藏南拿日雍措片麻岩穹窿淡色花岗岩稀有金属的富集

拿日雍措穹窿(错那洞穹窿)位于北喜马拉雅穹窿的东部,穹隆内花岗岩种类较多,有淡色花岗岩、含石榴子石淡色花岗岩、片理化淡色花岗岩、含石榴子石和含绿柱石伟晶岩.这些花岗岩为经历了斜长石、锆石、独居石、磷灰石、富Ti矿物等分离结晶作用而形成的高度演化花岗岩,相对于维氏世界花岗岩平均值,富集Bi、Cs、Li、Sn、Be、Pb、B、W、Ta等稀有金属成矿元素,略贫Nb元素.同时,围岩也相对富集稀有金属元素.全岩地球化学分析表明,引起拿日雍措穹隆淡色花岗岩富集稀有金属成矿元素的因素是分离结晶作用和热液交代作用.高度演化淡色花岗岩在喜马拉雅造山带广泛分布,铌铁矿、钽铁矿、锡石和绿柱石等稀有金属矿物已在多处露头被识别,暗示了喜马拉雅淡色花岗岩是未来稀有金属矿产勘探的重要靶区.     

龙门山及邻区重、磁异常特征及与地震关系的研究

本文通过研究龙门山构造带及邻区的区域重、磁场特征,以及龙门山断裂带的产状等特征,探讨其与地震关系.研究结果表明,龙门山断裂带是环绕青藏高原的重力梯度带的一部分.其对应密度分界面向西北方向倾斜,向下延深数十公里,切穿莫霍面.推测密度分界面分为两段,深部较陡的为岩石圈块体的边界,浅部较缓.基底隆起与凹陷的界线大体与大地构造单元的界线一致.由西部的岩石圈块体的边界至东部在地表的大地构造单元界线之间的距离约为40~50 km.隶属于中上地壳脆性变形层的地质体由岩石圈块体界线沿缓倾的密度界面推覆至地表的大地构造单元的界线处,在此过程中伴随岩层破碎,从而发生地震.龙门山构造带主要部分位于负磁异常区,这种反磁化和退磁的现象,可能与逆冲推覆作用所引起的深部岩层倒转有关.     

西南天山-塔里木盆地结合带浅深构造关系 ——深地震反射剖面的初步揭露

盆山结合部的浅-深结构样式是进行陆内造山动力学研究与讨论的重要依据.2007年,在喀什东的天山与塔里木盆地之间的过渡带上,完成了一条近南北向的长度为121 km的主动源深地震反射剖面,显示出盆山结合部现今地壳尺度的构造格架.剖面南部呈现出10~12 km巨厚的沉积盖层,沉积盖层内发育滑脱断层;盆山结合部多排隆起构造以及天山山前上地壳显现出向北倾斜的断裂与地表地质观察吻合;盆山结合带展现出滑脱与逆冲推覆构造相关的断层褶皱;与塔里木盆地稳定沉积层相比,在南天山浅、中层地层受到强烈的变形改造,导致地层比较破碎,反射变弱、连续性较差;时间剖面上可以追踪到比较连续的Moho反射,从南向北有加深的趋势.深地震反射剖面揭露出的西南天山与塔里木盆地的这些浅-深构造,展现出塔里木盆地盖层向南天山滑脱与南天山向塔里木盆地逆冲推覆的特征,反映出陆内汇聚下的盆山耦合关系.     

藏南马拉山高钙二云母花岗岩的年代学特征及其形成机制

马拉山片麻岩穹窿位于特提斯喜马拉雅带内,由马拉山二云母花岗岩、错布二云母花岗岩和派枯错复合淡色花岗岩组成。马拉山二云母花岗岩东西展布约10km,锆石U-Pb分析表明,马拉山二云母花岗岩的结晶时间较长,从17.6Ma到16.9Ma,或者至少是两次深熔作用的产物,分别发生在17.6Ma和16.9Ma。全岩主量元素、微量元素和Sr、Nd、Hf同位素分析表明马拉山二云母花岗岩是一个较均一岩体,具有以下特征:(1)高SiO2,Al2O3和相对较高的CaO(1.2%～2.0%);(2)较高的Sr,较低的Rb和Rb/Sr比值(<1.3),且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr比值保持不变;(3)高度变化的Zr/Hf比值(25.9～39.9);(4)富集轻稀土,亏损重稀土,几乎无或弱的负Eu异常;(5)较一致的Sr和Nd同位素组成;(6)锆石岩浆增生边和继承性锆石的Hf同位素比值高度变化,εHf(t)分别为-20.4～-8.0和-27.2～-9.5。这些特征暗示马拉山二云母花岗岩是变泥质岩在较高温压条件下水致白云母部分熔融的产物,与藏南裂谷系的东西向伸展作用密切相关。     

青藏高原拉萨地块早中生代高压变质作用及大地构造意义

在西藏拉萨地块的东部,从松多到加兴,在晚古生代石英岩和碳酸岩地层中分布着一条近东西走向的榴辉岩带。尽管受到不同程度的海水蚀变和后期流体/岩浆渗滤的影响,多数松多榴辉岩保存了类似于N-MORB的微量元素地球化学特征,这也与榴辉岩的Sr-Nd同位素系统特征一致。这些榴辉岩经历了压力约为2.6GPa、温度约为650℃的高压变质作用。石榴石-绿辉石-全岩Sm-Nd等时线给出(239±3.5)Ma的等时线年龄,表明在早中生代,拉萨地块内部至少发生过一期洋壳俯冲事件。以松多榴辉岩为代表的洋壳俯冲事件同时表明带状基墨里大陆的形成有可能是一系列微陆块碰撞拼贴而成。     

山东荣成高钙石榴辉石岩的地球化学特征及其成因

在苏鲁超高压变质带荣成蓝晶石榴辉岩中, 发现一具有特殊结构和地球化学特征的石榴辉石岩.该石榴辉石岩以包裹体的形式赋存于强烈退变的蓝晶石榴辉岩中.岩相学观测表明该岩石的主要结构为石榴石呈薄带、项链状相互连接的网状结构, 分割由辉石和石榴石、钛铁氧化物等出溶片晶组成的区域.全岩地球化学分析表明, 和邻近的蓝晶石榴辉岩相比, 该岩石具有(1) 相对低的SiO₂ (42.5%~43.1%), 异常高的CaO (21.4%~21.9%)和CaO/Al₂O₃比值(1.46~1.64); (2) 较高的TiO₂ (1.77%~1.89%)、V (359~419μg/g)、Nb (~8μg/g)、Y (17.7~23.1μg/g)和Zr (~150μg/g); (3) LREE富集和微弱的Eu负异常; (4) 较低的Cr、Ni和Co.上述地球化学特征表明荣成辉石岩的原岩形成于经过橄榄石分离结晶作用的超基性岩浆或经历了Na和K亏损过程的高钙基性岩浆.这2种过程都要求较高的温压条件, 压力 > 15×105kPa, 温度 > 1300 ℃, 这和荣成辉石岩的原岩的初始稳定条件的温压估算相一致.该研究结果表明在苏鲁超高压变质带中, 一些超高压变质岩的母岩形成于高温部分熔融或岩浆演化作用, 明显不同于大多数榴辉岩或片麻岩的原岩形成环境.      

西藏南部冈底斯岩基曲林岩体渐新世-中新世高Sr/Y比岩浆作用及其对深部过程的启示

曲林岩体位于冈底斯带中段的南缘，为渐新世-中新世复合岩体，主体为粗粒花岗斑岩，被后期煌斑质、花岗闪长质和花岗质岩脉切割，是多期岩浆作用的产物，出露面积约8km²。花岗斑岩两组样品（T0849-PG和T0849-G）的锆石U-Pb定年结果分别为29.7±0.1Ma和30.0±0.2Ma。花岗斑岩为高钾，准铝质，低MgO，高度富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE），亏损重稀土元素（HREE）和高场强元素（HFSE）。此外具有高Sr、Sr/Y、（La/Yb）_N；低Y和Yb，弱Eu负异常等特征。岩体内发育一系列近南北向展布的花岗闪长玢岩脉，其中两组样品的锆石U-Pb定年结果分别为15.5±0.1Ma（T0848-PY）和14.4±0.1Ma（T0850）。两条花岗闪长玢岩脉具有与岩体主体相似的稀土和微量元素分布模式，同样富集轻稀土及大离子亲石元素，亏损重稀土及高场强元素。花岗斑岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（i）=0.706102~0.706202，ε_Nd（t）=-0.6~+0.6，锆石ε_Hf（t）=+4.9~+7.9；花岗闪长玢岩脉的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（i）=0.705429~0.705474，ε_Nd（t）=-1.4~-0.2，锆石ε_Hf（t）=+2.6~+7.6。本文数据和文献数据结果表明：曲林花岗斑岩与花岗闪长玢岩脉均来源于加厚南拉萨下地壳的部分熔融，很可能与增厚的深部岩石圈的拆沉或俯冲印度岩石圈的撕裂诱发软流圈上涌有关。     

切开地壳上地幔,揭露大陆深部结构与资源环境效应——深部探测技术实验与集成(SinoProbe-02)项目简介与关键科学问题

本文简要介绍国家科技专项"深部探测技术实验研究"第二项目"深部探测技术实验与集成"(SinoProbe-02)的研究目标、国际趋势与国内需求、主要研究内容、技术路线与研究方法等,着重介绍拟聚焦研究的关键科技问题.预期通过本项目的实施,实验并集成可行的深部探测方法技术组合和综合解释方法技术平台;项目实施的深部探测实验剖面...     

榴辉岩韧性剪切变形中的流体作用及地球化学效应

韧性剪切带是在较高温条件下机械与化学作用高度耦合的系统。韧性剪切带普遍含有一种或多种流体,流体是韧性剪切变形高度局域化和剪切变形组构形成的主要影响因素。在强应变岩石中,可利用变形矿物的元素地球化学的变化特征来反演参与变形的流体的地球化学性质。苏鲁-大别超高压变质带中,多数榴辉岩经历了强烈的韧性剪切应变和流体作用,形成高度局域化、尺度不等的韧性剪切变形带,为研究在高压-超高压条件下,参与流体的性质,应变和流体相互作用提供了重要机会。样品DH-2G是一强烈剪切榴辉岩,由石榴石、绿辉石、金红石,及少量的多硅白云母、黝帘石、角闪石、斜长石、石英、锆石和磷灰石组成。在不同应变域,矿物的粒度变化明显。在类变斑晶域,石榴石粒度比剪切条带中的小2~4倍。在以下讨论中,与细粒石榴石(石榴石-I)共生的绿辉石称为绿辉石-I,与粗粒石榴石(石榴石-II)共生的绿辉石称为绿辉石-II。电子探针和原位LA-ICP-MS测试结果表明:(1)除Ni外,两类石榴石没有显著区别;(2)两类绿辉石在主量元素上也没有明显的差异,但微量元素特征,尤其是稀土元素上,存在明显的变化。与绿辉石-I相比,绿辉石-II具有以下特征:(1)轻稀土明显降低,达25~40倍左右;(2)重稀土明显富集,升高5~10倍;(3)Ni、Zn、Co、Sc、Ba、Zr、Y、Rb、Hf和HREE明显升高,而 V、Sr、U、Th、Pb和LREE明显降低;和(4)微弱的正Eu异常, Eu/Eu^*=1.04~1.45,绿辉石-I基本上没有Eu异常。并且,剪切带域金红石的Nb/Ta比值从核部(<19.0)到边部(>20.0)显著增加。岩相学、元素和温压估计研究表明:在剪切过程中不存在外来流体,流体是由无水矿物(绿辉石、石榴石、金红石等)在超高压榴辉岩折返减压过程中通过压力降低出溶结构羟基或分子水,释放出流体,流体富含V、Sr、U、Th、Pb、Zr、Nb和LREE等微量元素。这些流体显著影响深俯冲地壳的流变学性质,是迁移活动元素(LILE和LREE)及保守元素(HFSE等)的重要载体,对超高压岩片的快速折返发挥关键作用。     

藏南定结地区早中新世淡色花岗岩的形成机制及其构造动力学意义

定结日玛那穹窿位于高喜马拉雅带中段,由花岗片麻岩、变泥质岩、变基性岩及大量淡色花岗岩等组成,经历了角闪岩-麻粒岩相变质作用。为厘定淡色花岗岩的形成机制以及与高级变质岩的关系,我们对淡色花岗岩和高级变质岩进行了全岩元素和Sr和Nd同位素组成和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学测试。全岩元素和Sr-Nd同位素测试结果揭示淡色花岗岩具有以下特征:(1)高SiO₂ (>72%),高Al₂O₃ (>12%)和高A/CNK比值 (>1.0);(2)高Rb,低Sr,高Rb/Sr比值(>1.0);(3)高∑REE和明显的负Eu异常;(4)高Sr同位素初始比值(0.7621~0.8846)和低ε_Nd(t)值(-13.0~-20.2)。淡色花岗岩的高Rb/Sr比值和Sr-Nd同位素系统特征表明其形成机制为主要为白云母脱水部分熔融作用,源区为由花岗片麻岩和变泥质岩组成的混合源区。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究揭示出定结地区淡色花岗岩具有21.0±0.7Ma和15.8±0.1Ma 2期年龄,花岗片麻岩的锆石变质增生边年龄为22.2±1.4Ma,与该区的榴辉岩退变质年龄一致。这些数据共同表明,花岗片麻岩和 变泥质岩在22~21Ma发生高级变质和深熔作用,形成早期淡色花岗岩岩浆,在~16Ma进一步深熔,形成晚期淡色花岗岩岩浆。