辽东半岛古元古代北辽河群浪子山组巴罗式变质带分布、变质特征及其构造意义

巴罗式递增变质带能为地壳增厚及造山作用带来全新的认识.为了解辽东半岛北辽河群浪子山组内巴罗式变质带的野外分布和变质特征，对本溪地区连山关-祁家堡巴罗式变质带进行了详细的野外调查和室内研究工作.野外填图表明，浪子山组巴罗式变质带由南向北可以分为黑云母带、石榴石带、十字石带和蓝晶石带.岩相学研究表明，蓝晶石带的蓝晶十字石榴云母片岩保存了3阶段的矿物组合:（1）进变质阶段（M₁）矿物组合为Pl+Qz+Ms+Bt+Ctd+Chl±Grt；（2）峰期变质阶段（M₂）以Ky+St+Grt+Bt+Ms+Qz+Pl+Ilm为特征；（3）退变质阶段以毛发状的矽线石（M_3-1）和变斑晶边缘或裂隙处生长的绿泥石和绢云母为特征（M_3-2）.相平衡模拟表明，蓝晶十字石榴云母片岩所经历的进变质和峰期变质温压条件分别为~440℃/~3.7 kbar，~670℃/~7.9 kbar，具有典型的顺时针P-T轨迹.变质锆石U-Pb定年结果得到蓝晶十字石榴云母片岩经历了~1.96 Ga的峰期变质作用；碎屑锆石U-Pb年龄分布于2 631~2 020 Ma，浪子山组蓝晶十字石榴云母片岩碎屑物源可能来自于太古宙基底（~2.5 Ga）和2.2~2.1 Ga的岩浆岩.结合前人研究资料表明，浪子山组巴罗式变质带所记录的P-T-t轨迹以及大量的逆冲推覆构造揭示了胶-辽-吉带在~1.96 Ga经历了与造山作用相关的地壳增厚过程.      

北桐柏地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年代学及变质作用

对北桐柏地区镁铁质麻粒岩变质锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年，获得了418.7±3.2Ma的谐和年龄。详细的岩石学、矿物学研究表明，桐柏地区镁铁质麻粒岩遭受过较强的部份熔融，其变质峰期温压条件为~845℃，~0.85GPa。根据Zr的溶解度模型进行部分熔融模拟计算，发现在峰期变质条件下，熔体中Zr不饱和，在冷却到750~800℃时Zr才达到饱和；同时锆石Ti含量温度计也给出了750℃左右的结晶温度。这些表明418.7Ma记录的并不是麻粒岩峰期变质年龄，而是峰期后冷却到750~800℃左右的年龄，麻粒岩的峰期变质年龄可能为430~445Ma左右。部分锆石边部具明显增生边，相对核部的变质锆石区域CL发光性强，且普通Pb含量高，U-Pb定年结果为404.7±6.5Ma，该年龄反映了404Ma左右的一次退变质作用。大量研究表明，沿中央造山带存在一次十分强烈的加里东期板块构造事件，期间的大陆俯冲碰撞或岛弧-大陆碰撞导致大陆壳充分加厚，北桐柏地区的高温麻粒岩相变质作用很可能发生在碰撞加厚的地壳基底。     

浙闽地区华夏地块新元古代变沉积岩地球化学特征及其地质意义

浙闽地区华夏地块前寒武纪基底上部主要由新元古代龙泉群、马面山群和万全群组成.上述3个岩群的变沉积岩具有相似的岩石组合及主、微量元素地球化学特征,它们是华夏地块统一基底的重要组成部分.它们主要由片岩类、变粒岩类、石英岩类和大理岩类组成,其中片岩类和变粒岩类的SiO2变化于52.89%～75.03%,TiO2为0.48%～1.05%,Al2O3为9.19%～20.3%,∑REE为(149～323)×10-6,δEu为0.34～0.80,(La/Yb)N为7.96～15.6,具中等-强烈铕负异常,轻、重稀土分异明显;石英岩类的SiO2变化于95.49%～97.44%,∑REE很低,在(8.89～15.1)×10-6,δEu=0.63～0.81.原岩性质及构造环境分析表明,片岩类和变粒岩类的原岩主要是杂砂岩和粘土岩等,石英岩的原岩为硅铁质沉积岩.所有变沉积岩的原岩均以长英质成分为主,具有上地壳岩石的地球化学特征,部分样品显示有古老沉积物的加入;它们形成于岛弧-活动陆缘环境,成熟度不高,属于近源沉积,与本地区华夏地块基底下部变质岩系岩石(古元古代的天井坪组、八都群、陈蔡群、麻源群)具有相似的物源.     

暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数关系模型研究

建立可监测、可预报的雨涝危险性指数与暴雨洪涝受灾人口的关系模型,对暴雨洪涝灾前、灾中、灾后人口受灾情况快速评估具有重要意义。以湖北省为例,利用小时降水、日最大降水量、累积降水量与暴雨持续天数等气象资料以及水系、高程等孕灾环境资料,构建了雨涝危险性指数。结合历史洪涝受灾人口资料,建立基于雨涝危险性指数的暴雨洪涝受灾人口灾损曲线。按照重现期划分雨涝危险性等级,并通过计算不同重现期雨涝危险性指数的致灾阈值,建立危险性等级与受灾人口的定量关系模型。结果显示:(1)湖北省暴雨高危险区主要位于江汉平原以东,其次是鄂西南南部、江汉平原南部。(2)通过历史暴雨过程受灾情况比较,包含小时雨量和孕灾环境的雨涝危险性指数更能呈现暴雨过程的受灾程度。(3)湖北省暴雨洪涝受灾人口与雨涝危险性指数呈幂函数关系,年及暴雨过程实际受灾人口与拟合受灾人口的相关系数分别达0.800和0.891。(4)利用5 a、10 a和20 a三个重现期将雨涝危险性指数划分为三个等级,当雨涝危险性指数超20 a一遇时,预计受灾人口将达12万人以上。     

武汉市10个主要极端天气气候指数变化趋势分析

根据武汉市1951—2007年逐日气温、降水量计算分析了10个极端天气气候指数的变化特征。结果表明:1)4个气温指数中,年及四季高、低温阈值均为上升趋势,并造成最长热浪天数的延长和霜冻日数的减少;低温阈值升速明显快于高温阈值,高温阈值仅在春季变化显著,最长热浪天数仅在冬季变化显著;低温阈值则为极显著上升趋势,尤其是年和冬季,造成"热春"、"暖冬"频繁;暖夜、闷热、傍晚至夜间的强对流等显著增多,暖日、高温热浪增加,霜冻日大幅减少。2)6个极端降水指数以增趋势为主,其中强降水阈值、比例、日数以及最大5日降水量在冬季增趋势最明显,仅夏季强降水阈值、比例略有减小,冬季日降水强度的增大趋势、夏季持续干期的缩短趋势显著性水平分别可达0.1、0.01。3)一些气温指数在1980—1990年代发生突变,而降水指数未现突变。     

榍石：U－Pb定年及变质P－T－t轨迹的建立

榍石在各类岩石中普遍存在，其稳定性受全岩成分、氧逸度和水活度以及温度和压力等因素影响。它在岩浆岩中主要存在于高Ca/Al比值的岩石中，在变质岩中常见于绿片岩相、蓝片岩相和角闪岩相岩石，在钙质变质岩中其稳定范围可达榴辉岩相或高压麻粒岩相。一般榍石结构中U含量较高，且具有高达高角闪岩相上限的U Pb同位素体系封闭温度，是理想的U-Pb定年矿物。由于榍石的组成元素均为岩石中的主要元素，很容易与其它矿物、熔体及流体发生反应，所以榍石的U-Pb年龄记录的更可能是结晶年龄，而不是简单的扩散重置年龄；也因为它容易反应，变质榍石复杂的U Pb体系可能记录了岩石的整个变质历史信息。通过与榍石平衡共生的矿物组合或利用榍石Zr温压计可确定岩石的P T条件，结合相关的榍石年龄信息即可建立变质过程的P T t轨迹。利用SHRIMP、LA MC ICP MS以及LA ICP MS方法可对不均一榍石颗粒内部进行原位微区分析得到有意义的U Pb年龄；利用榍石中Zr含量对温度，尤其是对压力比较敏感，可建立榍石Zr含量温压计。     

苏鲁构造杂岩带乳山地区（石榴）斜长角闪岩P-T演化轨迹及其地质意义——来自岩石学、矿物化学及相平衡模拟的约束

大量来自于华北陆块的高压变质岩被发现发育于苏鲁构造杂岩带中，给俯冲带上盘物质如何卷入陆-陆俯冲碰撞作用的研究带来新的契机.通过对乳山地区（含榴）斜长角闪岩进行岩石学、矿物化学及相平衡模拟的研究，发现其保留有3个不同变质演化阶段的矿物组合，峰前矿物组合为粗粒石榴子石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿；峰期矿物组合由石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿组成，为典型高角闪岩相矿物组合；峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石+石英+石榴子石+钛铁矿，发育有典型的“白眼圈”结构.相平衡模拟与温压计算表明，乳山午极石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的P-T条件分别为P=6.4~7.0 kbar、T=610~640℃，表明其俯冲至30 km左右的地壳深度；峰期变质阶段P-T条件分别为P=9.3~10.0 kbar、T=700~730℃，表明其已俯冲至36~40 km的地壳深度，峰后退变质阶段P-T条件分别为P=5.2~5.8 kbar、T=680~710℃.锆石U-Pb定年结果表明乳山午极石榴斜长角闪岩原岩时代为1 734±24 Ma，龙角山水库斜长角闪岩变质时代为1 849±28 Ma，研究表明二者均来源于华北构造岩片.结合前人研究资料，推测乳山地区石榴斜长角闪岩原岩可能经历三叠纪俯冲作用并发生变质；其与杂岩带中来自华南的构造岩片发生混杂，共同构成华北-华南板块间宽约80~100 km的构造杂岩带.      

喜马拉雅造山带核部的变质作用与部分熔融:亚东地区高压泥质麻粒岩的岩石学与年代学研究

喜马拉雅造山带核部的高喜马拉雅结晶岩系是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物,记录了喜马拉雅造山带的形成与演化历史。本文对喜马拉雅造山带中段亚东地区高喜马拉雅结晶岩系中的泥质麻粒岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明泥质麻粒岩经历了复杂的变质演化和部分熔融,可识别出三期变质矿物组合。早期进变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英,峰期变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+蓝晶石+石英,晚期退变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+夕线石+黑云母+白云母+石英。相平衡模拟表明,该泥质麻粒岩经历了高温、高压的峰期变质条件为800~835℃和12.8~14kbar,在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水熔融,所形成的熔体量至少为5%~8%。麻粒岩的晚期退变质条件为720~740℃和7.6~8.3kbar。这表明泥质麻粒岩经历了一条以高压麻粒岩相峰期变质和降温、降压退变质为特征的顺时针P-T轨迹。锆石U-Pb定年结果表明,麻粒岩相变质和深熔作用发生在28.5~17.0Ma。本研究表明高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位经历了高压麻粒岩相变质作用,而不是以前认为的以高温、低压变质作用为特征,并为喜马拉雅造山带构造演化的研究提供了新的见解。     

青藏高原拉萨地体北部早白垩世火山岩的成因及意义

拉萨地体广泛分布中生代的岩浆岩,了解它们的成因和形成机制可以为认识和理解青藏高原前新生代演化历史提供重要信息。本文报道了拉萨地体北部早白垩世晚期的基性-酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素特征。岩石学和全岩地球化学特征表明它们为安山玄武岩、粗面英安岩和流纹岩。安山玄武岩为钙碱性岩石,富集Th、U和Pb,具有Nb和Ta的负异常,显示出岛弧玄武岩的特征。粗面英安岩和流纹岩大部分为铁质、钙碱性-碱性岩石,富集高场强元素(HFSE,如Zr),与A型花岗质岩石特征一致。此外,流纹岩具有较高的Si O2含量(75.19%~77.87%)和分异指数(DI=96~98),在原始地幔标准化微量元素蛛网图和球粒陨石标准化稀土元素模式图上,显示强烈Ba、Nb、Ta、Sr、P、Eu和Ti的负异常,说明它们为高分异的A型流纹岩。3个粗面英安岩和7个流纹岩样品的锆石定年结果表明,它们的结晶年龄分别为109~110Ma和106~110Ma,锆石εHf(t)分别为-10.2~+3.7和-8.7~+6.7,相对应的Hf二阶段模式年龄(tDM2)分别为1799~923Ma和1702~708Ma。我们认为安山玄武岩来源于交代岩石圈地幔中等程度(~20%)的部分熔融,并经历了以斜方辉石为主的分离结晶作用。粗面英安岩和流纹岩来源于古老基底岩石的部分熔融,并且有幔源岩浆的加入。流纹岩母岩浆形成后又经历了强烈分离结晶作用。我们推测,上述岩浆岩形成在安第斯型造山作用过程中的伸展机制下,可能与新特提斯洋岩石圈板片沿拉萨地体南缘北向俯冲过程中发生的板片回转、断离,以及岩石圈拆沉作用有关,也可能与班公-怒江大洋岩石圈板片沿拉萨地体北缘南向俯冲过程中发生的板片断离有关。     

喜马拉雅造山带的变质作用与部分熔融

喜马拉雅造山带的核心由高级变质岩系和淡色花岗岩构成,是研究碰撞造山作用和板块构造的天然实验室。本文评述了喜马拉雅造山带变质作用和部分熔融研究取得的新进展和存在的争议,主要内容包括:(1)造山带核部具有"三明治"结构,高级变质和部分熔融的高喜马拉雅系列(GHS)夹持在较低级变质的特提斯喜马拉雅系列(THS)和低喜马拉雅系列(LHS)之中,GHS的变质作用程度具有向上和向下部构造层位降低的特征。高喜马拉雅系列主要由高压麻粒岩相到榴辉岩相的变质岩组成,具有1.2~1.6GPa和700~800℃峰期变质条件,顺时针型变质作用P-T轨迹,其进变质以增温增压为特征,退变质早期为近等温或增温降压过程,晚期为降温降压和近等压降温过程;(2)在造山带西段,紧邻缝合带产出的超高压变质岩具有4.4~4.8GPa和560~760℃的峰期变质条件和顺时针型P-T轨迹,并在退变质中期出现加热过程;(3)尽管造山带的高压和超高压变质岩形成在中、高温条件下,但岩石中的石榴石都保存有明显的主量和微量元素生长成分环带特征;(4)造山带变质核下部发育反转的中、高压型变质序列;(5)在造山带核部,变泥质和长英质麻粒岩的强烈部分熔融主要是增压、增温进变质过程中的白云母和黑云母脱水熔融,和近等温或增温降压过程中的黑云母脱水熔融,可以形成花岗质和英云闪长质熔体。加厚下地壳的高变质温度足以使各种成分岩石(包括基性岩)发生深熔,而不需要外来热源;(6)造山带变质核经历了长期的变质演化过程,其进变质始于~47Ma,峰期变质发生在~25Ma,退变质持续到~15Ma。这些岩石也记录了持续的(超过20Myr)高温变质和部分熔融过程。在造山带西段的超高压变质岩具有~46Ma的峰期变质年龄和~40Ma的退变质年龄,所以经历了一个快速俯冲与折返过程;(7)印度大陆西缘与岛弧的碰撞(造山带西段)和印度大陆东缘与大陆弧的碰撞时间一致,为~50Ma;(8)在造山带西段,印度大陆的深和陡俯冲形成了超高压变质岩;而在造山带中段,印度大陆的平缓俯冲形成了中高压变质岩;(9)构造变质不连续在变质核中广泛存在。多重有序逆冲和无序逆冲导致的岩片叠置控制着造山带的地壳结构;(10)现有的构造模型,包括楔形挤出、隧道流、临界楔和构造楔模型,都不能全面合理地解释造山带变质核部的折返机制。