新疆北部后碰撞幔源岩浆活动与陆壳纵向生长

新疆北部后碰撞幔源岩浆活动强烈。Nd、Sr和Pb同位素资料表明,在330～250Ma的后碰撞期间,有大量的幔源花岗岩类和少量的镁铁—超镁铁杂岩在上地壳侵位。与加里东、海西和喜马拉雅等造山带起源于再循环陆壳的花岗岩类不同,新疆北部后碰撞岩浆岩一般表现出ε_(Nd)(t)值高、(~(87)Sr/~(86)Sr)值相对较低、Nd和Pb模式年龄年轻等特点。阿尔泰山和天山的一些后碰撞花岗岩类可能具有陆壳源区的特点或表现出地壳物质对幔源岩浆及其分异产物有不同程度的混染,东、西准噶尔花岗岩类很少甚至没有受到陆壳物质混染。新疆北部后碰撞花岗岩类和镁铁—超镁铁杂岩主要是幔源岩浆及其分异产物在上地壳侵位的结果。这些幔源花岗岩类代表了新生的初始地壳,其时代可代表地壳形成时代。在后碰撞阶段,新疆北部的陆壳以纵向生长为特征。     

阿尔泰中蒙边界塔克什肯口岸后造山富碱侵入岩体的形成时代、成因及其地壳生长意义

塔克什肯口岸富碱侵入岩体是阿尔泰造山带典型的后造山岩体。本次锆石U-Pb定年给出~(206)Pb/~(238)U年龄286±1Ma(MSWD=0．05),代表其形成年龄。这为阿尔泰后造山岩浆作用提供了一个可靠的年代学证据。该岩体主要岩石类型为正长岩、石英二长岩、石英碱长正长岩、正长花岗岩,富钾、富钠、准铝,富集轻稀土、大离子亲石元素,亏损高场强元素,与区内相邻的碱性花岗岩(A型花岗岩)在岩石学、地球化学方面不同。该岩体Sr初始值变化于0．7038～0．7040,ε_(Nd)(t)值为正值(+6．2～+6．3),Nd模式年龄T_(DM)为542～546Ma,与中亚造山带典型的高(正)ε_(Nd)(t)值花岗岩类似。而且,其ε_(Nd)(t)值远高于区内同造山花岗岩,也高于造山带内部同时期的Ⅰ-A型后造山花岗岩。依据岩体构造特征、年代学、地球化学和区域地质背景综合分析,该岩体应为后造山岩体,在时空上可与蒙古南部碱性岩带对比,其形成可能与富集高场强元素的亏损地幔岩浆底侵,导致下地壳重熔,并发生岩浆混合有关。这说明,在阿尔泰造山带后造山阶段,除了可能的俯冲下埋的年轻洋壳或岛弧物质外,还有新的幔源物质加入到地壳。这为中亚造山带后造山阶段陆壳垂向生长提供了一个新证据。同时,也为东北北部-蒙古南部碱性岩带向西沿入阿尔泰造山带提供了证据。     

塔里木北缘库鲁克塔格地区古生代花岗质侵入岩Sr-Nd-Hf同位素地球化学特征及其意义

为了解库鲁克塔格地区的地壳生长过程,对该区419.2～399.9 Ma的4个花岗质岩体进行了全岩Sr-Nd同位素研究,并选择其中两个岩体进行锆石Hf同位素分析。结果表明,4个岩体的岩石均具有中等Sr初始值(0.70658～0.71206),ε_(Nd)(t)为-11.82～-6.81,高于同造山(同增生)的花岗质岩石,ε_(Hf)(t)值为-6.59～0.82,t_(DM)为1.35～1.80 Ga。结合岩石地球化学特征认为,该期的地壳生长方式可能是在活动大陆边缘环境下,由强烈的俯冲作用导致了壳幔物质在源区混合形成原始岩浆,随后这一壳幔混源岩浆经过结晶分异并上升侵位固结成岩,从而造成陆壳垂向生长,该生长方式也为塔里木北缘古生代中期俯冲消减的构造环境(安第斯型活动大陆边缘)提供了证据。     

桂东南大容山-十万大山S型花岗岩带的成因：地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

本文报道桂东南大容山-十万大山花岗岩带浦北岩体(东北带)、旧州岩体(中部带)和台马岩体(西南带)全岩的主、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石的LAM-MC-ICPMS原位Hf同位素分析结果。岩石学及元素地球化学结果显示:上述三个岩体为典型S型花岗岩;高I_(Sr)(>0.721)和低ε_(Nd)(t)(-13.0～-9.9)意味着它们可能来自古老地壳的重熔。岩浆结晶(～230Ma)锆石的ε_(Hf)(t)值主要集中在-11～-9,相应的T_(DM2)模式年龄为1.9～1.8Ga;少数结晶锆石的ε_(Hf)(t)值逐渐升高到-4.5,T_(DM2)降低为～1.5Ga。捕获锆石(1681～384Ma)的的ε_(Hf)(t)值分布在-17.1～ 3.4,T_(DM2)主要集中在2.4Ga、1.9Ga和1.5Ga。大部分岩浆结晶锆石ε_(Hf)(t)值与根据"全岩ε_(Nd)(t)值和‘地壳Hf-Nd相关’预测值"基本一致,表明平均地壳存留年龄为1.9Ga的地壳是最重要的物源区。部分岩浆锆石与捕获锆石具有相同的T_(DM2)～1.5Ga,表明平均地壳存留年龄为1.5Ga的物源区参与了该花岗岩带的形成;由于缺少T_(DM2)>2.0Ga的岩浆锆石,少量平均地壳存留年龄为2.4Ga的再循环地壳物质参与了该花岗岩带的形成。因为缺少显著幔源特征的高ε_(Hf)(t)值锆石,本文认为地幔物质基本没有参与该S型花岗岩带的形成。     

中国阿尔泰造山带后造山喇嘛昭花岗岩体锆石SHRIMP年龄、成因及陆壳垂向生长意义

喇嘛昭岩体是阿尔泰造山带典型的后构造岩体,其时代问题一直没有解决。本次锆石SHRIMP定年给出 206Pb／238U年龄276±9Ma(MSWD=1．1),代表其形成年龄。这为阿尔泰后造山花岗岩和后造山作用提供了一个可靠的年代学证据。主量、微量元素地球化学特征显示该岩体具有I-A过渡的高钾钙碱性或高分异钙碱性花岗岩的特点。依据岩体构造特征、年代学、地球化学和地质背景综合分析,该岩体应为后造山岩体。该岩体Sr初始值变化于0．704-0．71659之间。εNd(T) 值为正值( 1．3- 2．8),模式年龄TDM-2为0．93-0．81Ga,与中亚造山带典型的高(正)εNd(T)值花岗岩相同。而且,其εNd (T)值略高于该地区同造山花岗岩。这说明,在具有陆壳基底的阿尔泰造山带后造山阶段,除了可能的俯冲下埋的年轻洋壳或岛弧物质外,可能有新的幔源物质参与了花岗岩的形成。这为中亚造山带后造山阶段陆壳垂向生长提供了一个证据。     

新疆北部晚古生代的底侵作用——来自橄榄玄粗岩与埃达克岩的证据

新疆北部广泛分布晚古生代橄榄玄粗岩系火山岩和埃达克岩,它们均明显富碱,与区内同时代碱性花岗岩共同构成新疆北部富碱火成岩省。橄榄玄粗岩系火山岩和埃达克岩同位素年龄为250-280Ma,143Nd/144Nd比值高,εNd(t)值为正值,Nd模式年龄低(tDM<1.0Ga),较低而变化范围较大的(87Sr/86Sr)i(0.7040-0.710),这些特点均表明它们的源区物质为底侵幔源玄武质岩浆,并可能受到下地壳混染。结合区内地球物理资料,如加厚的地壳、复杂的莫霍面结构、高热流值及广泛分布的基性岩墙群和碱性花岗岩,均一致表明在晚古生代(晚石炭-二叠纪)新疆北部发生过较广泛的幔源玄武质岩浆底侵作用,陆壳发生了明显垂向增生。     

新疆库鲁克塔格地区古生代花岗质侵入岩全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素地球化学特征及其意义

白海子南岩体是库鲁克塔格地区典型的古生代花岗质侵入岩。深入了解该岩体岩石成因及物质来源,对研究库鲁克塔格地区构造背景及古生代地壳演化过程具有重要意义。笔者对白海子南岩体进行了系统的全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素及锆石微量元素研究。结果表明,该岩体具有中等I_(Sr)(0.710 01～0.712 87)比值,富集的ε_(Nd)(t)值(-21.01～-18.07)和ε_(Hf)(t)值(-26.55～-17.28),对应的Nd二阶段模式年龄(T_(DM2))和Hf模式年龄(T_(DMC))分别为2.60～2.84 Ga和2.43～3.00 Ga,表明其是古元古代早期—新太古代地壳物质再循环的产物。锆石微量元素分析表明,该岩体锆石为壳源岩浆锆石,T_(Zr)均值为745℃,T_(Ti)均值为692℃,属于"冷"岩浆,岩体形成于主动大陆边缘,是南天山洋向南俯冲到塔里木克拉通之下后期阶段的产物,俯冲过程中幔源岩浆底侵产生的余热为该岩体熔融提供热源。在库鲁克塔格地区发现多期次古生代花岗质侵入岩,这些岩体的ε_(Nd)(t)值和锆石ε_(Hf)(t)值随年龄的减小呈现先上升后下降的趋势,结合前人已有资料,推测在南天山洋向塔里木克拉通俯冲过程中,库鲁克塔格地区奥陶纪—早石炭世地壳演化经历了先减薄再加厚的演化过程。     

内蒙古中部锡林浩特-西乌旗早三叠世A型酸性火山岩的地球化学特征及其地质意义

通过 K-Ar 年代学、元素、同位素地球化学研究,可以厘定内蒙古锡林浩特-西乌旗英安岩-流纹岩形成于早三叠世(K-Ar:245Ma);其具有富硅碱,贫钙镁,显著的负 Eu 异常,低 Ba、Sr 丰度和高 Rh/Sr 比值,以及高 Ga、Zr、Nb、Ce、Y 等元素地球化学特征;并呈现相对富集的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(0.7068～0.7099)和中等亏损的 Nd(ε_(Nd)(t)= 1.66～ 3.34)的同位素特征。这些类似于 A 型花岗岩的地球化学特征。它们可能是内蒙中部近于同期发育的铝质 A 型花岗岩浆的喷出相,形成于幔源岩浆底侵新增生中下地壳的直接部分熔融,并伴随其后的分异作用。这些具有 A_2型花岗岩地球化学特征的酸性火山岩与同期拉斑玄武岩构成了造山后拉张环境下发育的特征性双峰式火山岩组合,这不仅为内蒙中部在早中生代已经结束块体拼合而进入造山后阶段提供了进一步的岩石学证据,而且暗示了地幔物质的加入在中亚造山带后造山时期陆壳的垂向生长过程中起最主要的作用。     

西天山晚石炭世岩浆混合花岗岩的确定及其地质意义——来自玉奇布拉克和乌图精河岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学证据

西天山博罗科努地区的玉奇布拉克和乌图精河岩体中发育大量暗色闪长质包体,包体发育矿物相互包裹的嵌晶及岩浆冷凝矿物不平衡结构,同时出现淬冷形成的针状磷灰石,指示岩体形成过程经历了二元岩浆的混合作用。包体较寄主花岗岩有明显低的SiO_2、K_2O,高CaO、FeO~T和MgO,但二者的微量元素高度一致,相对富集Rb、Th、U、K等LILE,贫HFSE,亏损Sr、Nb、Ta、P和Ti等元素,为二元岩浆混合作用所致。经LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,两个岩体寄主花岗岩和包体分别获得301 Ma、308 Ma和303 Ma、298 Ma的形成年龄,指示同期不同源岩浆活动并存。寄主花岗岩的ε_(Hf)(t)值分别为+4.20~+8.33和+4.97~+7.0;Hf陆壳模式年龄T C_(DM)为782~1045 Ma和863~998 Ma,揭示它们主要源自新元古代早期陆壳物质。包体的εHf(t)值分别为+2.75~+6.41和+4.63~+7.92,与区域上同期基性岩脉正的εHf(t)和εNd(t)值相当。结合区域上同期花岗岩类高ε_(Hf)(t)和ε_(Nd)(t)、中等n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)推断,该期花岗岩是新元古代早期陆壳物质部分熔融的岩浆与被消减带组分改造的略亏损岩石圈地幔岩浆混合作用的结果,并构成由晚石炭世高钾钙碱性花岗岩向早二叠世富钾花岗岩/或A型花岗岩转换的岩浆演化系列,表明晚石炭世—早二叠世期间西天山造山带转入后碰撞晚期向伸展转化的构造环境。陆壳伸展导致幔源基性岩浆上侵,诱发陆壳部分熔融产生壳源岩浆,二者混合形成晚古生代以来西天山最为广泛的花岗岩浆活动,成为区内一次重要的地壳垂向增生事件。     

东昆仑造山带花岗岩及地壳生长

东昆仑造山带是青藏高原内可与冈底斯相媲美的又一条巨型构造岩浆岩带。该带内的花岗岩形成可以划分为4个时段,分别与4个造山旋回相对应：前寒武纪（元古宙）;早古生代;晚古生代—早中生代;晚中生代—新生代。其中,以晚古生代—早中生代（或称华力西—印支旋回）、特别是三叠纪的花岗岩最为发育。东昆仑造山带基底主要形成于古元古代晚期。其早古生代构造-岩浆事件序列与北祁连造山带可以对比,属祁连—东昆仑加里东造山系统的一部分。到晚古生代—早中生代时东昆仑卷入古特提斯构造体制,属于古特提斯造山系统的北缘。华力西—印支是一个完整的造山旋回,与西南“三江”古特提斯的演化历史相似。昆南缝合带是当时中国南北大陆的主要构造分界线。新生代印度—欧亚大陆的碰撞,使东昆仑造山带又卷入了青藏大陆碰撞造山系统,但对东昆仑的影响是一种远程效应。 　　东昆仑造山带大陆地壳主要形成于古元古代晚期,但在显生宙还有新生地壳 （juvenile crust） 产生,与兴蒙、冈底斯、安第斯等造山带相似。东昆仑花岗岩带中丰富的幔源岩浆底侵作用与壳-幔源岩浆混合作用的证据,以及花岗岩类的Nd、Sr同位素成份（87Sr/ 86Sr初始值多数小于0.710;εNd（t ）值变化于－9.2和＋3.6之间）,说明 地幔物质的注入及其与地壳物质的混合,对显生宙地壳的形成演化起着重要作用,是显生宙东昆仑地壳生长的重要方式。根据花岗质寄主岩、镁铁质暗色微粒包体（MME）及底侵辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年,东昆仑造山带在显生宙发生过两次大规模的底侵作用与岩浆混合作用,一次在早-中泥盆世（394~403 Ma）,另一次在中三叠世（239～242 Ma）,分别相当于加里东旋回、华力西-印支旋回的俯冲结束/碰撞开始阶段。     

南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用

根据新提供的Pb同位素组成及岩石地球化学研究成果，本文进一步证实了位于北秦岭北界的明港地区发育的早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体属于南秦岭。所恢复的南秦岭下地壳剖面自下而上为：底侵成因的变辉长岩-基性麻粒岩(其中含有榴辉岩及辉石岩的透镜体)-酸性麻粒岩。秦岭造山带总体的岩石因模型为：南秦岭(扬子块体)向北拆离俯冲，北秦岭地壳向华北仰冲，华北岩石因呈楔状插入秦岭造山带，拆离面约在中、下地壳之间。南秦岭俯冲岩片延伸的范围在平面上有可能达到400km。     

青藏高原综合观测研究站的回顾与展望

中国科学院青藏高原综合观测研究站从１９８８年建站到１９９８年以来,在各个方面均取得了长足的发展,横向生产性项目的开展和完成不仅解决了部队和地方的实际问题,而且缓和了观测研究站在运行过程中所面临的经费严重不足的问题,同时也为我所冻土专业研究人员提供了在生产中实践的机会,在基础理论研究方面,承担了国家攀登计划项目,国家基金项目,中国科学院重点项目和中国科学院冰冻圈专项项目等的研究工作,在多年冻土变化,     

铀钍的地球化学及对地壳演化和生物进化的影响

本文论述了在含挥发份和贫挥发份条件下Ｕ、Ｔｈ的迁移行为及其对地球和行星演化的影响,并阐述了造成地球独特地质演化历史的原因。提出了Ｕ、Ｔｈ在地球中的迁移模式以及该模式对地壳形成、演化的控制作用和对生物发展演化的可能影响。     

Wavelets and the Generalization of the Variogram

The experimental variogram computed in the usual way by the method of moments and the Haar wavelet transform are similar in that they filter data and yield informative summaries that may be interpreted. The variogram filters out constant values; wavelets can filter variation at several spatial scales and thereby provide a richer repertoire for analysis and demand no assumptions other than that of finite variance. This paper compares the two functions, identifying that part of the Haar wavelet transform that gives it its advantages. It goes on to show that the generalized variogram of order k=1, 2, and 3 filters linear, quadratic, and cubic polynomials from the data, respectively, which correspond with more complex wavelets in Daubechies's family. The additional filter coefficients of the latter can reveal features of the data that are not evident in its usual form. Three examples in which data recorded at regular intervals on transects are analyzed illustrate the extended form of the variogram. The apparent periodicity of gilgais in Australia seems to be accentuated as filter coefficients are added, but otherwise the analysis provides no new insight. Analysis of hyerpsectral data with a strong linear trend showed that the wavelet-based variograms filtered it out. Adding filter coefficients in the analysis of the topsoil across the Jurassic scarplands of England changed the upper bound of the variogram; it then resembled the within-class variogram computed by the method of moments. To elucidate these results, we simulated several series of data to represent a random process with values fluctuating about a mean, data with long-range linear trend, data with local trend, and data with stepped transitions. The results suggest that the wavelet variogram can filter out the effects of long-range trend, but not local trend, and of transitions from one class to another, as across boundaries.     

共和盆地层状地貌系统与青藏高原隆升及黄河发育

利用卫星遥感影像,结合实地调查和测年结果,对共和盆地层状地貌系统进行了解译、分析。研究表明,共和盆地层状地貌系统由山麓剥蚀面、洪积扇面、盆地面以及黄河阶地面构成,其空间结构、物质组成对发生于早更新世早期的青藏运动C幕和中更新世末期的共和运动反映清晰。青藏运动C幕使青藏高原主夷平面在高原差异性隆升中彻底解体,垂直变形量高达1700m。共和运动使黄河在0.11Ma进入共和盆地,其后黄河平均以3.5mm/a的侵蚀速率下切盆地,同时在盆地边部的山前古冲洪积扇以大致相近的速率被抬升,最终导致高差在2000m左右的层状地貌系统的出现。     

南海的形成演化与新特提斯在南海的重新活化

南海位于印度板块、欧亚板块和太平洋板块之间,是世界上最大的边缘海,其构造位置处于太平洋构造域和特提斯构造域,地质构造复杂.关于南海形成演化的动力学机制存在有多种不同观点,其中最重要的一个观点是印度板块与欧亚板块的碰撞致使华南地块和印支地块地幔物质沿东南方向蠕动,从而导致南海的海底扩张.从特提斯的演化规律,以及新特提斯的闭合过程来看,南海并不是特提斯洋的残留海,而是新特提斯在闭合过程中配合印度板块与欧亚板块碰撞导致华南地块和印支地块地幔物质东南方向蠕动的动力学机制下,在南海重新活化的结果.     

从榴辉岩与围岩的关系论苏鲁榴辉岩的形成与折返

位于华北和扬子两板块碰撞带中的苏鲁榴辉岩形成的温压条件不但是超高压，而且是高温。榴辉岩的PTt轨迹表明其为陆-陆磁撞俯冲带的产物。榴辉岩的区域性围岩花岗质片麻岩为新元古代同碰撞期花岗岩，榴辉岩及其他直接围岩皆呈包体存在于其中，并见新元古代花岗岩呈脉状侵入榴辉岩包体中。区域性围岩新元古代花岗岩的锆石中发现有柯石英、绿辉石等包裹体，表明新元古代花岗岩的组成物质也经受过超高压变质作用，且榴辉岩与围岩新元古代花岗岩的锆石U-Pb体系同位素年龄基本相同。但新元古代花岗岩所记录的变质作用和变形作用期次（或阶段）却少于榴辉岩。椐上述可得如下推断：超高压榴辉岩与新元古代花岗岩岩浆是同时在碰撞带底部（俯冲板块前部）形成的；榴辉岩的第一折返阶段是由新元古代花岗岩岩浆携带上升的，其第二折返阶段是和新元古代花岗岩一起由逆冲及区域性隆起而上升，遭受剥蚀。