台湾利吉混杂岩中蛇纹岩伴生碳酸盐岩地球化学特征及其成因分析

随着全球气候变暖,生命元素C在地球各个系统的循环受到了越来越多的关注,俯冲带是地表C和深源C循环的重要场所,发育于俯冲带的蛇纹岩伴生碳酸盐岩和渗漏流体对生命的起源及全球C循环研究具有重要意义。台湾东部(简称台东)海岸山脉新生代利吉混杂岩中发育具有沉积特征的蛇纹岩碎屑角砾岩及具有较轻C同位素组成的伴生碳酸盐岩,其成因可能与马里亚纳弧前海底蛇纹岩泥火山和自生碳酸盐岩相似。本研究对台东3个蛇纹岩出露点发育的碳酸盐岩脉进行岩石学、矿物学及地球化学分析,探讨蛇纹岩伴生碳酸盐岩脉的成因。台东利吉蛇纹岩角砾碎屑岩伴生的碳酸盐岩,发育泥微晶团粒、凝块以及放射纤维状方解石和草莓状黄铁矿,总有机碳含量较高(0.11%～0.25%),可能与微生物介导的CH₄厌氧氧化作用有关。利吉桥头剖面蛇纹岩巨砾中的方解石脉δ¹³C为-17.8‰～0.7‰,十三领碳酸盐岩δ¹³C为-12.8‰～-10.7‰,指示碳源很可能包括无机成因CH₄的氧化与海水源碳的混合。虎头山蛇纹岩角砾中方解石脉δ¹³C为-3.4‰～2....     

台湾东部海岸山脉乐合弧前盆地层序:记录活跃斜向弧陆碰撞之构造演化

台湾东部海岸山脉弧前盆地层序由西侧的利吉混杂岩和东侧的残留弧前浊积层序组成,记录了北吕宋火山岛弧与欧亚大陆边缘碰撞的构造演化。在海岸山脉中段,利吉混杂岩不仅分布于乐合弧前盆地西侧,也出露于残留弧前层序中央。本文通过野外地质调查及微体化石研究,论述乐合弧前盆地内各地层单元的时空展布特征及其构造控制机制。综合浮游有孔虫与钙质超微化石研究结果,利吉混杂岩泥质基质可限定在早上新世4.3~3.4 Ma内,而残留弧前浊积层序沉积在晚上新世3.4~3.0 Ma,说明利吉混杂岩不是与残留弧前浊积层序同时异相的滑塌堆积,出露于盆地中心的利吉混杂岩也不是沉积于向斜轴部的最年轻地层。在乐合弧前盆地,年老的利吉混杂岩总体上分布于年轻的残留弧前层序西侧,该地层展布特征类似于台湾东南海域北吕宋海槽内受向东背冲构造控制的花东海脊–残留弧前盆地。这说明乐合弧前盆地早期沉积层序在不晚于3.4 Ma时同样受到背冲构造的控制,被变形抬升为花东海脊地形高区。而位于东侧的残留弧前盆地在3.4~3.0 Ma间继续沉积正常浊积层序。乐合弧前盆地的地层展布特征不仅记录了初期弧陆碰撞阶段的向东背冲构造,也记录了成熟期弧陆碰撞阶段的向西逆冲构造。在成熟期弧陆碰撞阶段,花东海脊被进一步向西剪切为利吉混杂岩,残留弧前层序及火山岛弧向西逆掩于利吉混杂岩之上,形成海岸山脉。由于河流的侵蚀作用使得部分利吉混杂岩以构造窗的方式出露于盆地中心。     

台湾南部恒春半岛垦丁混杂岩的成因及其构造意义

垦丁混杂岩出露于台湾南部恒春半岛中新世增生楔内,长约20 km,宽最大可达1 km,呈北西-南东向狭长带状分布,大致平行于马尼拉海沟北段,其分布特征类似于与俯冲板块边界相关混杂岩的特征,因此垦丁混杂岩成因的确定对于了解台湾造山带结构及构造演化历史具有重要意义。关于垦丁混杂岩成因,目前主要分为沉积(olistostrome)成因和构造成因两大观点。通过野外观察,垦丁混杂岩的泥质基质普遍发生强烈的剪裂作用,鳞片状结构大量发育,基性或超基性的外来岩块夹杂其中。此外,在垦丁混杂岩内还发现香肠化的砂岩块、由泥质基质充填的脉体及砂岩表面的水压破裂等构造现象。这些现象均反映垦丁混杂岩为构造成因而非沉积成因。垦丁混杂岩体原形成于增生楔底部,并受到一定的高压及应力剪切作用,之后随同卷入的外来岩块及连续沉积地层块体一起沿着马尾逆断层出露于地表浅部,代表南海洋壳向东俯冲于菲律宾海板块之下形成的构造混杂堆积岩体。     

再论台湾造山带构造格架与演化过程SCIEI北大核心CSCD

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。     

大陆俯冲隧道板片-地幔楔界面反向流体交代作用:西阿尔卑斯造山带超高压变质白片岩的地球化学证据

前人对深俯冲板片释放熔/流体交代地幔楔形成弧岩浆源区的过程和机制已得到充分认识,然而对地幔楔岩石能否脱水交代深俯冲地壳并不清楚.在对欧洲西阿尔卑斯造山带Dora-Maira地体白片岩的地球化学研究中,首次发现地幔楔交代岩能够脱水反向交代深俯冲地壳岩石,从而极大影响俯冲地壳的地球化学组成.结合白片岩和围岩的全岩地球化学特征以及锆石学结果,查明了白片岩的原岩为S型花岗岩,澄清了关于Dora-Maira白片岩原岩属性的长期争议.在此基础上,发现白片岩中变质锆石相对残留岩浆锆石δ18O值显著降低,指示原岩形成后受到低δ18O变质流体的交代作用.白片岩具有高温岩石中最高的δ26Mg值达0.75‰,显著高于围岩变花岗岩,指示交代流体具有重Mg同位素组成.基于地球主要岩石储库的Mg同位素组成,推测交代流体来自俯冲隧道中富滑石地幔楔蛇纹岩在弧下深度的脱水分解,而这些地幔楔蛇纹岩是新特提斯洋壳在弧前深度变质脱水产生的流体与地幔楔浅部橄榄岩反应形成.这些结果不仅提供了利用Mg-O同位素示踪俯冲隧道中流体来源的新思路,也提供了地幔楔蛇纹岩来源流体反向交代深俯冲地壳岩石的首个典型实例.这种反向交代不仅极大改变了深俯冲地壳的地球化学组成,而且对弧岩浆岩重Mg同位素成因具有重要意义.      

台湾东部海岸山脉对弧陆碰撞的响应

台湾岛位于欧亚板块和菲律宾海板块的交界处,处在马尼拉海沟和琉球海沟两个方向相对的俯冲带的转换位置.由于从中新世以来吕宋岛弧与欧亚大陆斜向碰撞(弧陆碰撞)形成了今日台湾构造格局,特有的构造地质环境和正在进行中的块体增生使其成为地质学家的研究热点.针对吕宋岛弧海岸山脉段对弧陆碰撞的响应,本文综述了近年来海岸山脉年代学、地球化学、构造地质和利吉混杂岩等方面的研究成果,对海岸山脉的快速隆升和剥蚀特征进行了总结,并在此基础上指出了目前海岸山脉地质研究工作中存在的主要问题,提出今后的研究方向应集中在利吉混杂岩的形成机制、花东海盆洋壳性质和利用海岸山脉凝灰岩进行弧陆碰撞发展过程研究等几个方面.     

俯冲带结构演变解剖与研究展望

俯冲带作为板块构造最为重要的标志之一,是地球最大的物质循环系统,被称为“俯冲工厂”.俯冲作用是驱动和维持板块运动的重要动力引擎.一个完整的俯冲带发育海沟、增生楔、弧前盆地、岩浆弧、弧后盆地（或弧背前陆盆地）等基本构造单元.在一些特殊情况下（如洋脊俯冲、年轻洋壳俯冲、海山俯冲）,则可形成一些特殊的俯冲带结构（如平板俯冲、俯冲侵蚀）,导致岩浆弧、增生楔、弧前盆地等不发育甚至缺失.俯冲大洋板片可滞留于或穿越地幔过渡带进入下地幔甚至到达核幔边界,把地壳物质带入到地球深部,并通过地幔柱活动上升到浅部.俯冲带是构造活动强烈的区域,存在走滑、挤压、伸展等变形及其构造叠加.俯冲带海沟可向大洋或大陆方向迁移,岛弧及增生楔等也随之发生迁移,使俯冲带上盘发生周期性挤压和伸展,形成复杂的古地理格局.微陆块、岛弧、海山/洋底高原等地质体在俯冲带发生增生时,可阻塞先存的俯冲带,造成俯冲带跃迁或俯冲极性反转,在其外侧形成新的俯冲带.俯冲带深部精细结构、俯冲起始如何发生、板块俯冲与地幔柱的深部关联机制等是当前俯冲带研究中值得关注的前沿问题.开展俯冲带地球物理深部探测、古缝合带与现今俯冲带对比研究、俯冲带动力学数值模拟是解决上述科学问题的重要途径.      

大陆中洋壳俯冲增生杂岩带特征与识别的重大科学意义

大洋或弧后洋盆俯冲增生是大陆地壳增长的主导地质作用.重建大陆中消亡的洋地层岩石组合序列是当代大陆动力学和地学研究的重大前沿.洋壳消减杂岩带的厘定是洋板块地质构造重建乃至全球大地构造研究之纲,是理解区域大地构造形成演化及动力学的核心.俯冲增生杂岩带的基本特征:(1)俯冲增生杂岩带物质组成的共性是:以强烈构造变形洋底沉积的硅质岩-硅泥质岩-粉砂岩、凝灰岩;弧-沟浊积岩等为基质;以洋岛-海山灰岩-玄武岩及塌积砾岩,洋内弧残留岩块,超镁铁质蛇绿岩、绿片岩、蓝片岩等为岩块.(2)变形样式:同斜倒转冲断叠瓦构造、增生柱前缘重力滑动构造以及泥质岩的底辟构造;增生楔前缘变形和增生形式受控于大洋或弧后洋盆的规模和洋壳的俯冲速度,也取决于陆缘碎屑供给量及洋底沉积厚度和岩性.(3)宽度和厚度:厚常达几千米,宽达几十公里至数百公里,延长上千公里,是洋壳俯冲消亡过程洋盆地层系统及陆缘沉积物加积的结果.(4)形成机制:是大陆碰撞前大洋(或弧后洋盆)岩石圈俯冲消减的产物.结合带中的早期俯冲增生杂岩带往往卷入晚期的构造混杂作用.     

古溶洞控矿构造在青藏高原中部的发现及意义——以茶曲帕查铅锌矿床为例

青藏高原中部茶曲帕查矿区铅锌矿化与张性碳酸盐岩角砾伴生。钻孔资料揭示,该套角砾岩在平面上、垂向上分布无规律,露头表现为杂乱堆垛,角砾空隙间常充填泥质物,与泥质物接触部位发育同沉积变形,说明角砾为古溶洞内坍塌形成。茶曲帕查矿区古溶洞内含有坍塌灰岩角砾和泥质充填物,分别发育不同形式的铅锌矿化。溶洞的形成很可能与地下水对碳酸盐岩的溶蚀有关,坍塌发生在早中新世,与五道梁组沉积同时发生。古溶洞成矿作用在青藏高原中部的提出,对认识该区矿床成因、区域铅锌找矿模式等方面均具有重要意义。     

硼的地球化学性质及其在俯冲带的循环与成矿初探

硼是广泛应用于化工、农业、材料科学及核工业领域的重要元素。硼与氢的核聚变反应是未来具备运用潜力的清洁能源。硼作为典型的亲石元素,是高度不相容元素。硼元素容易富集于蚀变洋壳及蛇纹石化地幔橄榄岩中。而在板块俯冲过程中,由于硼具有强的流体活动性,会优先赋存于流体中。因此,当蛇纹石化的大洋岩石圈及覆于其上的沉积物在俯冲过程中发生脱水,这使得弧前地幔楔发生大规模的蛇纹石化。此时大量硼元素很可能随俯冲流体释放并封存于弧前地幔楔中。目前已发现的超大型硼矿床主要位于聚合型板块边缘,尤其土耳其拥有世界上最大的硼酸盐储量。我们推测这些矿床的形成基础条件之一可能与弧前高度蛇纹石化的地幔楔有关。尤其是在洋 陆俯冲环境,弧前蛇纹岩或蛇绿混杂岩首先通过俯冲侵蚀再循环到火山弧岩浆中,使得岩浆更富集硼。随后弧火山喷发大量富硼的火山岩、岩浆热液及水气。在岩浆冷却过程中,硼元素析出、沉淀于火山表面,并伴随风化、侵蚀过程汇聚至碰撞造山带的封闭湖盆之中。此外,干冷的气候条件下也进一步促进了硼的成矿。我国具有形成大型、超大型硼矿的地质条件,应加大研究及探勘力度,并适当购买硼作为战略储备。     

Origin of the serpentinites in the Lichi mélange,eastern Taiwan,China: implication from petrology and geochronology

Lichi mélange, located in the southern coastal range, eastern Taiwan, China, is a typical tectonic mélange of the plate’s boundary zone between the Eurasian Plate and the Philippine Sea Plate. It formed during the collision of the Luzon arc with the Eurasian Continent (arc-continent collision). It is composed of sandstone and/or mudstone matrix and many kinds and sizes of rock fragments, including some sedimentary rocks, volcanic rocks and a few metamorphic rocks. The serpentinite is one of the common fragments in the Lichi mélange. By the petrographic characteristics and the zircon U-Pb chronology analyses, protolith of the serpentinite is peridotite, the age is 17.7 ± 0.5 Ma. Taking the tectonic background into account, it is inferred that the serpentinite (serpentinised peridotite) come from the forearc basin (the North Luzon Trough) and was taken into the mélange by a second thrust westwards. The origin of the serpentinite in Lichi mélange is helpful to understand the formation of the Lichi mélange and can provide reliable detailed information for the study of the arc-continent collision orogenic activity in and offshore Taiwan.     

The Lichi Mélange in Coastal Range, eastern Taiwan: its origin, mechanism and evolution

Marine surveys show that the submarine Huatung Ridge extends northward to the Lichi Mélange in the southwestern Coastal Range, suggesting that formation of the Lichi Mélange is related to the arcward thrusting of the forearc strata in the western part of the North Luzon Trough during the active arc-continent collision off southern Taiwan. New seismic survey along 21oN transact across over the North Luzon Trough in the in-cipient arc-continent collision zone further reveals that the deformation of the Huatung Ridge occurs soon after the sedimentation in the western forearc basin, while the sedimentation is continuous in the eastern part of the remnant North Luzon Trough until the complete closure of the forearc basin approaching to SE Taiwan. This suggests that the sequence in the Huatung Ridge can just be coeval to the lower sequence of the remnant forearc basin strata. Multiple lines of new evidence, including micropaleontology, clay mineralogy and fis-sion track analyses along the Mukeng River and its tributary key sections, are used to test this thrusting forearc origin hypothesis of the Lichi Mélange.     

新疆南天山开都河火山岩地球化学特征、锆石 LA-ICP-MS年代学及其意义

位于塔里木-卡拉库姆板块与伊犁-哈萨克斯坦板块之间的南天山造山带是最具代表性的造山带之一,其中发育一条不完整的蛇绿岩带——南天山南缘库勒湖-科克铁克达坂蛇绿岩带,暗示古缝合线的存在。该蛇绿岩带北面的开都河水电站泥盆纪地层中发育一套中酸性火山岩(包括熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩和安山岩等),属于碱性-钙碱性系列,A/CNK值在0.82~1.31之间;该套岩石整体REE含量较高,轻重稀土元素分异显著,轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,并具强烈的Eu负异常。对熔结凝灰岩中岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得其结晶年龄为393.1±3.4 Ma,与中泥盆统(D2)萨阿尔明组一致。岩石地球化学研究表明,安山岩可能来自于玄武岩分离结晶;熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩来自于上地壳部分熔融。推测其形成机制是:库勒洋盆在中泥盆世向北俯冲消减过程中释放出流体,导致地幔楔发生部分熔融并形成玄武质岩浆,部分玄武质岩浆结晶分异形成安山岩,随着俯冲持续和地壳不断加厚,玄武质岩浆对上部地壳加热使得其发生部分熔融形成酸性母岩浆,并最终喷发至地表形成熔结凝灰岩和含晶屑酸性玻璃质熔岩。     

西藏尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区火山岩年代学及地球化学

尕尔穷-嘎拉勒铜金矿集区是班-怒结合带南部的重要矿集区.矿集区内发育大面积火山岩, 利用锆石U-Pb年代学方法, 首次精确测定了研究区内不同地层中火山岩年龄, 并结合其岩石地球化学特征探讨了其形成构造背景.研究表明, 区内朗久组火山角砾岩成岩年龄为141.7.0±0.47 Ma(MSWD=0.43), 多爱组流纹岩年龄为136.80±0.48 Ma(MSWD=0.79), 形成时代为早白垩世初期, 属于班公湖-怒江洋南向俯冲的岩浆作用响应; 原定多爱组火山角砾岩(GE火山角砾岩)年龄为85.20±0.53 Ma(MSWD=3.40), 形成时代为晚白垩世, 不属于早白垩世多爱组产物, 属于洋盆消亡后羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚阶段的火山作用产物, 晚于尕尔穷铜金矿的成矿年龄(86.87±0.50 Ma).岩石地球化学特征表明, 区内火山岩均具有相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE), 而亏损Ta、Nb、Yb、Ti等高场强元素(HFSE)的特征, 显示出弧火山岩特性.结合区域已有火山岩研究资料表明, 在班公湖-怒江洋南向俯冲过程中, 从早白垩世初至中晚期均有比较连续的火山作用, 持续时间约为30 Ma(140~110 Ma); 在班公湖-怒江洋盆消亡后的羌塘陆块与冈底斯陆块汇聚晚阶段, 又伴随有晚白垩世火山作用的发生, 该期火山作用与区内成矿岩体年龄相当, 可能为同一岩浆系统的产物. 关键字: 火山岩; 班公湖-怒江特提斯洋; 俯冲; 碰撞; 尕尔穷-嘎拉勒矿集区; 地球化学.      

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原中部狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带（简称SYMZ）位于班公湖-怒江缝合带与雅鲁藏布江缝合带之间,其构造属性存在很大争议,制约了对青藏高原多岛弧盆系构造演化的理解.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了该蛇绿混杂岩带的地质特征,讨论了其构造演化过程.一系列新资料及新认识表明SYMZ是分割北拉萨地块和中拉萨地块的一条独立的蛇绿混杂岩带,是特提斯构造域多岛弧盆系的组成部分.在狮泉河、拉果错、阿索、永珠、凯蒙等地发育比较典型的蛇绿岩组合,高精度年代学数据指示洋盆主体发育于178~160 Ma,比班公湖-怒江洋盆主体发育时限（188~162 Ma）要晚10 Ma左右,阿索一带蛇绿岩残片记录洋盆一直持续到113 Ma.SYMZ侏罗纪基性岩具有MORB型（洋中脊玄武岩）和IAT型（岛弧拉斑玄武岩）火山岩的地球化学性质,属于洋内弧型和洋中脊型蛇绿混杂岩;早白垩世基性岩具MORB和火山弧玄武岩的双重特性,指示其很可能形成于SSZ的构造环境,不同于同时期班公湖-怒江特提斯受地幔柱热点影响的洋盆性质.同时,在拉果错、永珠、凯蒙等地区识别出侏罗纪前弧玻安岩及玻玄岩系列,一致指示SYMZ洋壳发生过洋内俯冲.在此基础上,结合区域地质资料,构建了SYMZ特提斯洋的时空格架及构造演化历史,认为经历了晚三叠世-早侏罗世洋盆裂解-扩张、中-晚侏罗世洋内俯冲、早白垩世俯冲消减和早白垩世末期洋盆消亡四个阶段,为特提斯洋的构造演化及大地构造过程再造提供了重要的地质学证据.      

A synthesis of the geologic evolution of Taiwan

The island arc of Taiwan is composed of Cenozoic geosynclinal sediments more than 10,000 m thick, lying on a pre-Tertiary metamorphic basement. Pleistocene to Miocene andesitic islands surround the main island and are related mostly to arc magmatism. The Penghu Island Group in the Taiwan Strait is covered with Pleistocene flood basalt. Neogene shallow marine clastic sediments are exposed mainly in the western foothills with Pleistocene andesitic extrusives at the northern tip and the northeastern offshore islands. A thick sequence of Paleogene to Miocene argillitic to slaty metaclastic rocks underlies the western Central Range and forms the immediate sedimentary cover on the pre-Tertiary metamorphic complex to the east, which represents an older Mesozoic arc-trench system. The Coastal Range in eastern Taiwan is a Neogene andesitic magmatic arc, including also a large variety of volcaniclastic and turbiditic sediments. Cenozoic Taiwan is the site of arc-continent collision where the Luzon arc on the Philippine Sea plate overrides the Chinese continental margin on the Eurasian plate. East and northeast of Taiwan, the polarity of subduction changes whereby the oceanic Philippine Sea plate is subducting beneath the Ryukyu arc system on the Eurasian plate. Continent-arc collision in Taiwan island is anomalous and may occur in a broad belt of deformation rather than along a well-defined plate boundary or subduction zone.     

西南天山阔克萨彦岭地区巴雷公地幔橄榄岩成因及其地质意义

巴雷公蛇绿混杂岩位于西南天山阔克萨彦岭地区, 代表了南天山古生代洋盆的洋壳残片.通过其中的地幔橄榄岩进行详细的地球化学研究, 分析其岩石成因及其形成环境.主量和微量元素特征显示巴雷公蛇纹石化橄榄岩Ti, Al含量低, Cr (1604~3863), Ni (1719×10-6~2375×10-6) 和Mg#值(0.90~0.92) 高; 样品的稀土强烈亏损(ΣREE=0.28×10-6~0.35×10-6, Yb=0.1~0.11×CI), 呈宽缓的U型REE配分模式; 原始地幔标准化蛛网图显示, 强烈富集Rb、U和Sr, 从LILE (Cs、Rb、Ba、U、K和Sr) 到HREE, 元素含量自左向右随不相容性的逐渐降低, 呈右倾标准化微量元素配分型式; 橄榄岩熔融程度在20%~25%之间, 为俯冲带氧化条件下的熔融残留物.上述特征显示了俯冲板片流体与俯冲带上地幔楔物质的相互作用, 具有俯冲带型地幔橄榄岩特征.结合区域新获得的资料, 指示了南天山早古生代洋盆为一成熟的大洋, 早古生代曾发生过洋内俯冲作用.巴雷公蛇纹石化橄榄岩可能产生在南天山古生代洋内俯冲作用中的大洋岛弧的弧前地幔楔部位.      

东昆仑古特提斯构造带中的原特提斯记录:来自苦海镁铁质岩块的证据

研究苦海地区是否发育原特提斯洋盆有助于揭示阿尼玛卿构造带和秦岭勉略构造带是否具有相似的演化过程,确定"秦-祁-昆"原特提斯洋的南界.产出于苦海地区的镁铁质岩构造就位于上古生界强片理化浊积岩中,显示出混杂特征.LA-ICP-MS锆石年代学研究显示该地区雪穷辉长岩块结晶年龄为610~630 Ma,雅日玄武安山岩结晶年龄约为504 Ma.微量元素和同位素地球化学分析表明,雪穷镁铁质岩浆起源于大陆岩石圈地幔,未受到地壳混染,形成于板内环境,雅日镁铁质岩浆起源于受俯冲沉积物产生的流体交代的地幔楔,源区受到一定地壳混染,形成于俯冲环境,反映秦昆结合地区存在早古生代大洋的俯冲-增生作用.结合区域资料,阿尼玛卿构造带和勉略构造带都有新元古代晚期至早古生代的大洋物质记录,表明这一时期阿尼玛卿和勉略构造带有可对比性,原特提斯洋的南界达到阿尼玛卿和勉略构造带.      

Dynamic subsidence of Eastern Australia during the Cretaceous

During the Early Cretaceous Australia's eastward passage over sinking subducted slabs induced widespread dynamic subsidence and formation of a large epeiric sea in the eastern interior. Despite evidence for convergence between Australia and the paleo-Pacific, the subduction zone location has been poorly constrained. Using coupled plate tectonic–mantle convection models, we test two end-member scenarios, one with subduction directly east of Australia's reconstructed continental margin, and a second with subduction translated ~ 1000 km east, implying the existence of a back-arc basin. Our models incorporate a rheological model for the mantle and lithosphere, plate motions since 140 Ma and evolving plate boundaries. While mantle rheology affects the magnitude of surface vertical motions, timing of uplift and subsidence depends on plate boundary geometries and kinematics. Computations with a proximal subduction zone result in accelerated basin subsidence occurring 20 Myr too early compared with tectonic subsidence calculated from well data. This timing offset is reconciled when subduction is shifted eastward. Comparisons between seismic tomography and model temperature cross-sections, and an absence of subduction zone volcanism in eastern Australia in the Early Cretaceous provide support for the back-arc basin scenario.