石榴石-白云母温度计的合理修正

根据大量天然变泥质岩石样品的相关数据, 采用经验标度方法, 修正了石榴石-白云母温度计. 采用非对称Fe-Mg-Mn-Ca石榴石活度模型和对称Fe-Mg白云母活度模型分别描述石榴石、 白云母的非理想混合性质. 所采用变质岩石的变质条件为490( 700℃、 238(1306 MPa. 其中, 以11个氧原子为基础计算的白云母中Fe原子数在0.03(0.19之间、 Mg原子数在0.04(0.16之间, 石榴石Fe/Mg比值在3.387(18.986之间、锰铝榴石分子在0.01(0.289之间、钙铝榴石分子在0.028(0.273之间. 假设压力计算误差为±200 MPa、 白云母中Fe、 Mg分析误差各为±5%, 石榴石中Fe, Mg, Mn, Ca的分析误差各为±5%, 则本文的石榴石-白云母温度计偶然误差为±37℃. 假设白云母中分别含有10, 20, 30, 40, 50%的Fe3+, 则计算得到的温度, 比将白云母中Fe全部作为Fe2+时得到的温度分别低1 ( 6, 2 ( 12, 3 ( 16, 5 ( 24, 7 ( 29℃. 根据修正的温度计计算温度不仅与石榴石-黑云母温度计计算结果十分接近, 并且能准确反映递增变质带、 热接触变质晕等典型变质地质体不同变质地带温度的有规律变化情况. 该温度计使用范围为绿片岩相至角闪岩相的低压至高压变质岩石. 使用该温度计时, 可以将石榴石、 白云母中Fe全部作为Fe2+.     

北喜马拉雅变质作用和花岗岩研究及其与高喜马拉雅结晶岩系的对比

沿北喜马拉雅(拉轨岗日山脉)分布一条变质-花岗岩带,其变质级别沿垂直于走向方向呈高低起伏变化,而不是单调递增或递减。花岗岩与围岩以和谐过渡为主,岩体不同部位的矿物、岩石成分均有相当程度的变化,熔融程度较低;而高喜马拉雅花岗岩是低共熔的结果。北喜马拉雅变质-花岗岩带与高喜马拉雅结晶岩相比,从变质作用到岩浆活动均有很大的相似性。本文认为,二者形成的构造环境相似,但时间上又有一定的差异。     

燕山地区褶皱冲断带和盆地中的晚侏罗世土城子组/后城组形成分析（英文）

高级变质-深熔作用中伴随有熔体的形成,在缺失流体的不一致熔融条件下,如果熔体的萃取不完全,原地结晶熔体与残留体之间可发生特殊的退变反应———逆(熔)反应,这种反应与进变质脱水熔融恰好相反。逆(熔)反应的最佳判断标志就是在浅色体和早期深熔过程中形成的不一致熔融相之间含水矿物组合的生长。逆(熔)反应形成的退变组合是深熔作用过程的一部分,而不是另外期次的变质事件叠加。逆(熔)反应的地质意义在于它可能会影响到熔体和流体组成、流体-岩石的相互作用以及对质量平衡的研究,尤其是对p-T路径恢复的影响,从而影响到构造和热流模型的推断。     

东南极拉斯曼丘陵暗色麻粒岩锆石的U-Pb年龄及其地质意义

东南极拉斯曼丘陵地区代表性的原岩为镁铁质堆晶岩的暗色麻粒岩，其中锆石的Ｕ－Ｐｂ同位素年代测定表明，本区在泛非事件（５００Ｍａ）之前的晚元古中期可能经历过一次麻粒岩相变质作用，主要由斜方辉石－单斜辉石－斜长石－石英组成的暗色麻粒岩的Ｕ－Ｐｂ不一致线年龄结果为７７２．４＋７１．１／－４８．０（２σ）Ｍａ。结合野外地质证据，此年龄可能代表了该区已识别出的早期中压麻粒岩相变质作用事件并对应于罗迪尼亚事件     

扬子地台西缘新元古代TTG的厘定及其意义

对原划为新太古代古元古代康定杂岩的雅江桥片麻状奥长花岗岩、花滩奥长花岗岩和磨盘山花岗岩的地球化学分析表明,其具有低Mg#、Na2O>K2O,轻重稀土元素强烈分异,无或略具微弱的负Eu异常,低YbN、Cr、Ni、V、Nb、Ta、Ti,高Ba,Sr变化较大,与TTG类似。雅江桥奥长花岗岩的SHRI MP锆石U-Pb年龄测定结果为778±11Ma。初步认为本次工作所选的康定杂岩为形成于新元古代的TTG花岗岩。结合TTG的形成环境和前人研究成果,认为扬子地台西缘新元古代花岗岩是板块俯冲环境体制下玄武质洋壳部分熔融的产物。     

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩的深熔作用与铁钛氧化物的聚集机制

东南极拉斯曼丘陵高级变质长英质岩石中铁钛氧化物的局部聚集与高级变质作用过程中的深熔作用有关,并非原岩富集这些组分。深熔作用造成惰性组分如铁钛氧化物滞留原地或略有聚集及活动性组分的迁移,而流体挥发组分优先聚集于熔体之中。当体系中水含量较低、处于不饱和状态时,深熔作用过程中形成局部"熔体",其结晶所成的浅色体不具低共结组分,没有熔体结晶结构,不是真正的熔体,可能是(准)熔体。较粗粒的浅色体或伟晶岩也是与深熔作用有关的产物,其形成早于花岗岩脉或岩体,而与花岗质岩浆分异无关。伴随(准)熔体的出现,体系中组分的萃取、分异效果较为明显,即可造成组分分异,形成截然不同的异地、二相分异结构,分别形成固相残留物(组成可以不固定)和(准)熔体相。固相残留体中富铝、铁组分,形成矽线石和铁钛氧化物团块,其中少或无挥发分;与此对应,短距离迁移浅色体中往往贫铁钛组分,可见石榴子石、偶见铁钛氧化物矿物。这种挥发分不饱和状态下的深熔作用基本属于封闭体系,整体失水不显著,高级变质岩中的一些特征矿物如矽线石、石榴子石、堇青石、尖晶石的形成也与这种分异作用有关,但组分迁移范围有限,并可保存组分分异各阶段的产物。拉斯曼丘陵长英质岩系中大量铁钛氧化物和矽线石类矿物组合的形成,反映了临界状态下的局部或差异抬升,变形作用的非均匀性及相伴随的组分分异作用,很可能相当于早期格林维尔期构造的泛非期再活动。      

云南东部江川生物群中的香肠状疑难化石——Tawuia化石属性的新解释

云南东部伊迪卡拉（震旦）系顶部灯影组旧城段的江川生物群是华南又一大类丰富且多样化的宏体化石群,其以碳质压膜的方式保存。在该生物群中,我们发现大量香肠状碳质压膜的宏体化石,与成冰(南华）纪全球大冰期之前中、新元古代地层中广泛分布的Tawuia碳膜化石的大小、形态非常相似。其最大宽度达4. 5 mm,最大长度可达4 cm,长宽比均>2,膜面光滑,未见其他稳定纹饰,有的化石标本边缘碳质保存较多,可见深黑色边缘环带。但部分化石保存的形态与常见的直棒状I形、U形、C形Tawuia化石相比却较为特殊,呈现直角L形、8字形、宽U形、环状O形等多种保存形态,个别标本弯折部位可见明显的碳质增厚和横脊纹残留,边缘残存有大小不一的刺状突起构造。这类特异形态保存的似Tawuia化石显然不能解释为以往较为公认的浮游型叶状体藻类,而可能与冰期前的新元古代早期鲁西、淮南宏体化石群中的疑似蠕形动物亲缘的化石有传承关系。上述新发现的化石形态表明：似Tawuia的碳膜宏体化石可能是多源属性的早期多细胞生物。其中短带至长带状叶状体,可见短柄突起及疑似固着器构造的化石可确认为底栖宏体藻类;多数的叶状体推测为香肠状或长囊状,生活史中包含远洋浮游的类型,可能归属于原始不分枝的多核体藻类或早期分化出的中空囊状的多细胞藻类;本文展示的部分规则变形的似Tawuia化石,更可能是两侧对称动物亲缘的,生活于近海的底栖生物体发生主动扭曲后,被特异埋藏所呈现出的特殊保存形态,而随机浮游或表栖的多细胞藻类死亡沉积时不会形成类似形态的化石。     

华北克拉通古元古代地层划分与对比

华北克拉通古元古代地层分布广泛,主要集中于胶辽吉带、中部带和西部孔兹岩带三个带状区域。近年来华北克拉通古元古代地层研究取得了很大的进展,根据作者的研究和前人的大量工作,本文对华北克拉通主要的古元古代地层的组成、时代、形成的构造背景等进行了总结。发现华北克拉通古元古代底部2.47～2.35Ga间的地层普遍缺失,反映了华北克拉通地质演化历史上的一个静寂时期。～2.3Ga在华北克拉通中条山及鲁山等地发育了少量的冷口变质火山岩以及上太华岩群变质地层。大量的年代学资料表明华北克拉通以往认为时代大致始于2.5Ga的滹沱群、甘陶河群、辽河岩群、绛县群、中条群等众多地层实际年龄多集中在2.2～1.9Ga之间,而且大多数地区所划分的不同的古元古代地层在时间上是并置或叠合的,没有新老或上下关系,仅在中条山地区和五台地区的古元古代地层具有从老到新连续演化的特征。目前,古元古代早期2.4～2.3Ga的地层研究程度还不高,形成的构造背景存在岛弧和裂谷两种不同的认识,我们倾向于活动大陆边缘环境,推测在鲁山-华山-中条山-吕梁山一带存在古元古代早期的岛弧与活动大陆边缘的相互作用。2.2～1.9Ga这一阶段的地层除孔兹岩系外,通常为变质火山-沉积岩系,且火山岩基本都具有双峰式火山岩特征,表明它们应该形成于伸展环境,但对伸展的机制还存在裂谷与弧后盆地的争议,根据作者等的工作本文倾向于它们形成于陆内裂谷环境,反映了华北克拉通可能从2.2Ga开始经历了强烈的伸展活动,最终导致了原有基底的裂解。     

华北克拉通五台地区2.2～2.1Ga花岗岩的成因与构造背景

华北克拉通中部造山带内古元古代中期(2.2~2.0Ga)岩浆活动较为广泛,对探讨华北古元古代地质演化过程具有十分重要的意义。本文选择了五台地区古元古代大洼梁、王家会和莲花山花岗岩进行了地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。大洼梁似斑状花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为2170±17Ma,王家会二长花岗质片麻岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄结果为2101±6Ma,3个莲花山花岗岩的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄结果分别为2117±6Ma、2110±4Ma和2143±15Ma。大洼梁花岗岩高SiO_2、富K_2O+Na_2O,低CaO,稀土元素含量较高(Eu除外),Zr、Nb、Ga和Y等高场强元素含量也较高,而Sr含量极低;同时Ga/Al比值和Zr+Nb+Y+Ce总量高,全岩Zr饱和温度高达876～968℃。该花岗岩体具有A型花岗岩的特征。王家会花岗岩和莲花山花岗岩样品也具有高硅、富碱和低镁钙特征,稀土元素具有弱到较强烈的分异,Eu负异常明显。3个花岗岩岩体微量元素都具有较高的Nb和Y值,因此具有后碰撞到板内花岗岩特征。所有花岗岩样品中锆石的εHf(t)值均远低于同期亏损地幔值,同时单阶段和两阶段模式年龄为2.4～2.6Ga和2.45～2.75Ga,明显大于花岗岩的成岩时代。这些花岗岩与五台地区新太古代晚期TTG质片麻岩具有相似的锆石Hf模式年龄。因此,结合岩石学、地球化学和同位素特征,本文倾向于认为古元古代花岗岩为新太古代TTG质片麻岩在伸展条件下部分熔融形成的。综合资料发现,华北克拉通中部带内2.2～2.0Ga岩浆事件不同地区表现有分带性。2.2～2.1Ga岩浆活动代表较早的阶段,其中部分花岗质岩石具有A型花岗岩特征,与同期的基性岩形成双峰式组合,推断其与华北克拉通古元古代中期陆内裂谷有关。     

南极中山站区电气石及其与变质作用的关系

南极中山站区的巨晶“电气石”实际上是柱晶石。电气石的确存在,但颗粒细小,含量较低。根据其颜色、成分和产出特征,至少可分为三种类型,不同的电气石与变质作用发展的不同阶段有关。电气石在麻粒岩相变质作用条件下能够稳定存在,与其它硼硅酸盐矿物（即硅硼镁铝矿和柱晶石）的缓冲作用有关。