对流地幔上涌的方式及其大陆动力学意义

近年来,大陆动力学研究吸引了越来越多的关注,地球科学各分支学科的学者纷纷以自己熟悉的视角阐释大陆动力学过程.谈论地质过程的驱动机制时,多数学者都将注意力转向深部过程,特别是对流地幔的上涌.因此,正确理解对流地幔上涌的机制是大陆动力学研究的重要前提之一.     

玄武岩在研究岩石圈深部过程及构造背景中的应用

玄武岩在反演地幔物质成分、分析构造环境和岩石圈的深部动力学研究中具有重要意义。系统地综述了玄武岩的成因和岩浆源区性质、利用玄武岩判别地幔类型、玄武质岩浆的演化与大陆动力学关系，以及判别构造环境等方面研究的现状。阐述了研究中存在的问题，提出了今后的研究和发展方向，认为玄武岩研究应在大陆动力学研究中扮演重要角色。     

板块下的构造及地幔动力学

最新的全球地幔地震层析资料揭示了岩石圈板片可以俯冲到核幔边界，超地幔羽可以从核幔边界上升到地壳上部形成热点。在大陆板块汇聚边界，地幔地震层析图像不仅显示了岩石圈板片的超深俯冲，还保存了拆沉的岩石圈“化石”残片的重要信息。从地幔深部所获取的新资料为全地幔“单层对流“的新模式提供了依据。在介绍上述全球构造研究新动向的基础上，本文强调了研究岩石圈板块必须了解板块下的构造，探索岩石圈板块的驱动力应该从“岩石圈动力学”升华到“地幔动力学”，并提出了大陆板块汇聚边界地幔动力学研究的新思考。     

东北亚中生代火山岩研究若干问题的思考

东北亚中生代火山岩包括大陆边缘北北东向线型火山岩带,以及大陆内部俄罗斯西伯利亚、蒙古、中国大兴安岭等面型火山岩带。它们是东北亚古亚洲洋构造域向太平洋构造域转换时期深部地幔地球化学过程以及东亚大陆与古太平洋板块相互作用的产物。对它们的研究涉及古生代古亚洲构造域闭合过程的深部地幔的动力学和地球化学演化历史,以及东亚大陆边缘由被动边缘向活动大陆边缘转换历史。古亚洲域大洋岩石圈向地幔深部潜入而引发的热地幔     

《深部流体成矿系统》

该书以国家重点基础研究发展规划项目(973)“大规模成矿作用和大型矿集区预测”课题“深部流体成矿系统”的研究成果为基础，结合国内外该领域的最新研究进展，比较全面地阐述了地幔流体及其成矿系统研究的现状。地幔流体与成藏成矿作用是当代成矿学研究的前沿课题，该书对地幔流体与成矿作用进行了全方位的系统探索，探讨了地幔物质不均一性对表壳矿产形成的制约，实验模拟了地幔流体从深部向浅部转移的形式及其化学动力学性质的变化，并以中国东部和扬子地台西缘为例，     

山东北岩地幔橄榄岩捕掳体Hf-Mg同位素特征及其地质意义

<正>地幔交代作用及地幔流体研究是深部地质过程研究的热点问题之一。地幔交代作用不仅关系到地幔深部的部分熔融,而且对地幔源岩浆的性质的研究具有重要的指示意义,对于我们理解岩石圈地幔的演化形成、大陆动力学机制以及岩浆作用有很大的帮助。地幔交代介质通常根据组分分成碳酸盐熔体、富H2O-CO2流体、玄武质熔体和富硅熔体等,这些交代熔体可能源于再循环的大陆地壳、软流圈地幔或俯冲洋壳。由于地幔交代作用交代介质及其来源复杂多样,因此如何鉴别地幔交代作用类型和进一步认识熔体在地幔中     

峨眉火成岩省：结构、成因与特色

峨眉火成岩省既有其它大火成岩省（如印度德干火成岩省）的一般特征,更独具中国特色：其形成于全球性重大地质变革——大陆敛合与解体的大背景之下,和板块构造体制向大陆构造体制转化过渡的关键时期;处于东部滨太平洋构造域与西部古特提斯构造域的交汇、叠加与枢纽部位;显示清楚完好的地幔热柱“头冠”与“尾柱”轮廓;火成岩省岩石圈存在异常显著的地幔热—侵蚀作用;火成岩省西部发育三套各具特色的成矿系统。深入研究峨眉火成岩省,不仅可提供中国境内地幔热柱岩浆作用典型实例,而且可深刻理解大陆岩石圈深部作用过程和大陆动力学程式,以及大规模成矿作用的深部约束机制。     

序言

正近二十年,随着大陆成矿作用研究的兴起和深部找矿的迫切需求,重要成矿带构造背景、成矿动力学和矿集区三维结构探测及填图成为新的研究热点。矿床地质学家更加关注深部过程对成矿的控制作用,把成矿机理与新生下地壳拆沉、幔源岩浆底侵等深部过程密切结合,成矿过程与重大地质事件的发生、发展     

中国及邻近陆域海域地球内部三维结构及动力学研究

根据国内外最新地球物理和其它地学资料,采用多学科多手段进行综合反演,建立中国及邻区高分辨率地球三维结构模型,为地学各领域提供高精度多参数地球三维模型数据库。对中国及邻近陆域海域岩石圈软流圈结构,过渡带以下直至核幔边界的地幔速度三维分布进行研究。探讨东亚及西太平洋边缘海板块运动、地幔对流、圈层耦合及物质运移等深部动力学问题。对中国大陆及边缘海各地块的结构及相互作用,特别是有关中国东部及边缘海岩石圈拉张减薄、西部岩石圈汇聚增厚的深部动力学过程作了探讨。     

扬子地台西缘及邻区裂谷（陷）构造与金属成矿

本文在简述扬子地台西缘及邻区在大陆演化过程中的主要裂陷事件，裂谷构造类型及演化特点基础上，详细阐述了各类裂谷（陷）构造的主要成矿类型，指出不同的裂谷（陷）构造具有不同的成矿特征；裂谷（陷）构造与深部热地幔上涌相结合是形成攀枝花、东川、呷村、金顶等超大型金属矿床的基本构造条件；伴随扬子大陆的生长，裂谷（陷）成矿作用具有旋回性，阶段性和不可逆性。     

中国大陆科学钻探工程的科学目标及初步成果

中国大陆科学钻探工程的主孔位于苏鲁超高压变质带南部的东海县，其穿过的岩石曾位于板块会聚边界的地幔深处，是研究大陆深俯冲及地幔动力学的最佳地区。中国大陆科学钻探的科学目标旨在通过对钻孔中获取的全部连续岩心、液态和气态样品及原位测井数据进行的全方位测量与综合研究，建立5000m孔深的各类多学科精细剖面，再造北中国板块与扬子板块会聚边界深部三维物质的组成和分布及三维结构构造；阐明板块会聚边缘的深部流体作用、壳一幔相互作用及地幔中物质循环和流变学；寻找超深地幔条件下形成的特征矿物，揭示超高压变质成矿机理；建立结晶岩地区地球物理理论模型和解释标尺；揭示超高压变质岩石的形成与折返模型及板块会聚边界的深部动力学机制。通过5km深孔营造的特殊地下空问，研究现代地壳的物理、化学及生物作用，并将建立亚洲第一个大陆科学钻探深孔长期观察实验站。中国大陆科学钻探工程已取得初步成果。主孔2000m岩心的深度和方位准确归位；建立了岩性、地球化学、构造、矿化、岩石物性、地下流体及各类测井等精细剖面；揭示了发现除超镁铁质岩外的各类岩石中的柯石英；通过SHRIMP测年准确确定超高压及退变质事件的年龄；初步揭示了超高压及退变质过程中流体的变化及水一岩作用；划分了构造岩片单元，确定了其边界的韧性剪切带性质，并发现早期构造信息；建立的随岩性变化的弹性波速度和热导率连续剖面对地震反射和热结构提供了岩石物性的制约；VSP地震剖面揭示了孔区深部的构造岩片结构，以及强地震反射层和大型韧性剪切带有关；发现地下特殊气体一甲烷、二氧化碳及氦气的异常，以及气体异常越往深部越频繁出现的规律。经DNA分析，在超高压岩心中发现在极端条件下形成的微生物。     

初论幔柱构造成矿体系

从板块构造与板块边界矿床、超大陆旋回与大陆边界矿床、地幔热点与大陆内部矿床的角度 ,阐述了幔柱构造成矿体系的基本思想、分类、成矿特征及旋回性 ,提出了热幔柱和冷幔柱两个成矿体系和地幔热柱 -热点、地幔热柱 -大陆裂谷、地幔热柱 -大洋扩张、冷幔柱 -前寒武纪硅铝壳造山、冷幔柱 -显生宙硅铝壳 /洋壳造山等五个成矿系统 ,并初步划分了矿床成矿系列 ,例举了某些典型矿床。     

区域成矿与壳幔作用初探

区域成矿研究从简单到复杂,从地表到地壳深部,现在已经向众多学科,纵深领域渗透。壳幔作用是现代地球动力学研究的一个关注点。本文对壳幔动力作用与区域成矿关系进行探讨,分别讨论了俯冲、底侵、拆沉和地幔柱对区域成矿作用的影响和作用。初步建立了深部动力作用与区域成矿之间的关系,为研究区域成矿的深部机理和规律提供依据。     

中国东北造山带—盆地系统动力学研究

本文把东北地区岩石圈和地幔作为统一整体 ,在全面考虑地质时期地幔所受热力、重力、相变力、地球自转及公转速度变化效应以及边界地质条件和变异等因素影响的基础上 ,依据地幔运动过程中遵循的动力学原理 ,建立了地质时期东北地区地幔运动的数学模型 ,并依此对东北造山带—盆地系统深部地幔流场进行了动态模拟 ,重塑了地质时期东北大陆岩石圈深部地幔的运动及其演变历史 ,探讨了东北陆内造山带—盆地系统构造演化的动力机制 ,揭示了深部地幔作用过程与山脉—盆地演化的力学联系。     

青藏高原的地幔动力学研究

青藏高原的形成是印度板块与欧亚大陆碰撞、挤压的结果，但简单的碰撞模型及南西—北东向的挤压无法解释高原现今所有的构造。因此，其他地球动力学因素，尤其是地幔动力学过程逐渐引起人们的关注。简要回顾青藏高原隆升的地幔动力学机制研究历史；较详细地介绍了青藏高原下深部结构的地幔动力学含义；并重点评述在青藏高原隆升的地幔动力学机制研究领域所取得的主要结果。说明在全球构造格局中，青藏高原不仅仅是印度和欧亚大陆会聚、碰撞以及大陆形变的结果，它也是青藏高原大陆岩石层和下伏地幔物质运动的相互耦合、相互作用的产物。     

新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系研究主要进展及成果

新疆北部晚古生代地质构造演化复杂,岩浆作用形式多样,造就了大规模的成矿作用。本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆活动的地质过程。通过典型矿床的深入剖析,建立相应矿床类型的成矿模式,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。鉴于塔里木地幔柱的活动特点和成矿表现,将其与新疆北部三类主要矿床类型建立关联,对比岩石学、年代学及地球化学特点,发现其成矿类型与塔里木地幔柱及板块构造存有密切关系,可能是两种构造体制叠加并存的结果。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着俯冲板块的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。     

雅鲁藏布大峡谷地质成因

文中总结了雅鲁藏布大峡谷科学探险考察中获得投奔 石学和构造地质学认识与区域上已经取得的多学科成果,论述了牙鲁藏布大峡谷得以形成的根本原因是该地区深部存在着地幔上涌体,雅鲁藏布大峡谷和大另弯的形成是地幔上涌体作用于岩石圈和地表的效应。地幔上涌体的确认揭开了该地区的特有的生物学,气候特征等方面的奥秘,雅鲁藏布大峡谷及其周缘地区是大陆动力学研究,壳－幔动力学,地球系统中各圈层间耦合作用及大陆块体运动学研     

国土资源部大陆动力学重点实验室

国土资源部大陆动力学重点实验室隶属于中国地质科学院地质研究所。实验室现有研究人员28人,其中包括许志琴院士和杨文采院士,研究员14人,副研究员9人,21人具有博士学位,其巾7人获得国外博士学位;实验和辅助人员9人;在读研究生13人,其中博士研究生5人。实验室主任为杨经绥研究员,副主任为刘福来研究员和曾令森博士。实验室以板块碰撞动力学及地幔动力学为主要研究方向,以中央高压-超高压变质带和青藏高原为主要野外基地,以板块汇聚边界和板内深部物质组成、构造与结构以及浅层效应为主要研究内容,并服务于国家的经济与社会发展需求。实验室实行开放流动政策,已与国外许多一流实验室和著名科学家群体建立了协作关系,聘任了国内外一批知名科学家为客座研究员。实验室研究方向和近期研究内容“大陆动力学”实验室的研究方向是运用构造物理、微区物质成分与地球化学、深部地球物理探测、及数值模拟等高新技术,结合深入地下的科学钻探及深部探测的全方位、多学科的三维研究来探索:①大陆板块会聚、碰撞和增生过程:②大陆深部结构及地幔动力学。通过这些研究来探讨大陆的形成和演化的动力学机制,解决大陆地质中的某些重大难题,发展板块构造理论,服务于国家的经济与社会...     

华南陆块陆内成矿作用的一些科学问题

华南陆块由扬子地块和华夏地块组成,是全球罕见的世界级多金属成矿省,成矿潜力巨大。华南陆块的形成和演化,受到了很有特色的陆内大陆动力学过程的影响,其中的晚古生代地幔柱成矿系统、中生代大面积低温成矿系统、中生代大花岗岩省成矿系统等陆内成矿系统,在全球背景中很有特色,是全球研究陆内成矿作用的理想基地。对华南陆块地质历史时期的大陆动力学过程如何制约上述成矿作用的发生,以往已开展不同程度的研究并取得重要成果。笔者在论述这些研究进展的基础上,提出了三大成矿系统需要进一步研究的一些科学问题。     

黑龙江大安河金矿床与成矿相关岩体的地球化学及其地质意义

大安河金矿床是黑龙江省典型的夕卡岩型金矿床,但有关该矿床成矿岩体的地球化学及成矿动力学尚缺乏研究和报道.选取与成矿密切相关的辉长岩开展相关研究,结果表明,辉长岩为富铝质岩石,富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE);岩浆起源为富集地幔与大陆地壳的混合,而且以富集地幔为主;成岩成矿机制与佳木斯与松嫩地块的拼合和侏罗纪太平洋板块的俯冲关系密切.