中国大陆科学钻探工程主孔（734～933m）榴辉岩和片麻岩元素及Sr-Nd同位素地球化学研究

对中国大陆科学钻探工程主孔两段榴辉岩与片麻岩互层的岩芯样品(Ⅰ:734.21-737.16m和Ⅱ:929.67-932.86m)分别进行了主要元素和微量元素以及Sr-Nd同位素分析。结果表明:(1)榴辉岩具有较大的成分变化范围(SiO2含量为46.8%-59.8%),表现出平坦或轻稀土(LREE)富集的分布模式和大离子亲石元素(LILE)富集或亏损以及Nb、Ta负异常特征。部分榴辉岩样品具有明显低的活动性元素(Rb、Ba和K)含量,指示了板块俯冲过程中的脱水变质效应;(2)两段岩芯中的片麻岩具有明显不同的主量和微量元素组成,其中第Ⅰ段具有相对较低的SiO2含量(61.3%～66.2%)和高的重稀土(HREE)含量,而第Ⅱ段具有明显偏高的SiO2含量(73.8%～74.1%)和低的HREE含量。但两段均表现出LREE富集和Eu负异常以及LILE富集和高场强元素(Nb、Ta、Ti)负异常特征;(3)榴辉岩和第Ⅰ段岩芯中的片麻岩具有相近的且偏高的εNd(750Ma)值(-3.6- 0.5),而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩具有明显偏低的εNd(750Ma)值(-8.7)。部分片麻岩样品表现出较高的87Sr/86Sr比值(0.7070)和非常低的Rb/Sr比值(0.008),指示岩石Rb-Sr同位素体系受到了变质扰动。非活动性元素如Zr、Hf、Nb、Ta、Ti、Y、REE和Ti在脱水变质过程中没有受到明显扰动,因此可用于恢复榴辉岩和片麻岩的原岩性质及其形成的大地构造背景。根据分析样品的元素和Nd同位素特点,推测榴辉岩原岩具有板内玄武岩性质,第Ⅰ段岩芯中的片麻岩原岩为玄武质岩浆上升过程中同化地壳物质形成的中性岩,而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩原岩为地壳物质重熔形成的酸性岩。因此,深钻榴辉岩和片麻岩原岩为新元古代华南陆块北缘裂谷构造带双峰式岩浆活动的产物,在岩浆侵位过程中经历了高温大气降水热液蚀变。     

中国大陆科学钻探（CCSD）主孔地区岩石圈热结构

岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束     

松潘-甘孜地体内花岗岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其构造意义

松潘-甘孜地体总体上是一个三角状褶皱带,其北侧、东南侧及东侧分别与东昆仑-西秦岭构造带、金沙江构造带及龙门山构造带相邻。地体内几乎全部被三叠系浊积岩所覆盖,其中侵位了很多花岗岩体。显然,这些花岗岩的岩浆特征、来源与侵位时代,对研究松潘-甘孜地体基底性质、构造演化等问题具有重要意义。本文报道利用SHRIMP定年技术对一些花岗岩岩体锆石所进行的精确测年数据。测试结果表明:(1)松潘-甘孜地体内的花岗岩体主要形成于晚三叠世,但岩浆活动可延续到早侏罗世晚期;(2)早期花岗岩浆活动与三叠纪系褶皱变形大致同期,指示这一时期的花岗岩浆的形成可能与三叠系下部大型拆离滑脱构造相关;(3)花岗岩结晶锆石普遍具有浑圆状或不规则状较老的继承锆石核,这些核部继承锆石可能代表花岗岩浆在上升过程中从不同地层内捕获的碎屑锆石,或者是下地壳岩石深熔残留锆石。根据SHRING U-Pb定年,这些继承锆石的年龄分别为二叠纪、加里东期、晚元古代和早元古代。元古代碎屑锆石的存在也可能指示松潘-甘孜地体具前寒武系基底。     

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

对于变质岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 同位素年代学来说,其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 O 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 Nd、Sr 和 O 在变质矿物中的扩散速率具有可比性,变质矿物之间 O 同位素平衡状况能够为矿物 Sm-Nd 和 Rb-Sr 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性,本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 等时线矿物进行了 O 同位素地质测温。尽管Sm-Nd 等时线给出一致的三叠纪年龄(213～238Ma),同一样品 Rb-Sr 等时线却给出侏罗纪年龄(171～174Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对 O 同位素测温得到600～720℃和420～550℃两组温度,分别对应于约225±5Ma 榴辉岩相变质和约 175±5Ma 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 Sm-Nd 等时线年龄的保存、侏罗纪 Rh-Sr 等时线年龄的出现以及有规律的 O 同位素温度,表明在角闪岩相退变质过程中,Sr 和 O 在含水矿物(如黑云母和角闪石)中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 Nd 和多硅白云母 Sr 的扩散速率快。在退变质作用过程中,等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制,而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母/子体比值的矿物控制。只有当高母/子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时,才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。     

ARTIFICIAL NEURAL NETWORK CORRECTION OF ROUGH ERRORS OF OBSERVATIONS

In the context of tower measured radiation datasets.following the correction principle meetinga diagnostic equation in data quality control and in terms of a technique for model construction ondata and ANN(artificial neural network)retrieval for BP correction of radiation measurementswith rough errors available,a BP model is presented.Evidence suggests that the developed modelworks well and is superior to a convenient multivariate linear regression model,indicating its wideapplications.     

大别造山带地壳泊松比结构与超高压变质带—来自宽角反射与近垂直反射剖面的启示

综合宽角反射、近垂直反射的探测结果和有关地质资料，对大别造山带地壳结构和超高压变质带研究显示：大别造山带地壳具有层块结构特征。沿安义－庄墓剖面，上地壳有7个弹性块体，中地壳有5个，下地壳有4个。扬子与华北地块的主缝合带是超高压变质带，扬子地块与大别造山带的现今分界线是与郯庐断裂相交的太湖－马庙断裂，磨子潭－晓天断裂是大别造山带的北界，北淮阳构造带呈楔状向下插入，它与华北地块的分界是肥中断裂。郯庐断裂在中、上地壳近于直立，下地壳向西倾斜。超高压变质带的厚度为5－7km，产状向北插入到北大别块体之下，折返过程是构造就位，不是大别山的均匀抬升，折返的主运动面是水吼－五河高温剪切带。     

武当地块基性岩席群及其地质意义

侵位于武当地块内部的大量的板状为基性侵入体近年来一直被认为是800Ma左右发生的扬子古大陆裂解的重要依据。然而作者在武当地块北缘与西南部所做的1：5万地质填图以及相应的构造学和同位素年代学研究表明，它们与武当地块顺层伸展滑脱构造主滑脱面之顺层韧性一韧性变形带有密切的空间关系，是被褶皱了的岩席群。最新获得的岩体单颗粒锆石U－Pb年龄为401－407Ma，结合已有的地球化学研究成果，并考虑到邻区同时代碱性岩浆的侵位，作者认为，这套基性岩群代表了泥盆纪时南秦岭地区曾发生过大规模的上地幔岩浆的底侵作用，并因此导致南秦岭上部地壳的伸展减薄。     

苏皖地块－－特提斯演化阶段独立的构造单元

基于苏皖地区的基底性质、晚元古代-中生代特征的沉积-火成建造、区域成矿和构造专属性，结合古地磁资料，提出了苏皖地块是特提斯演化阶段独立的构造单元的观点。它以苏鲁洋与华北克拉通间隔。震旦纪-早古生代的建造及变形特征与扬子克拉通有差异。石炭纪末和早二叠世的沉积和生物群表明它当时是古特提斯洋域里的一个中间地块，此时它已独立于扬子克拉通之外。三叠纪时苏鲁洋发生过大规模的消减但未闭合，因而苏皖地块的晚三叠世植物群与扬子克拉通有较明显区别。苏皖地块与华北克拉通（指胶辽地块）碰撞可能发生在早白垩世，该地区超高压变质岩的折返与之有关。之后，苏皖地块成为亚洲大陆雏形的一部分。     

山东车镇凹陷东部古近系沙河街组成岩作用

车镇凹陷沙河街组的沉积体系受控于盆地内的构造、物源供给以及沉积时的气候环境。以岩石学特征为基础，描述了成岩过程中压实与压溶作用、胶结作用、溶解作用与次生孔隙的特征，以及次生孔隙带在本区的分布。论述了碳酸盐胶结物与粘土矿物胶结作用的特点。粘土矿物蒙脱石-伊利石转变具有明显的渐变与突变交替的演化程式，其演化经历了蒙脱石带、渐变带、迅速转化带和伊利石带以及蒙脱石向伊利石的转变带。沙河街组的成岩作用划分为早期成岩阶段（A期、B期）和晚期成岩阶段（A期、B期、C期），并提出了成岩阶段的划分标志。     

辽西地区燕山板内造山带东段中生代逆冲推覆构造

本文厘定并阐述了辽西地区燕山中生代板内造山带东段发育的推覆构造的宏观构造格局、运动学特征、形成时代和形成过程；探讨了形成该构造体系的区域构造背景及其大地构造意义。该区的逆冲构造系统由6条主干逆冲断层组成。分布于西北和东南缘的两条最外缘逆冲断层走向为ENE，居于其间的逆冲断层呈NNE-NE，而且，向东北和南西方向这些断层具有汇合的趋势。在东北端收敛于凌源-东官营子断裂（“内蒙地轴”南缘断裂）上，而在西南端则汇拢于大屯-锦州断裂及其西延的密云-喜峰口断裂。总体上构成一个类似于双重构造（duplex)的巨型逆冲系统。该区逆冲作用始于中侏罗世之前，于株罗纪末达到高峰并基本形成了本区的推覆构造格局。本区逆冲断层系统，总体逆冲方向指向南东，与燕山板内造山带中段、西段以向北、北西逆冲为主的逆冲推覆构造明显不同。结合燕山中段发现的近东西向右行走滑断裂系统及其与本区逆冲推覆构造体系的时-空关系分析，指出本区逆冲推覆构造的形成，是没燕山东西向构造带右行走滑作用因构造方向的改变发生构造转换的结果。