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1. 吕梁地区近周营组蚀变火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

曹淑泰, 李秋根, 刘树文, 王宗起, 孙迪, 柳政甫, 王筱煜

北京大学学报自然科学版 2019, 55 (4): 663-674. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2019.048

摘要（816）

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PDF（pc）（18355KB）（117）

选择吕梁群中原岔上群北部地层的蚀变火山岩进行锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。锆石U-Pb测试获得两组年龄结果, 较年轻的谐和年龄为1813±6 Ma (n=7), 较老的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb加权平均年龄为2516±31 Ma(n=2), 前者为火山岩喷发时代, 后者代表捕获锆石年龄。年轻锆石的ε_Hf(t)值为-10.8~-2.3, T_DM1值为2308~2655 Ma; 捕获锆石的ε_Hf(t)值为+10.0~+13.1。年龄约为2.5 Ga锆石的ε_Hf(t)值高于亏损地幔演化线, 考虑到UPb同位素和Hf同位素测点位置不完全相同, 说明所获得的Hf同位素组成为无地质意义的混合数值; 年龄约为1.8 Ga锆石的Hf同位素特征反映其可能源于富集地幔或受地壳物质混染的亏损地幔。结合前人的研究成果, 推断岩浆作用事件发生在约1.81 Ga 的碰撞后阶段。

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2. 吕梁地区宁家湾岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

庞菲, 李秋根, 刘树文, 王宗起, 柳政甫, 梅可辰

北京大学学报自然科学版 2019, 55 (1): 133-147. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2018.034

摘要（815）

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PDF（pc）（21553KB）（207）

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义。两件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为2364±6 Ma (MSWD=0.13)和2360±23 Ma (MSWD =4.0), 属古元古代岩浆活动的产物。研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高K和Si, 具有高FeO^T/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集Rb, Ba, Th和U等元素, 具有低的Ca和Mg含量, 明显亏损P和Ti, 具弱轻重稀土分异和强Eu负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异I型花岗岩的特征。较高的Y/Nb值(1.2~2.8)、锆石的ε_Hf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄t_DM1(Hf)和二阶段模式年龄t_DM2(Hf)分别为2449~2629 Ma和2474~2711 Ma的特点, 表明源区可能为壳幔混合。明显的Nb, P 和 Ti负异常及Ce, Nd和Zr正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征。结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境。

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3. 鲁西金岭岩浆侵入杂岩体中角闪石岩包体成因研究

胡雅璐, 刘树文, 金子梁, 谢秋红, 温冰冰, 李子羲

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (2): 385-397. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.149

摘要（1505）

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为了确定鲁西金岭岩浆侵入杂岩体中的角闪石岩包体成因, 对该类包体进行岩相学、矿物化学和地球化学分析。结果表明, 角闪石岩包体具有明显的堆晶结构, 主要由角闪石和少量斜长石组成。其中, 角闪石可以分为两类: 一类为韭闪石, 具有较低的SiO₂含量和较高的Al₂O₃含量, 是原生角闪石; 另一类为阳起石、镁角闪石和浅闪石, 相对富集SiO₂, 贫Al₂O₃, 可能为原生角闪石晚期被改造的产物。利用角闪石全铝地质压力计对原生角闪石进行压力计算, 获得其平均结晶压力为0.48 GPa。这些角闪石岩包体的微量元素特征与寄主岩石黑云母闪长岩相似, 均富集轻稀土元素, 亏损重稀土元素。结合原生角闪石的形成条件, 可以认为这些角闪石岩包体可能与寄主岩石同源, 是中地壳岩浆房闪长质岩浆分离结晶的产物。

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4. 辽北新宾‒苇子峪地区太古宙花岗质岩石的形成年代、成因及其地质意义

王康, 刘树文, 王茂江, 王伟, 阎明

北京大学学报（自然科学版） 2018, 54 (1): 61-79. DOI: 10.13209/j.0479-8023.2017.067

摘要（774）

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辽北新宾?苇子峪地区的花岗质岩石主要由英云闪长质?奥长花岗质片麻岩和二长花岗岩?正长花岗岩岩体等组成。为确定其形成年代及成因, 对这些花岗质岩石进行锆石U-Pb-Hf同位素和全岩地球化学分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果表明这些花岗质岩石均形成于新太古代, 英云闪长质和奥长花岗质片麻岩的岩浆结晶年龄分别为2588±4 Ma (MSWD=1.3)和2587±6 Ma (MSWD=1.8), 二长花岗岩?正长花岗岩则侵位于2555±4 Ma (MSWD=0.51)。全岩地球化学和锆石Lu-Hf同位素研究表明, 英云闪长质?奥长花岗质片麻岩形成于俯冲板片的部分熔融, 其原始岩浆在上升过程中受到地幔楔岩石的交代; 而二长花岗岩?正长花岗岩中一部分岩浆起源于变质杂砂岩的部分熔融, 其余形成于以变质玄武岩与变质沉积岩为主要成分的混合源区的部分熔融。结合近年的研究成果, 认为新宾?苇子峪地区的新太古代花岗质岩石可能形成于活动大陆边缘的动力学背景。

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5. 内蒙古中部宝力高庙组长英质火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义

贺淑赛,李秋根,王宗起,徐学义,刘树文,陈隽璐,李智佩,胡兆初

北京大学学报（自然科学版）

摘要（1035）

PDF（pc）（26159KB）（117）

锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示: 内蒙古中部白音乌拉地区原宝力高庙组的流纹岩形成时代为300.0±2.9 Ma, 属晚石炭世; 青格勒宝拉格地区原宝力高庙组的凝灰岩结晶年龄为159.6±1.4 Ma, 并获得 3颗捕获锆石的年龄分别为291.8±3.4, 304.0±3.3和734.7±9.2 Ma, 应属于晚侏罗世满克头鄂博组。锆石LA-MC-ICP-MS Hf同位素分析显示: 流纹岩锆石ε_Hf(t) 值为+10.5~+12.9, T_DM^C值为493~645 Ma; 凝灰岩岩浆锆石ε_Hf(t)值为+10.1~+13.1, T_DM^C值为369~563 Ma。研究结果表明, 流纹岩源于晚古生代新生地壳的重熔并混入少量老地壳物质, 凝灰岩源于晚古生代地壳的熔融。Hf同位素特征显示晚古生代流纹岩和中生代凝灰岩源于相似的源区, 揭示了晚古生代的一次重要的增生事件, 并且在约160 Ma时期发生过地壳的再造。结合前人的研究成果表明, 兴蒙造山带在约300 Ma时处于古亚洲洋演化过程中岛弧向碰撞后伸展环境的转换时期, 在约160 Ma受到蒙古?鄂霍茨克构造域的影响。

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6. 陕南铜厂闪长岩体的成岩、成矿时代及其地质意义

王伟,刘树文,吴峰辉,李秋根,王宗起,杨凯,闫全人,王瑞廷,杨鹏涛

北京大学学报（自然科学版）

摘要（653）

铜厂闪长岩体位于扬子地台北缘勉县-略阳-阳平关三角地块区域内, 主要由闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩组成。LA-ICPMS 和 SHRIMP 锆石U-Pb 同位素定年结果表明铜厂闪长岩体存在 3 个侵位结晶阶段: 早期阶段的闪长岩形成于 879 ±7 Ma; 中期阶段的石英闪长岩形成于 848±5 ～840±7 Ma, 含矿钠长岩脉于 834±7 Ma侵位结晶, 与中期阶段石英闪长岩侵位时代在误差范围内一致; 晚期阶段花岗闪长岩形成于 824±5 Ma。这些新的年代学数据表明铜厂闪长岩体及其相伴生的大型铜厂铜矿形成于晋宁期, 而不是古生代, 揭示了扬子地台北缘存在重要的新元古代早期岩浆活动, 与 Rodinia 超大陆的裂解事件在时间上( 860 ～750 Ma) 基本一致, 是Rodinia 超大陆事件在扬子地台北缘的重要响应。

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7. 南秦岭岚皋基性火山岩的地质学、地球化学及其构造意义

陈友章,刘树文,李秋根,代军治,张帆,杨朋涛,郭丽爽

北京大学学报（自然科学版）

摘要（705）

为了研究南秦岭岚皋地区基性火山岩的岩石成因和区域构造背景, 选择岚皋县境内的玄武岩和火山角砾岩进行岩相学、常量元素、微量元素和稀土元素的分析。通过分析发现, 它们同属于碱性玄武岩系列, 轻重稀土分异明显, Rb, K 相对Th, Hf 亏损, 不具 Nb, Ta, Zr, Ti 负异常, 整体表现出与 OIB( 洋岛玄武岩) 高度一致的稀土图谱和微量元素特征。岩石成因分析表明, 它们为同源岩浆演化序列, 其原始岩浆起源于尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩地幔源区的低度部分熔融, 在上升过程中基本未受地壳混染的影响。岩浆演化过程中主要经历了单斜辉石、少量斜长石的分离结晶作用。综合区域地质学和微量元素特征, 该组火山岩最有可能形成于洋盆台地或大洋岛构造环境。

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8. 秦岭柞水岩体和东江口岩体的锆石U-Pb 年代学及其意义

杨恺,刘树文,李秋根,王宗起,韩以贵,吴峰辉,张帆

北京大学学报（自然科学版）

摘要（603）

柞水岩体和东江口岩体位于秦岭造山带南秦岭构造域, 主要由似斑状花岗闪长岩和二长花岗岩组成。通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素定年, 结合锆石阴极发光图像, 揭示柞水岩体的似斑状二长花岗岩(样品ZS01-01)存在两个谐和年龄, 分别为209±2和199±2Ma;东江口岩体似斑状二长花岗岩(样品ZS04-01)也存在两个谐和年龄, 分别为219±2 和209±2 Ma。结合前人的地球化学和区域构造背景研究, 判定这两个岩体属于同一岩浆事件的不同阶段侵位, 东江口岩体的似斑状二长花岗岩侵位结晶略早于柞水岩体, 柞水岩体主期岩浆侵位时, 东江口岩体也有同期岩浆侵位结晶。这两个岩体年龄的准确测定, 表明在219 ～199 Ma 期间沿商丹断裂有3个阶段的构造-岩浆活动。

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9. 秦岭西坝花岗岩LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年代学及其地质意义

张帆,刘树文,李秋根,王宗起,韩以贵,杨恺,吴峰辉

北京大学学报（自然科学版）

摘要（621）

西坝花岗岩位于南秦岭构造带陕西境内, 主要由花岗闪长岩、二长花岗岩和英云闪长岩组成。LA-ICP-MS 锆石U-Pb 原位同位素定年结果表明, 西坝岩体侵位于印支期, 由二长花岗岩样品(XB01-2)得到了219±1 Ma的年龄, 花岗闪长岩样品(XB06-1) 给出的年龄是218±1 Ma, 二者在误差范围内一致, 约218Ma代表了西坝花岗岩体的成岩时代。西坝岩体的年龄结合区域构造背景以及前人研究的地球化学特征, 说明它可能是秦岭主造山期岩浆活动的产物。

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10. 西秦岭光头山花岗岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

吴峰辉,刘树文,李秋根,王宗起,苏犁,杨恺,张帆,闫全人,闫臻

北京大学学报（自然科学版）

摘要（776）

光头山花岗岩体出露于勉略缝合带北侧, 主要由英云闪长岩和二长花岗岩组成。英云闪长岩表现为片麻状构造, 局部英云闪长岩糜棱岩化形成花岗质糜棱岩。而二长花岗岩在糜棱岩带形成之后侵位, 含有少量的石榴石,弱的片麻状到块状构造。LA-ICPMS 锆石原位U-Pb同位素定年结果表明, 光头山岩体为两个阶段侵位, 糜棱岩化英云闪长岩( 样品GT18-01)的侵位结晶年龄是221±6Ma, 而二长花岗岩(样品GT11-01)的结晶年龄是199±4Ma,代表了晚期二长花岗岩形成的时代。结合区域构造背景和前人研究的地球化学特征, 早期的英云闪长岩可能在勉略洋盆闭合前的岛弧发育阶段侵位, 代表了洋壳俯冲的弧岩浆活动的产物。然后扬子地台与秦岭微陆块拼合, 形成勉略缝合带。约199Ma秦岭主造山期同碰撞岩浆活动形成了晚期(石榴石)二长花岗岩。因此, 勉略洋盆闭合和勉略缝合带形成时期大约为221～199Ma 。

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11. 冀北凤山晚古生代闪长岩-花岗质岩石的成因：岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素制约

凤永刚,刘树文,吕勇军,田伟,柳小明

北京大学学报（自然科学版）

摘要（581）

冀北凤山地区侵位于前寒武纪岩石组合中的晚古生代的闪长岩-花岗质岩石，具有富Na，高Sr，低Y和重稀土元素等地球化学特征，Sr/Y在37.15～151.22之间变化,绝大多数样品均显示正Eu异常（一个样品例外），Eu^*在0.92～1.53之间变化。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年和锆石Hf同位素分析表明闪长岩（JB6024）和二长花岗岩（样品JB6037-1）分别形成于315±2.8Ma和306.6±6Ma，即该区晚古生代存在两个岩浆作用幕。地球化学、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究揭示凤山晚古生代闪长岩是EMI型富集岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆与古老下地壳部分熔融形成的长英质岩浆混合作用结果，而花岗质岩石则是闪长质岩浆发生分离结晶作用的残余岩浆同化上部地壳岩石形成的。

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12. 华北板块北缘中段中元古代晚期花岗岩类特征及其构造意义

张臣,刘树文,何国琦,黄宝玲

北京大学学报（自然科学版）

摘要（789）

华北板块北缘出露的中元古代晚期花岗岩主要为黑云母花岗岩和二长花岗岩，化学上富SiO₂和K₂O, 贫FeO、CaO、MgO和TiO₂，A/CNK平均大于1.1，具过铝质花岗岩特征。微量元素Nb、Sr、P、Ti相对亏损，而Rb、K、Ta、Nd相对富集；轻重稀土较强分馏，其(La/Yb)_N=6.61～64.31，负铕异常明显，具有碰撞成因S型花岗岩特征。花岗岩呈东西向带状展布，并与北侧白乃庙（白乃庙群）和阜新旧庙（魏家沟岩群）中元古代古岛弧链及开原蛇绿混杂岩带平行，这表明该区中元古代晚期存在一个强烈的俯冲碰撞造山过程，这一碰撞造山事件为华北板块在Rodinia超大陆的拼合模式提供了最基本的制约条件。

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13. 五台山古元古代晚期的动力学背景：王家会花岗岩地球化学的制约

王月然,刘树文,李秋根,党青宁,刘超辉,杨斌,古丽冰,赵风三

北京大学学报（自然科学版）

摘要（747）

五台山西段王家会古元古代花岗岩侵入体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成。岩石地球化学分析表明这些岩石具有亚铝钙碱性特征（A/CNK<1.1），在原始地幔标准化的蜘蛛网图上表现Nb、Ta、Sr、P和Ti的亏损，大离子亲石元素富集。ε_Nd(2.1Ga) 在 -3.82～-2.80 范围，表明王家会古元古代花岗岩最有可能形成于大约 2.6Ga 五台山大洋岛弧火山岩物质和更老的陆壳物质在 <1.2GPa 条件下的部分熔融。岩石学和地球化学研究表明王家会花岗岩属于后碰撞花岗岩，结合区域上古元古代地质特征，表明华北克拉通中部带南段古元古代晚期的花岗岩构成了与正常造山过程花岗岩浆演化相反的序列。这个花岗岩演化序列说明古元古代晚期可能发生了从伸展到挤压的构造环境的转换。

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14. 五台山晚太古代花岗岩的成因及其动力学意义

张健, 刘树文, 潘元明, 李秋根, 储著银, 杨斌

北京大学学报（自然科学版）

摘要（761）

五台山晚太古代花岗岩（～2.540 Ga），主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、少量的英云闪长岩、奥长花岗岩组成，全岩化学分析表明它们具有中～高钾钙碱性花岗质岩浆性质，LILE富集和高的 w(Rb)/w(Sr) (即: Rb/Sr)比值，相对较低的 w(Sr)/w(Y)、w(La)_n/w(Yb)_n、w(Nb)/w(Ta) 和 w(Zr)/w(Hf) 比值，右斜式稀土配分模式，Nb、Ta、Ti亏损，但是它们均表现了Nd T_DM＝2.54～2.72 Ga和明显的正ε_Nd(t)值。这些地球化学特征表明其钙碱性花岗质岩浆形成于晚太古代大洋岛弧环境，来源于弧下玄武质初生地壳的部分熔融，并经历了一定程度的结晶分异。由于晚太古代洋壳向大洋岛弧俯冲、脱水，引起上覆地幔楔的部分熔融形成弧下初生地壳玄武质物质，这些弧下玄武质物质在少于37km环境下部分熔融形成五台山晚太古代钙碱性花岗质岩浆。

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15. 剪切带中斑晶旋转的粘弹性有限元数值模拟

梁海华,刘树文,郑亚东

北京大学学报（自然科学版）

摘要（574）

采用粘弹性力学分析程序对太行山阜平地区剪切带中斑晶旋转问题进行了有限元数值模拟。在计算模型中假定：石榴石斑晶为弹性材料，在应力作用下只产生很小的弹性变形；石英、长石质的基质部分为粘弹性材料，它具有随时间变形不断增大的特性。计算结果显示：沿剪切力方向的最大位移能达到模型宽度的3～4倍，相当于简单剪切的角度达到70°以上，斑晶的最大旋转角度能达到60°左右。这样的变形量级已经十分接近野外实际情况。由于目前地壳物质的粘度值基本上是通过间接推测得到的，其可信度较低，因此文中还讨论了基质的粘度变化对变形和应力的影响，分别取了7个不同量级的粘度值(10¹⁷～10²³ Pa·s)进行计算。

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16. 剪切带中斑晶的运动学和变形分析及塑性大变形计算机模拟

梁海华, 刘树文, 孙晓松, 阎志梅

北京大学学报（自然科学版）

摘要（612）

在对太行山阜平地区三条剪切带作了详细观察和测量的基础上，就斑晶旋转和眼球构造进行了塑性大变形的计算机模拟。计算结果表明：刚性的石榴石斑晶会随着基质的流动而产生旋转运动，旋转量的大小取决于剪切力的大小、斑晶的密集度以及斑晶在剪切带中的位置。长石眼球构造的形成主要是由长石与石英的韧性差决定的，塑性变形首先从斑晶的周围部分开始，逐渐向斑晶发展，脆性残斑核不断减小，这与剪切带内糜棱岩化强度分带相一致。

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17. 太行山太古宙湾子岩系的流体与岩石平衡体系

刘树文, 梁海华, 华永刚

北京大学学报（自然科学版）

摘要（832）

太行山太古宙湾子变质层状岩系主要由富铝片麻岩、各类大理岩、变粒岩等组成。富铝片麻岩和大理岩类岩石中平衡流体成分相差甚大：与透辉大理岩和橄榄大理岩平衡的变质流体成分x(H₂O)=0.02～0.07，近于纯二氧化碳；与富铝片麻岩平衡的流体成分则含有相对较高的水，x(H₂O)=0.27～0.747。不同成分的岩石在很小区域内变质流体成分存在较大差别，它们主要受岩性控制。富铝片麻岩水的摩尔分数较高，大理岩水摩尔分数极低，反映了它们的流体岩石平衡体系以内部缓冲作用为主。这与阜平片麻杂岩的以渗透作用为主的流体岩石平衡体系形成了鲜明的对比，反映了湾子变质层状岩系与阜平片麻杂岩形成于不同的构造层次。

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18. 太行山北段晚太古宙变质杂岩伸展变形带的初步研究

唐先梅, 刘树文

北京大学学报（自然科学版）

摘要（797）

太行山北段太古宙的变质岩系自下而上分为阜平片麻杂岩、南营片麻岩和湾子层状岩系。阜平片麻杂岩和湾子层状岩系之间发育一条大规模低角度伸展变形带，沿该变形带南营片麻岩侵位。主变形带内部岩石发生强烈片理化，发育A型褶皱、鞘褶皱和眼球状岩块构造等韧性变形构造。其中矿物拉伸线理近 EW 向，剪切标志指示上盘(湾子岩系)向西，下盘(阜平片麻杂岩)向东的运动学特征。下盘发育平行于主变形带的小型韧性剪切带，上盘发育一系列铲形脆韧性断裂系。上、下两盘的PTt轨迹均为顺时针型，显示了地壳由褶皱增厚到拉伸减薄的隆升演化过程。

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