甘肃敦煌水峡口地区前寒武纪岩石的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

敦煌杂岩位于塔里木克拉通的东部,探寻和研究其中的早前寒武纪地质体对于探讨敦煌地块早前寒武纪地壳的形成和演化及其构造归属等问题具有重要的意义.甘肃敦煌水峡口地区的敦煌杂岩主要由英云闪长质片麻岩、花岗闪长质片麻岩以及表壳岩石组成.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测得水峡口英云闪长片麻岩和花岗片麻岩原岩的形成年龄分别为2561±16Ma和2510±22Ma,确证了在敦煌杂岩中存在太古宙岩石.此外,还获得斜长角闪岩的变质年龄为1806±14Ma,推测其原岩岩浆可能来自古老岩石圈地幔的部分熔融.根据已有的资料提出在古元古代晚期(1.80 ～ 1.85Ga)敦煌杂岩经历了一期较广泛的变质作用.锆石Hf同位素显示～2.5Ga的岩石年龄在敦煌地块代表新太古代晚期重要地壳生长时期,而～1.8Ga的构造-热事件则是以古老地壳物质循环再造为主.这些资料显示敦煌地块和华北克拉通在早前寒武纪经历了类似的地壳形成和演化过程,且共同记录了全球性的Columbia碰撞造山事件信息.     

华夏地块前加里东期变质基底的特征以及深部地壳性质

通过对华夏地块前加里东期变质基底的地质、地球化学以及变质作用的研究，结合岩浆岩的同位素年代学和地球化学“示踪”研究，认为华夏地块深部存在时代为２５００—２７５０Ｍａ的太古代地壳，而时限为１８５０—１９５０Ｍａ的中条（浙闽）运动是该区一次重要的造壳运动，形成了该区分布广泛的早元古代的结晶基底。华夏地块深部地壳的物质组成是比较复杂的，但主体由长英质岩石组成，因此华夏地块老地壳活化再造作用表现较为强烈。其下地壳由于受深熔作用影响形成大量花岗质岩浆向中、上地壳运移侵位，其物质成分也由富花岗质向贫花岗质中（—基）性变化。     

中国东南部下地壳物质与花岗岩成因探索

在中国东南部中－新生代玄武质岩石中陆续找到了来自下地壳的辉长岩质麻粒岩／辉长岩深源捕掳体。本文着重研究了沿海地区广东麒麟新生代玄武质角砾岩筒中的辉长岩质麻粒岩捕掳体,并与内陆湖南道县早中生代玄武质角砾岩筒中的辉长岩、花岗片麻岩捕掳体作了比较。研究表明,辉长岩质麻粒岩是底侵作用形成的基性岩浆底垫于下地壳,并经变质作用的产物。底侵作用是重要的壳－幔作用过程,也是中国东南大陆边缘陆壳演化的重要过程。Ｓｍ－Ｎｄ同位素定年显示,中国东南大陆边缘底侵作用物质在地壳底部的结晶年龄约为１１２．３±１７．８Ｍａ,属晚中生代时期。此外,底侵作用在不同大地构造域的发育程度是不一致的,底侵作用发育强弱的标志是基性火山岩是否发育、壳幔型花岗岩是否广泛产出     

阿尔金麻粒岩相杂岩的时代及塔里木盆地的基底

阿尔金杂岩是由一些麻粒岩相长英质片麻岩、基性麻粒岩和斜长角闪岩组成的岩石，Ｓｍ－Ｎｄ年代学研究表明，其形成时代为２７８９Ｍａ，它们组成了塔里木盆地南部古老基底，这与组成盆地北部基底的托格杂岩在形成方式和时代上均不相同。这种基底性质的差异控制着地南北的沉积发育、构造演化与油气聚集。     

阿尔金麻粒岩相杂岩的时代及塔里木盆地的基底

阿尔金杂岩是由一些麻粒岩相长英质片麻岩、基性麻粒岩和斜长角闪岩组成的岩石，Ｓｍ－Ｎｄ年代学研究表明，其形成时代为２７８９Ｍａ，它们组成了塔里木盆地南部古老基底，这与组成盆地北部基底的托格杂岩在形成方式和时代上均不相同。这种基底性质的差异控制着盆地南北的沉积发育、构造演化与油气聚集。     

扬子克拉通北缘早前寒武纪地壳演化——后河杂岩元素和同位素地球化学限制

陕南汉中碑坝地区是扬子克拉通少数可能存在太古宙结晶基底的地区之一。本文系统地研究了元素和同位素地球化学表明，后河“群”主要岩石类型之一的ＴＴＧ片麻岩形成时代约为２４００Ｍａ，其ＲＥＥ和岩石化学特征与新太古代ＴＴＧ片麻岩类似；混合岩类Ｓｍ－Ｎｄ同位素模式年龄表明其原岩或源岩的形成时代约为２７００Ｍａ的新太古代，在岩石化学成分上与钾质花岗岩或闪长质岩石相当，与太古宙高级区新太古代典型钾质花岗岩相近似；区内斜长角闪岩形成于２２００Ｍａ，与区内混合岩化作用发生的时代稍早或基本一致；局部存在的变流纹岩与火地垭群铁船山组双峰火山岩属同一岩浆作用过程在区内不同区段的体现；后河“群”各类基底岩石有基本同一的Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄（１２０１Ｍａ±２４０Ｍａ），反映了元古宙中晚期构造热事件对早期各类岩石Ｒｂ－Ｓｒ同位素体系有深刻影响。     

大别造山带现今地壳结构-岩石组成研究

通过大别造山带岩石地震波速的高温高压实验测定值与地震测深断面观察值的对比，结合地表出露岩石对深部岩石组成的地球化学示踪，揭示了该造山带现今地壳各结构层的基本岩石组成：上地壳主要由长英质岩石组成，榴辉岩在其中仅占0～20％；中地壳(低速层)主体由长英质片麻岩和花岗岩组成；下地壳上部由80％镁铁质麻粒岩和20％长英质麻粒岩组成；下地壳下部由幔源底侵岩浆作用形成的镁铁质麻粒岩组成。下地壳和上地幔的泊松比为0.265～0．280，明显高于榴辉岩的泊松比，表明其中即使有榴辉岩存在，含量也应极少。各构造单元出露的白垩纪花岗岩具有相似的化学组成，其铅、钕与锶同位素组成均可与北大别的核杂岩相对比，表明花岗岩浆均应以深部核杂岩为源岩。因此，被白垩纪花岗岩侵入的南大别超高压变质岩单元和宿松高压变质岩单元深部均应由核杂岩组成，亦即超高压和高压变质岩应呈拆离的构造岩片覆盖于核杂岩之上。鉴于白垩纪花岗岩的钕模式年龄(tDM)均集中于古元古代(1．8～2．2Ga)，表明花岗岩的源区应限于核杂岩中构成原中地壳下部的古元古代结晶基底岩层。这为中地壳主要由长英质片麻岩组成提供了佐证。考虑到大量花岗岩浆的抽出，应留下更大体积的镁铁质岩残留体，后者在地壳流变增厚调整过程中可能因密度增大而下沉，也可能因地震波速增大而显示下地壳的特征，更可能由于这两方面的原因而使由镁铁质残留体组成的原中地壳下部转变成现今下地壳上部的组成。根据大别碰撞后基性火山岩和侵入岩的地球化学研究，还可证明组成大别下地壳的镁铁质岩更可能是1.1Ga前而非中生代形成的底侵岩层。实践表明，上述两方面研究的结合可较好揭示区域地壳结构一组成。     

沉积物微量元素示踪地壳成分和环境及其演化的最新进展：Wedepohl模…

Ｗｅｄｅｐｏｈｌ（１９９１）提出了对大陆成分的新估计，即下地壳与上地壳之比为５７：４３，下地壳由６０％的长英质麻粒岩和４０％的镁铁质麻粒岩组成。新估计的地壳成分介于安山岩和英云闪长岩之间，Ｓｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂａ、ＬＲＥＥ、Ｐｂ、Ｔｈ等含量比Ｔａｙｌｏｒ等（１９８５）报道的要高，而Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｆｅ等则较低。Ｗｅｄｅｐｏｈｌ认为，如果将１２．５％的Ｓ型花岗岩从上地壳恢复到下     

冀西北赤城太古代英云闪长质、花岗闪长质片麻岩的地球化学

作者通过对冀西北张家口-赤城地区广泛出露的所谓混合岩化黑云斜长片麻岩的地质、矿物、岩石和地球化学研究，确定了它们是太古代的英云闪长质、花岗闪长质片麻岩，并且认为它们不是变质的火山-沉积岩，而是地壳中先存的镁铁质角闪岩或麻粒岩的重熔岩浆在固结或半固结状态下被长英质麻粒岩部分熔融产生的熔浆混合、交代形成的产物。     

冀北张宣高变质花岗岩-绿岩带花岗岩类岩石学、地球化学及锆石铀-铅地质年代学

张宣高变质花岗岩－绿岩带内早期花岗质侵入体是以英云间长岩和花岗间长岩为主体的ＴＴＧ岩系，经历了麻粒岩相高级变质作用的改造，已变质成以含紫苏辉石为特征的片麻岩类岩石。麻粒岩相峰期变质作用的时代为２３９０±１９Ｍａ。紫苏花岗岩属典型岩浆成因侵入岩，其侵位成岩时代为２３９０±２４Ｍａ，是区域麻粒岩相峰期变质作用期间长英质熔浆直接结晶的产物。钾质花岗岩类具多种不同的岩石类型，为一系列小规模的富钾质花岗岩侵入体，是与紫苏花岗岩同一构造岩浆活动事件的产物。麻粒岩相峰期变质作用、岩浆活动时代的一致性，表明了本区太古宙末－古元古代早期，由于大规模构造运动，麻粒岩相变质作用由峰期变质条件向相对低温低压条件演化、花岗岩－绿岩带基底岩石由地壳深部向地壳浅部抬升、并同时伴随紫苏花岗岩及钾质花岗岩等大规模岩浆侵入活动的区域地壳演化规律。     

珠江三角洲地壳稳定性分区及其特征

分析研究珠江三角洲地区的新构造运动、活动断裂、地壳厚度、地壳沉降、地热分布、地震活动等资料，其呈现出比较明显的空间分异。认为珠江三角洲区域稳定性划分为稳定区和次稳定区，区域地壳稳定性活动程度中等，次稳定区主体在地质构造区划上属于珠江三角洲断陷区及三角洲沿海区域，次稳定区范围之外的相对隆起地带为稳定区。     

辽宁西部地区地壳结构及其稳定性的初步研究

本文利用现有各种地球物理资料、地震地质资料,探讨了重磁场特征、地壳结构、活动断裂与地震的关系,进而总结出地震震中在地壳介质中的空间分布规律。在此基础上建立了地壳稳定性评价分级指标,并对本区的地壳稳定性进行了评价。     

哈尔滨地区地壳稳定性研究

客观评价城市区域地壳稳定性,对于城市安全与可持续发展有着极其重要的意义.哈尔滨城市地质调查系统地研究了哈尔滨地区的莫霍面深度、地球物理场、火成岩特征及历史地震记录,并开展大地电磁测深、钻探及汞气测量研究,认为哈尔滨地区地壳结构连续、完整、稳定,不会发生中等强度及以上地震活动.     

Crustal structure of the Kaapvaal craton and its significance for early crustal evolution

High-quality seismic data obtained from a dense broadband array near Kimberley, South Africa, exhibit crustal reverberations of remarkable clarity that provide well-resolved constraints on the structure of the lowermost crust and Moho. Receiver function analysis of Moho conversions and crustal multiples beneath the Kimberley array shows that the crust is 35 km thick with an average Poisson's ratio of 0.25. The density contrast across the Moho is 15%, indicating a crustal density about 2.86 gm/cc just above the Moho, appropriate for felsic to intermediate rock compositions. Analysis of waveform broadening of the crustal reverberation phases suggests that the Moho transition can be no more than 0.5 km thick and the total variation in crustal thickness over the 2400 km² footprint of the array no more than 1 km. Waveform and travel time analysis of a large earthquake triggered by deep gold mining operations (the Welkom mine event) some 200 km away from the array yield an average crustal thickness of 35 km along the propagation path between the Kimberley array and the event. P- and S-wave velocities for the lowermost crust are modeled to be 6.75 and 3.90 km/s, respectively, with uppermost mantle velocities of 8.2 and 4.79 km/s, respectively. Seismograms from the Welkom event exhibit theoretically predicted but rarely observed crustal reverberation phases that involve reflection or conversion at the Moho. Correlation between observed and synthetic waveforms and phase amplitudes of the Moho reverberations suggests that the crust along the propagation path between source and receiver is highly uniform in both thickness and average seismic velocity and that the Moho transition zone is everywhere less than about 2 km thick. While the extremely flat Moho, sharp transition zone and low crustal densities beneath the region of study may date from the time of crustal formation, a more geologically plausible interpretation involves extensive crustal melting and ductile flow during the major craton-wide Ventersdorp tectonomagmatic event near the end of Archean time.     

大别造山带地壳的元素丰度

大别造山带具板片叠覆式构造形态。区域地壳具3个结构层,中地壳存在地震低速层和电性低阻层。地壳总体成分为花岗闪长岩质,深部地壳成分为中性。地壳稀土总量偏高、轻重稀土分馏程度高,铁族元素偏低、亲石元素富集。造山带内部横向不均一性明显,而地壳纵向演化分异程度低于一般大陆地壳。     

Eocene to Miocene geometry of the West Antarctic Rift System

Tectonic models for the Late Cretaceous/Tertiary evolution of the West Antarctic Rift System range from hundreds of kilometres of extension to negligible strike-slip displacement and are based on a variety of observations, as well as kinematic and geodynamic models. Most data constraining these models originate from the Ross Sea/Adare Trough area and the Transantarctic Mountains. We use a new Antarctic continental crustal-thinning grid, combined with a revised plate-kinematic model based on East Antarctic – Australia – Pacific – West Antarctic plate circuit closure, to trace the geometry and extensional style of the Eocene – Oligocene West Antarctic Rift from the Ross Sea to the South Shetland Trench. The combined data suggest that from chron 21 (48 Ma) to chron 8 (26 Ma), the West Antarctic Rift System was characterised by extension in the west to dextral strike-slip in the east, where it was connected to the Pacific – Phoenix – East Antarctic triple junction via the Byrd Subglacial Basin and the Bentley Subglacial Trench, interpreted as pullapart basins. Seismic-reflection profiles crossing the De Gerlache Gravity Anomaly, a tectonic scar from a former spreading ridge jump in the Bellingshausen Sea, suggest Late Tertiary reactivation in a dextral strike-slip mode. This is supported by seismic-reflection profiles crossing the De Gerlache Gravity Anomaly in the Bellingshausen Sea, which show incised narrow sediment troughs and vertical faults indicating strike-slip movement along a north – south direction. Using pre-48 Ma plate circuit closure, we test the hypothesis that the Lord Howe Rise was attached to the Pacific Plate during the opening of the Tasman Sea. We show that this plate geometry may be plausible at least between 74 and 48 Ma, but further work especially on Australian – Antarctic relative plate motions is required to test this hypothesis.     

Recent crustal uplift of Precambrian cratons: Key patterns and possible mechanisms

Precambrian cratons cover about 70% of the total continental area. According to a large volume of geomorphological, geological, paleontological, and other data for the Pliocene and Pleistocene, these cratons have experienced a crustal uplift from 100-200 m to 1000-1500 m, commonly called the recent or Neotectonic uplift. Shortening of the Precambrian crust terminated half a billion years ago or earlier, and its uplift could not have been produced by this mechanism. According to the main models of dynamic topography in the mantle, the distribution of displacements at the surface is quite different from that of the Neotectonic movements. According to seismic data, there is no magmatic underplating beneath most of the Precambrian cratons. In most of cratonic areas, the mantle lithosphere is very thick, which makes its recent delamination unlikely. Asthenospheric replacement of the lower part of the mantle lithosphere beneath the Precambrian cratons might have produced only a minor part of their Neotectonic uplifts. Since the above mechanisms cannot explain this phenomenon, the rock expansion in the crustal layer is supposed to be the main cause of the recent uplift of Precambrian cratons. This is supported by the strong lateral nonuniformity of the uplift, which indicates that expansion of rocks took place at a shallow depth. Expansion might have occurred in crustal rocks that emerged from the lower crust into the middle crust with lower pressure and temperature after the denudation of a thick layer of surface rocks. In the dry state, these rocks can remain metastable for a long time. However, rapid metamorphism accompanied by expansion of rocks can be caused by infiltration of hydrous fluids from the mantle. Analysis of phase diagrams for common crustal rocks demonstrates that this mechanism can explain the recent crustal uplift of Precambrian cratons.     

龙门山多层分层拆离地壳结构:新构造变形与深部构造证据

2008年5.12汶川地震发生后,对于龙门山地壳结构及其与汶川地震的成生联系成为构造地质学研究极为关注的科学问题。然而,现有的多种龙门山地壳结构模式在综合解释表层构造变形及深部构造时与调查和探测资料均有不符。利用前人地球物理探测成果,结合穿过龙门山主要发震构造单元彭灌杂岩及雪隆包岩体的综合构造剖面,将地表构造与深部地壳探测资料结合进行了综合解释,认为龙门山逆冲构造带中的多重冲断推覆构造由约10 km深处的拆离断层分隔,因而应该只是浅层次构造变形的组合样式;在中、下地壳韧性流壳层的主导下,扬子地块基底被动?入并形成多层拆离的韧性流变构造组合。5.12汶川地震及余震是由于以彭灌杂岩和雪隆包岩体为代表的刚性体,在上部韧性流壳层前端的持续推挤作用下,发生破裂而形成的。     

川滇地区重力场特征与地壳变形研究

对川滇地区重力场特征进行了研究,获得了研究区内地壳厚度分布及变形特征。总体上,研究区内地壳厚度从西北向东南逐渐减小。川滇菱形块体中内部出现了广泛的地壳增厚现象,并可能一直延伸至菱形块体的最南端。丽江-小金河断裂带在重力场特征上表现为龙门山断裂带向西南的延伸,其东侧主体构造走向等特征与扬子地块一致,推测丽江-小金河断裂带与龙门山断裂、红河断裂带一起构成了扬子地块的西边界。滇西地区布格重力一阶导数与现今地壳变形格局总体一致,主体构造方向为北北西-近南北向,代表了“新”构造主体构造线的方向;上延至45km后,主体构造上转变为以近东西向为主。     

中国大陆现今构造运动的GPS速度场与活动地块

GPS观测结果给出了在欧亚参考框架下周边板块的运动状态 ,印度板块的运动方向约NE2 0° ,速度是 40～ 42mm/a ;北美板块的运动方向约NW 2 80°～ 2 90° ,速度是 2 1～ 2 3mm/a ;菲律宾板块的运动方向是NW 2 90°～ 310° ,速度是 37～ 45mm/a ;哈萨克—西伯利亚地盾的运动方向约NE130° ,速度是 3～ 5mm/a。GPS所揭示的中国大陆现今运动场清晰地表现出了以活动地块为单元的分块运动特征。文中给出了各主要活动地块的运动方向和速度。大部分活动地块内部结构完整 ,以整体性的运动为主 ;个别活动地块内部发生构造变形 ,地块的整体性不好。中国大陆以活动地块为单元的现今构造变形可能与大陆岩石圈的结构和性质有关 ,上地壳以脆性变形为主 ,下地壳和上地幔以粘塑性的流变为特征 ,从底部驱动着上覆脆性地块的整体运动。