对次点火山岩中地幔包体的研究揭示大洋岩石圈在俯冲消减前的交代作用

<正>次点火山(petit-spot volcano)是指远离大洋中脊和地幔柱的大洋板块在即将进入俯冲带之前,由于板块的弯曲引发部分熔融所导致的局部海底火山作用。次点火山有时夹带有来自深部岩石圈的包体和捕虏晶,是了解大洋岩石圈深部物质组成的重要信息载体。次点火山自从在日本外海发现以来,在智利,汤加及巽他等俯冲带外围     

地球科学研究进展

1　大洋中脊1 1　海底热水海底热水是 2 0世纪地球科学最大发现之一。 196 6年首先发现于红海。 1977年美国Ａｌｖｉｎ潜水艇在东太平洋中脊北纬 2 1°发现有 35 0℃热水喷流。之后 ,在大洋中脊、弧后盆地和盆地中沉积物脊均有发现 ,已达 10 0多个 ,尤以大洋中脊最多。例如 ,快速扩张的太平洋ＥＰＲ中脊的北纬 9°～ 2 1°的一系列活动点和靠近美国西岸的ＪｕａｎｄｅＦｕｃａ脊 ,以及以慢速扩张著称的中大西洋中脊的北纬 2 3°～ 37°5 0′的多个热水喷流点。大洋总放热量约为 2 7× 10 2 0 Ｊ/ａ,估算大洋中脊热水放热量约为 6 3× 10 1…     

奥菲奥岩(OphiOlites)——第一届潘诺斯野外会议

第一届潘诺斯野外会议于1972年9月14日-24日举行,共有九个国家的55名地质学家参加.会议涉及有关奥菲奥岩形成的岩石学和构造关系等问题.近年来板块构造模式赋于奥菲奥岩石系列以新的含义,认为它是代表产生于大洋中脊的大洋壳,有时混杂到大陆边缘或盖层之中.这些古老大洋岩石圈的残屑可能和长期以来地质工作者们所称的"奥菲奥岩"类似.     

石榴子石捕掳晶揭示洋中脊地幔的再富集过程

正大洋中脊的减压熔融是产生洋壳和大洋岩石圈地幔的场所。一般而言,洋脊处玄武岩熔体并不是被完全抽离的,残留在洋脊轴部的熔体会交代周边的大洋岩石圈地幔,使其具有较为富集的微量元素分配特征。然而,类似的富集过程在远离洋中脊轴部(offaxis)的区域是否会发生还不清楚。针对这个问题,最近瑞士洛桑大     

西藏改则县拉果错蛇绿岩构造属性:来自岩石学、地球化学、年代学及Lu-Hf同位素的制约

拉果错蛇绿岩是狮泉河-阿索-嘉黎蛇绿岩带中出露最完整的蛇绿岩组合之一,对恢复和反演该缝合带所代表洋盆演化具有重要意义。然而,目前拉果错蛇绿岩的成因及构造环境还不清楚,时代也存在争议。选择拉果错蛇绿岩中的斜长花岗岩和堆晶辉长岩作为研究对象,开展了野外勘查及剖面的测制,以及地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素研究,并结合区域地层、岩浆岩等相关资料,探讨了拉果错蛇绿岩的构造属性。拉果错斜长花岗岩和辉长岩野外呈整合接触,地球化学特征表明二者具有同源性,具有与E-MORB(富集大洋中脊玄武岩)相似的稀土元素配分形式和微量特征;Lu-Hf同位素显示岩浆源区为亏损地幔,由多种组分组成,可能来源于亏损地幔和Ⅱ型富集地幔二组分混合的地幔源区;斜长花岗岩和辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分别获得184.1±0.79Ma和183.5±2.2Ma的谐和年龄,代表了拉果错蛇绿岩的形成时代。研究表明,拉果错蛇绿岩形成于具有强烈大洋中脊玄武岩特征的弧后盆地环境。     

雅鲁藏布江蛇绿岩带西段错不扎地幔橄榄岩组成特征及岩石成因

错不扎蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段北亚带,岩体呈北西-南东走向带状产出,主要由地幔橄榄岩和辉长岩脉组成。地幔橄榄岩主体为方辉橄榄岩,详细的矿物学及岩石地球化学研究表明,错不扎方辉橄榄岩中橄榄石为镁橄榄石,斜方辉石主要为顽火辉石,而单斜辉石主要为顽透辉石和透辉石,铬尖晶石具有高Al和高Mg(Mg#=60~70)特征。稀土配分图解显示其具有轻稀土亏损而重稀土富集的左倾型亏损地幔源区特征,(La/Yb)N=0.11~0.60,模拟结果显示其为经历了15%~20%部分熔融后的残余,与快速扩张大洋中脊环境下形成的深海橄榄岩的熔融程度(10%~22%)较为一致。此外,错不扎方辉橄榄岩轻稀土含量明显高于部分熔融模型中LREE的含量,而且,在微量元素原始地幔标准化图解中富集大离子亲石元素Rb、Sr和高场强元素Ta、Hf和Ti,这一特征指示错不扎方辉橄榄岩在大洋中脊环境形成后又受到后期俯冲带熔/流体的改造。结合南北两带不同蛇绿岩体构造环境的对比,笔者认为雅鲁藏布江西段南北两带蛇绿岩体具有相似的形成环境,两者在地理位置以及产状方面的差别可能是受到构造侵位的影响。     

西南印度洋超慢速扩张脊热液区多金属硫化物Fe-Cu-Zn同位素组成特征初步研究

<正>海底热液硫化物是一种重要的海底矿产资源,并在全球范围内的大洋中脊、海山及弧后盆地有较为广泛的分布,具有重要的经济价值和战略意义,其中西南印度洋中脊(SWIR)热液体系更因其超慢速的扩张速率而在全球大洋中脊系统中独具特色,且研究程度较低(陶春辉等,2011)。而同位素地球化学对于解释海底多金属硫     

断层两盘相当层的错动不能代表两盘的相对运动——兼议断层分类问题

本文所称的相当层的错动,即构造地质学教科书中所称的视错动(apparent movement,据M.P.毕令斯)。本文所提出的问题,在构造地质学教科书中是有论述的。M.P.毕令斯写道:“被错动岩层的视错动,可以与总错距有很大的不同。这一点是非常重要的,但不能过于强调。视错动是许多变数的函数,它不仅决定于总错距,而且还决定于断层的走向和倾斜,被错断岩层的走向和倾斜,以及进行观察的表面的产状”。而本文作者对此问题有较长时间的思考,体会较深,同时在实际的地质工作中,对此问题往往注意得不够,所以作为问题讨论予以刊出。     

中印度洋脊Edmond热液区多金属硫化物中超显微金银矿物的发现及其成矿意义

<正>迄今为止,前人已在位于大洋中脊、海山以及弧后盆地热液活动区的部分块状硫化物矿床中发现有大量自然金、银金矿和自然银产出(Hannington et al.,1986,1991,1995;Herzig et al.,1993;Murphy&Meyer,1998;Moss&Scott,2001;Petersen et al.,2002)。但总体而言,Au-Ag系列独立矿物在大多数沿快速-中速扩张洋脊分布、以MORB为容矿基岩的多金属硫化物矿床中     

大洋中脊下地壳结晶作用与熔融演化的地球化学证据

2012年8月19日,《自然——地球科学》（Nature Geoscience）发表了题为《大洋中脊下地壳结晶作用与熔融演化》的文章。文章给出了确定大洋中脊下地壳结晶作用发生位置及熔融演化的地球化学方法．,该研究提供了位于太平洋的2个扩张中心（快速扩张的东太平洋隆起和中速扩张的胡安·德富卡洋中脊）大洋中脊轴下方结晶深度...     

临潼-长安断裂带所在陡坎的成因分析

临潼-长安断裂带主要由两条主断层和两条分支断层组成,断层基本沿北东向的黄土塬陡坎展布,陡坎高30～128m不等。虽然断层和陡坎有很好的重合关系,但陡坎并不完全是断层所形成,主要原因有:1)野外断层露头表明,断层错断S1古土壤层一般为0.2～1.5m,最大为6.0m,错断S₂～S₄古土壤层也仅有几米,与断层所在的陡坎高度相比,断层的错距很小;2)高桥和月登阁钻探结果显示,钻孔中早更新世地层上部断层错距分别不大于24.45m和8.49m,即断层在黄土塬基座中的错距比相应的黄土陡坎高度要小;3)在某些局部地段断层并不随陡坎拐弯而拐弯;4)深孔资料显示有侵蚀现象。综合分析,临潼-长安断裂带所在的陡坎是侵蚀作用和断层错动共同作用的结果,陡坎的形成以侵蚀作用为主,断层的错动量很小。地壳抬升、断块掀斜运动产生断层,新近纪或早更新世"三门湖"在已有的断层位置发生侵蚀,两者共同作用形成了现今地貌陡坎。     

南大西洋慢速洋中脊与地幔柱相互作用研究进展与展望

揭示洋中脊与地幔柱(脊-柱)之间的可能联系为认识地球深部物质组成与深部地幔动力学过程提供了重要窗口,也是过去40多年以来固体地球科学研究领域的前沿与热点。在绵延八万多千米的全球洋中脊系统中,部分洋脊片段会受到地幔柱作用不同程度的影响。研究显示,大西洋的形成演化与地幔柱作用之间具有密切联系,尤其在南大西洋的裂解、打开演化过程中,南大西洋中脊系统始终与其周围地幔柱(如圣赫勒拿、阿森松、特里斯坦、高夫、发现等地幔柱)之间具有不同程度的相互作用关系,导致沿脊出露玄武岩在地球化学组成上呈现出明显的不均一性特征。本文在系统性总结脊-柱相互作用研究现状与南大西洋地区地质构造演化特征的基础上,详细阐述了南大西洋中脊13.2°S～24.2°S地区玄武岩的岩石地球化学特征;揭示了南大西洋中脊研究区的岩浆演化、地幔源区性质;指示出圣赫勒拿地幔柱物质向南大西洋中脊系统传播的主要方向;圈定了圣赫勒拿地幔柱对南大西洋中脊系统地幔源区性质在沿脊方向的影响范围(14.2°S～20.4°S);同时推测了南大西洋中脊系统与圣赫勒拿地幔柱之间受地幔柱影响的软流圈地幔物质在大洋岩石圈底部的空间展布。最后本文提出了关于南大西洋...     

北祁连缝合带油葫芦沟玄武岩地球化学特征

对油葫芦沟蛇绿岩中玄武岩进行了地球化学研究, 以探讨其形成环境。油葫芦沟蛇绿岩中玄武岩的主量和微量元素具有低钾富钠的特征, 属低钾(拉斑)系列。玄武岩的球粒陨石标准化稀土元素分配模式图表现为近平坦型, 轻重稀土富集不明显, 属于亏损地幔(N型)。大离子亲石元素(LILE)Rb、K和Sr出现负异常, 高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Hf、Zr无负异常, 表现出大洋中脊幔源岩浆作用的特征。构造环境判别图显示, 油葫芦沟玄武岩属于典型的亏损型大洋中脊玄武岩(MORB)。研究结果表明油葫芦沟蛇绿岩中玄武岩为北祁连洋洋壳的组成部分, 北祁连洋在晚元古代—晚寒武世为典型的大洋中脊环境。      

西藏丁青地区与玻镁安山岩类有关的蛇绿岩的矿物学特征

西藏丁青蛇绿岩的东杂岩体是一种与玻镁安山岩(Boninite)有关的特殊的蛇绿岩类型。其 堆晶斜方辉石岩、辉长岩和辉绿岩的岩石化学、微量元素以及稀土元素的地球化学特征均与西太平洋诸岛(伊豆—马利亚纳、巴布亚新几内亚、新喀里多尼亚等)的玻镁安山岩相似。此外,超镁铁质构造岩中的橄榄石和顽火辉石富镁,指示残余地幔具强烈亏损的性质。尖晶石的Cr含量中等至较高,与深海橄榄岩及大洋中脊玄武岩中的尖晶石不同。堆晶岩和辉长岩中的古铜辉石富镁,斜长石富钙,也明显不同于典型大洋中脊环境的特征,表明丁青东蛇绿岩形成的环境不像大洋中脊或弧后盆地,而可能是在洋内俯冲带之上的岛弧底部。     

全球幔源岩Pb-Sr-Nd同位素体系

根据各种同位素数据库得到的3万多个晚古生代以来的幔源岩(包括洋中脊玄武岩、洋岛玄武岩、岛弧火山岩、大陆与大洋溢流玄武岩以及大陆板内玄武岩)Pb-Sr-Nd同位素资料和图解分析,对各类火山岩的源区以及地幔的垂向与横向不均一性问题作了进一步讨论。笔者认为不存在具有公共性质的EM1、EM2和HIMU地幔端员,它们的源区可能来自上、下地幔过渡带,只在局部地区出现,独一无二。PREMA(FOZO)则是洋岛玄武岩和溢流玄武岩公共端员。DUAPAL异常现象不只是在洋中脊玄武岩中出现,在洋岛玄武岩、岛弧火山岩和大洋溢流玄武岩中也存在同步的地球化学分区现象。溢流玄武岩的同位素体系特征表明它们的源区涉及再循环地幔的壳幔混合、岩石圈减压熔融、上—下地幔过渡带和似原始-略亏损的下地幔。Pb同位素体系为鉴别俯冲带的存在提供了更严格的证据,这种鉴别表明,安第斯弧火山作用不是洋陆俯冲带产生的。     

大洋中脊岩浆房附近的热液作用

研究表明，地球上最大规模的热液体系并不在陆地上，而是在大洋中脊的海底。作者认为大洋中脊发生的沸腾作用。即“相分离”是导致大洋中脊海底热泉化学成分更为复杂的重要原因。实验和理论数据证明，这种“相分离”作用需要用两阶段模式来解释，首先是海水发生相分离，并与未发生相分离的海水重新混合，最后与流体在其内部进行循环的岩石达到再平衡。计算表明相分离一般发生在大洋中脊岩浆房附近，相分离的温度高于４５０℃。     

新疆阿尔泰山南部富蕴右旋走滑断裂带晚第四纪错断水系的遥感分析研究

富蕴断裂带位于阿尔泰山南侧,横切阿尔泰山褶皱带南缘及额尔齐斯深断裂,是一条呈北北西向展布的右旋走滑断裂带。沿断裂带发育一系列错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等反映右旋走滑活动的典型构造地貌标志。本研究在高分辨率遥感图像和数字高程模型分析的基础上,结合野外实地构造地貌测量,对沿富蕴断裂带发育的系统错断水系特征进行了详细分析研究。研究结果表明,沿富蕴断裂带发育不同级别的错断水系,大致可划分为6级:1931年地震形成的冲沟;90m左右断距的错断水系;150m左右断距的错断水系;500m左右断距的错断水系;1500m左右断距的错断水系;2000m以上断距的错断水系。同时,结合研究区及邻区的第四纪冰川资料讨论了不同级别水系可能形成时间:恰尔沟三级支流可能形成时间为末次冰期Ⅲ阶段末期,约20ka;恰尔沟二级支流可能形成时间为末次冰期Ⅰ阶段末期,约120ka;恰尔沟一级支流可能形成于该地区冰川广泛消融的倒数第2次冰期的Ⅱ阶段末期,约为250ka;恰尔沟、水磨沟、白杨沟、乌铁布拉克河、卡布尔特河等可能形成于倒数第3次冰期Ⅱ阶段末期,约为360ka。最后,我们估算出富蕴断裂带晚第四纪以来的平均右旋走滑速率为1.46～4.99mm/a。     

大洋橄榄岩岩石学和地球化学研究的前沿信息

大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩是地幔熔融和熔体萃取过程中的互补产物 ,地幔熔融和熔体萃取过程形成洋壳 ,因此大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的研究可提供这一过程的独立信息。通过大洋橄榄岩和洋中脊玄武岩的岩石学与地球化学研究 ,特别是痕量元素在熔融和熔体演化过程中地球化学行为的研究 ,对定量描述洋中脊下地幔熔融动力学和认识化学地球动力学模式是十分重要的。目前 ,大洋橄榄岩的研究 ,已成为岩石学研究的前沿领域之一。     

西北非地体的增生历史

西非克拉通因其地体增生始于晚元古代直至晚古生代而引人注目。克拉通可能形成于约3000Ma,是太古代时期发育的一个相当宽广、古老地盾的二部分。Eburnean(Bitrimian)构造热事件(约2200～1800Ma)形成了新的增生地体,大陆序列的沉积与含叠层石碳酸盐岩的发育在约1000至700Ma交替进行。在约800～700Mn原始地盾解体过程中,西非克拉通以案时方式完全个体化(包括南美San Lurs地盾),其残留部分被大洋域所围绕。它的裂开边缘的行为相当于一个威尔逊型旋回的被动边缘,这一旋回在约680～600Ma之间通过与其它解体碎片的连续碰撞而结束,从而产生了克拉通周围的大洋、岛弧和陆缘地体的增生。这些碰撞和增生非常明显:(1)在北部(摩洛哥的Anti-Atlao)约680Ma(Leblanc,1980),呈东西走向;(2)在东部约600Ma沿南北走向的Pharusion和Dahomeyian造山带(向南延伸至San Luis克拉通周围的巴西造     

大西洋中脊15°S热液硫化物成矿阶段初步划分

<正>在全球洋中脊已经发现的200多个热液硫化物矿点中,产于南大西洋中脊的极为有限,因此南大西洋热液活动及其成矿的相关研究也一直是当前的大洋中脊热液活动研究的薄弱点。2011年,我国大洋22航次在南大西洋中脊开展了广泛的热液活动调查,并发现多处热液活动及其多金属硫化物矿点。这为我们认识南大西洋中脊热