大别山区域低温剥露作用: 基于(U-Th)/He和裂变径迹年代学数据的模拟

大别山高温剥露作用研究已相当成熟, 而白垩纪特别是晚白垩世以来的区域低温剥露研究还比较薄弱, 低温年代学即是解决这一问题的重要途径之一. 本文依据大别山现有岩浆岩与变质岩的磷灰石、锆石裂变径迹和(U-Th)/He数据, 综合考虑热传导、热对流、地形及放射性热产生等因素对地温场造成的影响, 应用Mancktelow法和Braun法, 系统地对整个区域的低温年代学测年结果进行剥露速率计算, 获得了大别山白垩纪以来尤其是晚白垩世以来的剥露速率等值线图以及区域差异剥露趋势. 大别山白垩纪以来天堂寨地区及郯庐断裂带南部剥露速率(0.08~ 0.10 km/Ma)大于大别山其他地区(0.04~0.07 km/Ma). 这种区域差异剥露可能与NNE向断裂系区域差异走滑引发的构造推隆作用有关.     

大别-苏鲁造山带、华南晚中生代花岗岩时空分布及应力场对比

花岗岩原地重熔学说为解释华南晚中生代(晚侏罗世-早白垩世)花岗岩时空分布的大地构造成因提供了一种新的视角.而通过对比可以发现,大别-苏鲁造山带及其以北附近区域(尤其是苏鲁造山带及其以北附近区域)与华南晚中生代花岗岩时空分布规律及应力场具有高度的相似性和一致性,即花岗岩展布方向以北东向为主,从北西到南东方向由老变新;而且...     

钦-杭结合带南段韧性剪切带印支期活动记录:以防城—灵山断裂带为例

钦-杭结合带南段发育一系列北东走向的韧性剪切带,防城—灵山断裂带是其中非常重要的一条。综合不同尺度地质构造特征和千糜岩绢云母单矿物40 Ar/39 Ar测年结果,表明钦-杭结合带南段防城—灵山韧性剪切带印支期可能存在两期活动,一期为早三叠世,另一期为晚三叠世,早期活动导致近E-W向变形,晚期形成NE向右旋韧性剪切带。根据千糜岩绢云母40Ar/39Ar年龄数据分析,认为防城—灵山断裂带在印支期发生右旋剪切活动的具体年龄接近于(203.9±1.7)Ma。     

广西横县马山晚侏罗世钾玄质侵入岩的年代学和地球化学研究:兼论钦杭成矿带西南段燕山期构造背景

广西横县马山杂岩体位于钦杭成矿带西南段,出露于防城—灵山断裂带的西侧,为一套包括辉长岩、玄武(玢)岩、闪长(玢)岩、二长(斑)岩、普通角闪正长岩、石英正长岩、花岗岩在内的从基性到中、酸性的岩浆岩岩系。文中对其中的中性浅成侵入岩进行研究,获得二长闪长玢岩样品的40Ar/39Ar坪年龄为(153.8±0.6)Ma,表明岩石形成于晚侏罗世。所研究的岩石样品富K、富碱、w(K2O+Na2O)=5.73%~8.54%、K2O/Na2O=0.87~1.76,富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U和轻稀土元素,无明显的Nb-Ta-Ti负异常,为典型板内钾玄质岩石。其(87Sr/86Sr)i变化范围在0.705 11~0.705 47,εNd(t)变化范围在0.6~1.4,206Pb/204Pb为19.019~19.228,207Pb/204Pb为15.720~15.737,208Pb/204Pb为39.372~39.518,元素和同位素地球化学特征指示岩浆来源于亏损的软流圈地幔(DMM)和富集岩石圈地幔(EMⅡ)两个端员的混合。结合前人对南岭西部侏罗纪岩浆岩的研究成果,认为马山杂岩体的岩浆成分和源区特征反映桂东南在晚侏罗世发生了区域软流圈地幔上涌和岩石圈伸展-减薄作用,这是钦杭带西南段燕山期花岗岩和相关矿床形成的重要的地质构造背景。     

壳内熔融与大陆造山——中山大学地质学系成立90周年暨陈国达院士诞辰102周年纪念

本文将造山作用分为地槽褶皱造山和地台(克拉通)活化造山两种类型,并认为两者均起因于板块的汇聚过程。地槽造山是洋壳向陆壳的转换过程,其标志是地槽沉积物初次熔融形成的、以TTG为主的"不成熟花岗岩"产生。板块俯冲过程的能量转换,导致大陆岩石圈内能升高,包括TTG在内的基底地槽构造层的再次熔融(重熔),产生再生或重熔岩浆形成活化造山期的"成熟花岗岩";壳内重熔岩浆层形成和增厚最终导致大陆克拉通发生大规模压缩变形(活化造山)。造山作用的多幕性和花岗岩活动多期性,以及上老下新的花岗岩"层序",被认为主要与板块俯冲过程的能量转换速度有关。     

利用低温热史恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度

造山带古高度的恢复对研究造山过程与古气候有重要意义。利用低温年代学热史数据恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度。恢复流程包括将大别造山带低温热史模拟曲线数字化,提取时间温度数据,通过空间插值方法计算研究区域平均剥露厚度,再通过挠曲均衡校正,计算平均古高度变化量,最后通过2维积分计算古地形波幅降低量。结果显示:90 Ma至今,大别造山带平均剥露厚度达约5.44 km,而古地形平均高度降低2.86～4.16 km,古地形波幅降低的上限为4.49～6.53 km。     

大别造山带与毗邻沉积盆地间剥蚀沉积关系的裂变径迹热史模拟定量对比

通过利用裂变径迹热史模拟来探讨山盆之间剥蚀沉积关系为定量对比山盆之间剥蚀沉积关系提供了一种可能的途径。其原理主要是通过裂变径迹热史曲线,求取造山带区域平均剥露速率,再将其与毗邻盆地沉积速率对比,进而判断山盆之间剥蚀沉积比例关系。通过计算可以得到大别造山带65~25 Ma区域体积平均剥露速率为1189.67 km3/Ma(当古地温梯度为25℃/km时)、1487.08 km3/Ma(当古地温梯度为20℃/km时)。其剥蚀速率至少占到了毗邻盆地古近纪平均总沉积速率的一半以上。其原理主要是通过裂变径迹热史曲线,求取造山带区域平均剥露速率,再将其与毗邻盆地沉积速率对比,进而判断山盆之间剥蚀沉积比例关系。     

粤西福湖岭加里东混合岩-花岗岩形成温度研究

钦-杭结合带南段广泛发育加里东期的混合岩和混合花岗岩。研究这些混合岩和混合花岗岩形成的P-T条件,不但有助于了解加里东造山阶段本区地壳内部的温度特征,对于花岗岩浆形成以及大陆流变等理论问题的研究也有重要意义。本文讨论的福湖岭剖面位于钦-杭结合带南端,为一海边岩壁,其上出露分带清晰的加里东期混合岩-混合花岗岩,自上而下依次为斑点状混合岩、条纹状混合岩、窄条带状混合岩、宽条带状混合岩及混合花岗岩。作者在野外对剖面上不同类型的岩石进行了影像采样,在计算机上对采集影像样品进行处理,在统一阀值下转换成代表浅色体(熔体)和暗色体(未熔岩石或熔渣)的黑白影像,并统计浅色体的含量百分比(熔体比)。将由此得到的各类岩石熔融比数据投到用Winkler and von Platen(1961)的硬砂岩熔融实验数据构成的温度-熔体比曲线图上,获知该剖面混合岩的形成温度在630~705℃之间,原岩的熔断温度("脏"花岗岩浆生成温度)为705℃,岩石熔融时(439~445Ma)剖面的埋深大体处于当时地表以下7km左右。本文结合福湖岭剖面地质研究和岩石熔融实验数据建立的"熔融温度计",为混合岩-混合花岗岩形成温度的测定提供了一种新方法,不仅适用于福湖岭,也可用于其它地区。     

通过碎屑低温年龄恢复西南天山古高度

目前使用低温年代学来恢复造山带古地形,主要是采用在造山带内部采样来做原地高度的恢复。本文提出用碎屑颗粒低温年代学来恢复造山带平均古高度变化率的方法,即通过山间盆地或山前堆积碎屑物大量的单颗粒年龄,获取蚀源区大面积的、区域性的平均剥露速率,进而通过均衡校正计算出蚀源区的平均古高度变化率,为造山带古地形恢复提供了新的途径。本文以西南天山为例进行尝试,通过已发表的339个碎屑颗粒裂变径迹年龄,获得西南天山的68 Ma(年龄峰期)的剥露速率为0.740.60km/Ma,平均古高度变化率为0.150.23km/Ma、0.120.19km/Ma(降低率)。显示西南天山在68 Ma以来发生了比较快速的剥露,如果不考虑构造抬升等因素,平均古高度也发生了比较快速的降低,如果按8 Ma以来计算,则正好降低了1 0001 500m。     

钦-杭成矿带南段庞西垌断裂带热年代学证据

庞西垌断裂带是钦-杭成矿带南段众多NE向韧性剪切带的其中一条,控制着一系列韧性剪切带型银金矿床的分布.对其进行热年代学研究有助于了解钦-杭成矿带南段NE向韧性剪切带的构造演化及其对伴生矿床的控制作用.获得的庞西垌断裂带内糜棱岩中两件白云母40Ar/39Ar总气体年龄分别为221.98±1.16 Ma和223.77±1.16 Ma.据此认为庞西垌断裂带在印支期发生韧性剪切活动,为伴生矿床的形成提供了有利空间;在同一糜棱岩样品中获得的磷灰石、锆石裂变径迹年龄分别为64.83±4.13 Ma和75.69±2.88 Ma,结合热史模拟结果可以得出,庞西垌断裂带在75~60 Ma期间发生了快速冷却作用（6.2 ℃/Ma）,与区域整体缓慢冷却过程（1.5 ℃/Ma）差别显著,据此推测庞西垌断裂带可能在约75~60 Ma期间再次发生活动,而庞西垌银金矿床可能形成于晚白垩世.