新疆北准噶尔泥盆纪洋内弧及博宁岩

博宁岩(Boninite),以其低钛、低MREE、富镁区别于岛弧拉斑玄武岩和钙碱系列玄武岩,为洋内弧特征产物。新疆北准噶尔中泥盆统北塔山组火山岩基本为博宁岩,系拉张阶段深海喷发物。汇聚型过渡壳阶段生成的辉长岩-钠质花岗岩建造也反映其洋内弧环境。     

西藏东部弧-盆体系中火山岩形成演化

西藏东部昌都地区的三叠纪弧盆体系格局很清晰,三叠纪时弧火山活动达到了最高潮。从早三叠世到晚三叠世,火山作用递次增强,弧火山岩性质由以流纹质或英安质为主到安山质为主的火山岩发生变化,火山爆发指数增大,火山—沉积旋回数量也在增多。研究表明在该区普遍发育滞后型弧火山岩与碰撞型火山岩组合,岛弧火山岩的源区成分为楔形上地幔和同化混染的上覆上部地壳（40%～60%）以及少量洋壳组分（8%～20%）三者的混合。     

黑龙江北部多宝山矿区奥陶系的岩石特征和构造意义

黑龙江北部多宝山矿区广泛发育奥陶系,因含有铜、钼矿源层而受到地质界的注意.本文概述了其生物地层和沉积特征,重点探讨了其火山岩的岩石化学特征.该套火山岩总体上属钙碱性系列,部分（主要是酸性岩）可能属拉斑玄武岩系.下旋回（窝里河组）火山岩以相对低K、La和Eu负异常为特征,总体属大陆边缘岛弧,局部显示出大洋岛弧安山岩的性质.上旋回（多宝山组）的弧则属大陆边缘岛弧与安第斯型山弧的过渡类型,部分地区可能有安第斯型山弧发育.分5个阶段重塑了该区奥陶纪大地构造演化,早古代洋壳向东偏北消减于布列亚一佳木斯地块之下,因后退式的消减而火山弧向西偏南迁移,构造线方向为北北西向.     

江南中、新元古代岛弧的运动学和动力学

自经７０年代作者等发表江南中－新元古代岛弧构造观点以来，这一地区已经在８０年代后期和９０年代成为我国大地构造研究热点之一。大量新资料支持以下的古板块构造演化模式，即古华南洋壳中元古代１３（１７）～９．８亿年时向北（西北）俯冲于扬子板块东南边缘之下，形成江南火山岛弧和弧后盆地，在东北段是皖－浙－赣火山岛弧和樟树墩－伏川弧后盆地；新元古代９．８～７．７亿年时发生了陈蔡弧（浙东地体）与皖－浙－赣弧的弧－弧碰撞造山作用，并导致樟树墩－伏川边缘海的崩塌和陆－弧弧后碰撞造山过程。江南古岛弧带经历了多次的后期构造变形。     

东特提斯多弧一盆系统演化模式

自70年代以来,以板块构造观点分析特提斯演化已有三种模式,即"剪刀张"、"传送带"和"手风琴运动与开合"模式。所有这些模式都是以一个联合古陆的形成和特提斯是泛大洋(古太平洋)中一个海湾的假设为前提,或以冈瓦纳大陆裂离、亚洲大陆增生为基点。随着对东特提斯(以青藏高原地区为主体)地质构造演化的认识深化,特提斯演化、造山作用的解释由两陆(劳亚和冈瓦纳)一洋(特提斯)模式转变为三陆群(劳亚、冈瓦纳、泛华夏)二洋(特提斯和古亚洲)的特提斯多弧-盆系统洋陆转换演化模式,即多岛弧造山模式。这一多岛孤造山模式源自大陆地质,尤其是在中国西部造山带、盆地长期的地质考察研究实践。
运用多岛弧造山模式,反思青藏高原及邻区山盆系统的地质事实,深刻认识到在东特提斯发现的许多由消减洋壳和消减杂岩所组成的蛇绿混杂岩带中,"三位一体"的蛇绿岩多数是"小洋盆"、弧后盆地、岛弧边缘海型,既存在早古生代岛弧、陆缘弧和晚古生代的火山孤,又有中生代的陆缘弧、岛弧。多岛弧-盆系统的存在意味着大洋岩石圈的存在、消减和转换。特提斯大洋岩石圈至少从古生代到中生代历经发生、发展到萎缩、消亡的长期连续的复杂的演化过程。古特提斯是原特提斯的继承和发展。中生代东特提斯也不是古特提斯洋消亡后重新打开,有部分特提斯洋壳可被随后的印度洋归并。
早古生代时,在泛华夏大陆群西侧已经出现昆仑前锋弧和康滇海岸山陆缘弧。昆仑北侧奥陶纪时的多岛弧-盆系统的形成,受原特提斯洋和古亚洲洋双重制约,类似于东南亚多岛弧-盆系受控于印度洋和太平洋双向俯冲。
从昆仑前锋弧和康滇陆缘弧裂离出的唐古拉-他念他翁残余弧构成泛华夏大陆西南缘的晚古生代前锋弧,羌塘-三江的晚古生代到中生代是弧后扩张、多岛弧-盆系统发育、弧-弧碰撞、弧-陆碰撞的演化史。
特提斯洋南侧的冈瓦纳大陆北缘,已有证据表明存在从石炭纪开始转化为活动大陆边缘的信息。中生代是西藏群岛的弧-盆演化史。
根据东特提斯时空结构单元的岩石组合和弧-盆系统共生规律,提出东特提斯演化多岛弧造山模式的假说,是阐明大洋岩石圈向大陆岩石圈构造体制转化的关键。我们相信多岛弧造山模式具有潜在的生命力。     

秦岭晚古生代弧前增生的背驮型盆地体系

秦岭发育了受断裂控制的晚古生代沉积盆地，其基底是具有洋壳、众多碳酸盐岩孤岛以及岛弧、弧前增生楔的洋盆底；盆地的主要边界逆冲断裂表现为背驮式的活动特征；各个盆地虽都有自己的沉积特点，但盆地的相对水深总体由北向南逐渐加大，反映出弧前大陆斜坡的地理特征；盆地初始规模较大，到后期渐小，盆地充填呈退积序列，揭示了秦岭晚古生代盆地具有弧前增生的背驮型盆地性质。     

南澜沧江带北段上二叠统陆缘弧火山岩的厘定

从岩石组合、岩相学特征、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析云县-临沧花岗岩东侧的小定西、崴里等地分布的上二叠统P2火山岩具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合以玄武岩-安山岩-英安岩为主,极少量的粗安岩-粗面岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列及碱性系列较少;火山岩的化学成分以A l2O3低T iO2为特征,K2O含量显示极强的极性;稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,亏损T i,C r和部分亏损P,N b;岩石化学投图绝大部分落在岛弧火山岩区,与南澜沧江带南段及北澜沧江带陆缘弧火岩投点相一致。厘定了南澜沧江带北段上二叠统P2陆缘弧火山岩的存在。该陆缘弧火岩带与昌宁-孟连带的洋脊/洋岛型火山岩、蛇绿岩构成了成对分布的洋脊火山岩、蛇绿岩-弧岩浆岩带,指示澜沧江洋壳向东俯冲。该成果对探讨澜沧江带古特提斯的演化具有极重要的作用。     

后弧（rear arc）岩浆作用的特征及其意义

后弧岩浆作用（rear arc magmatism）是一个新的术语,国内文献大多认为与弧后（back arc）相当,也译为弧后。实际上rear arc 不同于back arc,前者仍然属于弧的范围,而后者已不属于弧结构。目前,对后弧岩浆作用的研究还十分有限, 原因一是 rear arc 出露较少,二是 rear arc 的鉴别标志不清楚。本文尝试对后弧玄武岩（rear arc basalt, RAB）作一个简单的介绍, 并采用对大量数据进行分析比较的方法与典型的岛弧玄武岩（IAB）和弧后盆地玄武岩（BAB）作一个对比。研究表明,后弧玄武岩主要由中-高 K 钙碱性和钾玄岩系列组成, 与典型的 IAB 和 BAB 相比, RAB 富集 Na₂O、K₂O、P₂O₅ ,贫CaO。后弧岩浆作用的微量元素具有典型的弧岩浆岩的特点,但LILE 及HFSE 比典型的岛弧岩浆的含量更富集,LREE 明显高于岛弧岩浆岩。 与岛弧岩浆相似,后弧岩浆同样具有明显的Nb-Ta 负异常。研究表明,上述3 类玄武岩很难区分开。但是,BAB 和RAB之间还是有一些不同的,如Sc/Nb-Ba/Y、Cu/P₂O₅-Y/Zr、Sc/Nb-Sr/Y 以及F₂O₃ /Zr-Y/Zr 等判别图。本文作者指出,后弧岩浆作用的提出完善了弧结构：一个完整的弧,从海沟向弧的方向,随着板块的俯冲作用,岩浆源区深度增加,地壳混染程度增加,依次出现前弧、弧和后弧岩浆作用, 至弧的后部,洋壳拉张,出现弧后盆地。前弧以玻安岩为代表,弧主要是IAB,后弧为碱性玄武岩,弧后则为MORB（+IAB 的印记）。显然,后弧岩浆作用的提出,对古造山带岛弧结构的恢复、古俯冲方向的确定是有积极意义的。     

泰国北部清莱-南邦带弧火山岩特征研究

从岩相学特征、岩石组合、岩石化学、稀土元素、微量元素、大地构造环境等诸多方面分析清迈带洋脊/洋岛玄武岩的东侧分布的晚二叠世—早三叠世(P2—T1)火山岩认为其具有陆缘弧火山岩特征。火山岩组合为玄武安山岩-安山岩-流纹岩;火山岩系列以钙碱性系列为主,拉斑系列次之;火山岩的化学成分以高Al2O3为特征,稀土模式为轻稀土富集右倾斜型;微量元素大阳离子元素富集,普遍富U,Th亏损Ti,Cr和P;岩石化学投点均落在岛弧火山岩区,与中国澜沧江带陆缘弧火山岩投点相一致。该陆缘弧火山岩带与清迈带的洋脊/洋岛型火山岩构成了成对分布的洋脊火山岩-弧岩浆岩带,指示清迈带洋壳向东俯冲。     

识别洋陆转换的岩石学思路——洋内弧与初始俯冲的识别

阐述了洋陆转化形成的洋内弧与初始弧的岩石组合序列及其地球化学特征,提出岩浆弧是由洋陆转化以及底侵的壳幔转化共同作用形成的认识,前弧环境是洋陆转化形成初生大陆的场所,由特征的类似洋中脊的洋内弧前弧玄武岩类构成。大陆的形成过程如下:从地幔中生长出洋壳,从洋壳中的洋陆转化生长出不成熟的弧陆壳,最后从弧陆壳底侵的壳幔转化中长出成熟的陆壳。这样,地壳的生长和形成主要通过岩浆增生作用来实现。     

大陆的起源

太阳系固体星球都有类似的核-幔-壳结构,但唯独人类居住的地球具有长英质组成的大陆壳。太古宙大陆克拉通主要由英云闪长岩(Tonalite)-奥长花岗岩(Trondhjemite)-花岗闪长岩(Granodiorite)为主的TTG深成侵入体变质而成的正片麻岩和由基性-超基性酸性火山岩及少量沉积岩变质的表壳岩(绿岩)组成。已有的资料显示这些太古宙大陆岩石组合起源于大洋壳的部分熔融。大洋壳分为大洋盆地、洋中脊、岛弧和洋底高原(大洋岛)。前两者地壳的平均厚度只有5~10km,不可能成为形成太古宙TTG深成侵入体的场所。因此,长英质大陆或起源于板块构造体制下的岛弧,或起源于地幔柱体制下的洋底高原。板块构造体制下的岛弧模式能够很好地解释太古宙克拉通TTG深成岩的成因,即俯冲大洋板片部分熔融所形成的埃达克岩相当于太古宙高压(高Al2O2)型TTG,而俯冲板片脱水导致地幔楔部分熔融形成的玄武质地壳再次熔融所形成的钙碱性花岗质岩石相当于太古宙低压(低Al2O2)型TTG。然而,板块构造体制下的岛弧模式不能令人满意地解释太古宙绿岩带火山岩组合中缺少大量的安山岩、科马提岩~1600℃高温形成环境、克拉通规模近于同时侵位的TTG岩套、大规模卵形构造样式、代表性的逆时针P-T轨迹变质作用演化等诸多特征。相反,地幔柱洋底高原模式能够合理地解释太古宙绿岩双峰式火山岩组合的成因,即基性的拉斑玄武岩和超基性的科马提岩分别来自地幔柱头部部分熔融和尾柱熔浆,而酸性的英安岩、流纹质英安岩和流纹岩是地幔柱热异常导致的洋底高原底部的部分熔融物。按照地幔柱洋底高原模式,太古宙TTG岩浆是由洋底高原底部玄武质地壳的部分熔融而成,这样能够合理地解释为什么太古宙TTG能够在短时间内巨量产出并在形成时间上没有任何系统变化。地幔柱洋底高原模式还能合理地解释太古宙克拉通穹隆构造(dome-and-keel structure)样式、近等压冷却型(IBC)逆时针P-T轨迹,缺少蓝片岩和双变质带的等典型岛弧俯冲带的标志的特征。本文在对大陆起源的岛弧模式和地幔柱洋底高原模式综合评述的基础上,提出一个大陆起源于洋底高原的两阶段模式。     

Seismological features of island arc crust as inferred from recent seismic expeditions in Japan

Crustal studies within the Japanese islands have provided important constraints on the physical properties and deformation styles of the island arc crust. The upper crust in the Japanese islands has a significant heterogeneity characterized by large velocity variation (5.5–6.1 km/s) and high seismic attenuation (Qp=100–400 for 5–15 Hz). The lateral velocity change sometimes occurs at major tectonic lines. In many cases of recent refraction/wide-angle reflection profiles, a “middle crust” with a velocity of 6.2–6.5 km/s is found in a depth range of 5–15 km. Most shallow microearthquakes are concentrated in the upper/middle crust. The velocity in the lower crust is estimated to be 6.6–7.0 km/s. The lower crust often involves a highly reflective zone with less seismicity, indicating its ductile rheology. The uppermost mantle is characterized by a low Pn velocity of 7.5–7.9 km/s. Several observations on PmP phase indicate that the Moho is not a sharp boundary with a distinct velocity contrast, but forms a transition zone from the upper mantle to the lower crust. Recent seismic reflection experiments revealed ongoing crustal deformations within the Japanese islands. A clear image of crustal delamination obtained for an arc–arc collision zone in central Hokkaido provides an important key for the evolution process from island arc to more felsic continental crust. In northern Honshu, a major fault system with listric geometry, which was formed by Miocene back arc spreading, was successfully mapped down to 12–15 km.     

西太平洋岛弧造山带形成机制的模拟实验

西太平洋一侧的岛弧都被一边缘海将其与大陆隔开,这些边缘海是因弧后扩张形成的。本文的目的在于根据弧后扩张的重力驱动机制,研究岛弧造山带的起源。作者按照相似性理论设计和进行了模型实验,观察到了在海洋岩石层消减和弧后扩张的过程中,原来的大陆边缘被分裂,分裂出来的大陆板片出现隆起、褶皱以致断裂,并且其向海洋一侧的边缘在平面图上呈现出凸向大洋的弧形。这些模型运动现象可用来解释岛弧地区的许多观测事实,因而可作为岛弧造山带成因的一种模式来提出,以供讨论。     

北祁连中段早古生代双向俯冲——碰撞造山模式剖析

在十余年野外考察的基础上，通过火山－沉积组合，高压变质带及俯冲杂岩带产出特征，花岗岩浆活动，同位素年龄值等综合分析研究，结合近年区调成果，提出北祁连中段地区旱古生代的构造演化模式，认为该区是在古陆壳基底上由震旦纪打开经海底扩张生成的留有微陆块的微洋盆，寒武－奥隐纪，以黑河－八宝河为轴发生海底扩张，同时分别向南北两侧发生了俯冲杂岩带也随之由南向北先后反弹回跳到地表，转化为汇聚过渡壳；南侧由早期被动陆     

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

中北太平洋铁锰结壳钕同位素演化研究

现代海洋中的水成 Fe－Mn 结壳的 Nd 来自当时周围海水，因此利用 Fe－Mn 结壳可以恢复新生海洋 Nd 同位素演化历史，进面了解古海洋环境和古气候变迁信息。海洋中 Nd 的来源包括河流或陆源 Nd、大陆边缘沉积物和风成粉尘中的可溶 Nd，以及洋中脊热液蚀变来源的 Nd。对海水、水成成因铁锰结壳和结核、洋脊热液喷发和河流输入的 Nd 同位素研究发明，陆源物质控制着大洋中溶解的 Nd。对于风尘输入对大洋中的REE的影响还存在争议。有研究表明来自大陆和火山的风尘是某些局部大洋中的 REE 的重要来源，风尘与海水间的 REE 交换引起了某些洋区中 Nd 同位素组成的变化。相反，另有学者认为风尘对北太平洋中的溶解 Nd 总量没有影响。笔者分板子一块来自中北太平洋的铁锰结壳样品（MDD53）的 Nd，Pb 同位素，得到了该区新生代以来的 Nd，Pb 同位素演化历史。通过对比该结壳和岩心 LL44－GPC3 中粉尘的同位素演变曲线，发现二者的 Pb 同位素变化规律十分相似，证明结壳中的 Pb 主要来自粉尘。与 Pb 同位素相反，二者的 Nd 同位素演化完全不同。中国黄土的ENd值远低于中太平洋深水中的ENd值。因此，笔者认为风成粉尘对太平洋深水中溶解的 Nd 总量的影响可以忽略不计。结壳的 ENd值介于大陆和岛弧火山的值之间，说明新生代太平洋海水中的 Nd 主要来自河流、大洋边缘大陆风化及大洋环流携带大源自其他大洋的 Nd，新生代 Nd 同位素比值的增长主要是国为太平洋边缘岛弧的风化剥蚀作用和火山活动的增强。     

华南叠加-重熔型花岗岩的成生机制

南岭成矿带是太平洋及印度洋板块对中国大陆板块联合作用的结果。囊括大量稀有-有色金属矿床的中心弧形构造-岩浆岩系正是这个“钳式”应力场作用的集中体现,“深部叠加-重熔”——以板块持续运动和相对高速率运动产生并贮集能量为前提,以俯冲板块不断带入新的挥发物质为条件,随着动力热和挥发组分的不断回流—汇集—贮集而使仰冲板块深部预热的原地或途中固化-半固化的先期熔融的岩浆岩发生了二次甚至多次的熔融作用。     

岛弧火山岩成因和地球化学特征

岛弧火山岩主要为俯冲带的俯冲板片脱水形成的富大离子亲石元素流体交代地幔楔,并使其发生部分熔融,产生岛弧岩浆作用而形成的,岩石组合通常为玄武岩—安山岩—英安岩—流纹岩及相应侵入岩组合。它以Al2O3、K2O高,低Ti O2,且K2ONa2O为特征,相对富集LILE,亏损HFSE,特别是Ti、Nb、Ta等。本文主要从岛弧岩浆作用的起因着手,分析流体和熔体对地幔楔的交代作用,以及岛弧岩浆作用过程,进而分析岛弧火山岩的地球化学特征。     

Past and present geotectonic position of Sulawesi, Indonesia

Sulawesi with its peculiar K-shaped pattern is situated in an area where the Eurasian, Indian—Australian and Pacific plates interact and collide.Complex geological processess in this area resulted in the transformation of a normal island-arc structure into an inverted one, deformation of an already tectonized belt, sweeping of fragments against unrelated terrain, thrusting of oceanic and mantle material over the island arc, closing of deep-sea basins behind the arc, trapping of old oceanic crust caused by the rolling up of an island arc, formation of a marginal basin by the spreading of the sea floor behind the arc, development of small subduction zones with reverse polarities etc.Small deep-sea basins surrounding Sulawesi such as the Gulf of Bone and the Gulf of Gorontalo originally formed the arc—trench gap of the Sulawesi island arc.The Banda Sea is considered as an oceanic crust trapped by the bending of the east—west trending Banda arc due to the northward drift of Australia combined with the westward movement of the Pacific plate. Similarly the Sulawesi Sea consists of an old Pacific crust trapped by the westward bending of the Sulawesi island arc, caused by the spearheading westward thrust along the Sorong transform-fault system, in which later a minor spreading center became active in its central part. The Molucca Sea comprises tectonic mélange in which presumably a small spreading center developed between the two colliding arcs of northern Sulawesi and western Halmahera. While the Benioff zones dip under the northern Sulawesi and Halmahera arcs in normal fashion, the mélange thrusts over them. The Strait of Makassar is a marginal basin which was brought into existence by the spreading of the sea floor between Kalimantan and Sulawesi.The evolution of Sulawesi started in Miocene time or even earlier when 800 km east of Kalimantan a north—south trending east-facing island arc came into existence, originating from a spreading center located in the Pacific Ocean. Volcanism and plutonism accompanied this subduction process.Collision between Sulawesi and the Australian—New Guinea plate which occurred in early Pliocene time severely transformed Sulawesi into an island with its convex side turned towards the continent, at the same time causing obduction of ophiolite in the eastern arc of this island.The movement of the Pacific plate continued and gradually pushed Sulawesi towards the Asian continent, resulting in the closing of the sea between Kalimantan and Sulawesi islands separated by small straits and deep seas resembling the complicated pattern of the Philippine Archipelago, in which the original double island-arc structure can no longer be recognized.     

Marginal seas—Terminological crisis

The terms marginal sea, peripheral sea, and backarc sea are widely used in the contemporary Russian geological literature as synonyms but do not have, in my opinion, unequivocal treatment. The application of the term marginal sea is briefly discussed. The seas of the Pacific transitional zone are reviewed. It is proposed to define a marginal sea as a marine basin a few thousand kilometers in extent and connected with the open ocean. Domains underlain by crust of the continental and oceanic types must coexist therein. The domains with oceanic crust are expressed in the topography as deepwater basins (one or several), where fragments of continental crust may also occur. A marginal sea must be bounded by at least one island arc.