深部过程与成矿关系的初见

近20年来深部地质研究广泛开展,下地壳、上地幔的组成演化及深部构造等问题的研究对地球科学起了推动作用。研究表明,它们与成矿作用有一定的关系。苏联早在60年代开始了这方面的工作,应用重力、航磁,地震测深查明了各地区地壳厚度、莫霍面起伏并找出了与已知矿带、矿区的关系,从而预测未知的矿带。通过研究     

汉诺坝玄武岩岩浆起源及上升的p-t路线

本文应用改进了的Carmichael计算法,对汉诺坝玄武岩中的原生岩浆或近原生岩浆——夏威夷岩与上地幔橄榄岩、巨晶及其寄主岩浆、斑晶与岩浆之间的平衡温度、压力进行了计算。结果表明,汉诺坝玄武岩起源于43-56km,温度为1240-1300℃。单斜辉石及歪长石巨晶分别形成于上地幔顶部及下地壳最下部,斑晶结晶于上部地壳。这表明,在莫霍面附近及上部地壳可能存在有次级的岩浆房。岩浆上升的p-t路线与玄武岩的液相线一致,说明原生岩浆由上地幔源区主要呈液体状态快速上升达到地表。     

辽宁复县地区古生代岩石圈地幔特征

本文通过对辽宁复县地区50号金伯利岩管的研究,根据金伯利岩的地球化学和其中地幔矿物及深源捕虏体特征初步推测,复县地区古生代的上地幔反映了该区自早古生代以来上地幔的各种深部事件。它的岩石圈地幔组成与南非金伯利岩发育地区不完全相同。本区是由二辉橄榄岩、纯橄岩、方辉橄榄岩、少量云母石榴长石岩以及金伯利岩的早期堆积物——各种金云母岩所组成。特别值得注意的是,与金刚石平衡共存的是含石榴石及铬铁矿的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩,而南非地区与金刚石平衡共存的只是方辉橄榄岩,它是该区在克拉通化过程中通过岩石圈垫底作用增生于其底部的岩石类型。复县地区上地幔中部分橄揽岩仍保留有早期地幔熔体结晶时的火成结构,方辉橄揽岩为提取苦橄质玄武岩-玄武质科马提岩的难熔残余。17亿年本区转变为稳定克拉通后,11亿年(或更晚一些)有交代作用发生,使上地幔富集不相容元素,为熔融金伯利岩准备了源区条件。50号岩管的金伯利岩相当于南非Ⅰ型与Ⅱ型金伯利岩的过渡类型,表明上地幔富集程度较高。复县地区古生代岩石圈厚度至少为170km,其下部上地幔温度为1130℃左右,fo_2接近WM缓冲反应线,与西伯利亚和西非加纳金刚石结晶时的氧逸度相似。     

大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)橄榄岩地幔属性及动力学意义

早中生代的扬子大陆向华北大陆的深俯冲碰撞作用以及中、新生代的华北东部岩石圈减薄作用是国际大陆动力学问题研究的两个热点。然而,把它们有机联系起来,探讨深部岩石圈演化动力学过程的研究还很少。报道了中国大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)橄榄岩的矿物岩石化学分析结果。这些橄榄岩亏损玄武质组分(如低w(CaO+Al2O3)、高Mg#等),并经历了中元古代来自软流圈的碳酸岩熔体的交代作用和早中生代的超高压再平衡过程。结合已发表的华北捕虏体橄榄岩资料,对这一橄榄岩的原始地幔属性进行了分析。发现CCSD-PP1橄榄岩与华北古老岩石圈地幔组成相似,是早中生代来自华北岩石圈的构造侵入体。早中生代华北岩石圈的伸展减薄与苏鲁超高压变质岩石的折返提供了早期软流圈物质上涌的构造体制。     

燕山造山带中-晚侏罗世髫髻山期（蓝旗期）火山岩的成因及其动力学意义

中国东部燕山造山带发育着大量的中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)中酸性钙碱性火山岩,它们具有类似于埃达克岩的地球化学特征,如SiO_2(≥55.48%)、Al_2O_3(≥14.25%)和Na_2O(≥3.11%)含量高,而MgO(<3.0%,Mg~#≤0.49)含量低;微量元素Sr(≥554×10~(-6))、Ba(≥819×10~(-6))含量及Sr/Y比值(29～101)较高,而Yb(<1.70×10~(-6))、Y(<21×10~(-6))含量及Rb/Sr比值(0.01～0.19)较低;轻重稀土分馏十分明显((La/Yb)_N>14.5),Eu负-正异常弱(0.79～1.01),高场强元素(如Nb、Ta)相对亏损。火山岩的Nd、Sr、Pb同位素比值变化小,具有富集地幔特征。作者认为其岩浆起源于增厚下地壳玄武质岩石的部分熔融。中—晚侏罗世髫髻山期(蓝旗期)火山岩是燕山运动的产物,其火山喷发标志着燕山地区从古亚洲洋构造体系转入到古太平洋构造体系,这对探讨燕山造山带中生代岩浆演化和区域构造演化具有重要意义。     

大陆地幔研究现状

本文主要介绍大陆地幔岩石圈的年龄、大陆地幔演化和地幔流体等三个近年来引人注目的问题。地幔捕虏体的年龄范围２００～３４００Ｍａ，一般认为它可以代表地幔的年龄。澳大利亚二辉橄榄岩捕虏体的Ｐｂ－ｐｂ年龄为２０００～２５００Ｍａ，南非Ｖｉｃｔｏｒ岩管的捕虏体为１７００～２４００Ｍａ。橄榄岩型金刚石的石榴石包裹体Ｓｍ－Ｎｄ年龄为３２００～３３００Ｍａ，榴辉岩型金刚石的年龄为１２００～１５００Ｍａ。这些数值可与橄榄岩及榴辉岩捕虏体的全岩年龄数据相对应。太古代岩石圈地幔以南非为代表，经历了从地壳物质提取的亏损过程到与软流圈反应和与深部热点物质作用的富集过程。以美国西部为代表的元古代岩石圈地幔则经历了元古－显生宙的俯冲作用、地体增生过程以及与热点反应的作用。以澳大利亚东部为代表的显生宙岩石圈地幔经历了元古代的部分熔融、显生宙的俯冲或与ＤＵＰＡＬ的反应以及具ＤＭＭ特征的软流圈的上隆。钾质熔体、碳酸盐熔体、Ｈ＿２、ＣＨ＿４、Ｎ＿２Ｏ、Ｎ、ＣＯ、ＣＯ＿２、Ｓ、Ｆ、Ｃｌ等都是地幔流体的主要组分，它们的类型与所处的深度和氧逸度有关。     

华北东部大陆地幔橄榄岩组成、年龄与岩石圈减薄

对比分析了华北东部地块陆下岩石圈地幔橄榄石Mg#值和单斜辉石的REE配分形式。报道了汉诺坝和鹤壁橄榄岩中不同产状硫化物的激光MC-ICPMS原位Re-Os年龄和信阳橄榄岩中锆石的U-Pb年龄和信阳橄榄岩锆石的U-Pb年龄。在这些资料基础上,进一步讨论了华北东部岩石圈中、新生代时的减薄机制。原位分析在揭示岩石圈深部过程的细节上,有比全岩分析更大的优越性,并揭示出了在华北深部有中元古代(14亿年)和新元古代(7～8亿年)热活动的记录。岩石圈拆沉作用不能很好地解释古老难熔地幔、过渡型地幔和新生饱满地幔并存的事实;同时,单纯的熔体-橄榄岩相互作用也难以解释中、新生代岩石圈的减薄过程和新生地幔单斜辉石中出现强烈LREE亏损现象,即历史复杂的克拉通岩石圈向历史明显简单的“大洋型”地幔的转换。因此,华北东部岩石圈减薄包括地幔伸展、熔-岩作用、侵蚀置换等复杂过程。这些过程可能包括:(1)早中生代时,扬子地块向北俯冲碰撞所引起华北岩石圈的熔/流体交代富集作用、地幔伸展和受扰动软流圈物质上涌并侵蚀被改造了的岩石圈;(2)晚中生代—古近纪,因太平洋俯冲的热扰动致使软流圈物质进一步的强烈侵蚀作用引起岩石圈的巨大减薄;(3)晚第三纪以来的软流圈热沉降作用所带来的小幅度岩石圈增厚过程。岩石圈先大幅减薄、后小幅增厚实现了最终的地幔置换和岩石圈整体的减薄过程。喷发时代为100Ma的阜新玄武岩所捕获的橄榄岩主体是饱满的,说明华北东部部分地区在此之前曾有过地幔置换作用。     

北京西山东岭台组(J3d)火山岩的成因及其构造环境探讨

通过岩石学、岩石化学、地球化学和同位素的研究 ,作者认为北京西山东岭台组火山岩的主要起源于下地壳上部岩石的部分熔融 ;火山岩形成的构造背景为陆内造山带的拉张环境 ,与中生代古太平洋板块向亚洲板块斜向板块俯冲没有直接关系 ;由于晚侏罗世 -早白垩世燕山地区处于拉张状态 ,造成上地幔上部岩石的部分熔融 ,引起玄武岩浆的底侵和中侵作用促使下地壳岩石发生部分熔融形成了东岭台组火山岩岩浆     

辽西壳幔熔体相互作用过程和背景的探讨

以辽西阜新地区115Ma快速喷发的玻基方辉安山岩和其下伏的玄武岩为研究对象,通过岩相学研究,发现不同阶段形成的,以不同形式赋存的高镁和高硅玻璃,通过它们追溯地壳-幔熔体混合的过程,在此基础上再进一步探讨壳-幔熔体混合的环境及其底侵作用的构造背景。