青海省布青山早古生代末期埃达克岩的发现及其构造意义

在青藏高原北部阿尼玛卿蛇绿岩带布青山段首次发现了埃达克岩,它们多呈不规则岩脉状侵入于布青山地区北部早古生代蛇绿混杂岩中。其岩性为花岗-英云闪长岩,主矿物有斜长石、石英、黑云母、角闪石、少量钾长石和辉石;副矿物有榍石、磷灰石、锆石和磁铁矿等。属钙碱系列,具典型(Ⅰ类、O型、HSA)埃达克岩的地球化学特征,表现为:高SiO_2(63. 65%～71.59%),高Al_2O_3(14.81%～16.11%),高Na_2O(4.68%～5.33%)和Na_2O/K_2O(1.48～3.08,平均2.39),高Sr (444.08×10~(-6)～560.41×10~(-6))和Sr/Y(50.8～105.3),HREE强烈亏损,低Yb(0.38×10~(-6)～0.74×10~(-6)),高La/Yb(44.93～90.97),弱负Eu异常(δEu=0.74～0.90),富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),Ba、Pb正异常而Nb、P负异常。获得布青山埃达克岩的锆石TIMS U-Pb年龄为402±24Ma。布青山埃达克岩熔体来自俯冲的昆祁秦洋壳(含海洋沉积物)在石榴石角闪岩相条件下部分熔融,主要残留相为石榴石(±角闪石)。布青山埃达克岩的发现指示早古生代末期洋壳(昆祁秦多岛洋的一部分)俯冲作用的存在,俯冲方向朝北(现在方位),此前,俯冲带发生长时间的向洋迁移,早古生代末期俯冲带已后退到阿尼玛卿蛇绿混杂岩带以南;暗示典型埃达克岩也可以形成于洋壳俯冲晚期;提示阿尼玛卿蛇绿岩带可能有与典型埃达克岩有关的Au、Ag、Cu、Mo等热液和斑岩矿床。     

读《中国主要地质构造单元》一书评论中国大地构造学的起源、发展

正1945年2月,黄汲清先生在重庆用英文出版了他的第一本大地构造著作《中国主要地质构造单元》,这是中国人自己人写的自己祖国的大地构造著作,代表了中国大地构造学的起源。由于当时处于抗日战争即将结束、解放战争正在酝酿中的战乱时期,没有一个平和的环境对此学术著作的意义给予广泛讨论与评估。20世纪50年代初期,前苏联大地构造学者给予了高度评价,并译成俄文出版;后由俄文版译为中     

山脉与造山带及有关问题讨论

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单总结了一些目前造山带研究中的共性问题。山脉的研究历史,从形态描述和隆升成因探索的形貌学研究阶段,到内部构造、形成机制的研究和普适性成因的探索,伴随了现代地质学从诞生到槽台学说并最终形成板块构造理论的整个过程。板块构造理论对造山带做出了更为明确的限定,明确了山脉研究中构造地质学的任务和对象。山脉是地貌学/地理学名词,强调的是现时形态和形貌特征,关键是具有一定的高程和陡坡,它可以形成于引张、挤压、剪切等不同的水平应力作用下,也可以形成于垂向应力作用范畴的地幔柱、地外体冲击作用等。然而,造山带是汇聚板块边缘大地构造作用形成的带状地质体,是地质学名词,强调的是动态过程,包括俯冲造山带和碰撞造山带,关键是具有汇聚板块边缘的岩石-构造组合。山脉和造山带是既有交集,又彼此不可包容的两个概念。文中最后列举的一些造山带研究中容易混淆和误解的问题,以及有些不太清晰的概念,亦有征求同行评议、建议之意。     

西准噶尔南部玛依勒洋盆开启、闭合时限:来自中泥盆统与下伏地质体之间角度不整合关系的证据

新疆西准噶尔南部地区出露多条蛇绿岩,其中玛依勒蛇绿岩是该地区比较重要的蛇绿岩之一,其所代表的古洋盆的开启、闭合时限一直是地学界争论的焦点。详细的野外调查发现:玛依勒蛇绿混杂岩呈构造岩块的形式就位于中-上志留统玛依拉山岩群复理石基质中或与寒武纪杂岩体在空间上密切共生,表明玛依勒蛇绿岩所代表的古洋盆至少在寒武纪时期就已经开启,一直持续到中-晚志留世;中泥盆统库鲁木迪组分别角度不整合于中-上志留统玛依拉山岩群和寒武纪杂岩体之上,从而限定了玛依勒洋盆闭合时限的上限为中泥盆世之前。地层剖面分析发现库鲁木迪组与玛依拉山岩群之间在岩性特征、地层序列、沉积环境等方面均存在显著差异,表明晚古生代早期是西准噶尔地区构造演化发展的重要转换时期,库鲁木迪组下部的陆相沉积序列是对玛依勒早古生代洋盆闭合过程的沉积学响应。这将对进一步研究西准噶尔的构造演化和古生代中亚地区的构造格局提供了重要的制约。     

论碰撞造山带的分类

近年来碰撞造山带研究取得了很大进展,为碰撞造山带分类奠定了基础。1992年,Sengor提出了一个三分法的分类。但是,这个分类不能涵盖所有的碰撞造山带,同时其内部还有重叠。本文主要依据参与碰撞的单元,即板块、微板块、前缘弧、残留弧和增生弧,提出一个新的分类方案,即将碰撞造山带分为陆-陆,陆-前缘弧,陆-残留弧,陆-增生弧,弧-弧,陆-弧-陆6种类型。从世界各地的碰撞造山带来看,陆-陆碰撞型是很少见的,也就是说,威尔逊旋回不论在现代还是古代地质历史上都是罕有发生的,而大多数碰撞造山带都是非威尔逊旋回型的。     

碰撞造山带的碰撞事件时限的确定

在造山带研究中,引发变形作用和山脉隆升的造山作用的时代是一个重要问题。现在,Ｓｔｔｉｌｅ的造山幕术语已经被人们摈弃了,但是,迄今还有不少地质学家沿用诸如印支运动、燕山造山作用和喜马拉雅造山幕之类的术语。碰撞造山作用是一个在碰撞事件之后的均变过程。碰撞事件没有遗留下任何可以观察到的地质记录,因此,我们必须运用碰撞事件发生前和发生后产生的地质记录来限定碰撞事件的时代范围。在本文中,运用大洋岩石圈消减过程中的沉积作用、岩浆作用和变质作用来限定碰撞下限,运用碰撞后同造山时期的岩浆作用和变质作用以及磨拉石沉积作用来作为碰撞事件的时代上限。所有这些时代标志都是依据地质观察提出的,更多的精确的碰撞事件时代标志还有待于将来进一步的研究     

西昆仑甜水海地区前陆褶皱冲断带的构造样式及其演化

运用碰撞造山带大地构造朴理论,研究了西昆仑甜水海地区三叠系的沉积特征及其构造环境,晚三叠世末羌塘陆块与塔里木板块南缘的晚古生代一早中生代山弧碰撞造成的前陆褶皱冲断带的构造样式及其演化。通过对地层构造岩石组合、沉积环境及其变形强度特征的分析,得出该区三叠纪的沉积是一套典型的深水－半深水的复理石建造,形成于被动大陆边缘的沉积环境;其变形具有典型的前陆褶皱冲断带特征,并将褶皱冲断带按变形特征分５个带。提     

西昆仑山库地北岩体的地球化学特征及构造意义

运用主元素、微量元素及同位素地球化学方法对西昆仑地区库地北岩体的地球化学特征、源区、构造意义及成岩模式进行了系统的研究。研究表明,库地北岩体是个高钾的Ｉ型花岗岩岩体,其微量元素５和同位素组成表明,该岩体来源于陆壳岩石的部分熔融。其独特的微量元素分布特征以及与其共生的基性岩脉表明,该岩体形成于加里东末期一引张的构造环境。该期引张构造的识别为研究西昆仑地区构造演化历史提供了新的依据。     

中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系

矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。     

北山柳园地区中志留世埃达克质花岗岩类及其地质意义

北山柳园地区发育的埃达克质片麻状花岗闪长岩为钙碱性岩浆系列,具有较高SiO₂ (>56%),Al₂O₃ (>15%)和较低的MgO (<3%)含量,Na₂O>K₂O; 并且具有高的Sr含量(>400×10^-6)和Sr/Y比值; 样品轻重稀土强烈分异(La/Yb)_N ＝18~86,强烈亏损重稀土Yb与Y,具有不明显的Eu异常(δEu＝0.90~0.95); 富集LREE和大离子亲石元素(LILE),而亏损HREE、高场强元素(HFSE: Nb、Ta),与世界上典型的俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩相似。然而样品具有相对高的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_I (0.70635~0.70636)和相对低的ε_Nd(t) (-0.8~-0.9),以及锆石具有相对较低的ε_Hf (t) (-0.8~+2.7)同位素特征,比典型的俯冲洋壳熔融形成埃达克岩具有更多的放射成因,推测可能是源区加入了地壳物质/沉积物/或特殊的洋壳(OIB/E-MORB)熔融,以及侵位过程中地壳物质的混染所造成的。埃达克质片麻状黑云母花岗岩锆石LA-ICPMS年龄为424±4Ma,代表了花岗岩埃达克花岗岩的结晶年龄。花牛山岛弧带在中晚志留世时期具有较高的地热梯度,发育了大面积高ε_Nd(t)钙碱性花岗岩和区域围岩发生了高温变质作用。因此,柳园埃达克岩是由于热的洋壳向花牛山岛弧地体俯冲过程中熔融形成的,俯冲洋壳熔融是本地区早古生代大规模地壳增生的重要方式之一。