华北大陆地壳─上地幔岩石学结构与演化

本文基于出露的前寒武纪变质岩系、中、新生代岩浆活动以及新生代玄武岩中上地幔包体的岩石学与地质压力计研究，结合地球物理测涤资料与高温高压下岩石中地震波传播速度的实验成果，提出了华北大陆三个地区（河北平原、太行－五台、鄂尔多斯）的地壳－上地幔岩石学结构，讨论了界面性质及其演化。在强调ｖ＿ｐ、ｖｂ、σ结构与岩石学结构共同约束的基础上，有效地识别了不同地区硅铝质陆壳在物质组成上的差异和上地幔低速层或矿物相转变等特征。本文提出壳－幔岩石学结构及其演化，密切地与陆壳主要形成时期的太古－早元古构造岩浆事件相关，又与显生宙构造岩浆事件对它的改造程度有关，壳－幔岩石学结构是我们追索大陆的构造性质及其演化的一个重要记录和科学依据。     

华北大陆地壳—上地幔岩石学结构与演化

本文基于出露的前寒武纪变质岩系、中、新生代岩浆活动以及新生代玄武岩中上地幔包体的岩石学与地质压力计研究，结合地球物理测深资料与高温高压下岩石中地震波传播速度的实验成果，提出了华北大陆三个地区(河北平原、太行一五台、鄂尔多斯)的地壳一上地幔岩石学结构，讨论了界面性质及其演化。在强调Vp、 Vs、a结构与岩石学结构共同约束的基础上，有效地识别了不同地区硅铝质陆壳在物质组成上的差异和上地幔低速层或矿物相转变等特征。本文提出壳-幔岩石学结构及其演化，密切地与陆壳主要形成时期的太古一早元古构造岩浆事件相关，又与显生宙构造岩浆事件对它的改造程度有关，壳-幔岩石学结构是我们追索大陆的构造性质及其演化的一个重要记录和科学依据。     

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩——岩浆底侵作用新证据

汉诺坝榴辉岩相石榴辉石岩捕虏体的产状、层状堆晶构造和粒状变晶结构，以及具有幔源成因的矿物学、REE地球化学特征和温压条件表明，其深部过程是由幔源岩浆底侵于上地幔顶部，形成镁铁质堆晶岩，再经榴辉岩相变质而成，它与下地壳底部的麻粒岩相镁铁质堆晶岩，提供了岩浆底侵作用和壳－幔过渡带存在的新证据。     

地球的物质运动与地幔热柱多级演化

地球是重力分异和热力对流的对立统一体。重力分异使地内重物质下沉、轻物质上浮，并分划成壳－幔－核结构圈层。核幔间巨大的温度差、压力差、粘度差和速度差的存在，导致源于“超临界层”的热物质流呈柱状上涌形成地幔热柱及其多级演化。由于地球圈层结构及其间的差异，分别在670km、100km深处，即核－幔界面上和岩石圈底部形成地幔亚热柱和幔枝构造。地幔热柱、地幔冷柱共同驱动幔壳运动，并控制着板块运动，形成复杂的大陆（大洋）动力学系统。这种动力学模式越来越得到地球物理学的证实。     

天然气中的幔源稀有气体

天然气为地球内流体的重要组成部分，天然气中幔源稀有气体是源于地球深部的地幔挥发分。文章以气体地球化学国家重点实验室有关研究为主，简要综述了此一领域的研究。氦的同位素３Ｈｅ／４Ｈｅ是幔源物质的重要判识指标，天然气中３Ｈｅ／４Ｈｅ值大于１．４×１０－６时，表明有相当数量的幔源挥发分加入到天然气中，它是地球构造活动性强，地幔挥发分可以沿一定断裂体系进入沉积壳层的指示。在一定程度上氩同位素４０Ａｒ／３６Ａｒ及氖同位素２０Ｎｅ／２２Ｎｅ值也可指示构造环境的特征。天然气中稀有气体研究反映了我国东部含油气区具有最活跃的构造环境，中部最稳定，西部次稳定。在东部活跃的构造背景下，造成了幔源挥发分较普遍地加入到沉积壳层天然气中，形成了中国东部发现的世界首例壳－幔复合型氦资源，形成了一批与幔源挥发分成藏有关的二氧化碳资源。东部地区也成为幔源甲烷可能富集成藏的重要区域。     

地球深部壳-幔边界的层束精细结构与物理属性研究

地球深部壳幔边界的介质结构和属性在地球内部圈层结构,特别是岩石圈结构与深层动力过程的研究中占有重要地位。这不仅由于它是地壳与上地幔的分界,而且它与深部物质的分异、调整及其深、浅物质的运移和耦合密切相关。研究结果表明:①通过地震宽角反射和近垂直反射波场效应可分辨其精细结构;②壳幔边界具有高低速相间的薄层、层束状多态结构;③来自壳幔边界复杂结构的地震反射波和宽角反射波具有明显的和各异的波场特征,并具有明显的动力学响应;④壳幔边界是一个主体由榴辉岩组构的化学界面;⑤给出了壳幔边界的广义模式。     

滇西地区深部构造特征及其对成岩-成矿的控制作用

滇西地区地处扬子板块与印度板块之间特殊地带,是西南三江复合造山带的重要组成部分。地球物理资料揭示该区深构造特征复杂:地壳呈相对稳定的三层结构,其内部存在不规则低速透镜体;莫霍面自北而南呈近东西向阶梯式逐渐抬升,形态上隆坳相间;壳-幔界面存在明显的壳-幔过渡带,软流层地幔具有多层次隆起现象。深浅部构造呈现明显的立交桥式多层架结构。深部构造与区域成岩成矿关系密切:空间上,岩体与成矿的集中区分布体现出受由幔坡带所推断的深大断构造所控制,并与壳内低速体和壳-幔混合带存在垂向上的对应关系。岩浆岩岩石组合、岩石学和地球化学特征反映岩浆形成于壳-幔混合带物质的部分熔融,而地幔流体上涌是激发壳-幔混合带发生部分熔融的重要因素。研究认为,滇西地区燕山晚期-喜马拉雅期所处的特殊构造部位及经历的区域构造动力体制时空转换是形成深部特殊地质结构的动力学条件,并是激发强烈壳-幔相互作用的重要前提。在壳幔相互作用过程中,大量地幔流体携带成矿物质经由深大断裂上升至壳-幔混合带,激发其部分熔融,形成原始岩浆;随岩浆上升和分异演化,在构造有利部位成岩成矿,由此形成区域成岩成矿的一体化特点。而软流层幔的多期次脉动式上涌则是导致成矿多期性的内在因素。     

裂谷盆地下的壳-幔结构及其成因机制讨论——以由近垂直反射地震剖面揭示的松辽盆地下的壳一幔结构为例

详细研究了七段、约130km长的近垂直反射地震剖面所揭示的松辽盆地下的壳一幔结构。松辽盆地之下壳一幔之间为相对厚的Moho过渡带。可分为薄Moho和透镜状Moho以及过渡型Moho，与之对应的壳一幔结构也有差异。松辽盆地的发育阶段明显地可分为断陷期、拗陷期以及夭折期，不同的壳一幔结构可能与松辽盆地不同的发育期存在密切联系。此外，通过对比，认为裂谷盆地区具有类似的特殊壳一幔结构。在裂谷区，壳一幔之间强烈相互作用，不同的地壳组成和裂谷形成的不同阶段是形成不同壳一幔结构的主要原因，而且它们之间具有成因上的联系，并与裂谷的形成阶段相一致。     

壳幔过渡层及其大陆动力学意义

根据地震测量结果,造山带常见一个P波传播速度介于典型地壳和典型地幔之间的圈层,称为壳幔过渡层。这个圈层在地球物质科学领域常常被解释为壳幔混合层,形成机制不十分明确。提供了另一种选择,认为壳幔过渡层实际上可能是幔源岩浆底侵作用和地壳分异作用的产物,其密度随压力的逐渐变化是其波速特征的主要原因,是区域岩石圈重力不稳定的标志;也可能是软流圈物质岩石圈化的结果,是区域岩石圈逐渐冷却的象征。这个模型可以更好地解释造山带岩石圈拆沉作用、壳幔物质交换和岩浆活动,因而壳幔过渡层的查明具有重要的大陆动力学意义。     

华北地区三类岩石圈的壳幔岩石学结构与化学结构及其大陆动力学意义

根据地质和地球物理特征表现出的岩石圈不连续，华北地区可区分出鄂尔多斯克拉通型、燕山-太行造山带型和华北平原裂谷型三类岩石圈。依据岩石学方法、壳幔演化模型、造山带形成过程以及地震波速与岩石化学成分之间的关系，建立了华北地区三类型岩石圈的壳幔岩石学结构和化学结构，讨论了不同岩石圈类型的壳幔物质结构、地壳和岩石圈地幔厚度的地质含义、岩石圈不连续在划分岩石圈单元中的作用及不同类型岩石圈形成的大陆动力学意义。     

云南西畴红石岩铅锌铜矿床喷流沉积成因的地球化学特征

西畴红石岩铅锌铜矿床是滇东南地区首次在远离岩体外围田蓬组中发现的一处大型矿床,根据矿床地质背景,系统分析了红石岩铅锌铜矿床的地球化学特征,认为红石岩铅锌铜矿床的成矿元素具有明显的垂直和水平分带,容矿围岩的常量元素数据投影落入到热水沉积岩区域内,微量元素变化规律反映出与现代大洋热水沉积物相似的特点,稀土元素具有轻稀土富集的右倾特征,总量变化较大,但铅锌铜矿层中的稀土元素总量明显低于围岩,平均为66.16,与产于加拿大沙利文矿山的条带状富电气石热液沉积岩（57.85）相近,由此认为红石岩铅锌铜矿床是在特定的古构造古地理环境内形成的喷流沉积型矿床。     

中国大陆壳内与上地幔高导层成因及唐山地震机理研究

文中首先给出了中国大陆上地幔高导层埋深图 ,对其物理成因作了解释。然后给出了中国大陆壳内高导层分布埋深图 ,因人们对壳内高导层的成因有多种看法 ,所以文中进行了讨论 ,并认为卤水成因说更有说服力。文中对壳内与上地幔高导层构造成因作了简要阐述。最后 ,由于壳内和上地幔高导层分布埋深与强地震的分布有密切的关系 ,所以作为实例 ,文中给出了唐山地区地壳结构 ,阐述了地壳内深部流体在地震中的作用 ,并给出了主要证据。     

东西构造带形成机制和有关问题的讨论

<正> 早在二十年代初期,李四光教授在研究中国和东亚各种类型构造体系的时候,就明确指出地壳表面存在着沿一定纬度分布的东西向构造带。以后又进一步讨论了它们长期发展的历史和它们在全球的规模。他从不同类型构造体系在地壳上分布和排列的规律,探索构造运动的起源,认为这些构造体系所表现的方向性显然与地球的旋转轴有一定的联系,它们的成生与地球自转角速度的变化密切相关,当地球自转角速度发生变化时,它的离心惯性力也随着发生变化,离心惯性力的水平分力推动着地壳的定向水平运动——经向和纬向水平运动。     

Earth fissures in Qinglong Graben in Yuncheng Basin,China

Qinglong Graben is located in southeastern Yuncheng Basin, China flanked by two north-east trending normal faults, where the geological condition is favourable for generating earth fissures. Since 1978, five earth fissures have formed in Qinglong Gaben. In the present work, a series of geological investigation consisting of site investigation, geological drilling and trench excavation was used to characterise and determine the reasons for the formation of the earth fissures. The site investigation indicated that the trend of the five earth fissures are parallel to the general strike of the normal fault, i.e., geological drilling and trench studies revealed that syn-sedimentary fault is the key reason for the formation of the earth fissures. Additionally, over-exploitation of groundwater and erosion process are important factors in the development and expansion of the earth fissures in Qinglong Graben. The earth fissures forming process in Qinglong Graben can be divided into three stages: the regional extension first caused normal faults under the surface, and then the pumping action of excessive groundwater induced the normal faults propagate to the surface, and finally the erosion promoted the formation of the current earth fissure.     

浅谈冲积型砂金矿床成矿模式——以陕西月河砂金矿床为例

本文通过对砂金矿床形成过程的分析认为:在地壳局部下沉过程中,砂金在水等强应力作用下,与砾石、砂一起进入沉积盆地,形成砂金的中间储存体;随着地壳的间歇性上升,在蛇曲河流的作用下由于砂金与砾石的运动规律相仿,故和砾面一起被保留在河流冲刷面上的河床滞留砾石沉积中。当地壳多次间歇性上升后,使砂金中间储存体中分散的砂金集中富集在河床滞留砾石层中,从而形成砂金矿床。     

行星地球不均一成因和演化的理论框架初探

地球是太阳系的一部分 ,研究地球的成因和演化必须要与太阳系的形成结合起来。文章在综合最新的地球化学、地球物理和天体化学研究资料的基础上 ,对地球的不均一成因进行了理论上的推导。对星子学说、地球的多阶段堆积模型和地球化学不均一性以及它们的相互关系进行了论述 ,从行星演化的角度阐述地球不均一成因的理论框架。根据行星起源的星子学说 ,以及天体化学、地球化学和深部地质地球化学和地球物理资料的多重限制 ,行星地球的增生经历了两个主要阶段 ,即原地球的形成阶段和晚期星子堆积形成上地幔镶饰层阶段。早前寒武纪岩石的铅、钕、氧同位素的研究表明 ,在地球形成的初期就存在化学不均一性 ,而这种不均一性很可能代表初始堆积星子化学组成的差异     

DEVELOPMENT OF THE EARTH AND ITS TECTOGENESIS

It is assumed that the earth having been formed in a cold state was warmed up by radioactive heat. Its further evolution was determined by differentiation of its constituent material through successive smelting from the mantle of relatively light components and subsequent displacement upward. The most intensive differentiation in the upper “layer” (evidently at depths of from 100 to 200km) causes strong vertical movements of the crust. After that is exhausted slower differentiation of the deeper “layer” (evidently at depths of from 200-300 km) is manifested on the surface in slow oscillatory movements forming platforms. Further heating activates the material of much deeper layers (as deep as 900 km) and causes large masses of basalt to rise to the surface. This ascent of basic material induces post-platform activity (observed in Central and East Asia), extrusions of plateau basalts and, filially, destruction of the continental crust through melting, metasomatic replacement and dissolution into the large volume of superheated basalt. As a result of destruction of the continental crust, large grabens, mediterranean seas and ocean basins have been formed. The development of tectonic processes is profoundly influenced by 1) the formation of deep faults in the crust and upper mantle which determine the routes of material distribution and 2) by the “the -lid-on-the-kettle-with-boiling-water” phenomenon. The last involves periodical accumulation of heat at depth, expansion of the mantle, the opening of deep faults, and quick removal of heat to the surface, together with heated material, along the faults. The periodicity of tectogenesis may be connected with this mechanism. It is assumed that up to now the earth has been warming up. Traces of tension of the crust accompanying the process of formation and expansion of the oceanic deeps are therefore considered to be an expression of a more general tension of whole crus and the upper mantle of the expanding earth. The expansion process expressed in the opening of defaults and uplift of deep-seated material to the surface along faults may be nonuniform, affecting some regions earlier than others, which causes the simultaneous existence of several regions in different stages of development. The author accepts the idea of deep-seated origin of sea-water, which rises from the mantle during subsidence of the oceanic basins and destruction of the continental crust. The author divides the history of the earth into two partly overlapping stages: granitic and basaltic. — Auth English summ.     

黑龙江省拜泉地区典型黑土剖面元素地球化学特征及其环境指示意义

地表中元素的地球化学行为与自然环境密切相关,土壤中元素分布的变化记录了其形成时的环境特征.以拜泉地区典型黑土剖面为对象,对其常量、微量元素的分布规律及其蕴含的环境信息进行研究,探讨了研究区土壤剖面风化程度及剖面形成过程中气候演化特征.结果表明,拜泉土壤剖面常量元素含量除SiO₂和Na₂O外,总体上高于东北平原平均值;化学蚀变指数（CIA）平均值为58,硅铝铁率（Saf）值较高,属于弱风化强度.植物生长所必需的微量元素N、P、S、Mn、B、I、Ge、Se和Mo等在温暖气候条件下,在表层和淀积层积累,含量较高,在淋溶层和母质层含量较低;寒冷干燥条件下,在表层积累.金属微量元素与Fe元素具有较强的相关性,说明其垂向组分不仅受气候条件控制,同时受常量元素控制.常量元素迁移规律表明,剖面腐殖层土壤成熟度高,成土过程中以温暖湿润气候为主;淀积层可能处于脱Na、Ca阶段,成土过程中气候相对寒冷干燥.     

贵州遵义二叠纪锰矿地球化学特征与沉积环境分析：以遵义谢家坝富锰矿床为例

为分析贵州遵义二叠纪锰矿的沉积环境,对谢家坝锰矿床进行常量元素、微量和稀土元素地球化学研究。研究认为：谢家坝锰矿赋存于茅口组顶部含锰岩系中,可分为下矿层豆状、角砾状菱锰矿、似层状菱锰矿,以及上矿层碎屑状、块状菱锰矿的二元结构矿石类型组合,可广泛代表遵义锰矿的矿石特征。谢家坝锰矿上下矿层之间主量元素和稀土元素含量差异较大,常量元素SiO2、TiO2、S、Fe2O3含量上矿层均大于下矿层,MnO、MgO与 Al2O3之间均呈负相关关系;上矿层Fe/Mn值较高,属高Fe低P型锰矿,而下矿层Fe/Mn值较低,属中低Fe低P型锰矿。上矿层稀土元素PAAS标准化配分后呈现较明显的重稀土亏损、弱的轻稀土富集、右倾配分的特征,具有弱的Ce正异常,类似海底铁锰结核稀土元素特征;下矿层呈现弱的中稀土富集,轻、重稀土亏损,弱的帽式分配特征,具明显的Ce负异常,类似典型深部海水沉积稀土元素特征。微量元素Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）、AU等沉积环境古氧相分析指标和稀土元素PAAS标准化配分模式指示,谢家坝锰矿下矿层是在贫氧-厌氧条件下Mn2+与CO32-直接形成菱锰矿,上矿层在常氧-贫氧环境下Mn3+、Mn4+以氧化物或氢氧化物形式沉淀。     

安宁系的时代、成因类型和环境

本文对我国新生代地层中颇具争议的安宁系进行了综合对比分析,确认安宁系位于中新统咸水河底砾岩之上,早更新世初黄河阶地砾石层之下,为中新世中期至上新世沉积。沉积构造、粒度和石英砂表面特征等一致表明,安宁系是与干热气候相应的风砂活动的产物。安宁系及与之同时并存的中国东部风成红土说明,第三纪晚期中国大陆已存在沙漠-风成红土的分异格局。推测第三纪晚期,兰州附近地区处于副热带北侧,西风带南缘,半干旱草原至干旱荒漠草原环境。