区.~2.6 Ga变质辉长岩具平坦型稀土模式,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P亏损,来自亏损地幔源区,可能遭受陆壳物质影响,~2.6 Ga变质辉石岩显示中稀土富集,与单斜辉石堆晶作用有关.~2.5 Ga变质辉长岩存在平坦型-轻微亏损轻稀土和轻稀土富集型两种类型稀土模式.与~2.5 Ga变质辉长岩相比,~2.5 Ga变质辉长闪长岩稀土含量更高,轻重稀土分异程度更高,大离子亲石元素更为富集,Nb、Ta亏损更为明显,是~2.5 Ga辉长质岩浆进一步结晶分异产物.结合前人研究,可得出如下结论.(1)七星台地区存在>2.65 Ga、~2.6 Ga和~2.5 Ga 3期变质辉长岩,其中~2.6 Ga变质辉长岩规模最大;(2)不同时代变质辉长岩地球化学组成特征不同,反映了源区组成和形成过程的复杂性;(3)鲁西地区在新太古代早期(>2.7~2.6 Ga)存在长期连续的基性岩浆作用,可能与地幔岩浆板底垫托有关;(4)在七星台地区首次发现~2.5 Ga辉长岩-辉长闪长岩,为鲁西地区A带广泛存在的~2.5 Ga深熔作用提供了热源来自地幔的直接证据. 马铭株 万渝生 颉颃强 刘守偈 谢士稳 董春艳 白文倩 李源 王宇晴关键词:地球化学 新太古代 全球冥古宙—太古宙陆壳形成演化 2025年 地球是太阳系中唯一发育大规模长英质陆壳的星球。陆壳形成演化是一长期的过程。≥3.8 Ga岩石和≥3.9 Ga锆石迄今分别只在9个和大约20个地区被发现。随着时代演化,陆壳规模越来越大,表壳岩由以变质玄武岩、变质超基性岩为主转变为变质玄武岩、变质超基性岩、变质中酸性火山岩和变质碎屑沉积岩广泛发育。虽然BIF(条带状铁建造)在3.8 Ga以前就已存在,但其规模在新太古代晚期—古元古代早期才达到顶峰。TTG(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)构成太古宙克拉通的主体,它们的岩石类型和组成特征在3.8 Ga就显示出多样性。随时代演化,花岗闪长质岩石的比例逐渐增高。TTG的轻重稀土分异程度随时代不断增大,反映了陆壳厚度不断增大的演化趋势。中太古代晚期—新太古代早期发生了全球性的陆壳巨量增生,导致类似于现代板块构造体制在新太古代中晚期广泛发育。富钾花岗岩在新太古代中晚期大量形成,是太古宙基底克拉通化的重要标志。克拉通化的实质是克拉通内不同层圈达到物理、化学和力学上稳定和相互耦合。可把冥古宙—太古宙陆壳形成演化历史划分为四个阶段:4.4~3.8 Ga、3.8~3.0 Ga、3.0~2.6 Ga和2.6~2.5 Ga,大致分别代表了陆核形成、陆块发展和形成、克拉通化阶段。太古宙—元古宙关键转折期在地球的演化历史上具有里程碑意义。 万渝生 颉颃强 谢士稳 刘守偈 马铭株 董春艳 李鹏川 李源关键词:地壳演化 TTG 地球化学 内蒙古土贵乌拉孔兹岩带超高温变质作用:变质反应结构及P-T指示 被引量:24 2008年 内蒙古土贵乌拉地区分布了含石榴石花岗岩、夕线石榴黑云片麻岩以及二者以不同比例互层状组成的岩石,超高温变质岩以暗色含尖晶石堇青石夕线石榴黑云片麻岩条带或透镜体产于石榴石花岗岩和夕线石榴片麻岩中。基于[K]FMAS[H]系统以及岩石成因格子,认为超高温变质岩经历了三个阶段的变质:早期变质作用阶段,以同一石榴石颗粒中含有夕线石、尖晶石、石英等单相矿物包体为特征,表明变质作用进入到尖晶石+石英组合稳定域;峰期变质作用阶段,以尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英三种超高温矿物组合为特征,表明峰期变质条件稳定在这三种矿物组合稳定域,指示变质温度高于1000℃;退变质阶段过程中,粗颗粒斜方辉石边部和核部 Al 含量的重新平衡,指示温度降低到950~970℃左右,表明了近等压冷却的退变质作用,随后由于快速抬升,发生了近等温降压的退变质作用,这个过程以各种反应边和后成合晶结构为标志,例如尖晶石与石英、假蓝宝石与石英之间有堇青石的反应边,石榴石外围有堇青石和斜方辉石的后成合晶。最后黑云母和斜方辉石分解为黑云母标志着高级变质作用的结束。内蒙古土贵乌拉地区超高温变质岩经历了逆时针的 P-T 演化特点。 刘守偈 李江海 M.Santosh关键词:超高温变质作用 P-T轨迹 华北克拉通新太古代晚期岩浆作用:对构造体制和克拉通化的启示 被引量:4 2024年 在对华北克拉通太古宙基底作简要介绍的基础上,本文总结了华北克拉通新太古代晚期(主要为2.55~2.5 Ga期间)岩浆岩的锆石年龄分布模式、地球化学和Nd-Hf-O同位素组成特征。华北克拉通新太古代晚期变质基底的主要特征如下:(1)新太古代晚期岩石在华北克拉通广泛分布,但许多地区都存在中太古代晚期—新太古代早期地质记录。(2)岩浆锆石年龄主要变化于2.55~2.5 Ga,年龄峰值约为2.52 Ga。(3)与新太古代早期以前(>2.6 Ga)的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)相比,新太古代晚期英云闪长岩和花岗闪长岩比例明显增大。富钾花岗岩、闪长-辉长岩(包括闪长岩、辉长岩及两者之间过渡岩石)、赞岐岩(Sanukite,主体为富镁闪长岩)分布范围和规模也明显增大。大规模富钾花岗岩主要分布于华北克拉通东部,构成新太古代晚期双岩浆岩带的富钾花岗岩带。(4)在新太古代晚期变质基底分布区,几乎都有变质表壳岩存在。它们以较小规模存在于TTG和富钾花岗岩中。岩石类型包括变玄武质岩石、变质安山质-英安质火山岩/火山碎屑岩和变质碎屑沉积岩。一些地区存在变质超基性岩。(5)总体上,新太古代晚期地质事件存在如下演化规律:首先是表壳岩形成,然后是TTG侵入,最后是变质变形和富钾花岗岩形成。2.6~2.55 Ga为华北克拉通岩浆构造的“寂静期”。(6)新太古代晚期TTG岩石的Sr/Y和La/Yb比值存在很大变化,中-高压TTG岩石大量形成表明新太古代晚期陆壳规模、厚度发生了明显增大。至少部分富钾花岗岩在形成过程中有沉积物参与。(7)不同类型TTG岩石具有类似的全岩Nd同位素和岩浆锆石Hf同位素组成,Nd-Hf同位素亏损地幔模式年龄主要分布在3.0~2.5 Ga,与中太古代晚期—新太古代早期岩石的模式年龄相近或稍偏年轻。富钾花岗岩Nd-Hf同位素组成特征受物源区早期形成演化历史� 万渝生 董春艳 颉颃强 李鹏川 刘守偈 李源 王宇晴 王堃力 刘敦一关键词:岩浆作用 华北克拉通胶东地区~2.7Ga TTG岩石的成因及地质意义 被引量:18 2015年 胶东是华北克拉通保存~2.7Ga岩石的主要地区之一。通过地质调查和锆石SHRIMP测年,我们在胶东5个地方识别出2.7Ga的岩石,这些岩石包括片麻状英云闪长岩、片麻状花岗闪长岩以及片麻状高硅奥长花岗岩。SHRIMP测年结果显示,除样品QX12126外,其他样品中的锆石大多具有清晰的岩浆环带,207Pb/206Pb加权平均年龄为2718~2743Ma,指示这些样品的原岩结晶年龄为~2.7Ga。样品QX12126中锆石大多遭受后期改造,核部获得的最老的207Pb/206Pb年龄(2710±11Ma)应最接近原岩的结晶年龄。根据地球化学结果,胶东~2.7Ga岩石可以分为两组。组1以高的(La/Yb)N、Sr/Y,低的Yb、Y为特征,并表现出无Eu异常或正Eu异常;组2则具有低的(La/Yb)N和Sr/Y,高Yb、Y的特征,并具有负的Eu异常。这些地球化学特征指示组1可能来自以榴辉岩或斜长石很少的石榴角闪岩为残留的源区,而组2源区残留可能为几乎不含石榴石的角闪岩。结合放射性同位素数据,我们认为组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳,榴辉岩下地壳发生拆沉作用,上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质,形成高HREE(组2)的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性,两者可能为同一古老陆块。出露~2.7Ga岩石的地区在华北分布分散,不同地区~2.7Ga岩石的成因可能存在差异,在探讨华北克拉通新太古代早期构造演化过程时应充分考虑这些因素。 谢士稳 王世进 颉颃强 刘守偈 董春艳 马铭株 任鹏 刘敦一关键词:TTG 岩石成因 高级变质作用对锆石U-Pb同位素体系的影响:胶东栖霞地区变质闪长岩锆石定年 被引量:19 2011年 文中对高级变质作用(高角闪岩相-麻粒岩相)条件下"干的"岩石体系中锆石U、Th、Pb行为进行了研究。样品为胶东栖霞地区太古宙变质基底的高角闪岩相-麻粒岩相变质闪长岩。矿物组合为单斜辉石+斜长石+钾长石+黑云母+石英。锆石呈近短轴状、等轴状和不规则状,阴极发光下具板状、杉树叶状、扇形结构,部分具封闭环带结构。锆石中存在斜长石+钾长石+石英+黑云母、石英+角闪石+斜方辉石+单斜辉石等矿物包体。在34颗锆石上进行了50个数据点分析。锆石Th/U值普遍大于0.5,仅个别小于0.1。在U-Pb年龄谐和图上,数据点沿谐和线连续分布于2.25~2.54 Ga,最年轻锆石年龄约为1.95 Ga。同一锆石的不同位置,锆石年龄和组成也可存在很大变化。研究表明:(1)岩石遭受过两期高级变质作用,时间分别为新太古代晚期(大约2.50 Ga)和古元古代晚期(大约1.95 Ga或稍晚);(2)"干的"岩石体系发生高级变质作用,可引起锆石U-Th-Pb体系部分开放,数据点沿谐和线分散分布,在这种情况下,位于中间的数据点的年龄无地质意义;(3)高Th/U值是高级变质锆石的组成特征。 万渝生 刘敦一 董春艳 刘守偈 王世进 杨恩秀关键词:锆石 SHRIMP定年 早前寒武纪 华北克拉通南缘鲁山太古宙基底的形成和演化 被引量:8 2016年 鲁山地区保存和出露很好的太古宙基底岩石。文章报道了2件魏庄片麻岩的原岩年龄分别为(2867±5)Ma和(2768±5)Ma,变质作用时代分别为(2775±6)Ma和(2775±56)Ma。结合已发表数据,魏庄片麻岩原岩形成时代可大致分为2867~2928Ma和2765~2768Ma两个阶段;榆树庄片麻岩原岩形成于2829~2897Ma、2752~2778Ma和2723Ma;斜长角闪岩原岩形成于2838~2845Ma、2747~2794Ma和2730Ma。尽管三者岩性上存在差异,但原岩形成的期次和时代相当,指示它们在成因上可能存在联系。鲁山多地陆续发现2.8~2.9Ga的岩石,表明该地区存在一定规模的中太古代基底。通过与胶东、霍邱等地对比,笔者认为华北克拉通南缘可能存在中太古代的古老陆块,其重要的初生地壳生长事件发生在2.9~3.0Ga。 谢士稳 颉颃强 刘守偈 董春艳关键词:锆石定年 中太古代