伊犁地块北缘早石炭世阿拉斯坦闪长岩成因及其对北天山洋俯冲过程的启示

伊犁地块北缘存在大量石炭纪岩浆岩,但对早石炭世中晚期(340～320 Ma)的岩浆岩鲜有报道,在一定程度上影响对该阶段区域构造演化的认识。为探讨伊伊犁地块北缘早石炭世的大地构造背景,对伊犁地块北缘阿拉斯坦河流域新发现的早石炭世中期闪长岩体开展了详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。阿拉斯坦闪长岩岩体中发育微粒闪长质包体,两者在多组主量和微量元素的双变量图解中均表现出不同的演化趋势,表明其不同的成因和起源。两种岩石均具有富集大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征,具有俯冲带岩石的地球化学信息。结合区域资料,认为伊犁地块北缘在早石炭世中晚期之后整体处于伸展背景,可能与北天山洋的俯冲板片回转或后撤相关。     

走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨

半个多世纪以来,我国构造地质学教学和科学研究均取得了长足发展,但也出现了一些问题。为了促进学科发展,让构造地质学走上健康发展之路,构造地质与地球动力学专业委员会组织召开了“构造地质学有关问题及未来发展方向”研讨会。本文为该研讨会成果的简要总结,内容包括：(1)构造地质学概念、理论和方法理解和应用中存在的部分问题;(2)构造地质学教学存在的一些问题及建议;(3)构造地质学未来发展方向;(4)走构造地质学健康发展之路。供有关部门和人员参考。     

马拉山穹窿的活动时限及其在藏南拆离系-北喜马拉雅片麻岩穹窿形成机制的应用

本文报道吉隆北喜马拉雅地区马拉山穹窿核部浅色花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb和白云母激光40Ar/39 Ar年代学研究.花岗岩U-Pb年龄显示,穹窿核部浅色花岗岩岩浆活动(深熔及侵位)发生于～30Ma至～17Ma,其中最年轻的U-Pb年龄(17Ma)以及花岗岩白云母40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)指示了马拉山穹窿的最后岩浆侵位时间及可能的穹窿冷却事件.已有研究表明,北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)与藏南拆离系(STDS)中浅色花岗岩具有相似的最早侵位年龄,即～35 Ma,而STDS下盘U-Pb年龄老于35Ma的浅色花岗岩为增厚地壳重熔成因,表明北喜马拉雅在 ～35Ma地壳构造体制由挤压转为伸展,并暗示在始新世-渐新世转换期可能存在一更广泛意义的地质事件.～35 Ma以前增厚导致中下地壳部分熔融,形成中下地壳渠道流,渠道流活动触发增厚造山楔的垮塌,形成STDS.STDS的伸展减薄引发更大规模浅色花岗岩侵位,花岗岩底辟作用形成了NHGD,本文最年轻U-Pb年龄及40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)即代表马拉山的底辟与穹窿作用,之后的构造体制由东西向伸展所取代(始于～13Ma).     

极摩尔圆法计算二维平均运动学涡度

通过有限应变椭圆长短轴比(R_s)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(W_m)计算公式为W_m=cos ,并以此绘制了W_m关于R_s和α的等值线投影图。公式计算和有限应变数值投影都是计算平均运动学涡度的简捷有效的方法。极摩尔圆计算提供了判定剪切类型(简单剪切,纯剪切,减薄一般剪切,增厚一般剪切)的两种方法:α值判定瞬时应变剪切类型; R_s×tan²α值判定有限应变剪切类型。     

塔西南叶城地区新生代沉积物源分析:来自碎屑锆石U-Pb年代学证据

新生代以来,受印度与欧亚板块碰撞和持续汇聚作用的影响,西昆仑造山带重新活化,并向塔里木盆地强烈挤压冲断,形成塔西南新生代再生前陆盆地。本文以塔西南叶城地区柯克亚剖面新生代砂岩样品为研究对象,进行碎屑锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年,探讨其主要物源方向,以期对西昆仑隆升历史进行约束。结果表明,碎屑锆石的年龄存在70 Ma,200~500 Ma,800~1000 Ma,1600~2000 Ma和2400~2800 Ma五个年龄段,反映了该区物源的复杂性。综合分析潜在的物源区岩石属性、年龄构成及古流向等研究资料,认为物源区主要包括铁克里克、奥依塔克及喀喇昆仑地区,来自西南天山的可能性比较低。其中70 Ma的碎屑锆石主要来自于南部的帕米尔和喀喇昆仑地区;而200~500 Ma年龄段的锆石来自南部的铁克里克和西南部奥依塔克地区,这两个地区是主要的物源区;800~1000 Ma年龄段的锆石主要来自库地缝合带;1600~2000 Ma和2400~2800 Ma年龄段的锆石主要来自于铁克里克地区的前寒武纪结晶基底。研究区与奥依塔克地区位于同一弧形带,二者具有相似的物源区。上新世阿图什组地层沉积前后锆石形态具有明显突变,代表了西昆仑一次快速隆升过程。     

龙门山汶川地震断裂带北川段岩石与地球化学特征及其变形行为

断裂带的岩石组成、内部结构和地球化学特征是认识断裂活动性质和变形行为的关键,而断层泥作为断裂带核部的重要物质,不仅影响断裂带强度,而且控制断裂的滑移机制。本文以汶川地震的发震断裂龙门山映秀-北川断裂带北川段沙坝探槽中的断层泥为研究对象,通过对断层泥进行宏观与显微构造观察、粉末X射线衍射分析（XRD）、矿物自动化定量分析（TIMA）和薄片微区X射线荧光光谱分析（μXRF）等多种分析,探讨了其所蕴含的断裂变形行为和滑移机制。研究表明：北川段断裂带NW盘主要为寒武纪碳质泥页岩和板岩,SE盘由半固结的黄色砂质黏土层组成。断裂带核部由面理发育的黑色断层角砾岩和面理化的断层泥组成,断层泥厚约25cm,分为黄色断层泥、灰色断层泥和黑色断层泥,汶川地震滑移带沿灰色断层泥和黑色断层泥边界分布,在滑移带附近可见明显的拖曳构造与R1次级剪切破裂,指示了逆冲滑动的性质。断层泥中的碎块呈棱角状大小不均一,显示出地震快速滑动特征,表现为粘滑行为。黄色和灰色断层泥中黏土矿物含量（42%~52%）远高于黑色断层泥（19%~29%）,前者石英（36%~47%）、伊利石（18%~32%）和绿泥石（7%~15%）含量整体略高于后者中的含量,而长石含量整体低于后者,表明黄色和灰色断层泥中水-岩作用较强于黑色断层泥,推测前者断层泥的孔隙度高于后者;断层泥中含有较多的伊蒙混层,靠近滑移带Fe元素呈明显增加趋势,暗示了摩擦产生了大量的热,同时,黑色断层泥中发育有石墨,说明断层滑移具有热增压弱化机制。龙门山映秀-北川断裂带北段北川断裂在岩石组成和规模上与南段映秀断裂虹口段断裂带有着明显差异,但均存在断裂滑移的石墨化作用,这些研究对认识映秀-北川断裂带南北段的滑移行为具有重要的指示意义。     

断裂带中方解石脉显微结构、地球化学和年代学研究:藏南亚东裂谷带古地震记录

断裂带中的方解石脉作为流体的直接记录,保存了丰富的断层活动信息。亚东裂谷是藏南地区南北向裂谷系中一条具有区域规模的大型裂谷,自北向南分别为热隆、涅如堆以及帕里次级裂谷。本文在涅如堆地堑南、北部和帕里地堑北部裂谷断层选取三个采样点,对沿断层发育的方解石脉进行研究,揭示了脉体与地震活动的关系、流体来源以及古地震发生时间。显微结构观察显示,方解石脉主要具有块状和拉长块状结构,分别代表了同震快速沉淀以及震后的同构造期沉淀。涅如堆地堑北部方解石脉具有Eu元素正异常以及高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的热液特征,异常轻的碳氧同位素值显示出地幔流体和大气水贡献。涅如堆地堑南部和帕里地堑北部方解石脉具有Ce和Eu负异常以及Y正异常的低温特征,与区域内灰岩相近的δ¹³C和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值反映了围岩来源,偏负的δ¹⁸O表明同样存在大气水贡献。方解石的地球化学特征反映了裂谷断层切割深度大,在断层活动期间能够沟通不同深度域的流体。断层亚东裂谷涅如堆段方解石脉铀系测年结果为距今679±129ka,帕里段北部结果为距今544±26ka、444±15ka和408±13ka,由于以上样品均具有同震或同构造期的内部结构特征,因此测年结果代表了地震活动时间。结合涅如堆段发育的断层三角面高差,计算出裂谷断层中更新世以来的E-W向伸展速率为0.17~0.24mm/yr,小于晚更新世以来0.8±0.3mm/yr的伸展速率,以及GPS观测的伸展速率6mm/yr。即中更新世以来,亚东裂谷涅如堆段断层活动速率逐渐增大。该地区断裂带中广泛发育的方解石脉能够为基岩区的断层活动和古地震研究提供宝贵的资料。     

小秦岭金矿田中生代构造演化与矿床形成

作为中国金矿主产地之一,小秦岭变质核杂岩经历两期不同性质的伸展。第一期为沿周缘拆离断层发育、方向与造山带平行的同造山伸展,上盘向WNW运动,活动时代为距今135～123Ma,属燕山期陆内造山形成的地壳增厚和岩浆活动共同作用的结果。第二期为退化变质糜棱岩带和正断层组成的变质核杂岩内部伸展构造,代表造山后进一步隆升导致的垮塌,时代为距今120～106Ma。小秦岭变质核杂岩内部发育与垮塌伸展同期的挤压性逆冲断层,由造山后残余挤压作用和构造剥蚀导致的伸展驱动力降低所致。小秦岭中蚀变千糜岩型金矿受退化变质糜棱岩带控制,成因为典型的伸展控矿机制,石英脉型金矿产于内部逆冲断层,成矿机制与小秦岭变质核杂岩垮塌伸展过程中的构造反转相关。     

中国西部新生代岩石圈汇聚和东部岩石圈离散的耦合关系与古环境格局演变的探讨

本文从印度大陆与亚洲大陆新生代碰撞前缘的多阶段构造变形与隆升过程,对比了我国南海北部大陆边缘盆地,东部渤海湾盆地的构造-沉积-岩浆事件,它们在时间上具准同时性,表现在两大陆碰撞构造变形和抬升的高峰时期正好与盆地伸展、拉张,快速构造沉降时期相对应;当构造转入相对稳定(松弛)阶段,表现为高原剥蚀夷平,岩浆活动频繁,盆地构造沉降速率减缓阶段.青藏高原多阶段构造-岩浆事件还与我国季风形成和发展以及全球新生代3次变冷事件具某种对应联系,认为深部地幔脉动上涌的热力效应可能是诱发高原季风,行星西风增强,高纬度降温的驱动力之一.它和高原地形增高引发大气热机效率增大起着互补作用,使青藏高原成为诱发我国大气环流变化的启动区.     

沂沭断裂带晚白垩世-早古新世左行走滑的低温年代学约束

沂沭断裂带晚白垩世地层中保留大量的左行压剪的几何学与运动证据,左行活动时限为晚白垩世—古近纪。取自4条主断层的不同部位断层泥及断层碎裂岩的磷灰石裂变径迹年龄,远小于周围未发生变形的地层年龄,构造活动使得断层带物质的磷灰石裂变径迹完全退火。通过相关软件对不同磷灰石裂变径迹数据模拟,显示在70~60Ma前及约10Ma开始出现快速抬升(冷却)。综合分析认为,沂沭断裂在70~60Ma经历过较大规模左行挤压活动。约10Ma的快速抬升事件,具有区域性,可能与青藏高原约10Ma的快速伸展有关。