关于巴罗式变质带的最新研究及其对研究秦岭杂岩的意义

本文对苏格兰高地Grampian造山运动中产生的经典巴罗变质带进行了讨论,重点介绍了近年来关于其变质作用的特征及发生机制认识方面的重大变化。强调巴罗变质作用仅发生在整个造山运动过程中的部分时段,纪录了短暂的加热过程,时空上与区域内大规模的双峰式岩浆活动有关。经典的巴罗变质系列并非形成于地壳增厚及其热弛豫,而是代表了中地壳内大规模的接触变质作用。参考经典地区的变质特征,对发育巴罗式变质作用的秦岭杂岩进行了初步对比分析,指出其中与夕线石有关的变质P-T-t轨迹可能是等压冷却过程,而不是等温降压的顺时针演化模式。秦岭杂岩的变质作用时间仍需要进一步准确厘定。结合其它相关地质特征的分析和对比,得出如下推论:巴罗式变质带发育地区的变质作用、混合岩与花岗岩均属于同一动力系统作用的结果,花岗质岩体不是变质作用的原因;基性岩浆可能提供了巴罗式变质作用发生所需要的热能,但不是必要条件;巴罗式变质作用可以发生在正常地壳厚度情况下,不是碰撞构造的标志;伴随热异常的变形过程中产生了变质带的梯度分布(巴罗式变质带)和一些花岗岩,形成类似于底辟的冲起构造。     

南秦岭武当群锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

武当群是南秦岭基底岩系的重要组成部分，对其时代及构造性质的研究，对认识南秦岭早期地质演化历史及其与扬子板块新元古代的相互关系具有重要的意义。目前，武当群的时代归属、划分对比还存在较大争议。本文对采自南秦岭西峡-内乡和陨西地区武当群4件变质酸性火山岩及1件侵入武当群的花岗斑岩样品进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年，其中采自西峡-内乡接近武当群底部的1件火山岩样品的年龄为802±13 Ma，这一年龄可代表武当群底部地层的时代；采自该群中上部的3件火山岩样品，年龄分别为725±9 Ma、732±6 Ma和725±7 Ma；1件侵入武当群的花岗斑岩样品的年龄为703±5 Ma。根据上述结果，结合前人对武当群的研究资料，确定武当群的形成时代为810~720 Ma，相当于扬子地台板溪群；介于武当群与震旦系之间的耀岭河群可与南华系对比。     

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止，秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积，没有远洋沉积，更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组成的蛇绿岩套.泥盆系与下伏地质体之间有一个清楚的区域性角度不整合.商丹断裂并不是印支期，而是加里东期的板块缝合带；其两侧，中朝板块南缘和扬子板块北缘均有十分清楚的加里东造山作用的记录.沉积于扬子板块北缘的中上泥盆统刘岭群的放射性铅同位素组成与北秦岭相近，碎屑锆石年龄谱系亦证明其物质主要来自中朝板块南缘的北秦岭造山带.所谓勉略印支缝合带中的勉略和三里岗蛇绿混杂岩中的镁铁质岩，同位素测年均为元古代之产物，后者又被南华系-震旦系沉积覆盖.所谓勉略缝合带，实为一区域性大断裂带.早古生代，其北侧属扬子板块北部被动边缘；南侧为扬子板块核心部分的扬子准地台（小克拉通）.所以，秦岭的印支造山作用，并不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山作用，而是海盆消失后的中朝与扬子2个小陆块间逆冲-叠覆造山作用.作为秦岭东延的大别山超高压变质带被认为是秦岭印支碰撞造山的重要证据之一，但大别山超高压变质岩是在造山作用过程中动态超高压条件下形成的，仅用简单的静岩压力来计算其形成深度，显然是不符合实际情况的.野外地质观察、构造地质学、变质岩石学、同位素地质学、地球化学、地球物理学以及物理实验等方面的实际资料和研究结果均说明超高压变质作用并不是在上地幔而是在地壳内进行的.南秦岭-大别山的地壳构造层次，上地壳自上而下依次为:未变质的沉积岩层、绿帘-蓝片岩层、高压变质岩层、超高压变质岩层；下地壳为未卷入超高压变质作用的麻粒岩相-高角闪岩相变质杂岩.含柯石英的超高压单位只是位于上地壳下部的厚约10~12 km的席状构造岩片.初步认为上地壳这一从低压到高压再到超高压的构造系统，是印支造山期间，南秦岭-大别山的上地壳以下地壳顶部为主剪切滑动面，多层次剪切作用造成的.上地壳下部的超高压变质岩，则可能是强烈剪切引起的频繁地震的震源区瞬时超高压作用的结果.      

华夏古陆及相关问题——中国南部前泥盆纪大地构造

数十年的地质填图和反复的专题研究已经充分证明:1中国东南部角度不整合于泥盆纪沉积之下的变质岩系含笔石、三叶虫和腕足类化石,时代是新元古代-早古生代,武夷-云开带的高级变质岩系,陈蔡、迪口等杂岩原岩主要为新元古界,变质年龄为460~440Ma,它们并不是前震旦纪的变质岩系,而是加里东造山作用的产物,所以华南不是前震旦纪的华夏古陆或华夏地块,而是一加里东造山带;武夷-云开带是华南造山带构造-岩浆作用最强烈的地带,那里的高级变质岩系曾深埋地壳深部,是造山带根部的岩石。2中国南部,泥盆纪前可分为南海地台(或印支-南海地台)、华南造山带和扬子准地台三个构造单元。华南造山带新元古代发育火山岩和火山碎屑岩,早古生代主要为陆源碎屑沉积,至今尚未发现可靠的代表洋壳残片的早古生代蛇绿岩套;广泛分布的花岗岩Nd模式年龄和继承锆石年龄为太古代-元古代,说明华南造山带是奠基于古老大陆地壳之上的造山带;岩相古地理研究表明,华南下古生界陆源碎屑物质来自于南海地台,生物地层学和构造地质学研究均表明,扬子与华南之间呈构造过渡关系,扬子、华南、南海三个构造单元应属于一个大陆板块,即南中国板块。3最新的同位素年代测定表明,双桥山群、四堡群、冷家溪群等不是中元古代,而是新元古代的变质岩系,不是1300~1000Ma格林威尔造山作用,而是820Ma完成的武陵或四堡造山的产物。因此,中国南部不是Rodinia的一部分,而极可能是新元古代形成的冈瓦纳大陆的一部分。     

辽宁北部典型流域水生态功能三级分区与水生态服务功能评价

流域水生态功能区划是水生态和水资源综合保护的重要前提和基础。在综合分析调查辽河流域辽北地区典型流域自然环境特征、水文数据、地理信息数据的基础上,结合辽河流域水生态功能一级、二级分区结果,建立水生态功能三级分区指标体系,对辽宁省辽河流域内清河、汎河流域进行水生态功能三级分区。结果表明：清河流域可分为7个水生态功能三级区,汎河流域可分为4个水生态功能三级区,水生态服务功能类型共划分为5类：生物多样性与生物栖息地维持功能,产品提供与农业生产功能,水源涵养与水文调蓄功能,人居保障与城市发展功能,水土保持与生态修复功能。水生态功能三级分区结果为辽河流域实施水生态综合管理提供了科技支撑,同时也为中国水生态功能分区技术规范的制定提供了科学依据。     

三江平原植被类型的研究

三江平原位于黑龙江省东北部,是由黑龙江、松花江和乌苏里江冲积形成的低平原,总面积约5万平方公里。目前平原大部分土地覆盖着郁郁葱葱的天然植被,其中沼泽化草甸和沼泽植被约占4/5,是我国沼泽化草甸和沼泽植被分布集中的地区之一。丰富的植被资源为三江平原的农、林、牧、副、渔等综合开发提供了有利条件。笔者多年来对三江平原植被类型、分布规律、演替规律和改造利用等进行了调查与研究,本文是研究的部分成果。     

1960—2020年辽宁沙尘强度特征

基于1960—2020年辽宁56个气象站地面观测资料,计算沙尘强度指数,应用回归方程、M-K非参数检验和相关分析等得到辽宁沙尘天气的年际分布特征。结果表明：影响辽宁的主要沙尘天气是扬沙,其次是浮尘、沙尘暴。影响辽宁东南部和南部的主要沙尘天气是浮尘,影响其他地区的主要沙尘天气是扬沙。辽宁沙尘强度呈显著减弱趋势,2010年后减弱尤为明显。1960—1979年沙尘强度最大。沙尘强度突变发生在1988年。月均沙尘指数最强月份是4月。西北海拔略高地区沙尘强度高,减弱快,东南低海拔地区沙尘强度低,减弱慢。辽宁沙尘强度春季最大,减弱最快。本溪站秋季沙尘强度有增大趋势,其他站四季均呈减弱趋势。平均风速降低、大风日数减少和最低气温升高是辽宁沙尘强度减小的重要原因。     

长白山高山苔原的景观生态分析

山地自然景观呈垂直分异,由基带随山体升高,依次出现一系列与较高纬度相应的自然景观类型。每个山地的垂直带结构类型取决于所在的地理位置。     

松嫩平原的植被

松嫩平原位于我国东北中部,其范围大致是:北纬43°30′—48°40′,东经121°30′—127°00′。总面积约17万平方公里(图1)。在广阔的平原上,河流纵横,水源丰富,土层深厚。分布在平原上的草原具有草质优良、产草量高、毒害草少的特点,是我国和世界上最好的草原之一,也是发展以畜牧业为主,牧、农、林结合的重要基地。因此,松嫩草原植被的研究,具有重要的实际和理论意义。     

中国大地构造研究之思考——中国地质学家的责任与担当

19世纪中叶到20世纪中叶盛行的地槽-地台学说,起源于西方学者对大西洋半球的欧洲和北美东部地质的研究。20世纪中叶提出的板块构造学说,虽然起源于对现代海洋的地质、地球物理调查,但用板块学说解释大陆构造的尝试,也是从解剖北美和欧洲大西洋两岸的古生代造山带开始的。二者均缺少太平洋半球的亚洲,特别是中国及邻区的资料基础,因此,其立论基础是不全面的。这就给亚洲,特别是给中国学者提供了很大的发展空间。通过1∶500万国际亚洲地质图的编制和全球构造的对比研究,笔者发现,处于亚洲核心地带的中国及邻区不仅是亚洲也是全球显生宙地质结构和发展历史最复杂的地区。古亚洲洋构造域的乌拉尔—蒙古—兴安巨型造山带是全球规模最大、发育历史最长、地质结构最复杂的古生代造山带;中国西南部,特别是青藏高原是全球特提斯巨型造山带出露宽度最大、地质纪录保存最完整的地段;中国东部的太平洋构造域,既有亚洲东缘的巨型中生代造山带和新生代的沟弧盆体系,又有宽阔的滨太平洋陆缘活化带。这就使中国及邻区成为研究全球显生宙构造不可缺少的重要地段。我们一定要抓住中国在全球构造研究中的区位优势,以地球系统多层圈构造观为指导,用地质、地球物理、地球化学多学科结合的方法,立足实际,抓住特色,构建中国大地构造的新理论、新模型,为国际地球科学,为发展、完善现代大地构造学理论做出应有的贡献!