雅鲁藏布蛇绿岩中的变质底板：快速俯冲起始与折返

蛇绿岩中的变质底板通常是俯冲起始的关键记录,并且对探究蛇绿岩的形成机制至关重要。最近在我国西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩中陆续发现了高温变质底板。本文对雅鲁藏布蛇绿岩白朗剖面采集到的变质底板样品(基性麻粒岩)进行了系统的岩石学,副矿物U-Pb年代学以及模拟研究,包含相耦合的相平衡、石榴石扩散以及热动力学数值模型。岩石学观察表明,基性麻粒岩记录了四期变质阶段。在新鲜的麻粒岩样品中,石榴石核部保留了早期进变质阶段的矿物包裹体,尽管石榴石的核部成分在峰期发生了再平衡。基质矿物组合连同石榴石的核部成分代表了岩石的峰期变质阶段。退变质阶段由石榴石边部成分以及后成合晶矿物组合所记录。绝大多数的变质底板样品遭受了后期亚绿片岩相交代作用。相平衡模拟表明岩石经历了顺时针变质轨迹,并记录了约1.6～1.7GPa和829～863℃的峰期条件以及约0.9～1.1GPa和823～923℃的近等温减压退变质条件。利用相关系对交代样品中亚绿片岩相的矿物组合进行了温压估计,得到了306～324℃/<0.3GPa的条件。榍石的U-Pb年代学以及温度计算结果表明变质底板的进变质年龄为132.4±4.8Ma和133.9±5....     

板块俯冲起始与大陆地壳演化

组成大陆地壳的物质主要来自两个地质过程:地幔柱活动和板块俯冲。目前大多数研究认为板块俯冲起始于30多亿年前。在板块俯冲起始之前,基性的初始地壳物质受热重熔是大陆地壳生长的主要方式,其中,地幔柱活动是关键。地幔柱不仅向地壳输送玄武质岩浆,同时导致已有玄武质岩石和沉积岩通过部分熔融向中酸性岩石转化。当原始岩石圈强度足够大时,地幔柱会导致岩石圈倾斜、破裂,产生下滑力,诱发板块俯冲。板块俯冲引发岩浆活动,产生大量的岩浆岩,如岛弧安山岩、弧后盆玄武岩等。这些岩浆岩通过喷发、侵位,再经由块体拼贴、增生等过程加入到大陆地壳,是大陆地壳生长的主要途径。同时,板内岩浆活动乃至地幔柱活动等也与板块俯冲有直接或者间接的联系。俯冲再循环物质促进地幔柱发育,也为大陆地壳的生长提供物源和热能。与此同时,大陆地壳不断风化剥蚀,其中一部分沉积物随俯冲板块再循环到地幔,而板块俯冲过程也通过俯冲剥蚀等过程,将仰冲盘岩石圈物质刮削带入地幔。这些是大陆地壳消减的主要途径。目前大陆地壳增生和消减基本处于动态平衡。     

新特提斯洋俯冲起始的地质记录:土耳其南部蛇绿岩和变质底板

在现行板块构造理论的框架下,板块的初始俯冲是岩浆活动和构造运动发生转变的重要过程,亦是理解板块运动的关键节点。在俯冲起始过程中,主要存在四个方面的地质记录,分别为一系列地球化学成分多样的岩浆活动、SSZ型蛇绿岩、变质底板和玻安岩及其对应的铬铁矿床。特提斯造山带作为公认的研究板块构造理论尤其是初始俯冲的关键场所,一直备受地学界的重视。而土耳其南部构造带作为特提斯造山带的重要组成部分,亦是确定亚欧板块和阿拉伯板块之间缝合线存在的重要标志。该南部构造带是研究新特提斯洋俯冲起始的理想场所,上述关于俯冲初始的四个地质记录均保存良好,且有如下方面的重要特点:1)不同地区的镁铁质岩石甚至同一地区的镁铁质岩石具有不同的地球化学特征,从似洋中脊玄武岩,到过渡型岩石类型和玻安质岩石均有发育; 2)大部分蛇绿岩具有完整的序列,各单元及变质底板岩石中普遍发育侵入的基性岩脉,产状多变,是多期岩浆事件的产物; 3)蛇绿岩下部通常发育一套角闪岩相变质底板,且其年龄与蛇绿岩的形成年龄基本一致; 4)蛇绿岩中普遍发育铬铁矿床,以高Cr型为主,部分蛇绿岩中还赋存高Al-高Cr的过渡型铬铁矿,均被认为是幔源岩浆与地幔橄榄岩反应的产物。因而,这些地质体完整记录了新特提斯洋形成-俯冲-消减的演化过程。     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

内蒙古土贵乌拉孔兹岩带超高温变质作用:变质反应结构及P-T指示

内蒙古土贵乌拉地区分布了含石榴石花岗岩、夕线石榴黑云片麻岩以及二者以不同比例互层状组成的岩石,超高温变质岩以暗色含尖晶石堇青石夕线石榴黑云片麻岩条带或透镜体产于石榴石花岗岩和夕线石榴片麻岩中.基于[K]FMAS[H]系统以及岩石成因格子,认为超高温变质岩经历了三个阶段的变质:早期变质作用阶段,以同一石榴石颗粒中含有夕线石、尖晶石、石英等单相矿物包体为特征,表明变质作用进入到尖晶石 石英组合稳定域;峰期变质作用阶段,以尖晶石 石英、假蓝宝石 石英、斜方辉石 夕线石 石英三种超高温矿物组合为特征,表明峰期变质条件稳定在这三种矿物组合稳定域,指示变质温度高于1000℃;退变质阶段过程中,粗颗粒斜方辉石边部和核部Al含量的重新平衡,指示温度降低到950～970℃左右,表明了近等压冷却的退变质作用,随后由于快速抬升,发生了近等温降压的退变质作用,这个过程以各种反应边和后成合晶结构为标志,例如尖晶石与石英、假蓝宝石与石英之间有堇青石的反应边,石榴石外围有堇青石和斜方辉石的后成合晶.最后黑云母和斜方辉石分解为黑云母标志着高级变质作用的结束.内蒙古土贵乌拉地区超高温变质岩经历了逆时针的P-T演化特点.     

大洋板块拖曳窄条陆壳俯冲——大规模超高压变质形成的构造条件

超高压变质岩生成问题中解决低密度大陆地壳深俯冲力学机制是一个关键问题。虽然俯冲地幔岩石可以裹携十几千米乃至几十千米尺度的陆壳块体到超高压变质深度，大规模的陆壳深俯冲需要特殊的构造条件。新西兰南岛北端研究表明，俯冲大洋板块能携带宽度达150km左右的窄条陆壳克服浮力达到超高压变质深度，而大陆板块碰撞的主体则浮在岩石圈上形成走滑断层。苏鲁-大别可能曾存在类似的构造条件：苏鲁西侧俯冲海洋板片首先拖曳苏鲁陆壳俯冲到超高压变质深度；随后大别以西俯冲大洋板片拖曳大别至超高压变质深度，而陆壳浮力导致苏鲁陆壳停止俯冲，飘浮的陆壳被北推而形成郯庐断裂；秦岭陆陆碰撞造山后大别超高压陆壳也折返；秦岭作为典型造山带，虽然不排除零星超高压变质的可能，但不具备大规模超高压变质的条件。     

印度尼西亚北苏拉威西岛弧岩浆作用及其对板块俯冲起始的制约

板块俯冲起始是板块构造理论的核心内容, 但却研究最为薄弱。印度尼西亚北苏拉威西岛弧是始新世期间开始发育的一个印度洋洋内弧, 其记录了多期次(包括印度洋、马鲁古海和西里伯斯海)的且处于不同演化阶段的俯冲作用及相应的俯冲起始过程, 因此该岛弧是研究板块俯冲起始的天然实验室。本文通过回顾板块俯冲起始研究进展, 结合北苏拉威西岛弧内已有的野外调查、锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征等, 以厘清区域内岛弧岩浆的岩石类型、形成时代、空间分布和岩浆活动节律, 制约岛弧岩浆的构造背景和岩浆源区性质等, 并着重关注该岛弧内可能与板块俯冲起始相关的地质和岩石记录, 如弧前玄武岩、玻安岩、俯冲带(SSZ)型蛇绿岩、变质底板等。在此基础上, 综合限定北苏拉威西岛弧记录的印度洋洋壳俯冲历史, 探讨其俯冲起始的时间与地球动力学机制。本文仅抛砖引玉, 期待更多学者参与到北苏拉威西岛弧板块俯冲起始的研究中来。

     

俯冲带蛇纹岩的变质过程

俯冲带蛇纹岩是俯冲带流体的重要来源,特别是其深部脱水作用对地幔动力学影响深远,是研究俯冲带约80~200km深度范围的地球动力学的关键,因此研究蛇纹岩的变质作用过程及其相关特征矿物(组合)的温压稳定范围具有重要意义。蛇纹岩具有简单的矿物(组合):蛇纹石类、硅镁石类、磁铁矿、氢氧镁石、绿泥石、橄榄石、透辉石、角闪石、滑石等,并且这些矿物(组合)对温压变化不敏感从而很难用来判定蛇纹岩所经历的变质演化轨迹。近几十年来,研究者通过实验岩石学和野外地质观察,主要研究了蛇纹石类矿物和硅镁石类矿物的温压稳定范围,并且试图使用这些特征矿物(组合)来判定俯冲带蛇纹岩的峰期变质条件。本文总结了蛇纹岩中这些主要矿物的温压稳定范围和相关变质反应,并且以中国西南天山蛇纹岩为例,展示使用特征矿物(组合)和叶蛇纹石Al等值线判定蛇纹岩峰期温压条件在实际岩石中的应用。另外,早期对叶蛇纹石的研究表明:随着温压条件的变化,叶蛇纹石的晶体结构会发生相应的调整。表现为单位晶胞内硅氧四面体的个数(m值)发生变化:温度升高,m值变小;压力升高,m值变大,这个发现在高压实验和天然样品中得到了一定程度的验证。本文利用已知峰期温压范围的叶蛇纹石样品分别采用粉末制样法和离子减薄制样法,进行透射电镜测试(TEM)样品的m值,并通过统计的方法获得叶蛇纹石的m值的峰值。结果显示叶蛇纹石的m值的峰值在一定程度上可以用以指示温压条件。本文提出可以用矿物组合、叶蛇纹石Al等值线和叶蛇纹石m值峰值相结合的方法确定蛇纹岩的变质温压条件和P-T轨迹。     

俯冲带沉积物变质脱水作用热力学计算研究

本文采用热力学计算方法,对庐山变泥质岩在高温高压条件下的变质脱水过程进行了研究.结果表明,俯冲带沉积物在冷、热俯冲带的变质脱水过程明显不同.在冷俯冲带,沉积物变质脱水作用开始于95 km深处,并一直持续到120 km深处,此时仍有3%的流体保存在沉积物中.在热俯冲带,沉积物的脱水过程集中在两个阶段,50～60 km和75～80 km.经历了这两个脱水阶段后,沉积物仍然携带着部分流体(0.9%),进入到俯冲带深部(大于120 km).     

变质底板的结构组分、形成时代及侵位机制:对大洋初始俯冲过程的约束

变质底板是俯冲下插板片发生变质作用而形成,一般与俯冲带之上热的地幔橄榄岩直接接触.主要包括石榴子石角闪岩等高温和变质泥岩等低温变质底板.全球范围内,变质底板一般以岩块形式出露在蛇绿混杂岩中.但是阿曼蛇绿岩中出现了相对完整的变质底板序列,由顶至底依次出露高温变质底板和低温变质底板,它们位于条带状橄榄岩之下.由于变质底板中...     

苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式

中国苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭—连云港地区)中不同类型高压—超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压—超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛—威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或 & 2400 Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的—部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。      

超高压变质带的全球分布及其大地构造意义

对全球28个超高压变质岩产地的地质对比研究发现,超高压变质带的发育,与弧-陆和陆-陆碰撞造山带关系密切。碰撞造山带多发育于活动的大陆边缘。在那里,冷的陆壳物质可以深俯冲到另一个相对稳定的未俯冲的板块之下,其深度可以超过90~120 km,在高压达>2.5 GPa和温度约600℃或更高条件下,导致超高压特征矿物如,柯石英、金刚石等的生成。在空间分布上,超高压变质带集中于欧亚大陆及其周缘,澳洲和北美目前尚未有报道。从时代上看,超高压变质带多出现于显生宙,前寒武纪只有晚元古代（泛非运动期）少数两例。说明以超高压变质带为特征的碰撞造山作用,是显生宙以来,陆壳增生达到一定的规模后,才出现的构造体制;Rodinia和Pangea古大陆的裂解,使地温梯度降低,从而有利于超高压变质带的生成。     

大陆俯冲带的深部流体及变质化学地球动力学——以苏鲁超高压变质带为例

通过苏鲁超高压变质带的岩石学、矿物化学、地球化学和年代学研究,在大陆俯冲带深部流体与变质化学地球动力学方面取得了重要的创新性成果。研究证明大陆俯冲带的深部流体是高氧逸度、富硅酸盐的超临界流体,揭示出超高压变质极端条件下的流体－矿物(岩石)相互作用可以导致不活动元素发生溶解和迁移,可以导致金红石的Nb/Ta之间发生强烈的分异,提出俯冲到地幔深处的超高压榴辉岩是地球内部“隐藏”的超球粒陨石Nb/Ta比值的物质源区,与低球粒陨石Nb/Ta比值的物质源区大陆地壳和亏损地幔在化学成分上形成互补。     

Petrological evidence for stepwise accretion of metamorphic soles during subduction infancy (Semail ophiolite,Oman and UAE)

Metamorphic soles are tectonic slices welded beneath most large‐scale ophiolites. These slivers of oceanic crust metamorphosed up to granulite facies conditions are interpreted as forming during the first million years of intraoceanic subduction following heat transfer from the incipient mantle wedge towards the top of the subducting plate. This study reappraises the formation of metamorphic soles through detailed field and petrological work on three key sections from the Semail ophiolite (Oman and United Arab Emirates). Based on thermobarometry and thermodynamic modelling, it is shown that metamorphic soles do not record a continuous temperature gradient, as expected from simple heating by the upper plate or by shear heating as proposed in previous studies. The upper, high‐T metamorphic sole is subdivided in at least two units, testifying to the stepwise formation, detachment and accretion of successive slices from the down‐going slab to the mylonitic base of the ophiolite. Estimated peak pressure–temperature conditions through the metamorphic sole, from top to bottom, are 850°C and 1 GPa, 725°C and 0.8 GPa and 530°C and 0.5 GPa. These estimates appear constant within each unit but differing between units by 100–200°C and ~0.2 GPa. Despite being separated by hundreds of kilometres below the Semail ophiolite and having contrasting locations with respect to the ridge axis position, metamorphic soles show no evidence for significant petrological variations along strike. These constraints allow us to refine the tectonic–petrological model for the genesis of metamorphic soles, formed via the stepwise stacking of several homogeneous slivers of oceanic crust and its sedimentary cover. Metamorphic soles result not so much from downward heat transfer (ironing effect) as from progressive metamorphism during strain localization and cooling of the plate interface. The successive thrusts originate from rheological contrasts between the sole, initially the top of the subducting slab, and the peridotite above as the plate interface progressively cools. These findings have implications for the thickness, the scale and the coupling state at the plate interface during the early history of subduction/obduction systems.     

Metamorphic evolution of the Central Metamorphic Belt, Klamath Province, California: an inverted metamorphic gradient beneath the Trinity peridotite

ABSTRACT Metabasalts and metasedimentary rocks of the Devonian Central Metamorphic Belt comprise the lower plate of the east-dipping Trinity thrust system in the Klamath province. An inverted metamorphic gradient is preserved in the Central Metamorphic Belt; metamorphic conditions decrease from amphibolite facies adjacent to the Trinity thrust, through albite-epidote amphibolite facies, to upper greenschist facies at the base of the Central Metamorphic Belt. Mineral chemistry, mineral assemblages and limited geothermometry suggest that peak metamorphic conditions decrease structurally downward from 650 ± 50° C at the Trinity thrust to 500 ± 50° C at the base of the Central Metamorphic Belt, under pressures of 5 ± 3 kbar. Synmetamorphic Ab + Qtz veins, up to 1 m thick, increase in abundance towards the Trinity thrust. Infiltration of H₂O-CO₂ fluids derived from prograde devolatilization reactions in the Central Metamorphic Belt caused extensive hydration and metasomatism of the Trinity peridotite; the hanging wall block of the Trinity thrust zone. Geological relationships and the preserved inverted metamorphic gradient suggest that the Central Metamorphic Belt formed in an east-dipping Devonian subduction zone in an oceanic environment. The Central Metamorphic Belt appears to represent a discrete slice of accreted oceanic crust several km thick, rather than progressively accreted material. Metamorphic pressures recorded by the Central Metamorphic Belt are intermediate between the ∼2 kbar pressures recorded in dynamothermal aureoles beneath obducted ophiolites and the 7–10 kbar preserved in subduction-related inverted metamorphic gradients. The lack of blueschist facies mineral assemblages in the Central Metamorphic Belt may possibly be explained by an anomalously warm geotherm prior to subduction or early shear heating prior to the arrival of wet rocks at depth.     

喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩与印度大陆差异性俯冲

印度与亚洲大陆新生代碰撞-俯冲形成的喜马拉雅造山带核部由高压和超高压变质岩组成.超高压榴辉岩分布在喜马拉雅造山带西段,由石榴石、绿辉石、柯石英、多硅白云母、帘石、蓝晶石和金红石组成.超高压榴辉岩的峰期变质条件为2.6～2.8GPa和600～620℃,其经历了角闪岩相退变质作用和低程度熔融.超高压榴辉岩的进变质、峰期和退变质年龄分别为～50Ma、45～47Ma和35～40Ma,指示一个快速俯冲与快速折返过程.高压榴辉岩产出在喜马拉雅造山带中-东段,由石榴石、绿辉石、多硅白云母、石英和金红石组成.高压榴辉岩的峰期变质条件为>2.1GPa和>750℃,叠加了高温麻粒岩相退变质作用与强烈部分熔融.高压榴辉岩的峰期和退变质年龄可能分别是～38 Ma和14～17 Ma,很可能经历了一个缓慢俯冲与缓慢折返过程.喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩的存在表明,印度与亚洲大陆约在51～53Ma碰撞后,印度大陆地壳的西北缘陡俯冲到了地幔深度,导致表壳岩石经历了超高压变质作用,而印度大陆地壳的东北缘平缓俯冲到亚洲大陆之下,导致表壳岩石经历了高压变质作用.     

苏鲁高压-超高压变质带深俯冲阶段陆表面、Moho和构造应力场的时空变化

俯冲作用作为高压—超高压变质岩带形成的重要机制之一,俯冲块体的运动速度和强度将是制约其形成和演化的重要构造因素,借助于板块俯冲作用的研究探讨高压—超高压变质岩带的形成过程,对研究苏鲁高压—超高压变质岩带的形成机制和动力学建模,是一种有益的尝试。俯冲作用最显观的构造效应是俯冲地块前缘陆表面和Moho的强烈下插,导致山前坳陷带的形成和陆壳的加积、增厚。数值模拟的初步研究表明,俯冲地块的平移速度与山前坳陷带的坳陷量和坳陷速度及Moho的下弯量和下弯速度大致呈正相关关系,表明两者是俯冲过程中重要的壳内活动性构造界面。俯冲块体作为高压—超高压变质带深俯冲作用的运动载体,俯冲块体内部构造界面的运移,间接反映了高压—超高压变质带的形成过程和运动速度的变化,数值模拟结果似乎表明陆表面和Moho有可能成为探讨高压—超高压变质岩带形成过程和深俯冲作用的重要标志。俯冲块体内部的构造应力场也是制约和影响高压—超高压变质带形成过程的重要构造因素之一,模拟计算表明,俯冲过程中俯冲地块的壳内应力场较为稳定,始终以挤压应力为主导,俯冲作用强度仅影响应力大小,而不改变壳内应力场的应力分布。可见,高压—超高压变质岩带基本形成于挤压构造应力场环境...     

The Lanshantou Kyanite-bearing Eclogite with Coesite Inclusions in the Sulu Ultrahigh-Pressure Metamorphic Belt and Its PTt Path

Coesite inclusions are found in kyanite from the Lanshantou eclogite in the Sulu ultrahigh-pressure (UHP) metamorphic belt. This discovery extends the stable region of kyanite to over 2.4 GPa. As an important UHP metamorphic belt in China, the Sulu eclogite belt is the product of A-subduction induced by strong compression of the Yellow Sea terrane to the Jiaodong-northereastern Jiangsu terrane during the interaction of the Eurasian plate and Palaeo-Pacific plate in the Indosinian. It stretches about 350 km and contains over 1000 eclogite bodies. Most eclogites in this belt belong to Groups B and C in the classification of Coleman et al., and commonly contain kyanite, while the Lanshantou eclogite belongs to Group A and contains coesite. The MgO, CaO and FeO contents in garnet and pyroxene show regular variation from the core to the rim, which reveals the PTt paths of progressive metamorphism during the Early Mesozoic (240-200 Ma) and retrogressive metamorphism during the Late Mesozoic and Cenozoic exhum     

Investigation of Curie Point Depth in Sulu Ultrahigh-Pressure Metamorphic Belt,Eastern China

The Curie point depth of continental crust can reflect the regional tectonic pattern and geothermal structures. Analysis of magnetism is an efficient way to obtain the Curie point depth on a regional scale. This study systematically investigated the Curie point depth of Sulu (苏鲁) ultrahigh pressure (UHP) metamorphic belt (33°40'N to 36°20'N and 118°E to 120°E, ca. 60 000 km2), eastern China using aeromagnetic data. The results show that the Curie point depth of the Sniu region varies from 18.5 to 27 kin. The shallowest Curie point depth (ca. 18.5 km) is located in Subei (苏北) subsidence, where the estimated temperature gradient value is about 31.35℃/kin, which is comparable with the measured value of 30℃/krn. In addition, a two-dimensional numerical solution of the heat conduction was used to calculate the temperature field to a depth of 30 km along the profile from Tancheng (郯城) to Lianshui (涟水) with a length of 139 km. The steady state model solved using the finite element method shows that the temperature around the Curie point depth is about 585.36℃, which is close to the Curie temperature (580 ℃) of magnetite at atmospheric pressure. These results provide new insights into the tectonic and continuous thermal structures of the Sulu UHP metamorphic belt.     

内蒙古西部额济纳旗及邻区二叠系烃源岩热演化与油气的关系

分析了额济纳旗及其邻区二叠系烃源岩热演化史与油气生成的关系。根据镜质组反射率、包裹体均一温度、磷灰石裂变径迹等资料得出研究区达到最大埋深时的古地温梯度,分析额济纳旗地区热演化史的信息,进一步研究了热演化与油气生成的关系。研究结果表明,额济纳旗地区在白垩纪达到最大埋深,古地温梯度为4.1～5.5℃/100m。通过与邻区查干凹陷比较分析,认为额济纳旗地区古地温梯度高于现今的地温梯度,二叠系烃源岩热演化程度主要受古地温场的控制。热演化史与油气关系的研究结果表明,额济纳旗部分地区二叠系烃源岩在晚二叠世已进入油气生成期,生烃阶段以干气为主,在早白垩世热演化程度达到最高。