冈底斯东段加查县丝波绒曲早侏罗- 始新世复式岩体成因及其对构造演化的启示

本文选取冈底斯带东段加查县东北部丝波绒曲复式岩体为对象,对其进行了岩相学、地质年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素组成的综合研究,据此探讨了该复式岩体的成因及其对构造演化的启示。研究结果表明,该复式岩体由早侏罗世辉长岩-花岗岩杂岩(188～185Ma)和始新世花岗质岩石(～47Ma)构成,两期花岗质岩石中普遍发育塑变形态的镁铁质包体。早侏罗世杂岩由角闪辉长岩和英云闪长岩组成,角闪辉长岩中的主要铁镁矿物为角闪石,它们为一套钙碱性弧岩浆岩组合,具有亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成。始新世花岗质岩石主要为二长花岗岩-花岗闪长岩,它们较早侏罗世英云闪长岩更为富碱,属钙碱性-高钾钙碱性I型花岗岩,其同位素组成也较早侏罗世英云闪长岩富集。综合分析表明,该区早侏罗世复合辉长岩-花岗岩的形成受控于新特提斯洋板片北向俯冲的构造背景,角闪辉长岩起源于受俯冲板片脱水交代的上覆地幔楔的部分熔融,共生的英云闪长岩则为同期幔源岩浆底侵诱发初生地壳部分熔融产生的长英质岩浆与幔源岩浆不同程度混合的产物。始新世花岗岩的形成受控于新特提斯洋板片断离的构造背景,是由具"弧"型地球化学特征的初生地壳再造的产物,并有少量印度陆壳富集组分参与成岩。     

湘东南万洋山岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄、成因及构造意义

本文对湘赣交界地区发育的万洋山岩体进行锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石学、地球化学分析。该岩体由英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成,本次主要讨论英云闪长岩及其中发育的石英闪长岩包体,并获得英云闪长岩的锆石U-Pb年龄为438.0±3.0 Ma,石英闪长岩包体的锆石U-Pb年龄为425.6±3.1 Ma,为晚志留世。英云闪长岩矿物组合为斜长石、钾长石、黑云母、石英以及少量的角闪石、磁铁矿和榍石;地球化学特征显示为低硅、准铝质及钙碱性的花岗岩,在岩石类型判别图解中为I型花岗岩。石英闪长岩包体为细粒结构,矿物组合为角闪石、斜长石、黑云母、石英及少量辉石,表明岩石包体是岩浆成因的;包体中存在异常共生矿物斜长石斑晶、针状磷灰石,CIPW标准矿物计算中未出现刚玉分子,地球化学组成显示其具有低硅、低碱、准铝质的钙碱性岩类特征;包体还表现为富Mg、Fe以及高Mg#值(45~50),显示出包体高镁、偏基性的特征;包体与寄主岩稀土元素配分模式图和微量元素蛛网图分布特征基本一致,表明二者在成因上相关联。石英闪长岩包体分异指数DI=45~48与辉长岩接近,SiO_2含量略高于辉长岩,表明石英闪长岩包体源于上地幔基性辉长质岩浆、经岩浆混合演化形成。英云闪长岩显示为岛弧岩浆岩、具有活动大陆边缘岩浆岩特征,结合英云闪长岩的岩石类型、岩石包体成因认为:万洋山岩体可能是扬子板块与华夏板块在俯冲消减的地球动力学背景下,软流圈地幔上涌,诱发岩石圈地幔和上覆的古老地壳物质重熔,形成以壳源为主、壳幔混合成因的花岗岩。     

康定杂岩成因和构造意义——来自Hf同位素的证据

康定杂岩位于扬子地块西缘,通过对四川康定—冕宁—攀枝花—云南元谋地区出露的康定杂岩中基性、中性、酸性岩岩石学、锆石Lu-Hf同位素等多方面系统研究,确定这套岩石形成于岛弧环境。分析表明:康定杂岩中镁铁质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.2~+11.0,Hf模式年龄742~2386 Ma;长英质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.9~+9.4,Hf模式年龄为967~2707 Ma;暗示康定杂岩体复杂的构造成因。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与扬子地块西缘同时代镁铁质/长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。研究表明,康定杂岩为大洋俯冲背景下的产物,镁铁质侵入体来源于较为亏损地幔源区,长英质侵入体为新生陆壳与古老地壳物质相互作用形成的产物。锆石Hf同位素数据表明,康定侵入体杂岩中锆石Hf-全岩Nd解耦,为"锆石效应"与少量地壳物质加入共同作用结果。结合岩石学、地层学、构造及地球化学证据综合表明,新元古代时期,扬子地块可能位于Gondwana超大陆的边缘,而不是澳大利亚与北美Laurentia古陆之间的连接部分。     

冈底斯中段卡热辉长岩锆石U- Pb年代学、地球化学及构造意义

以冈底斯中段曲水县西南方向卡热乡一带出露的辉长岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年以及全岩地球化学的系统测定,据此讨论岩石的成因及其构造意义。该辉长岩主要由单斜辉石和斜长石组成,辉长岩具有低硅、贫碱、富铝,中等富集轻稀土,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的地球化学特征,与岛弧和大陆边缘地区产出的高铝玄武岩化学组成十分相似,表明辉长岩原生岩浆为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,在演化过程中受到了上地壳物质的混染。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为49.01±0.51Ma(MSWD=0.41),指示岩体形成时代为始新世。卡热辉长岩具有显著亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)值均为正值,分布在+10.88～+13.71之间,综合分析表明卡热辉长质侵入体可能为近期遭受俯冲板片析出流体交代作用的亏损地幔部分熔融的产物。结合区域构造演化史认为该岩体在冈底斯南缘的始新世期间存在着强烈的岩浆底侵和壳幔岩浆混合作用。     

西藏南拉萨地体尼木地区侏罗纪花岗岩地球化学与岩石成因

冈底斯岩基是新特提斯洋北向俯冲和印度-欧亚大陆碰撞的重要岩浆记录,尼木地区位于冈底斯岩基中部。本文报道了尼木地区寄主二长花岗岩和辉长质包体的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素。锆石U-Pb定年结果表明,寄主花岗岩（197~190Ma）和包体（195Ma）同期侵位,形成于早侏罗纪。寄主二长花岗岩为弱过铝质高钾钙碱性系列岩石,富集轻稀土和K、U、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,锆石ε_Hf（t）值为+13.9~+16.0,其可能来源于初生地壳的部分熔融;辉长质包体为准铝质钙碱性系列岩石,具有与寄主岩相似的稀土和微量元素分配特征,锆石ε_Hf（t）值为+13.8~+16.0,其可能代表了侏罗纪形成的新生下地壳,即寄主岩石的岩浆源区;结合前人研究,本文认为尼木地区的寄主花岗岩和暗色包体可能与新特提斯洋北向俯冲引起的地幔和初生地壳的部分熔融有关。     

东天山哈密地区早二叠世花岗岩体及镁铁质包体的年代学, 岩石地球化学特征及其构造意义

花岗岩中包体是区域构造与深部过程研究结合的良好窗口,对研究花岗岩的成因和壳-幔相互作用有非常重要的意义。东天山南山口黑云母二长花岗岩中广泛发育镁铁质包体。主量元素组成上,寄主花岗岩岩具有中酸性、准铝质、富碱、富钾等特征;镁铁质包体则偏基性、贫钾。微量和稀土元素组成上,富集Rb、K、Th、U,贫Sr、P、Nb、Ta、Ti,且Zr、Hf含量相对较高,具中-强的铕负异常(0.46~0.57)。镁铁质包体与寄主岩具有相似的微量元素特征,但相对富集Sr、P,贫Zr、Hf,铕负异常中等或不明显(0.80~0.93)。闪长质包体属于同源包体,为寄主花岗岩同源母岩浆经结晶分异形成的早期产物。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,该南山口岩体暗色镁铁质微粒包体与寄主黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为298.2±2.0Ma和294.0±2.7Ma,包体与寄主岩样品具有相似的Hf同位素组成,暗示其母岩浆来自新元古代晚期和早古生代亏损地幔中分离的新生地壳。该高钾钙碱性的花岗岩及其包体可能形成于东天山后碰撞背景下的板片断离后引起软流圈上涌,底侵体带来的热能使得新元古代晚期和早古生代的新生地壳发生部分熔融。     

华北隆化地区七家南岩体中镁铁质微粒包体的发现与成因——岩相学和地球化学证据

华北北缘隆化地区的七家南岩体英云闪长岩中发育有大量镁铁质微粒包体,为探明其成因,开展了岩相学与地球化学研究。结果表明,塑性外形的包体具有典型的岩浆结构和矿物组合,可见冷凝边和反向脉;广泛出现矿物交换现象与不平衡结构:如"环斑"斜长石、榍石-斜长石眼斑、针状磷灰石、熔蚀状锆石等。镁铁质微粒包体较寄主英云闪长岩贫硅、高钙铝、富镁铁,更富集大离子亲石元素,高场强元素亏损程度稍低。在主微量元素协变图解上,二者往往呈良好线性关系的岩浆混合作用趋势;它们的Mg/(Mg+Fe)与Na/(Na+Ca)值也都表现出岩浆混合作用的特点。因此,七家南岩体中的镁铁质微粒包体是进入到寄主英云闪长质岩浆中的偏基性淬冷团块,即岩浆混合作用的产物。     

西藏尼木渐新世花岗岩中的岩浆混合作用:对岩石成因及陆壳增生的启示

尼木渐新世黑云母二长花岗岩中含有丰富的形态各异的暗色镁铁质微粒包体。本文报道了寄主岩和镁铁质包体的年代学、元素地球化学及Sr- Nd- Hf同位素组成,据此阐明了岩石的成因,并探讨了岩浆混合作用在成岩中的意义及其对陆壳增生的启示。锆石LA- ICP- MS U- Pb定年结果表明,寄主岩和镁铁质包体的成岩年龄在误差范围内基本一致,均为约30Ma,说明它们同时形成。元素地球化学组成上,寄主黑云母二长花岗岩为高钾钙碱性、准铝质,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,且具有高Sr、低Y和Yb含量,Sr/Y比值高,缺乏明显铕负异常,表现出埃达克质岩石的特征。镁铁质包体贫硅,富铁、镁,具有与寄主岩相似的稀土与微量元素分布模式。二者的全岩Sr、Nd同位素和锆石Hf同位素组成也相近\[寄主岩:(87Sr/86Sr)i=0.7057~0.7064,εNd(t)=-1.45~0.35,εHf(t)=1.21~7.34;镁铁质包体:(87Sr/86Sr)i=0.7058~0.7064,εNd(t)=-2.23~-1.57,εHf(t)=2.40~7.04\]。综合分析表明,尼木渐新世黑云母二长花岗岩应主要起源于碰撞加厚的新生镁铁质下地壳的部分熔融,镁铁质包体应为幔源玄武质岩浆与其诱发加厚地壳熔融形成的埃达克质岩浆经不均匀混合作用的产物。结合对冈底斯带岩浆岩已有资料的全面分析,表明幔源玄武质岩浆的底侵及其诱发的岩浆混合作用既是冈底斯岩基形成的主要方式,也是导致青藏高原陆壳增生的重要途径。     

西藏南木林晚白垩世辉绿岩与花岗质脉岩成因及其揭示的伸展背景

青藏高原南部拉萨地块晚白垩世岩浆岩带的岩石成因和动力学对于揭示大陆碰撞之前的特提斯演化过程具有重要意义。本文报道了南木林县南部的辉绿岩岩株及侵入其中的正长花岗岩脉的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素以及岩石地球化学数据,并探讨了晚白垩世构造-岩浆作用过程。辉绿岩年龄为93.8Ma,正长花岗岩脉年龄为92.4Ma,为同期晚白垩世岩浆活动产物。辉绿岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,锆石εHf(t)为+8.5~+14.2,具有亏损的岛弧岩浆特征,可能是俯冲交代的地幔楔熔体与软流圈熔体相互作用发生部分熔融的产物;正长花岗岩具有富Si O2(74.76%~76.02%)、富K2O(4.75%~6.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.57%~8.44%),以及过铝质特征(A/CNK=1.10~1.18),εHf(t)为+7.7~+13.0,岩石属于高分异的I型花岗岩,可能源于新生的镁铁质下地壳的部分熔融。从南木林地区产出的基性岩和酸性脉岩构成的"双峰式"岩石组合、靠近弧后的伸展构造背景、软流圈和岩石圈的共同参与、上地幔和下地壳同时产生岩浆作用等过程,结合78~100Ma岩浆作用大规模东西向带状分布等研究结果,本文认为南木林南部岩浆岩可能是在新特提斯洋壳北向俯冲挤压的同时,在大约90~100Ma时期,深部发生了板片断离或者板片回转,浅部造成了弧后伸展的构造背景。位于板片窗上方,源于交代地幔楔和软流圈相互作用产生了镁铁质岩浆,上侵后诱发下地壳部分熔融形成花岗质岩浆。基性岩石、花岗质岩石以及特殊类型的紫苏花岗岩、埃达克岩等多种岩石类型并存,表明晚白垩世时期,特提斯洋向着拉萨地块之下的总体俯冲背景下,可能存在洋脊俯冲、板片断离、板片回转等多种构造-岩浆体制。     

福建平潭岛花岗质岩石成因:来自锆石U-Pb定年、O-Hf同位素及黑云母矿物化学的约束

东南沿海地区发育具有"等同位素组成"特征的晚中生代双峰式火成岩,其成因备受争论。本文选择了福建省平潭岛双峰式杂岩体中的花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩开展了高精度锆石U-Pb定年、原位O-Hf同位素和黑云母矿物化学方面的研究,以探讨这些花岗质岩石的成因。分析结果显示,花岗闪长岩、英云闪长岩与花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为116.8±1.0Ma、116.3±1.0Ma与117.4±1.0Ma,表明它们均侵位于早白垩世。这三类岩石也有较为相似的锆石O-Hf同位素组成。其中,锆石的δ18O分别变化为4.6%~5.3‰、4.8%~5.3‰及5.0%~5.6‰,与地幔的O同位素值基本一致。锆石的εHf(t)变化范围分别为+2.0^+7.1、+2.8^+6.5及+1.8^+5.6,相应的两阶段模式年龄tDM2分别为741~1046Ma、754~995Ma及815~1058Ma。锆石O-Hf同位素数据反映其熔融源区主要为相对较年轻的地壳物质,来自华夏地块古老基底的贡献较少。另外,黑云母矿物化学暗示这三类岩石具有Ⅰ型花岗岩的特征。但是,黑云母种属在不同岩性间存在差异,其中花岗闪长岩与英云闪长岩中的黑云母为镁质类型,花岗岩中的黑云母为铁质类型。从花岗闪长岩、英云闪长岩到花岗岩,黑云母的结晶温度和岩浆体系的氧逸度均逐渐降低,这与钙碱性岩浆分异演化的趋势基本一致。结合前人研究资料及区域地质演化历程,我们认为平潭岛杂岩体中的花岗质岩石形成于古太平洋俯冲背景,其熔融源区主要为新增生地壳物质。花岗质岩石内部岩性的差别主要是母岩浆经历不同程度分异演化的结果。我们的研究结果暗示壳幔岩浆混合在东南沿海早白垩世长英质岩石形成过程中所具有的作用可能较为有限。     

“青藏高原南部空白区基础地质调查与研究”计划项目新成果、新进展

通过2 0 0 4年度各相关图幅的大力工作,在基础地质、矿产和资源等方面取得了大量实际材料,综合研究区域构造地层格架、青藏高原地质图和青藏高原南部火山岩及其地球动力学意义等,取得重要进展和新认识,在矿产资源、旅游和人文景观等方面也取得重要阶段性成果。     

Global repeating events in the history of the Earth and the motion of the Sun in the Galaxy

Chronological analyses of correlations between certain global repeating events (mass extinctions of marine organisms, meteorite impacts, and flashes in the frequency of geomagnetic reversals) during the Phanerozoic Eon and the motion of the solar system in the Galaxy are presented for five rotationally symmetrical models for the regular Galactic gravitational field. Thirteen of sixteen mass-extinction events can be described by a repetition interval of 183±3 million years. This is in agreement with the anomalistic period (interval between two subsequent passages of the Sun through the apocenter of its Galactic orbit) in the model of Allen and Martos. The positions of the minima and maxima in Gaussian functions approximating the frequency distribution for geomagnetic reversals also agree with the times of passage of the Sun through the apocenter and pericenter, respectively, of its Galactic orbit in this model. The maximum in the distribution of the deviations of the dates of mass extinctions from the nearest dates of impacts of large, crater-forming bodies is close to zero, providing evidence that many such events are correlated. As a rule, extinctions follow impact events. The impacts of large bodies have occurred most often when the solar system passes through the Galactic plane, while mass extinctions occur more often at some distance from the Galactic plane (about 40 pc). As a rule, intervals of increases in the frequency of geomagnetic reversals coincide with dates of impacts of large bodies. At the same time, these intervals do not show a clear correlation with the dates of mass extinctions. The intensity of mass extinctions, like the energy released by impacts, is consistently higher in periods when the Sun is moving from the apocenter toward the pericenter of its orbit, than when it is moving from the pericenter toward the apocenter. Thus, there is evidence for a variety of relationships between repeating global events in the Phanerozoic and the motion of the Sun in the Galaxy. Long-period variations in the frequency of geomagnetic reversals are correlated with the orbital motion of the Sun, and increases in the frequency of geomagnetic reversals are correlated with impacts. Mass extinctions are correlated with the impacts of large bodies, whose motions may have been perturbed by clouds of interstellar material concentrated toward the Galactic plane and by the shock front associated with the Perseus spiral arm, through which the solar system passes. The velocity of the Sun relative to the spiral pattern is estimated.     

生物活动在吉林东南部寒武纪沉积铜形成过程中的作用

吉林东南部寒武纪沉积铜主要为沉积和后期热液改造综合作用的产物。它们在形成过程中，生物活动起了很大的作用，生物直接成因标志和间接成因迹象在本区都有体现。前者主要表现在由藻类群落形成的有机质胶体和胶团中聚集了大量的黄铜矿和黄铁矿颗粒，草莓状构造即为其典型构造之一。后者则为由生物形成的有机酸在通过红色矿源层时形成可溶性有机铜盐，并运移到适当部位富集起来，形成具一定程度的矿化现象。“圈闭构造”在形成本区这类矿化现象中起到了十分重要的作用。     

截潜工程在计算山前侧向补给量中的应用

在计算山前侧向补给量的方法中,最常用的就是达西断面法,但达西断面法需要获取较多的参数,对于山前无钻孔或只有少量钻孔且水文地质研究程度较低的区域,很难采用达西断面法来计算得到山前侧向补给量。对于无法运用达西断面法但存在完整式截潜工程的山丘区,可以结合完整式截潜工程的截潜量利用水量均衡法计算山前侧向补给量。     

国际埃迪卡拉系年代地层学研究进展与发展趋势

埃迪卡拉系为国际地层表新增的新元古界最上部的系级年代地层单位，层型剖面被确定为南澳大利亚弗林德斯山脉依诺拉马河剖面，其底界点位（GSSP）选定为埃拉逖那冰成杂砾岩（Elatina diamictite）之上盖帽碳酸盐岩努卡利那组（Nuccaleena Formation）的下界（Gradstein et al．，2004；Knoll et al．，2004）。我国修定后的震旦系与埃迪卡拉系完全相当，底界以南沱冰碛岩之上盖帽碳酸盐岩的下界为界。本文综合国际地层委员会新元古代地层分会以及相关国家和地区近年来在埃迪卡拉系年代地层学领域研究的新进展、存在问题以及未来发展趋势作一概要介绍，以期引起国内晚前寒武纪地层古生物学者的广泛关注。     

"青藏高原南部空白区基础地质调查与研究"计划项目新成果、新进展

通过2004年度各相关图幅的大力工作，在基础地质、矿产和资源等方面取得了大量实际材料，综合研究区域构造．地层格架、青藏高原地质图和青藏高原南部火山岩及其地球动力学意义等，取得重要进展和新认识，在矿产资源、旅游和人文景观等方面也取得重要阶段性成果。     

微亮晶（臼齿）碳酸盐成因及其在元古宙地球演化中的意义

本文应用多种技术方法,对微亮晶碳酸盐岩的成岩作用及其成因从宏观至微观进行了分析。根据岩石矿物学、地球化学和有机地球化学等研究证明,它是早期成岩过程中,在超高压的大气 CO_2,水平急剧下降的转折期,快速石化作用形成的具等粒结构μm级的微亮晶方解石集合体。MT 碳酸盐岩微亮晶成岩作用有两种类型:一是主要发生在海底沉积软泥中,在其底基质软泥中经差异压实作用形成褶皱肠状及复杂形的 MT 构造;二是直接在海水中或重力流搬运过程中形成的微亮晶球粒(核)。简言之,MT 碳酸盐岩石是在地球早期浅海环境下,由于微生物自养作用形成的地球化学成因产物。微亮晶碳酸盐岩是约束古大气圈和古海洋环境变化的最灵敏标志。通过详测 MT 丰度值和编制地球古大气圈 CO_2水平演化模式等,在前寒武纪发现有太古宙末期、早元古宙末期、中元古宙中期和新元古宙早-中期四个 MT 碳酸盐岩发育高峰值期,证明全球古大气圈 CO_2水平发生过四次不连续性、跳跃式下降周期,直到晚新元古宙未,全球雪球事件的发生,导致了 MT 碳酸盐岩的消失。其后,才进入显生宙的 CO_2低水平状态。MT 碳酸盐岩具有重要的油气资源远景,应予以重视。     

黄骅坳陷歧北次凹古近系沙一下亚段地质体精细刻画

综合运用钻井、测井、地震等资料,将黄骅坳陷目前的勘探热点地区——歧北次凹的主要勘探目的层段,即沙一下亚段划分为4个四级层序和8个五级层序,建立了沙一下亚段高精度层序地层格架。结合属性提取和测井约束反演等地球物理方法技术,在高精度层序地层格架约束下对歧北次凹目标层内单个地质体进行多层次多角度的精细刻画,研究其空间展布,并剖析其内部结构特征,分析地质体的控制因素。研究发现:物源供给、断裂陡坡带及断裂转换带对地质体的发育具有重要的控制作用,最后提炼出地质体发育模式,为研究区隐蔽油气藏的勘探和开发提供科学依据。     

环境中硒形态分析方法的研究进展

硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础,其研究方法一般分为直接和间接法。本文总结了环境中硒形态的研究方法,特别是对环境样品中常用的硒形态分析技术——连续化学浸提技术作了全面详细的讨论,并综述了其它硒形态分析方法的最新动态。