柴达木盆地北缘新元古代-早古生代大洋的形成、发展和消亡

柴达木盆地北缘构造带是一条典型的早古生代造山带,是由陆壳深俯冲形成的高压/超高压变质带,产于其中的高压/超高压变质岩石原岩形成时代普遍大于750Ma,原岩的性质为陆壳属性,但柴北缘东段都兰沙柳河地区出露的含柯石英榴辉岩原岩的形成时代为516Ma,原岩的性质为洋壳属性,证实柴北缘局部地段还存在洋壳深俯冲,柴北缘地区可能记录了从大洋俯冲到大陆俯冲再到碰撞造山这一完整的演化历史。本文主要从岩石学、年代学、地球化学以及同位素地球化学等方面对柴北缘地区陆壳深俯冲前新元古代-早古生代大洋发展与演化的岩石记录进行了系统总结,认为柴北缘地区在700~850Ma时受Rodinia超大陆裂解事件的影响发生了裂解;535~700Ma时在裂解事件的基础上形成了一个新元古代-早古生代的大洋,沿柴北缘连续分布的岩石记录表明该洋盆可能在早古生代已具有一定的规模;460~535Ma时该洋壳发生了俯冲消减作用;450~460Ma期间洋盆闭合消失。这一认识对全面深入了解柴北缘高压/超高压变质带早古生代构造演化历史具有重要意义。     

陕西秦岭驾鹿金矿区发现的含氧金矿物

在陕西秦岭驾鹿金矿区发现了16个类型40种含氧金矿物.电子探针分析结果显示其主要成分为Au、Pb、Fe、Te和O.虽与前苏联发现的别斯麦特矿、毕利宾矿、博格丹诺夫矿以及我国东坪金矿床发现的金的碲酸盐矿物有类似之处,但因其普遍含不等的Mn,Ca或Al,As,Co,Ni等而又有所不同,因此很可能存在新的矿物种或新(亚)种金矿物.X射线衍射分析表明,大部分的晶体结构可能是由Au,Ag,Cu,Fe或Pb等金属互化物组成的假立方晶格与一个由β-TeO2(可能包括PbO或CaO)组成的斜方晶格的混晶,但不排除它们是含金氧化物的可能性;还有些可能是玻璃质或纳米级矿物,少部分则呈现准晶态物质的特征.这40种含氧金矿物主体与黄铁矿,碲金矿和石英共生,显然属于内生热液成因.依据金的地球化学行为,以及区内含氧金矿物富含Te(10%～20%)和含不等量Mn的成分特征,分析认为该矿床成矿元素(Au)主要是在碲酸及硫酸溶液中并有氧化剂MnO2存在的条件下迁移,富集成矿的.     

柴北缘野马滩超高压地体的成因:来自超高压榴辉岩中副片麻岩夹层年代学研究的启示

高压-超高压变质岩带是古板块汇聚边界的重要标志,若优俯冲环境和形成机制而言,可划分为大洋俯冲型和大陆俯冲型,前者与大洋岩石圈的消减和俯冲有关,常表现为高压-超高压榴辉岩和蓝片岩与具有洋壳性质的蛇绿岩和岛弧火山岩伴生,榴辉岩原岩为大洋火山岩;后者与陆壳的俯冲及陆-陆碰撞有关,常见高压-超高压榴辉岩呈透镜体状分布于长英质片麻岩、泥质片岩及大理岩等陆壳性质的变质岩石中,榴辉岩的原岩多为陆相火山岩.     

超高压岩石中矿物显微出溶结构研究进展、面临问题与挑战

造山带岩石中一些特殊矿物出溶结构或显微结构的认定与研究,不仅成为识别该岩石是否经历超高压变质的可靠标志之一,而且在限定陆壳俯冲深度及其动力学演化过程等研究方面发挥着重要作用,因而长期受到地球科学家的高度关注.     

南阿尔金木纳布拉克地区石英闪长岩的成因：来自地球化学特征、锆石U- Pb定年和Lu- Hf同位素组成的制约

本文对南阿尔金木纳布拉克地区西侧出露在巴什库尔干岩群的石英闪长岩体进行了详细的岩石学、全岩地球化学、锆石年代学和Lu-Hf同位素分析研究。全岩地球化学显示,石英闪长岩的SiO_2=55.94%～57.38%,具有高的Na_2O/K_2O=1.19～1.60比值、准铝质(A/CNK=0.92～0.95)的特征。稀土元素配分图上,所有样品显示弱或无Eu负异常,轻稀土富集和重稀土相对亏损;在原始地幔标准化微量元素蛛网图上,大部分样品相对富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,总体显示壳源型高钾钙碱性-钙碱性系列的准铝质I型花岗岩特征。CL阴极发光图像显示,该石英闪长岩中的锆石晶体多为长柱状,自形程度较好,具有清晰的韵律环带结构,利用LA-ICP-MS进行锆石U-Pb定年分析,获得其年龄为455.5±1.3Ma,结合锆石的CL图像内部结构特征,推断该年龄为石英闪长岩的结晶年龄。该年龄与南阿尔金高压-超高压岩石的高压麻粒岩相退变质年龄一致,且与南阿尔金早古生代第三期岩浆活动时间(460～451Ma)一致。锆石Hf同位素研究获得该岩石的两阶段模式年龄(1512～1823Ma)和Hf同位素组成[ε_(Hf)(t)=-6.29～-1.35]与南阿尔金同期的～450Ma的早古生代花岗岩一致[t_(DM2 )=1331～1789 Ma,ε_(Hf)(t)=-8.8～-0.4],表明二者源岩的源区具有相似性,主要来自于中元古-古元古地壳物质的重熔再造。在源岩判别图解上,所有样本均落在玄武岩源区附近,推断该石英闪长岩为下地壳玄武岩部分熔融形成。此外,研究区内出露有与该石英闪长岩同时期的超镁铁质岩石,且样品的某些地球化学特征值介于地幔和地壳平均值之间,显示其形成过程中应有幔源岩浆的混入。综合上述研究,推断南阿尔金木纳布拉克地区的石英闪长岩应为南阿尔金俯冲陆壳在折返过程中,由于压力降低导致下地壳玄武岩发生部分熔融并与地幔物质发生混合,后侵入地壳冷却结晶形成。     

阿尔金高压变质岩带的特征及其构造意义

阿尔金构造带存在两条高压变质岩带,一条为高压变泥质岩带,出露在阿尔金中段北部红柳沟-拉配泉东西向蛇绿混杂岩带之中的贝克滩东侧,东西向展布约几公里;另一条为榴辉岩带,出露在阿尔金南缘的江格萨依南-米兰河上游一带的北东向隆起带上,断续延伸约200km.区域构造背景、高压变质岩石的变质历史及顺时针型P-T轨迹和年代学研究表明,这些高压变质岩石的形成应与板块俯冲、碰撞活动有关,它们分别代表了显生宙初塔里木板块东南缘的两次俯冲-碰撞活动.这一成果为阐明阿尔金左行走滑断裂系的早期演化及板块增生提供了重要依据.     

基于Landsat时间序列遥感数据的华北平原农田火烧迹地检测与制图

以河南省漯河市、周口市和驻马店市交界处为研究区,基于2000年10月~2011年12月间的101幅图像,采用谐波模型和断点识别算法拟合Landsat时间序列实现对过火像元的检测,并将结果与目视解译结果、MODIS火烧迹地产品MCD64A1检测结果对比进行精度分析。结果表明：① 随着燃烧面积指数BAI (Burned Area Index)异常值阈值增大,焚烧火点误判误差减小,漏判误差增大,火烧迹地制图的总体精度先增大后减小;② 当BAI异常值阈值2.9×RMSE（Root Mean Square Error）时,该方法总体精度达到最高93.25%,MCD64A1产品总体精度为70.25%;③ 本文算法的漏判误差和误判误差相对平衡,而MCD64A1产品的漏判误差远大于误判误差。研究表明,相比MODIS火烧迹地产品数据,Landsat时间序列火烧迹地法可更有效地检测农田火烧迹地。     

西昆仑早古生代岩浆作用过程:布隆花岗岩地球化学和锆石U-Pb-Hf同位素组成研究

西昆仑布隆二长花岗岩出露于西昆仑库地蛇绿混杂岩两侧。地球化学特征显示,布隆二长花岗岩主要为高钾钙碱-钾玄岩系列、过铝质花岗岩(A/CNK=1.1)。岩石具有低的Rb/Sr(0.67～0.88)、Sr/Y比值(13.2～16.6),弱的负Eu异常(Eu/Eu^*=0.68～0.84)和中等Sr(214×10^-6～247×10^-6)、Rb含量(165×10^-6～191×10^-6),指示布隆二长花岗岩主要为黑云母和角闪石脱水熔融源区,其原岩可能来自于杂砂岩或壳源中性岩类。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示该花岗岩的结晶年龄为441±2 Ma(MSWD=0.33)。锆石的ε_Hf(t)值(平均值为-3.0)和Hf两阶段模式年龄值(1 493～1 116 Ma)反映该花岗岩来自于中新元古代地壳的熔融。新获得的资料显示,西昆仑早古生代花岗岩均发育于库地蛇绿混杂岩两侧,且具有多个期次: 507～500 Ma、471～468 Ma、447～430 Ma和408～404 Ma,推测西昆仑早古生代花岗岩为古特提斯洋在该地区长期俯冲的背景下形成的产物。     

北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义

在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。     

新疆欧西达坂花岗质岩体地球化学特征和锆石LA-ICP-MS定年：西南天山古生代洋盆俯冲作用过程的启示

本文对出露于南天山南缘断裂带的欧西达坂岩体进行了系统的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,重点讨论了其岩石成因、源区性质及其大地构造意义。岩体主要由石英闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩组成,并且显示了强烈的后期变形特征。LA-ICP-MS微区定年获得了两组年龄：421±3Ma,273±2Ma,前者为二长花岗岩结晶年龄,而后者则代表了南天山后碰撞伸展走滑作用的时代。地球化学特征显示,二长花岗岩的SiO2含量介于65.16%～75.50%之间,Mg#值低（0.23～0.41）,A/CNK＝0.86～1.15,为过铝-强过铝质,钙碱-高钾钙碱系列花岗岩;(La/Yb)N为4.40～6.32,δEu =0.58～0.77。与二长花岗岩相比,石英闪长岩的SiO2含量较低（55.46%～58.29%）,相对富钛、钙、铁、铝和MgO等;铝饱和指数A/CNK＝0.88～1.04,Mg#值高（0.45～0.50）,为钙碱性系列。二长花岗岩的 (La/Yb)N为7.84～9.48,δEu=0.52～0.78。在原始地幔标准化蛛网图上,样品均明显富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素和LREE,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。而二长花岗岩表现为更加亏损Nb、Ta、P、Ti等元素,并具有明显的Sr负异常。欧西达坂岩体中的石英闪长岩和二长花岗岩均为钠质,具有高的Na2O和CaO含量。 该岩体高的Al2O3、La/Nb、Th/Ta值和原始地幔标准化图解中Nb-Ti的负异常说明该套岩石形成于板块边缘环境或来自岛弧环境下的陆壳源区。石英闪长岩可能来源于镁铁质岩浆底侵导致的下地壳部分熔融,二长花岗岩可能是来自于中下地壳的无水熔融。欧西达坂岩体体现了南天山洋早古生代向南短暂而局部的平坦的低角度板片俯冲。综合区域地质资料分析推测在早古生代南天山洋可能存在双向俯冲,从而形成同一洋盆中的蛇绿岩在南天山南北两侧的就位;而在晚古生代南天山洋一直向北俯冲,具有长期、多阶段的特征。