Lithospheric Origin of Oligocene-Miocene Magmatism in Central Chile: U-Pb Ages and Sr-Pb-Hf Isotope Composition of Minerals

Establishing the petrogenesis of volcanic and plutonic rocksis a key issue in unraveling the evolution of distinct subduction-relatedtectonic phases occurring along the South American margin. Thisis particularly true for Cenozoic times when large volumes ofmagma were produced in the Andean belt. In this study we havefocused on Oligo-Miocene magmatism in central Chile at 33°S.Our data include field and petrographic observations, whole-rockmajor and trace element analyses, U–Pb zircon dating,and Pb, Sr, and Hf isotope analyses of plagioclase, clinopyroxene,and zircon mineral separates. Combined with earlier dating resultsthe new zircon ages define a 28·8–5·2 Maperiod of plutonic and volcanic activity that ceased as a consequenceof flattening subduction of the Nazca–Farallon plate.Rare earth elements patterns are variable, with up to 92 timeschondrite concentrations for light rare earth elements yielding(La/Yb)_N between 3·6 and 7·0, and an absence ofEu anomalies. Initial Pb isotope signatures are in the rangeof 18·358–19·023 for ²⁰⁶Pb/ ²⁰⁴Pb, 15·567–15·700for ²⁰⁷Pb/ ²⁰⁴Pb and 38·249–39·084 for ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb. Initial ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr are mostly in the range of 0·70369–0·70505,with two more radiogenic values at 0·7066. Initial Hfisotopic compositions of zircons yield exclusively positiveHf_i ranging between + 6·9 and + 9·6. The newlydetermined initial isotope characteristics of the Oligo-Miocenemagmas suggest that the mantle source lithologies are differentfrom both those of Pacific mid-ocean ridge basalt and oceanisland basalt, plotting in the field of reference values forsubcontinental lithospheric mantle, characterized by moderatelarge ion lithophile element–high field strengh elementdepletion and high ²³⁸U/ ²⁰⁴Pb. A Hf model age of 2 Ga is estimatedfor the formation of the subcontinental mantle–continentalcrust assemblage in the region, suggesting that the initialSr and Pb isotope ratios inferred for the source of the Oligo-Mioceneparental magmas are the result of later Rb and U enrichmentcaused by mantle metasomatism. A time-integrated model Rb/Srof 0·039 and µ 16 are estimated for the sourceof the parental magmas, consistent with ratios measured in peridotitexenoliths from continental areas. Evolution from predominant(>90%) basaltic–gabbroic to andesitic–dioriticmagmas seems to involve a combination of (1) original traceelement differences in the metasomatized subcontinental mantle,(2) different degrees of partial melting and (3) fractionalcrystallization in the garnet- and spinel-peridotite stabilityfields. The genesis of more differentiated magmas reaching rhyolitic–graniticcompositions most probably also includes additional crystalfractionation at both shallow mantle depths and within the crust,possibly leading to some very minor assimilation of crustalmaterial. KEY WORDS: calc-alkaline magmatism; Oligo-Miocene; U–Pb dating; Sr–Pb–Hf isotopes; central Chile     

喜马拉雅山脉的地质地貌特征:来自SRTM数字高程模型和降水量数据的约束

利用GTOPO30和SRTM3数字高程(DEM)数据,提取了喜马拉雅山脉(造山带)的数字高程模型并对其进行了地质地貌的初步分析。从SRTM3数字高程数据提取出坡度数据,初步分析了喜马拉雅山脉坡度和高程的特征。数字高程和坡度图清楚地展现了喜马拉雅大型断裂带(构造边界)的空间分布特征。分析了中国气象局下属的西藏、青海、四川和云南4省区气象观测台站55年来的年平均降水量观测数据、喜马拉雅山脉南坡的年平均降水量数据、喜马拉雅DEM和裂变径迹数据,发现喜马拉雅山脉从东至西,年平均降水量逐渐减少,地形起伏逐渐变小,而高程渐次升高,与此同时剥蚀速率降低;从北至南,年平均降水量逐渐增加,地形起伏增大,高程快速降低,而剥蚀速率则急剧升高。这充分说明了喜马拉雅年平均降水量大的地区,地表剥蚀作用相对较强,年平均降水量小的地区,地表剥蚀作用则较弱,即:在喜马拉雅地区,长周期的地表剥蚀过程(可长达数个百万年时间尺度)和短周期(仅仅50年)的降水量观测是耦合的。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

河南省洛宁县寨凹钼矿床流体包裹体研究及矿床成因

寨凹钼矿床位于华北克拉通南缘的熊耳地体．矿床定位受马超营断裂带的次级断裂控制,矿体呈脉状贼存于太华超群石板沟组黑云角闪斜长片麻岩中。成矿过程包括3个阶段：石英-辉钼矿阶段（I）、石英-多金属硫化物阶段（Ⅱ）、石英-碳酸盐阶段（Ⅲ）,其中,I阶段为主成矿阶段。寨凹钼矿床可见2类流体包裹体,即水溶液型和含子晶包裹体;激光拉曼指示包裹体成分主要为H2O。从早到晚,流体包裹体均一温度从I阶段100～260℃,经Ⅱ阶段110～160℃．变化为Ⅲ阶段120—180℃．矿床总体属于低温热液矿床：流体包裹体盐度从I阶段的2～25wt％NaCl．eqv演化至Ⅱ阶段的6—30wt％NaCl．eqv．然后降为Ⅲ阶段的7～25wt％NaCl．eqv。I阶段均一温度范围宽广、流体包裹体盐度由双峰式演化为单峰式以及包裹体温度-盐度双变图的负相关性指示了流体混合是主要的成矿机制。寨凹钼矿流体包裹体以高密度、高盐度的低温低压流体为特征,是含CaCl,流体参与成矿的结果,热的岩浆流体与冷的含CaCl,的卤水的混合．导致了辉钼矿的沉淀。寨凹钼矿床地质和流体包裹体特征与侵入岩相关的成矿系统一致．指示其成因类型为与侵入岩有关的钼矿床．     

赣中周潭群变质沉积岩的微量元素地球化学研究

对赣中周潭群变质沉积岩及其石榴子石等造岩矿物的稀土元素地球化学进行了详细研究.结果表明:造岩矿物只携载了岩石中少部分稀土元素,而大部分稀土元素赋存在副矿物的晶格中;变质过程中稀土元素在石榴子石变斑晶与岩石间达到了分配平衡,石榴子石/岩石间的稀土元素分配明显受体系化学组成所制约;变质岩脉及其矿物的稀土元素组成显示清楚的四重效应,其Zr-Hf,U-Th和Y-Ho等元素对也与变质岩发生了一定程度的分异,它们可作为周潭群在变质过程中流体作用存在的判别标志.     

采用碳氮稳定同位素技术对黄海中南部鳗鱼食性的研究

根据2005年4～5月在黄海和长江口海域进行的春季底拖网调查，应用稳定同位素方法研究了黄海中南部鯷鱼（Engraulis　japonicus）及其可能摄食饵料的碳氮稳定同位素比值，结果表明：（1）黄海中南部鯷鱼的食物组成为不同粒径的浮游动物、太平洋磷虾（Euphausia pacifuca）和仔稚鱼，其中以粒径为500-900μm的浮游动物为主，贡献比例占61％～84％；仔稚鱼贡献比例占16％～21％，较传统胃含物方法分析的结果小；（2）黄海中部海域鯷鱼的碳氮稳定同位素比值平均值较南部海域高，原因可能与各海域的能量来源不同或存在微食物环有关，也可能与不同海域鯷鱼的能量转换途径不一样，即与食物链长短不一有关．     

标志沉积层磁组构特征及其古环境意义研究

通过对长江三角洲及其邻近区域埋藏古土壤、潮坪、长江下游河道浸滩、舟山滨岸风成沙丘、南京黄土古土壤序列沉积体的磁组构测量统计分析，取得了各自的标志特征。该２特征揭示出，舟山滨岸风成沙丘与南京黄土吉土壤序列沉积的搬运介质能量位相基本一致，其物源来向却显示出巨大差异；上述两类沉积体与上述现今潮坪、河道漫滩沉积体地搬运介质能量位相及物源来向均显示出绝然不同的标志特征。然而浸滩物源来民南京黄土的物尖兵为向却     

台湾海峡中北部上升流区各种形态磷的化学特性

根据１９８８年７月调查资料讨论了台湾海峡中北部海域夏季上升流区各种形态磷的分布特征。结果表明，上升流中心区（即海坛岛东侧一带水域）具有低温、高盐、低溶解氧；ＤＩｐ，ＴＤＰ，ＰＰ，ＴＰ较高；ＤＯＰ较低（０．２７）；及ＤＩＰ／ＤＯＰ比值（约为１）较高的特性。ＤＯＰ是该海域磷的主要形态（占ＴＰ的４９．２％），其含量分布及其形态转化与生物活动直接相关，是该海域生物生产力高的体现。     

南海中南部表层沉积物黏土矿物分布及控制因素

利用南海中南部表层沉积物151个样品中黏土矿物的测试数据,计算了主要黏土矿物含量的平均值并编制分布图,据此分析黏土矿物的分布特征及其控制因素。南海中南部表层沉积物中的黏土矿物组合类型为伊利石-蒙脱石-高岭石-绿泥石,含量平均值依次为47%、19%、17%和16%。高岭石含量分布具有北部低、南部高的特点,与之对应的是蒙脱石矿物含量呈现北部高、南部低的趋势。伊利石和绿泥石含量分布规律不甚明显。前者呈现北部略高、南部稍低的分布趋势,含量变化起伏较大;后者的含量变化呈西北陆坡区稍偏低,其他部位含量分布均匀的趋势。伊利石/高岭石含量的比值变化与高岭石含量变化呈明显的负相关关系。从黏土矿物含量的分布规律来看,控制本区黏土矿物分布的主要因素有物源的搬运和输送、水动力条件变化、海底火山活动、地球化学环境影响等。