山东中侏罗世-早白垩世侵入岩的锆石Hf同位素组成及其意义

对山东中侏罗世-早白垩世侵入岩中锆石的原位Hf同位素分析显示,形成于晚太古代(上交点年龄～2.5Ga)的继承锆石具有正的ε_(Hf)(t)值( 8～ 1),Hf同位素模式年龄集中在2.6～2.8Ga,与辽宁古生代金伯利岩中基性下地壳捕虏体中锆石Hf组成和Hf模式年龄十分一致,Hf模式年龄也与研究区变质岩和花岗岩的全岩Nd模式年龄相同,因此,这些继承锆石来自于晚太古代由岩浆底侵形成的基性下地壳。新生锆石出现在继承锆石周围或者以独立颗粒出现,其U-Pb年龄为177Ma和132～126Ma,ε_(Hf)(t)值均为负值(-23～-1)。山东中生代侵入岩的形成与富集岩石圈地幔,亏损地幔和地壳三个端员之间的相互作用有关。其中根据来源于晚太古代下地壳的侏罗纪铜石二长花岗岩限定的研究区下地壳ε_(Hf)(t)平均值为-20,根据来源于富集岩石圈地幔的早白垩纪沂南辉长岩限定的富集地幔端员的ε_(Hf)(t)为-16。部分样品锆石ε_(Hf)(t)变化非常大(-20～-1),示踪了岩浆作用过程中亏损地幔物质的参与程度的逐渐增强。这种变化是华北晚中生代岩石圈大规模减薄作用的结果。     

滇西莴中晚始新世高镁富钾火山岩中单斜辉石斑晶环带结构的成因：岩浆补给-混合过程

滇西莴中晚始新世高镁富钾火山岩中单斜辉石斑晶普遍出现正环带结构、反环带结构或韵律环带结构，少量为具绿色核部的单斜辉石(“绿核辉石”)。反环带斑晶和“绿核辉石”的幔部与正环带斑晶的核部具有相似并且相对较窄的成分范围，相对高Mg#（0.83 ~ 0.90）,低TiO2（0.13 % ~ 0.29 %）,Al2O3（0.73 % ~ 1.68 %）和Na2O （0.22 % ~ 0.42 %），为钾质岩浆平衡结晶的产物。反环带斑晶的核部相对低Mg#（0.77 ~ 0.84），但与反环带斑晶的幔部、正环带斑晶的核部均具有相似的Ti/Al比值（0.06 ~ 0.16）；韵律环带结构斑晶的成分变化均在正、反环带斑晶的成分范围之内。莴中高镁富钾火山岩中的这些环带结构单斜辉石斑晶应来源于相似的岩浆体系，反 环带结构表明在岩浆房存在较原始岩浆对较演化岩浆再补给的岩浆混合过程，而韵律环带结构特征揭示曾多次发生这种岩浆混合过程。“绿核辉石”的核部明显低Mg# （0.50 ~ 0.74）,相对富Al2O3（1.66 % ~ 3.63 %）和Na2O（0.87 % ~ 2.17 %），具有明显较低的Ti/Al比值（< 0.05）和较高的AlVI/AlIV比值（0.38 ~ 0.76），为下地壳捕虏晶 来源，证实了在滇西晚始新世富钾岩浆演化过程中存在少量地壳混染作用。     

安徽女山麻粒岩包体：矿物学特征、下地壳地温曲线及其成因意义

女山玄武岩中麻粒岩包体的主要矿物组合为 Opx+Cpx+Pl,均呈条带状构造 ,具有细粒粒状变晶结构或不等粒结构。女山麻粒岩包体的斜方辉石及单斜辉石的化学成分都非常相似于华北太古代麻粒岩地体 ,而明显区别于汉诺坝麻粒岩包体。通过对世界上含石榴石麻粒岩的检验 ,表明 Wells(1977) :二辉石温度计与 Mc Carthy & Pati～no Douce(1998)的 Cpx+Pl+Qz压力计的温压计组合是计算麻粒岩平衡温压的可行方法 ,并得到了女山麻粒岩包体平衡温度分布于 80 9～ 899℃之间 ,主要集中于 85 0± 2 0 C,平衡压力为 0 .6 0～ 0 .95 GPa。由麻粒岩包体的平衡温压所建立起的女山地区下地壳地温曲线与 Xuet a1.(1998)建立的上地幔地温曲线上延部分非常吻合。根据地温线推得的“岩石学”Moho面深度为 31km土 ,与“地震”Moho面深度相一致 ,表明女山地区不具有明显的壳幔过渡带。女山地区缺乏强烈的底侵作用以及麻粒岩包体的特征矿物化学成分暗示了女山麻粒岩包体可能来源于华北克拉通结晶基底     

峨眉山大火成岩省：地幔柱活动的证据及其熔融条件

对苦橄岩中橄榄石斑晶及其中熔体包裹体的电子探针分析表明，峨眉山大火山岩省的原始岩浆具高镁（ MgO > 16％）特征。玄武岩的 REE反演计算揭示，参与峨眉山玄武岩岩浆作用的地幔具有异常高的潜能温度（ 1 550℃）。这些特征以及峨眉山玄武岩的大面积分布和一些熔岩所显示的类似于洋岛玄武岩 (OIB)的微量元素和 Sr- Nd同位素特征均为地幔热柱在能量和物质上参与峨眉山溢流玄武岩的形成提供了确凿证据。峨眉山两个主要岩类（高钛和低钛玄武岩）可能是不同地幔源区物质在不同条件下的熔融产物。低钛玄武岩形成于温度最高、岩石圈最薄的地幔柱轴部。地幔（ ISr≈ 0.705,ε Nd(t)≈＋ 2）熔融始于 140 km，并一直延续到较浅的深度（ 60 km,尖晶石稳定区 ),部分熔融程度为 16％，这类岩石可能代表了峨眉山玄武岩的主体。而高钛玄武岩的母岩浆的形成基本局限在石榴子石稳定区（ > 70 km），其源区特征为 : ISr≈ 0.704,ε Nd(t)≈＋ 5，可能代表了热柱边部或消亡期地幔小程度部分熔融（ 1.5％）的产物。     

吉林汪清尖晶石橄榄岩包体的矿物化学成分指示意义──上地幔温度史和交代作用

利用电子、离子探针技术对吉林汪清－尖晶石方辉橄榄岩包体的原生和地幔交代矿物进行了详细分析。结果表明：（１）原生矿物强烈亏损玄武质组分，斜方辉石残斑具强烈的成分分带。地质温度计计算结果暗示该地区上地幔经历了一个由大于１２００℃到８５０℃的抬升历史；（２）该包体经历了多期交代作用，交代介质均与寄主玄武岩浆无关。较早一期为隐型交代，交代介质富轻稀土、贫重稀土；较晚一期的交代主要反映在各种交代组合的出现，仅发生在寄主玄武岩喷发之前，交代介质的稀土含量明显高于前一期，这可能与碳酸盐交代作用有关。     

浙江新昌石榴石二辉橄榄岩包体的流变特征及其地质意义

浙江新昌的石榴石二辉橄榄岩包体以残斑结构为主，并有向粒状变晶结构过渡的趋势。橄榄石组构以［０１０］呈点极密型式，而［１００］和［００１］呈大圆环带为特征。橄榄石的位错亚构造以反映高温位错蠕变的位错壁、亚晶粒构造和滑动位错环为主要特征。利用新的地质温压计计算的平衡温度和压力分别为１１５０℃～１２１０℃和２．１～２．４ＧＰａ。利用显微构造应力计计算流动应力为２２～３０ＭＰａ，利用橄榄岩高温流变律计算的应变速率和等效粘滞度分别为１０－１４～１０－１３ｓ－１和１０１９～１０２０Ｐａ·ｓ，上述数据均已达到软流圈的数值。结合其流变特征认为该区的石榴石二辉橄榄岩代表软流圈的物质，其来源深度为６８～７８ｋｍ。它反映在新生代时期本区存在有软流圈的底辟，它可能控制了该区新生代大地构造的特征及地质演化。     

华北岩石圈减薄与克拉通破坏研究的主要学术争论

华北岩石圈减薄是近十年来国内外研究的热门课题,但关于岩石圈减薄的具体时间、减薄幅度、空间分布范围、机制及其构造控制因素,多有争论.本文对上述问题进行了全面的回顾与讨论,内容包括:(1)是克拉通破坏还是岩石圈减薄;(2)古生代以来华北克拉通岩石圈地幔时代与壳幔解耦;(3)岩石圈减薄与克拉通破坏发生的时间;(4)岩石圈减薄的垂向幅度;(5)克拉通破坏在中国东部的空间分布;(6)克拉通破坏机制;(7)克拉通破坏的地球动力学原因;(8)华北克拉通破坏在世界上的特殊性等.文后,汇编了近10余年来华北岩石圈减薄与克拉通破坏研究的重要文献.     

北京西山房山岩体西北部强变形带的成因新解

北京西山房山岩体西北缘不对称发育一条弧形塑性强变形带,前人根据岩体东南部组构缓倾和岩体内部强应变分布特征提出岩浆斜向底辟侵位模式(王人镜等,1990;张吉顺和李志中,1990)。本文在前人研究的基础上,对房山岩体的组构进行系统观测,研究了西北缘固态塑性强变形带地质特征,着重探讨了岩体侵位时围岩热结构状态。文章认为岩浆同侵位固态塑性强变形带的形成需要早期岩浆进入准固态-固态和后期岩浆膨胀动力这两个必要条件。房山岩体西北部的强变形带是由于岩体侵位时西部围岩的温度较低,岩浆较早进入准固态-固态,后期岩浆侵位时膨胀动力双重因素造成的,提出了围岩热结构状态是房山岩体不对称的固态塑性强变形带的控制因素,而不是岩浆斜向底辟侵位的结果。这一研究成果不仅较合理地解释了房山岩体强变形带不对称发育特征,而且对研究同类花岗质岩体的定位机制有一定启示意义。     

华南地区二叠纪-三叠纪界线酸性火山灰的源区与规模

华南地区二叠纪-三叠纪之交(Permian-Triassic Boundary,简称PTB)火山灰与生物灭绝事件在地层层位上高度相关,可能是灭绝事件的触发因素之一,对其成因、来源和规模的研究具有重要科学意义。本研究在对广西来宾地区蓬莱滩剖面大隆组顶部凝灰质砂岩岩相学研究的基础上,通过碎屑锆石年代学、Hf同位素及微量元素的分析,结合华南地区PTB凝灰岩和火山粘土岩时空分布特征对其源区和规模进行讨论和限定。蓬莱滩剖面大隆组顶部2个凝灰质砂岩样品中81%的碎屑锆石U-Pb年龄集中在235±2.7Ma~258±4.8Ma之间,呈现出~252Ma的单一峰值;11%的锆石年龄为260±3.2Ma~276±3.6Ma;年龄为294±5.8Ma~561±6.9Ma的锆石6颗;元古宙锆石5颗,最老年龄为2063±13.4Ma。样品中晚二叠世碎屑锆石的Hf同位素表现出地壳来源特征,除一颗锆石值为+10.3外,其余均落在-16.5~-5.0之间,与华南PTB典型剖面基本一致。碎屑锆石U-Th-Hf-Nb微量元素特征显示其具有来源于大陆岩浆弧的属性。蓬莱滩剖面凝灰质砂岩中存在大量粒径0.5~2mm的晶屑,部分粒径甚至达到3mm,这些粗粒火山碎屑物暗示该剖面距离火山口源区较近。蓬莱滩剖面火山碎屑物的锆石U-Pb年龄和地层位置与华南PTB火山灰基本一致,并具有相似的锆石Hf同位素和微量元素特征,表明两者可能来自同一源区。在空间分布上,华南地区PTB附近的火山碎屑沉积岩和较粗的凝灰岩仅出现在华南的西南部,而华南北部主要分布粒度小于0.3mm的细粒火山灰,火山碎屑粒度由西南向东北逐渐减小的规律表明火山物质来源于华南西南缘。近年来,包括海南岛二叠纪花岗岩及桂西南酸性火山岩在内的众多证据表明华南板块西南缘存在一个二叠纪大陆岩浆弧。因此,本文提出华南PTB火山灰可能来源于华南板块西南缘古特提斯大陆岩浆弧。PTB火山灰仅分布在华南地区,在华北、西北等地区均未发现或报道同时期的火山灰,说明与这次俯冲作用相关的弧岩浆火山喷发规模有限,推测其不是触发全球性PTB生物灭绝事件的主要原因。     

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9~+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。