新疆北部后碰撞幔源岩浆活动与陆壳纵向生长

新疆北部后碰撞幔源岩浆活动强烈。Nd、Sr和Pb同位素资料表明,在330～250Ma的后碰撞期间,有大量的幔源花岗岩类和少量的镁铁—超镁铁杂岩在上地壳侵位。与加里东、海西和喜马拉雅等造山带起源于再循环陆壳的花岗岩类不同,新疆北部后碰撞岩浆岩一般表现出ε_(Nd)(t)值高、(~(87)Sr/~(86)Sr)值相对较低、Nd和Pb模式年龄年轻等特点。阿尔泰山和天山的一些后碰撞花岗岩类可能具有陆壳源区的特点或表现出地壳物质对幔源岩浆及其分异产物有不同程度的混染,东、西准噶尔花岗岩类很少甚至没有受到陆壳物质混染。新疆北部后碰撞花岗岩类和镁铁—超镁铁杂岩主要是幔源岩浆及其分异产物在上地壳侵位的结果。这些幔源花岗岩类代表了新生的初始地壳,其时代可代表地壳形成时代。在后碰撞阶段,新疆北部的陆壳以纵向生长为特征。     

俯冲带岩浆作用与大陆地壳生长

大陆地壳的起源、生长和改造一直都是国际地学界广泛关注的热点问题,目前仍存在一定的争议,特别体现在陆壳增生的方式和速率上.为了探讨大陆地壳的生长方式,简要综述了俯冲带及其岩浆作用和大陆地壳生长的研究成果.俯冲带可划分为洋洋俯冲带、洋陆俯冲带和陆陆俯冲带,其岩浆作用以产出弧岩浆岩为主要特征,被广泛接受为大陆地壳生长的主要方式.目前主要有两种陆壳生长的假说:玄武岩模式和安山岩模式.玄武岩模式主要通过拆沉和底垫过程来实现新生地壳向大陆地壳的演化;安山岩模式则强调陆壳直接形成于产出安山质岩浆的俯冲带岩浆弧环境.俯冲带和碰撞带等板块汇聚边界是显生宙大陆地壳生长和改造的主要位置,俯冲带岩浆作用对陆壳生长发挥着重要的作用.      

海南岛地壳生长和基底性质的Nd同位素制约

通过对海南岛花岗岩、变质沉积岩等地壳岩石SmNd同位素的详细剖析,探讨了海南岛的基底性质及其地壳生长史。研究表明:海南岛九所—陵水断裂的南、北经历了不同的构造演化史。断裂以北地壳岩石的ε_Nd(t)分布在3.3至-17.2之间,Nd模式年龄分布在1.2～3.2Ga之间,并在1.4～1.6Ga和2.0Ga形成统计峰值。断裂以北地壳主要以幕式生长形成,太古代时期形成若干陆核(距今3.1～3.2Ga或更早?),1.4～1.6Ga和1.8～2.0Ga为地壳生长的主要时期。断裂以北地壳岩石的SmNd同位素特征和地壳生长史与华夏古陆的相似,其基底是华夏古陆的一部分,断裂以南可能是亲东冈瓦纳(澳大利亚)的裂解块体。     

花岗岩类岩石形成的构造背景及成因类型综述

该文概述了花岗岩类岩石形成的构造背景及花岗岩类岩石的成因类型。特别介绍了造山带环境花岗岩类型的鉴别标志及构造环境。指出花岗岩浆一般说是地壳和地幔物质混合的结果。各种不同类型之间可能存在一种地幔源与地壳源之间的连续谱系．岩基规模的花岗岩仅出现于陆壳边缘或陆壳内部的活动带中．这一现象目前认为是板块俯冲或板块内部地体相互作用造成的。     

地壳早期演化的研究进展

地壳早期演化研究的主题是探讨早期大陆形成、生长和再循环的地质过程及其地球化学和地球物理模式。由于陆上古老岩石分布极为有限,围绕着陆壳生长速率的争论持续了30多年。地球化学家基于陆壳从地幔萃取而成并导致被萃取后的地幔在地球化学上产生亏损的认识,提出了许多重要的大陆形成、生长、再循环模式。近年来发展起来的高精度MC ICPMS分析技术,使单颗粒锆石Lu Hf同位素系统分析为评价早期地壳演化提供了更多的信息和更为可靠的证据。不同大陆早前寒武纪地壳及地幔地球物理和地球化学状态研究表明,陆壳再循环作用、壳—幔以及壳内（如古老的地壳重熔作用及其与相对较新的地壳发生广泛的混合作用）相互作用是早期大陆演化的重要地质过程。     

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

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(t DM2C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.     

花岗岩类与大陆地壳生长初探——以中国典型造山带花岗岩类岩石的形成为例

本文主要基于东昆仑造山带、秦岭造山带、兴蒙造山带、阿尔泰造山带、燕山造山带以及华南过铝花岗岩带等花岗岩类形成的研究成果,讨论中国大陆内几个造山带的花岗岩类形成与大陆地壳生长方式和过程,我们的初步认识是:软流圈(对流地幔)的热和物质向大陆的输入(input)是大陆地壳生长和再改造的根本.大陆地壳的形成演化和再改造(reworking)主要通过岩浆作用完成,岩浆的形成、运移和定位是大陆地壳生长的基本过程.幔源玄武质岩浆底侵(underplating)于大陆地壳底部和内侵(intraplating)于地壳内部,是软流圈注入大陆的基本形式.造山带镁铁质下地壳的拆沉作用是致使陆壳总组成为中性火成岩(安山岩和闪长岩,或粗面安山岩和二长岩质的)的主要原因.收缩挤压构造作用使陆壳加厚达≥50 km,是诱发镁铁质下地壳拆沉作用的必需条件.火成岩构造组合及其时间序列是识别大陆地壳从软流圈地幔中分出,直至最终形成的过程的关键记录.     

地球早期大陆地壳的形成与演化

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩（TTG）的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层（“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式）、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程： 3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%~70%,厚度约为20~40 km;3.0~2.5 Ga,地壳改造速率明显增加,陆壳生长和破坏速率达到动态平衡,表明全球性现代板块构造体制逐渐成为控制大陆形成、裂解和陆壳演化的主要因素。     

中天山东段花岗岩类钕锶氧同位素及地壳形成年龄

作者对中天山东段7个花岗岩类岩体作了Nd、Sr和O同位素研究,认为平顶山、选矿场后山和天湖东岩体属原地-半原地改造型;砂垄东侧岩体属于幔源型和同熔型的过渡类型;尾亚岩体属同熔型;白石头泉岩体为高度分异的改造型。上述改造型花岗岩类来源于早、中元古代的地壳物质,而同熔型花岗岩类是来源于较年轻的地幔派生物与上述古老地壳物质的混合源区。中天山最老的地壳形成时代约为2.0Ga,然而也不排除外来的少量的晚太古代地幔物质参与了中天山陆壳增长。1.7～2.0Ga是中天山陆壳增长的重要时期,它与元古代时期内的一次全球性陆壳增长的重大地质事件相同步。     

东天山花岗岩与造山带演化

文章通过建立花岗岩类类型与地球动力学之间的联系,试图利用分类清楚、测年准确的花岗岩解决本区地壳及造山带演化过程。根据K2O等地壳成熟度的指标,得出了该地区地壳性质由不成熟→半成熟岛弧→成熟陆壳演变;构造环境由不成熟岛弧→成熟的"大陆化"岛弧→大陆碰撞带演化。总结了东天山地区经历了三大地壳演化时期,分别为前寒武纪基底演化阶段陆核及超大陆形成期;古生代古亚洲洋形成演化期和中生代特提斯―印欧板块碰撞阶段板内演化期。反演出了东天山造山带经历了俯冲汇聚及不成熟陆壳形成阶段→弧―陆碰撞及半成熟陆壳形成阶段→碰撞造山及成熟陆壳形成阶段→陆内造山及陆壳改造阶段→中生代板内演化阶段。     

识别洋陆转换的岩石学思路——洋内弧与初始俯冲的识别

阐述了洋陆转化形成的洋内弧与初始弧的岩石组合序列及其地球化学特征,提出岩浆弧是由洋陆转化以及底侵的壳幔转化共同作用形成的认识,前弧环境是洋陆转化形成初生大陆的场所,由特征的类似洋中脊的洋内弧前弧玄武岩类构成。大陆的形成过程如下:从地幔中生长出洋壳,从洋壳中的洋陆转化生长出不成熟的弧陆壳,最后从弧陆壳底侵的壳幔转化中长出成熟的陆壳。这样,地壳的生长和形成主要通过岩浆增生作用来实现。     

青藏高原巨厚地壳：生长、加厚与演化

大陆地壳约占地表面积的40%, 其成因与生长, 是一个关乎人类生存和资源供给的基础地学问题。人们普遍认为, 大洋俯冲通过岛弧拼贴和幔源岩浆底侵形成造山带新生陆壳,大陆碰撞过程只对现存地壳进行再造,不产生新生地壳。青藏高原经历古/新特提斯大洋俯冲和印 亚大陆强烈碰撞, 拥有全球最厚的陆壳(65~80km), 是研究大陆地壳的形成、生长、加厚、演化与保存的天然实验室。我们研究表明, 古/新特提斯大洋的相继俯冲消减, 产生多期次的幔源镁铁质弧岩浆(270~66Ma), 在弧地壳下部底侵和上部侵位, 导致地壳侧向加积和垂向生长并加厚约10km。在同(软)碰撞期(65~41Ma), 印度大陆岩石圈俯冲导致俯冲前缘的洋壳板片回转和断离, 诱发软流圈地幔熔融及其幔源岩浆上升侵位, 在冈底斯碰撞带形成新生地壳, 并导致地壳加厚6~9km。在晚(硬)碰撞期(40~26Ma), 冈底斯碰撞造山带内不同地壳块体(地体)间发生逆冲叠覆, 导致中深层次地壳缩短加厚10~20km; 在碰撞带的后陆区, 印度大陆岩石圈地幔俯冲诱发软流圈沿地幔通道上涌, 侵蚀和吞噬地幔岩石圈, 并诱发其部分熔融, 向地壳注入大量幔源镁铁质岩浆, 形成新生地壳, 维持高原生长。在后碰撞期(<25Ma), 碰撞带和后陆区均发生地壳伸展与有限减薄, 伴有新生地幔组分少量注入和高原陆表强烈剥蚀。粗略估计：形成并保存于大陆碰撞造山带的新生地壳量占整个陆壳的28%, 大洋俯冲与大陆碰撞分别为青藏高原贡献了75%和25%的新生地壳。我们提出, 青藏高原巨厚地壳的形成发育, 实际上是幔源岩浆向地壳注入添加与中下地壳缩短加厚连续或交互作用的结果。伴随大洋俯冲与大陆碰撞, 巨厚地壳物质组成发生以新生地壳形成和古老地壳再造为特征的动态演变。镁铁质新生下地壳的大规模重熔与长英质岩浆大量侵位可能是巨厚地壳长英质化的主要机制。     

新疆北部古生代地壳演化及成矿系列

何国琦(1989)将裴伟的洋壳—过渡壳—陆壳三阶段模式发展为古生代地壳演化的老陆壳—拉张型过渡壳—洋壳—汇聚型过渡壳—新陆壳五阶段模式。结合新疆北部地壳演化叙述了五阶段的特征及新疆北部各构造带在古生代的演化史及其成矿系列。     

试论陆壳增生的两种基本模式及其对比

大陆地壳是地球形成演化的必然产物。大陆地壳由不同时代、不同类型、不同规模地体的拼贴而增生；同时已形成的大陆地壳沿着新的断裂分裂、离散而碱小。因此大陆地壳是地体拼贴增生与分裂离散的综合结果。太古代早期，原始陆壳形成后，主要通过环太平洋型与天山型两种基本模式达到陆壳的增生。环太平洋型陆壳增生模式出现于陆块的边缘，由古大陆向大洋方向单向增生，增生年代由老到新，增生地体一般都有较大距离的移置，其增生与板块的俯冲作用密切有关。天山型陆壳增生模式出现在陆块的内部，其形成与陆块的开台作用密切有关，可以但不一定伴随有俯冲作用。当古大陆沿一定方向断裂带分裂、离散。其间形成新的海槽接受碳酸盐岩和正常陆源碎屑沉积物与来自地壳深部或地幔的火山物质。由于壳下应力条件改变，两侧古陆相向运动，海槽中物质受两侧古陆碰撞挤压，形成褶皱造山带，并把两侧的古大陆“焊接”成新的、范围更大的大陆地壳。     

地球早期大陆地壳的形成与演化

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层(“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程：3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%～70%,厚度约为20～4...     

地壳生长、大陆构造与大规模石油聚集

产生大陆壳的过程与产生其构造的过程截然不同。记载的陆壳最老年龄为4.0Ga,而其平均年龄仅约2.0Ga。这说明:(1)大陆壳的体积在地质历史时期内保持衡定,而只是不同部分因俯冲作用而产生或消减(分别为岩浆作用和循环进入地幔);或者(2)由于岩浆作用发育而几乎没有或根本没有地壳物质循环进入地幔,因此陆壳的体积随时问的持续在不断增加。稳态模式很类似于大洋壳的状况,后者现在具有55Ma的平均年龄,其循环间隔为110Ma。虽然密度大的洋壳易于俯冲,但对于陆壳俯冲的存在与否及其机理尚不很明确。     

新疆北部地壳发展各阶段的岩浆建造及其成矿作用

何国琦教授将裴伟等的显生宙地壳发展成熟度理论的三阶段(洋壳—过渡壳—陆壳)模式发展为五阶段(老陆壳—拉张型过渡壳—洋壳—汇聚型过渡壳—新陆壳)模式.本文按此模式讨论了新疆北部地壳发展各阶段的岩浆建造及其成矿作用,并进一步将新陆壳阶段划分出固结期.活化期、稳定期.     

太古宙到早元古宙构造和地壳演化的回顾

凡是关于早前寒武纪地球陆壳形成和演化的设想,必须能说明至少自35亿年以来相当大面积的地壳块段的独立的且在方向上具有连贯性运动的原因,这个运动的最小速度可与现代的运动相比。自刚性地壳块段产生以来,板块构造就控制了岩石圈的演化,这似乎是已为大家所承认,并且现在的一种推想即:是板块相互作用方式的变化,而并不是基本机制有什么改变,决定了向目前的威尔逊旋回的非均变地壳演化。要有根据地恢复太古宙构造环境,存在着一些不定因素,它们系由这些原因所引起:可能使原始岩浆面貌消失的低温岩石蚀变;在产生双峰态的和钙碱性的组合中可能的物质源与溶融过程的多变;以及利用“初始”同位素特性鉴别岩石时存在的不一致性等。文中提出,岩浆板块底侵作用(underplating)在岩石圈生长中起了主要作用,同时认为,在地壳大规模分异期间的陆壳再造对太古宙来说要比大多数现时流行模式所承认的要重要得多。最先形成并被保存下来的陆壳被认为与冰岛的演化过程相类似,而后来的绿岩带的发育可能大部分是在大陆内进行的,随后遵循因地壳重新排列而导致的分裂—沉陷模式。大多数高级变质地体被认为比邻近的或上覆的绿岩组合要更老,并且是由于低角度的逆冲而被带至地表位置的。太古宙岩石圈的生长造成了稳定的克拉通它们在早元古宙几乎没有经受什么内部变形。不大稳定的地壳,通过在地壳重新堆积到转换剪切的范围内变化的机制,主要经由伸展又拉长的盆地形成物和对大规模变形起反应,“内硅铝”造山作用,最终会形成活动带。在局部地区,现代类型的汇聚板块边缘,大约在22亿年前就已变得可辨认了,而威尔逊旋回则是到晚元古宙期间才最后确立。     

从岩浆岩看青藏高原地壳的生长演化

青藏巨厚陆壳的性质和形成机制,是重要的科学问题.通过对青藏岩浆岩,特别是其Nd、Hf同位素的研究,证明青藏高原并存着新生地壳和再循环地壳两类地壳.地壳的结构和属性对成矿矿种、矿床类型和分布有重要的控制作用.青藏巨厚地壳是由两种机制（构造加厚;地幔物质通过岩浆作用注入加厚）共同造成的,二者贡献比例约6:4.地壳增厚主要发生在50~25 Ma期间.大陆碰撞带是造成地壳净生长的重要构造部位.      

中国岩浆岩主要类型及其成矿特征

地壳运动和岩浆活动,是地球内部和外部矛盾各方面相互斗争的反映。构成大陆地壳主体之一的中国广大陆壳,在其漫长的地质发展过程中,经历了十分剧烈、复杂而有规律的构造运动、岩浆活动和成矿作用。与其它地区相比,中国陆壳具有自己的构造特征、岩浆类型与成矿特点,但它的发生、发展又不是孤立的,而是与整个地壳,特别是相邻地区陆壳的演化历史有着紧密的相互联系。