大火成岩省与二叠纪两次生物灭绝关系研究进展

二叠纪两次生物灭绝事件一直是地质学家所关注和研究的热点问题.一次是地质历史上规模最大的晚二叠世乐平期末生物灭绝事件(Permian-Triassic boundary-PTB,约252 Ma),导致超过95％的海洋物种消失和全球生物化学圈紊乱;另一次是规模相对较小的中二叠世瓜德鲁普期末(end-Guadalupian,Guadalupian-Lopingian boundary-GLB,约260 Ma)生物灭绝事件.尽管这两次生物灭绝的原因尚不完全清楚,但巧合的是,这两次生物灭绝事件在时间上分别与西伯利亚和峨眉山大火成岩省火山活动存在耦合关系.一般认为,火山活动导致生物灭绝主要机制是其产生大量挥发性气体和火山灰引发全球性环境气候急剧恶化的结果.本文回顾近年围绕大火成岩省与这两次生物灭绝耦合关系这一科学问题展开大火成岩省相关地质过程释放挥发性气体量化工作所取得的研究成果,并总结分析一些现阶段仍然存在争议的问题和提出对峨眉山大火成岩省进一步工作的一些建议.     

五大连池老黑山火山弹和喷发柱动力学模拟

火山喷发是一个气体、液体和固体混合物的复杂的流体动力学过程。正确理解这个过程是研究火山喷发的关键因素。Eject和Plumeria软件可以很好地模拟现实火山喷发过程中火山弹和喷发柱的动力学过程。在详细调查五大连池老黑山地区火山弹、火山碎屑物和整理已有数据的基础上,运用Eject和Plumeria软件对老黑山火山的火山弹和喷发柱进行了动力学模拟。结果表明:老黑山火山喷发的火山弹喷射最大高度为530 m,喷射角度45°时喷射水平距离最远为1 000 m,喷发柱最大高度为4.7 km,喷发柱半径为2.3 km。通过对其喷发规模和火山灰构成比例的探讨,认为老黑山火山喷发属于镁铁质火山小型喷发,对环境的影响范围有限。     

新疆额尔齐斯金矿带的成矿类型、地球动力学背景及资源潜力

通过广泛的地质调查、同位素测年和综合对比研究,探讨了阿尔泰地区金矿的成矿类型、地球动力学背景及资源潜力。综合研究表明,岩金矿床主要产于海西构造层的强变形、浅变质构造带,属浅成造山型金矿;成矿时代集中在310~270Ma;成矿作用与后碰撞阶段岩石圈拆沉引发的构造-岩浆活动有关。对比研究表明,目前发现的金矿床(点)仅相当于区域变质流体成矿系统的浅部,主体部分由于中生代以来的大规模逆冲推覆构造而未能抬升剥露出来。受两次构造抬升影响,加里东构造建造带的造山型金矿基本剥蚀殆尽,而海西构造建造带是寻找岩金矿床的主要远景区。     

新疆阿尔泰南缘东段哈腊苏斑岩铜(钼金)矿床地质

近几年阿尔泰南缘斑岩型铜矿勘查进展明显，哈腊苏铜（钼金）矿床倍受关注。该矿床以中泥盆世阿尔泰南缘特殊的裂谷为背景形成。矿化发生在侵入于中泥盆统玄武岩内的花岗闪长斑岩、花岗斑岩内及其附近围岩中。从岩体到玄武岩依次出现钾长石化、黑云母化、青磐岩化以及叠加于其上的团块/脉状钾化、硅化等蚀变。矿石中可同时见到细脉浸染状斑岩型和团块/脉状热液型两种组构，且后者叠加到前者之上。斑岩型矿化存在海西（381±8.7 Ma，375±8.7 Ma）和印支（213±4.2 Ma）两期，印支期（230±5 Ma）还发育构造-流体叠加矿化。矿石中硫化物的硫、铅同位素（δ³⁴S=-6.5‰～-1.6‰，²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.052～19.362，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.501～15.606，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.813～39.355）表明S和Pb来自岩浆或地幔/下地壳，成矿流体中水（δ¹⁸O_SMOW=7.4‰～9.2‰，δD_SMOW= -89‰～-80‰）为岩浆水。斑岩期成矿温度420～560℃。不同时期小斑岩体、玄武岩围岩及后期矿化叠加是成矿重要条件。     

一种判别原始岩浆的方法--以苦橄岩和碱性玄武岩为例

在前人工作基础上，利用橄榄石和熔浆的Fe—Mg分配乐数，重新制作了MgO—Fo—FeO图解，该图解的优点在于其适用范围更宽，既可用于超基性的苦橄岩，也可用于一般的玄武岩或橄榄玄粗岩系。同时介绍了该图解运用的方法，并且以峨眉山大火成岩省中苦橄岩和黑龙江镜泊湖地区全新世碱性玄武岩为例，说明如何应用该图解来恢复原始岩浆以及解释岩石的成因。研究结果表明，峨眉山大火成岩省中的苦橄岩部分代表了原始岩浆，部分有过剩橄榄石的加入，部分为演化的岩浆形成。与苦橄岩密切共生的辉斑玄武岩是苦橄质岩浆通过橄榄石的分离结晶作用形成的，而在峨眉山大火成岩省中占绝对优势的温流玄武岩则不是苦橄质岩浆简单的分离结晶作用形成。镜泊湖地区的碱性玄武岩均为演化的岩浆，而碧玄岩演化程度较低，碱玄岩则是原始岩浆高度演化的产物。     

冀北水泉沟偏碱性杂岩体的地质——地球化学特征及其构造环境

冀北礼－－赤城地区水泉沟岩体是一个钾质－高南的钙碱性、弱碱性和碱性岩石共存的杂岩体。总体上以富碱、准铝、低钼、低钛为特征。稀土、微量元素和同位素特征表明该岩体源于上地民下地的边界附近，在各类地球构造判科中大多数落于火山弧区。侵位机制分析表明该岩体是拉张作用下的产物。结合同位素年龄，认为水泉沟杂岩形成于西伯利亚板块和中朝板块碰撞后的应力松驰阶段。     

冀北水泉沟杂岩体的同位素地球化学特征及其成因意义

水泉沟杂岩体的δ１８Ｏ‰值除个别样品高于１０‰或低于５．５‰外，大多数在５．５‰～１０．０‰之间。其三组铅同位素比值明显高于本区古界桑干燥变质岩，并位于上地慢和下地壳铅增长线之间，利用Ｒｂ－Ｓｒ等时线求得锶同位素初始值为０．７０６１８±０．０００１４，利用Ｆａｕｒｅ提出了的二元混合锶模型求得岩浆源区由约６４％的上地幔组分和约３６％的地壳组分组成。通过对其Ｏ，Ｐｂ和Ｓｒ同位素综合分析得出，岩浆起源于     

北祁连山西段早奥陶世阴沟群火山岩的构造背景

早奥陶世阴沟群火山岩的地质－地球化学特征的研究结果表明，该期火山岩的岩石组合为玄武岩－安山岩组合，缺乏酸性火山岩和橄榄玄粗岩系列火山岩。其地球化学特征表明它们属于岛弧钙碱性火山岩，以富集ＬＲＥＥ和低离子位不相容元素以及亏损高场强元素为特征。火山岩形成于具有中等成熟度的岛弧环境，其中发育于东水峡的火山岩可能形成于弧内裂谷环境。     

冀北水泉沟杂岩体的同位素地球化学特征及其成因意义

水泉沟杂岩体的δ１８Ｏ‰值除个别样品高于１０‰或低于５．５‰外，大多数在５．５‰～１０．０‰之间。其三组铅同位素比值明显高于本区太古界桑干群变质岩，并位于上地幔和下地壳铅增长线之间。利用ＲｂＳｒ等时线求得锶同位素初始值为０．７０６１８±０．０００１４，利用Ｆａｕｒｅ［１］提出的二元混合锶模型求得岩浆源区由约６４％的上地幔组分和约３６％的地壳组分组成。通过对其Ｏ、Ｐｂ和Ｓｒ同位素综合分析后得出，岩浆起源于上地幔的顶部和下地壳底部的过渡带，同时岩浆在高位岩浆房中和上升过程中也发生了不同程度的同化混染作用     

阿尔泰额尔齐斯构造带岩石应变特征及其构造意义

阿尔泰额尔齐斯构造带东段岩石变形强烈,最大应变椭球轴比(Rxz)可达10～30,剪应变(γ)达4～6。该带可分为2个层次4个次级构造带。第一层次为韧性—韧脆性中—中-浅层次变形带,包括萨尔布拉克—科克萨依脆性挤压劈理化带、达拉维孜—阿热勒托别剪切流变构造带和库尔提—玛因鄂博韧性剪压变形带,第二层次是齐伯度—富蕴深层次超韧性变晶糜棱岩带。第一层次变形带中沿达拉维孜—阿热勒托别一线为最强变形带,向两侧依次减弱。中心带以剪切—拉伸变形为主,两侧以压扁变形为主兼有剪切,均为左行剪切。结合区域地质分析,可认为这3个变形带共同组成一个完整的板块(微陆块)聚合变形带,显示喀拉通克岛弧以北东偏东方向俯冲于可可托海—青河陆缘岩浆弧之下,并发生弧—陆碰撞。齐伯度—富蕴变晶糜棱岩带岩石变形温度压力条件高,以右行剪切为特点,具有完全不同的地质演化历史,反映它可能是在古生代期间被强烈改造的具有前震旦纪结晶基底的微大陆的残块(或断片)。