大别山北部榴辉岩的地球化学特征和Sr,Nd同位素组成及其大地构造意义

大别山北部镁铁－超镁铁质岩带中榴辉岩的岩石地球化学特征及Ｓｒ,Ｎｄ同位素组成表明：（ｉ）本区榴辉岩的原岩主要为拉斑玄武岩和少数可能为辉长岩,并且大多数可能属于扬子俯冲陆壳的一部分,为扬子陆壳（下地壳）俯冲变质成因,少数可能属扬子与华北大陆板块之间的古洋壳残片;（ｉｉ）本区榴辉岩大多具有Ｎｂ正异常、Ｋ负异常等,排除了它们形成于岛弧环境下的可能性;（ｉｉｉ）磨子潭－晓天断裂以南含榴辉岩和变质橄榄岩的变质镁铁－超镁铁质岩带可能代表扬子与华北两个大陆板块之间的碰撞缝合带．其中除含有扬子俯冲陆壳外,还混有古洋壳残片．     

巴布亚新几内亚构造演化与找矿潜力

巴布亚新几内亚在大地构造位置上位于欧亚板块、印度-澳大利亚板块和太平洋板块的结合部位.本文介绍了自晚白垩世以来巴布亚新几内亚经历的复杂地质构造演化过程,不同板块间的汇聚、碰撞、俯冲和拆离、扩张等地质作用形成了以区内南部克拉通、中部褶皱带及北部岛弧带为特点的地质构造单元,在区内形成了具有活动大陆边缘特色的成矿系统,对寻找以斑岩型和浅成低温热液型铜金矿、红土型镍矿为主要成矿类型具有重要意义.     

西昆仑山构造格架与成矿堆积环境

本文在对西昆仑山广布的岩浆岩尤其是风岗岩研究取得的成果基础上，结合区域构造、沉积建造等其它地质特征，再造了西昆仑山地质构造发展历程，进而研究了区内成矿堆积环境及其矿床地质特征。结果表明，昆仑山经历了复杂的地质构造演化，是一条由北而南分别由加里东造山带、华力西造山带和燕山早期造山带组成的复合型造山带。区内存在以下5种主要成矿堆积环境：洋脊（蛇绿岩）成矿堆积环境（塞浦路斯型含铜黄铁矿矿床，豆莱状铬、镍矿床），被动陆缘成矿堆积环境（MVT铅锌矿床，Sedex型铅矿成床），火山弧成矿堆积环境（斑岩型铜矿床，黑矿型铜锌铅矿床，矽卡岩型铜铅锌多金属矿床），弧后盆地成矿堆积环境（海底火山喷发沉积型铁铜金矿床，气液充填型铜金铁矿床）和同碰撞成矿堆积环境（伟晶岩型稀有金属矿床，伟晶岩型多金属银矿床）。     

西秦岭天水地区百花基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

天水地区百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩-辉长(闪长)岩-闪长岩-石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列.基性-中基性岩浆岩的地球化学特征表明,属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型-LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs,Ba,Sr,Th,U而相对亏损Rb,K和高场强元素(HFSE)Nb,P,Zr,Sm,Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征.微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境.百花变质基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(434.6±1.5)Ma(MSWD=1.3),证明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚奥陶世末或早志留世初,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为中晚奥陶世-早志留世.     

大别造山带北部卢镇关杂岩的U-Pb锆石年龄

对大别造山带北部卢镇关杂岩的2个花岗片麻岩和1个斜长角闪岩的U-Pb 锆石同位素年龄测定, 得到其分别为740 Ma和725 Ma左右的原岩年龄. 此结果表明卢镇关杂岩主要由新元古代酸性和基性岩浆岩组成, 指示大别造山带东段北部不存在代表华北陆块南缘古生代活动大陆边缘的岩石组合. 据此年龄并结合地质和地球物理资料，将北淮阳带的中低变质岩分为以新元古代酸性和基性岩浆岩为主体的卢镇关杂岩，新元古代仙人冲组和祥云寨组及泥盆纪佛子岭群诸佛庵组和潘家岭组3部分，并推断南北陆块间的缝合线逆掩在北淮阳带之下.     

长江中下游两个系列铜、金矿床及其成矿流体系统的氢、氧、硫、铅同位素研究

基于长江中下游成矿带铜、金矿床地质特征和氢、氧、硫、铅同位素研究,认 为两个系列铜、金矿床是不同动力学背景、不同时代的两个成矿流体系统演化的产物： 层状矿床组成的系列Ⅰ铜、金矿床形成于海西期拉张构造背景下,由热卤水沿同生断裂上升,经海底喷流（气）和热水沉积作用形成;与中酸性岩浆侵入活动有关的系列Ⅱ铜、金矿床形成于燕山期特提斯构造域和古太平洋构造域复合及与之相关联的地幔隆起和地壳减薄等深部过程耦合作用背景下的造山作用挤压－伸展转变期,是岩浆热液与部分大气降水混合形成的热液流体经复杂的水－岩作用和输运－化学耦合过程形成的．叠加 作用是区内大型矿床的重要形成条件．     

中亚增生造山过程与成矿作用研究进展

中亚造山带作为全球最大的显生宙增生型造山带,是大陆动力学和成矿作用研究的天然实验室.文章简要概述中国新中国成立以来中亚造山带研究发展情况,并对未来研究提出展望. 20世纪50～70年代是中亚造山带研究的奠基时期,各地质研究学派理论相继运用于解释中亚地区的地质演化.改革开放初期,李春昱先生等开创性地运用板块构造理论解析北疆及兴蒙地区大地构造演化,提出了西伯利亚、哈萨克斯坦、中朝-塔里木三大板块俯冲-碰撞的认识,并提出了索伦山至延边缝合线的观点. 20世纪90年代,中亚造山带研究进入快速发展期,前苏联学者提出了多陆块碰撞模型;土耳其学者提出了单一岛弧增生模型,指出中亚造山带是一种特殊类型的碰撞造山带.中国学者对中国北方地区的蛇绿岩、高压变质岩等进行了大量开拓性研究,划分了主要缝合带. 1999年,"中亚成矿域"概念被提出,并与环太平洋成矿域和特提斯成矿域并称全球三大成矿域.进入21世纪,鉴于中亚在大陆增生理论和成矿机制研究领域的重要性,中亚造山带研究成为国际学术前沿.中国在中亚地区布局了一系列科研项目,催生了一大批重要科研成果,包括微陆块属性、蛇绿岩时代和构造背景、岩浆弧性质、增生楔识别和解剖、区域变质-变形作用、俯冲带(超)高压变质作用、洋中脊俯冲、地幔柱与板块相互作用、多岛海构造古地理与复式增生造山时空格架、大陆增生、增生成矿、构造叠加改造等.这些成果产生了重要的国际影响.展望未来,中亚造山带主要有以下几方面的内容需要进一步深入研究:(1)古亚洲洋早期演化历史及起始俯冲机制;(2)古亚洲洋外部造山带(Extroversion)的增生机制;(3)古亚洲洋地幔属性及其时空分布;(4)古亚洲洋与特提斯洋相互作用过程;(5)显生宙大陆增生机制及其全球对比;(6)中亚成矿域增生成矿机制;(7)大陆改造机制.     

新疆东准噶尔喀姆斯特地区晚古生代浊积岩沉积构造环境分析

运用岩石学、地球化学方法结合沉积作用分析综合判别东准噶尔喀姆斯特地区晚古生代浊积岩的沉积构造环境．阿拉比也巴斯他乌组碎屑沉积岩的主要碎屑组成包括火山岩和沉积岩岩屑，次要组成包括长石和石英矿物碎屑，表明未切割岛弧占主导的物源属性；砂泥岩系列的地球化学分析表明具有中酸性火成岩的地球化学特征，并表明阿拉比也巴斯他乌组主要形成于分异大洋─大陆边缘岛弧构造环境．同样，卡姆斯特组沉积岩系的地球化学特征和砂岩碎屑组成指示岩浆岛弧占主导，兼有少量俯冲混杂物和基底抬升区的混合物源属性以及分异大陆岛弧的构造环境．沉积作用分析揭示下泥盆统阿拉比也巴斯他乌组和下石炭统卡姆斯特组是两套沉积环境分别为海盐斜坡和海底扇－海底平原的浊积岩序列．综合分析表明，前者是北准噶尔构造带早泥盆世弧后盆地沉积响应的主要记录；后者则主要记录了东准噶尔复合地体早石炭世晚期弧间残余海盆的沉积响应．     

西藏洞错蛇绿岩的构造环境

洞错蛇绿岩出露于班公－怒江缝合带西段，可恢复的洋壳岩石总厚度约5 km，自下而上依次由地幔橄榄岩、堆晶杂岩、基性岩床（墙）杂岩和基性熔岩组成，呈构造岩片侵位于侏罗系（木嘎岗日群J₂mg）地层中。洞错蛇绿岩的堆晶岩系具有纯橄岩－橄长岩－橄榄辉长岩的岩石组合，反映其属PTG系列蛇绿岩，形成于洋中脊构造环境；基性熔岩富碱（Na₂O+K₂O）、TiO₂、P₂O₅，且具有LREE显著富集的右倾REE 配分型式（[La/Yb]n=6.94~16.6）和Th 、Nb、Ta、Zr 、Hf略具正异常的微量元素组成特征，属典型的洋岛玄武岩（OIB）；基性熔岩所具有的87Sr/86Sr比值(0.704363～0.705007) 高、 ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd 比值(0.512708～0.512887)低，以及ε_Nd（t）值介于＋2.700504~＋5.774559等，反映其来源于亏损地幔 （DM）与富集地幔 （EMⅠ）二组分混合的地幔源区。综合分析认为，洞错蛇绿岩可能形成于有大量富集地幔物质加入的洋中脊环境， 与板块汇聚环境下的“岛弧型”蛇绿岩存在明显差异。新获得的堆晶橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb 年龄     

河南铁炉坪银矿成矿流体研究及其对碰撞造山成岩成矿与流体作用模式例证

铁炉坪银矿定位于河南熊耳山变质基底内ＮＥ向断层中,属蚀变破碎带型矿床． 矿化自早到晚分为３个阶段,温度集中在３７３°,２２３°和１６５°．早期流体δＤ＝－９０‰, δ^１３Ｃｃｏ２＝２．０‰Ｏ,δ^１８Ｏ＝８．９４‰,源于富碳酸盐建造的改造－变质;晚期流体ＳＤ＝－７０‰, δ１３Ｃ_ｃｏ^２＝－１．２‰,δ^１８Ｏ＝－１．８９‰,属大气降水热液：中期流体δＤ＝－１０９‰,δ^１３Ｃ_ｃｏ^２＝ ０．１‰,δ^１８Ｏ＝１．７９‰,是变质热液与大气降水热液的混合流体．中期矿物快速结晶于流 体沸腾与混合的复合作用下,捕获流体多,流体离子浓度、Ｈ_２Ｏ／ＣＯ_２和ＫＮ／ＭＣ等最高, 含矿性最好．中生代华北与华南古板块碰撞时沿马超营断裂向北的陆内俯冲诱发熊耳 山区大规模流体和岩浆作用,形成了铁炉坪银矿等１０多处大中型矿床;铁炉坪银矿成 矿流体研究证实了碰撞造山成岩成矿与流体作用模式的科学性．     

GPS观测研究现今青藏高原地壳形变机制——来自阿尔金断裂三维运动场及高原地壳减薄的证据

自50~55 Ma以来,印度次大陆向北与欧亚大陆碰撞后形成喜马拉雅—青藏高原造山带,碰撞导致地壳增厚致使高原大幅隆升,改变了亚洲大陆岩石圈的构造格局,也对东亚地区的气候和环境产生了巨大影响。阿尔金断裂作为青藏高原北缘的主控边界断裂,其运动学性质在20世纪70年代备受关注,不同量级的滑动速率引出了块体运动与东向逃逸和连续变形与地壳增厚两种端元模型。约10~15 Ma以来,在青藏高原南部与北部出现地堑与裂谷,为高原东西向拉张运动提供了证据,表明青藏高原开始经历地壳减薄过程。青藏高原形成以来形变场经历怎样变化,长时间尺度的地质学构造过程与现今GPS观测是否能够统一?10~15 Ma以来青藏高原地壳减薄过程造成高原高程怎样的变化?青藏高原北缘,尤其是跨阿尔金断裂具有怎样的现今三维地壳变形场,地壳应变是如何在北阿尔金断裂、祁漫塔格断裂和阿尔金断裂之间分配的?青藏高原北缘与塔里木盆地具有怎样的力学性质,对跨阿尔金断裂构造形变场造成怎样的影响?最后,GPS观测得到的现今地表形变场能够对青藏高原形变模式的争论作出何种解答?上述科学问题的解答,对于研究青藏高原隆升与变形过程具有十分重要的意义。本研究分为两部分。第一部分是青藏高原北缘三维震间运动场的观测与研究。在青藏高原北缘跨阿尔金断裂中段自建9个GPS连续台站并开展观测,根据区域研究特点设计无人值守的观测台站,具有低成本投入、高质量观测的特点。上述连续GPS台站的建立填补了青藏高原北缘,尤其是在阿尔金无人区地壳形变观测研究的空白,积累了宝贵的连续GPS数据;截止2015年7月,共有4年的连续GPS观测。数据分析结果证明,设计建站方法行之有效,GPS台站稳定、观测数据质量稳定、数据连续性稳定。结合使用中国大陆构造环境监测网络在研究区及邻域GPS连续台站数据作位置时间序列与速度场解算,获得青藏高原北缘地区跨阿尔金断裂中段现今三维形变场。使用三维线弹性后向滑移(backslip)块体运动模型,反演塔里木块体、北阿尔金块体、柴达木块体和祁漫塔格块体的三维块体运动。结果表明,北阿尔金山相对于塔里木盆地有(1.32±0.2)mm/a的抬升速率,相对于柴达木盆地具有(0.73±0.3)mm/a的抬升速率,可解释为北阿尔金块体存在显著的造山过程;阿尔金断裂有(8.21±0.60)mm/a的左旋走滑速率、(0.66±0.60)mm/a的缩短速率;祁漫塔格断裂有(0.53±0.60)mm/a的左旋走滑速率、(1.53±0.60)mm/a的缩短速率;北阿尔金断裂有(0.87±0.60)mm/a的左旋速率、(0.69±0.60)mm/a的缩短速率。同时,阿尔金断裂中、西两段滑动速率基本一致,约为8.0~10.0mm/a。定量研究结果支持连续形变与地壳增厚模型,表明相对塔里木块体,青藏高原北缘地区正在抬升、增厚,以北阿尔金山地区最为明显,抬升速率约达1.3mm/a。跨青藏高原北缘的阿尔金断裂、北阿尔金断裂和祁漫塔格断裂近200km的宽泛变形带内,南北向地壳缩短并不明显,缩短量仅约为2.9mm,且近一半缩短量发生在祁漫塔格山南侧。GPS观测阿尔金断裂车尔臣河段(~86°E)剖面表明,断裂两侧存在非对称变形特征。本文采用非对称变形模型反演GPS速度剖面数据,获得断裂两侧塔里木盆地和青藏高原北部的地壳介质剪切模量差异。结果显示,塔里木盆地地壳介质剪切模量约为青藏高原北部剪切模量1.53倍,相应S波波速比值为1.24,与Yang等人得到的地壳和上地幔三维VSV模型结果一致。地震学研究结果认为,青藏高原北部与东部地区在中地壳存在低速层,局部区域可能发生部分熔融;Hacker等进一步确认羌塘地块中地壳到深部地壳存在熔融现象。本文的研究运用了与地震学完全不同的资料,通过大地测量方法推导青藏高原北部与塔里木盆地的地壳介质力学性质差异,得到与地震学研究得到的S波波速比及其构造物理学解释相当一致的结果。成果为青藏高原力学演化模型提供新的约束。本论文第二部分内容是使用覆盖青藏高原及周边的GPS速度场,计算青藏高原内部应变率场。GPS观测速度场不仅显示了南东东-北西西向的地壳拉张过程,也揭示了青藏高原内部更加重要的地壳减薄过程。结果显示,青藏高原北部和南部的垂向应变率(减薄应变率)分别为(8.9±0.8)nanostrain/a和(7.4±1.2)nanostrain/a,青藏高原西南部的垂向应变率为(12.0±3.2)nanostrain/a,表明青藏高原内部大尺度范围应变率测量结果的一致性。并且青藏高原内部的拉张应变率观测也相当一致,青藏高原北部,沿着N114±1°E主应变方向的拉张应变率为(21.9±0.4)nanostrain/a;高原南部沿着N93±1°E主应变方向的拉张应变率为(16.9±0.2)nanostrain/a;高原西南部沿着N74±3°E主应变方向的拉张应变率为(22.2±1.8)nanostrain/a。如果地壳减薄开始于10~15 Ma,并且现今观测得到应变率适用于整个时间跨度,那么地壳累积减薄5.5~8.5km。应用Airy地壳均衡理论,青藏高原的平均高程将下降~1km。青藏高原北部、南部和西南部相似的垂向应变速率也表明,在3个区域的地壳拉张、正断裂运动和地壳减薄过程由相同的物理机制所支配。综合上述两部分研究成果,发现青藏高原现今垂向运动在高原内部和边缘地区存在很大差别。高原内部地区正在经历地壳减薄,而高原边缘地区正在经历不同程度的增厚与隆升。青藏高原北缘地区的垂向应变率约5~20nanostrain/a,如果考虑重力均衡作用,对应的垂向隆升速率在0.04~0.14mm/a左右。但是,对于局部地区如北阿尔金块体,其底部受到塔里木盆地南缘下插挠曲板块的支持,在没有重力均衡情况下,垂向隆升速率可能达到1mm/a。喜马拉雅地区呈现不同水平的垂向形变,垂向应变强烈(约10~80nanostrain/a),山脉底部受到印度下插板片的支持,无法通过重力均衡假定由垂向应变率估计隆升速率。但由GPS与水准数据约束的俯冲板片模型推测山脉隆升速率达到约7mm/a。而对于祁连山地区,GPS应变率推测得到垂向应变率约20~40nanostrain/a,应用地壳均衡理论,平均隆升速率为0.15~0.3mm/a;而由于逆冲推覆构造与褶皱变形带的存在,中下地壳有可能仍存在弹性变形,不能实现完全重力均衡,实际隆升速率有可能高于这一估计。本文研究给出青藏高原不同地区三维形变场与形变速率的定量估计,是对连续形变与地壳增厚形变模型的重要修正。结果并不支持块体运动与东向逃逸模型,并认为高原南北双向俯冲模型中的塔里木块体南向俯冲几乎不存在。