北秦岭高压-超高压岩石的时空分布、P-T-t演化及其形成机制

北秦岭构造带早古生代的构造格局和演化过程一直是地学界比较关注也是存在较大争议的问题之一.在已有研究基础上,系统总结了本课题组近年来在北秦岭早古生代高压-超高压变质作用研究方面的进展,从变质作用角度对北秦岭早古生代的构造演化提供重要限定.丹凤斜长角闪岩中柯石英的发现为区内超高压变质作用的存在提供了最直接的矿物学证据;东秦岭秦岭杂岩中的斜长角闪岩普遍经历了高压-超高压榴辉岩相变质,具面状分布的特征,是陆壳俯冲/深俯冲作用的产物;高压-超高压榴辉岩和围岩片麻岩都记录了顺时针的P-T-t轨迹,峰期变质时代为500~490 Ma,之后主体又经历约470~450 Ma和约420~400 Ma两期抬升退变质叠加和部分熔融作用;高压-超高压岩石两期退变质和部分熔融发生的时代与北秦岭460~440Ma和~420Ma的两期岩浆事件的时代一致,说明北秦岭早古生代岩浆作用是深俯冲陆壳板片断离和碰撞造山结束后地壳伸展作用的岩浆响应;高压-超高压榴辉岩原岩形成时代约800 Ma,具有与南秦岭新元古代中晚期岩浆岩一致的地球化学特征,北秦岭超高压岩石的形成可能是商丹洋关闭后洋壳拖曳着南秦岭陆壳物质向北发生大陆深俯冲的结果,商丹洋在500 Ma主体应该已经关闭;秦岭岩群是部分而不是整体经历了大陆的深俯冲,现今的秦岭岩群是一个俯冲碰撞杂岩带而不是一个岩石地层单元或微陆块;北秦岭早古生代造山作用在中泥盆世已经结束,整体处于构造隆升后的剥蚀阶段,是南秦岭刘岭群碎屑岩的主要蚀源区,刘岭群沉积盆地形成于碰撞造山后的伸展构造背景而非弧前环境.      

西南天山阔克萨彦岭地区巴雷公地幔橄榄岩成因及其地质意义

巴雷公蛇绿混杂岩位于西南天山阔克萨彦岭地区, 代表了南天山古生代洋盆的洋壳残片.通过其中的地幔橄榄岩进行详细的地球化学研究, 分析其岩石成因及其形成环境.主量和微量元素特征显示巴雷公蛇纹石化橄榄岩Ti, Al含量低, Cr (1604~3863), Ni (1719×10-6~2375×10-6) 和Mg#值(0.90~0.92) 高; 样品的稀土强烈亏损(ΣREE=0.28×10-6~0.35×10-6, Yb=0.1~0.11×CI), 呈宽缓的U型REE配分模式; 原始地幔标准化蛛网图显示, 强烈富集Rb、U和Sr, 从LILE (Cs、Rb、Ba、U、K和Sr) 到HREE, 元素含量自左向右随不相容性的逐渐降低, 呈右倾标准化微量元素配分型式; 橄榄岩熔融程度在20%~25%之间, 为俯冲带氧化条件下的熔融残留物.上述特征显示了俯冲板片流体与俯冲带上地幔楔物质的相互作用, 具有俯冲带型地幔橄榄岩特征.结合区域新获得的资料, 指示了南天山早古生代洋盆为一成熟的大洋, 早古生代曾发生过洋内俯冲作用.巴雷公蛇纹石化橄榄岩可能产生在南天山古生代洋内俯冲作用中的大洋岛弧的弧前地幔楔部位.      

中亚及中国西部侏罗纪沉积盆地的构造特征

侏罗纪是中亚和中国西部地区沉积盆地主要形成时期,这表现在两个方面:(1)先期存在的盆地在此阶段沉积范围持续扩大;(2)形成了许多新的侏罗纪沉积盆地.本文通过对劳亚大陆南部侏罗纪特提斯北带构造特征、诸盆地早-中侏罗世岩相古地理和构造样式的分析,表明中国西部与中亚地区在侏罗纪时虽然都处于新特提斯北部被动大陆边缘,但由于受帕米尔弧向北推挤的影响,以及昆仑构造带与塔拉斯-费尔干纳断裂和阿尔金大型走滑断裂的存在,这两个地区的侏罗纪盆地具有完全不同的构造起因.以塔拉斯-费尔干纳断裂为界,西南侧中亚地区的侏罗纪沉积盆地主要是由新特提斯北部大陆边缘的被动伸展形成;东北侧中国西部的侏罗纪沉积盆地则主要发育于区域性挤压构造背景之下,形成的主要机制是重力陷落.此外,沿塔拉斯-费尔干纳断裂还存在几个侏罗纪的走滑拉分盆地.中国西部与中亚地区侏罗纪盆地的不同成因特征对盆地的比较研究和寻找侏罗系烃源岩都具有重要意义.     

造山带高压,超高压变质岩形成和折返的地球动力学研究——以中国中部为例

秦岭，大别、苏鲁地区是横亘中国中部的复合型大陆造山带，已成为世界高压、超高压变质岩研究的典型地区，在大陆动力学研究中具重要意义。本文综述了该带高压、超高压变质岩的多样性、多期性、区域分带性和形成折返的四种模式，即碰撞外来岩块模式、俯冲－碰撞－逆冲模式、碰撞－走滑转换－逆冲推覆模式和多期多成因复合模式。并指出高压、超高压变质岩的原岩属性、形成时代、ｐＴｔ轨迹、形成深度和岩浆作用等是深入研究形成和折返     

南阿尔金木纳布拉克地区长城系巴什库尔干岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

采用LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb同位素测定技术,测得木纳布拉克地区原划长城系巴什库尔干岩群红柳泉组的二云二长片麻岩和扎斯勘赛河组二云石英片岩的原岩形成年龄分别介于498~840Ma和500~647Ma之间,表明这2种岩石原岩的形成时代均为新元古代,而不是之前认为的中元古代。另外,红柳泉组二云二长片麻岩边部锆石表现为重稀土元素相对富集型稀土配分模式,其Th/U值大部分小于0.1,为变质锆石,测得其变质时代为498±4Ma,与该地区高压麻粒岩的峰期变质时代(486±5Ma)一致,且与南阿尔金阿尔金岩群中的高压-超高压岩石的峰期变质时代一致,推断其为阿尔金俯冲碰撞引发的高压-超高压变质作用的产物,属于南阿尔金高压-超高压变质带的一部分。通过原岩残留碎屑锆石的年代学对比,发现研究区内这2种岩石及已发现的高压麻粒岩均具有与阿尔金岩群相似的锆石年龄信息,表明本区红柳泉组和扎斯勘赛河组的这3种岩石不应再划归为中元古代的长城系巴什库尔干岩群,将其归属为阿尔金岩群更为合适。     

大陆造山带元古宙构造体制研究的思路和方法探讨——以秦岭造山带为例

根据现代构造理论和大陆地质研究的新进展，以秦岭造山带为例，从稳定地块与造山带的结合、显生宙造山过程对元古宙构造体制的限制、元古宙地层划分对比、元古宙古构造环境分析的地球化学等方面研究入手，对造山带元古宙构造体制研究的思路和方法进行了初步探讨。     

一个新的铋,铬氧化物——铬铋矿

铬铋矿（Bi16．006Cr0．997O27）是在陕西省洛南县驾鹿金矿床中发现的一种新矿物。该矿物通常呈不规则状微细晶集合体，柱状小晶体大小在0．005mm×0．002mm～0．05mm×0．025mn。之间，集合体大小约0．01～0．5mm。呈桔黄或黄棕色，性脆，半透明，条痕棕黄色，金刚光泽，具不完全解理；一轴晶，正光性。实测密度为9．80（3）g／cm3。计算密度9．85（1）g／cm3。维氏硬度95．8～128kg／mm2，摩氏硬度3～4。折射率ω＝2．50（2），ε＝2．55（2）。15个电子探针平均成分Bi2O3为97．25％，CrO3为2．6％，总和99．95％，化学式：Bi16．006Cr0．997O27，理论式：Bi16CrO27。X射线粉晶衍射主要强线d（I）（hkl）为：0．319（100），（123）；0．273（40），（310）；0．198（40），（316）；0．1932（20），（420），0．1715（30），（219）；0．1655（55），（503，·433）。根据指标化求得铬铋矿为四方晶系，可能的空间群为I4，I4或I4／m；a＝0．8649（3）um，c＝1．724（1）nin，c／a＝1．9933；V＝1．2896（6）nm3，Z＝2。1－Kp／Kc＝0．025。铬铋矿作为新矿物及其命名已被国际矿物学协会新矿物和矿物命名委员会批准通过，其样品存放中国地质博物馆。     

板块结合带与边缘海的壳幔同位素演化

板内构造研究的许多新资料表明，板块常常是通过一个宽的结合带而拼合在一起。后者具有异常的壳幔结构，是地幔受到陆壳不同程度地混染所致，是一种弱亏损地幔，εNd（t）为负值或低正值，Isr轻度富集，富放射性Pb的地幔源。它形成于板块边缘，故称为边缘海。板块俯冲碰撞首先是通过边缘海进行，最终才是两个板块的碰撞，故在其间常保存一个因边缘海聚合而形成的板块结合带。     

阿尔金英格利萨依花岗质片麻岩超高压变质

岩相学和矿物化学研究显示, 阿尔金英格利萨依一带含石榴子石花岗质片麻岩经历了复杂多阶段的变质演化, 其早期变质矿物组合是Grt+Per(出溶前)+Tit(出溶前)+Ky+Zoi+Qz/Coe±Cpx, 副矿物为Ap和Ru, 其中粗粒榍石含有斜长石＋角闪石的棒状出溶物, 计算的榍石出溶前(Tit)的成分含六次配位的Si^Ⅵ, 单位分子式中Si值介于1.032~1.047之间, 即含CaSi₂O₅组分为3.1%~4.6%. 利用实验岩石学资料和三元碱性长石温度计, 获早期变质条件为3.7~4.3 GPa和约1000℃, 结合石榴子石包裹的高Al-榍石,共同证实该岩石经历了超高压变质. 岩石化学特征显示, 该片麻岩的SiO₂含量>70%, Al₂O₃含量为12.58~14.08%, K₂O含量很高(>5%), Na₂O/K₂O比值介于0.4~0.6之间, 稀土配分呈LREE富集型, (La/Yb)N比值介于4.3~9.1之间, 具有明显的负Eu异常(δEu=0.06~0.59), 其原岩可能为中、上地壳重熔的产物. 同时, 考虑与其呈互层状或间层状产出的石榴子石二辉橄榄岩和含石榴子石中基性片麻岩都经历了超高压变质的研究成果, 共同证实区内超高压岩石的形成是陆壳深俯冲作用的产物, 这对深入探讨区内超高压岩石形成与折返的动力学机制提供了重要的约束.     

西南天山古生代洋盆演化:来自岩石学的记录

南天山造山带为中天山南缘断裂带以南的天山地区.在震旦纪-早古生代,它是卡拉库姆-塔里木板块和哈萨克斯坦板块之间伸展形成的一个宽阔的古洋盆(Volkova,1999).