二叠纪—三叠纪古气候研究进展——泛大陆巨型季风气候:形成、发展与衰退

巨型季风是指二叠纪—三叠纪期间泛大陆上存在的强烈季节风,它的形成与泛大陆的形状、海陆分布及大陆的纬向分布密切相关。从晚石炭世泛大陆的聚合至晚侏罗世—早白垩世泛大陆裂解,巨型季风经历了形成、发展到衰退的过程。在三叠纪,泛大陆很大且几乎关于赤道对称,巨型季风达到最大强度。它对古气候、古环境、古生物及沉积等都产生了深刻的影响,使泛大陆低纬度地区呈现出干旱和潮湿交替的气候特征,蒸发岩和红层广泛分布;高纬度地区温暖潮湿,煤层大量分布;科罗拉多高原(美国西部)、西特提斯(欧洲)和东特提斯(中国)等地的二叠纪—三叠纪沉积地层也显示了受巨型季风影响的特征。     

藏南特提斯喜马拉雅带晚二叠纪基性岩浆作用及其构造地质意义

野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学研究在藏南雅拉香波地区厘定了一规模较大,形成于273.0±2.2Ma的辉绿岩体。该辉绿岩体侵入到由页岩和细砂岩组成的特提斯沉积岩中,表明这些沉积岩形成时间早于晚二叠纪,而不是晚三叠纪地层。该岩体具有以下地球化学特征:(1)富集LREE,亏损HREE;(2)高场强元素含量较高;(3)较高的Sr(87Sr/86Sr(t)=0.7063～0.7078)和Nd(εNd(t)=-1.1～-2.4)同位素组成,与西部同时代溢流玄武岩相当;及(4)较高的εHf(t)(+2.5～+3.9)。本研究及已有数据表明:沿新特提斯带发育一系列晚二叠纪基性岩浆岩,是冈瓦纳大陆北缘裂解和新特提斯洋初始张开时深部岩浆作用的产物。     

东南亚长山构造带二叠纪-三叠纪岩浆作用及其古特提斯构造意义

长山构造带（简称长山带,Truong Son）是印支陆块北部最大的构造岩浆岩带,保存了大量晚古生代-早中生代的岩浆记录,并被认为与马江古特提斯分支洋/弧后盆地的演化及随后的印支与华南陆块的拼合有关。本文系统综合了该带二叠纪-三叠纪的长英质火成岩数据并分析其岩石成因,阐明马江古特提斯分支洋/弧后盆地的构造演化过程。研究表明早二叠世花岗质岩石来自新底侵的基性岩源区,而早二叠世晚期-晚二叠世的花岗质岩石和流纹岩的源区为古-中元古代变火成岩和变杂砂岩组成的混合源区。二叠纪长英质火成岩形成于马江分支洋/弧后盆地向印支陆块的俯冲过程。三叠纪具负ε_Hf（t）和ε_Nd（t）值的花岗质岩石来自古-中元古代变火成岩和变沉积岩的混合源区,而具正ε_Hf（t）值的晚三叠世花岗质岩石来自新生基性地壳并有一定变杂砂岩组分的加入。这些数据表明在三叠纪初期（～250 Ma）,马江古特提斯分支洋/弧后盆地已经闭合,随后华南与印支陆块发生碰撞。在中-晚三叠世,长山带进入到碰撞后阶段。     

古亚洲洋和古特提斯洋的闭合时代——论二叠纪末生物灭绝事件的构造起因

通过对比分析华南地块和基墨里大陆（包括保山、缅泰和羌塘地块）间、华北和西伯利亚地块间的古纬度和纬度运移量,分别确定了古特提斯洋和古亚洲洋的闭合时代。结果表明：（1）基墨里大陆东部的保山地块与华南地块于晚二叠世碰撞,然后继续和华南地块、缅泰地块、羌塘地块一起向北漂移,直到晚三叠世,即在云南三江地区,古特提斯洋的闭合时代为晚二叠世晚期; （2）早二叠世西伯利亚地块开始快速向南漂移,并于二叠纪末期（～250 Ma）和华北地块发生碰撞,即位于两地块间古亚洲洋最终闭合时代为二叠纪末;（3）峨眉山和西伯利亚两个大火成岩省的形成时代和大洋的闭合时代吻合,而大火成岩省在时间上又与全球生物灭绝事件吻合,进而推断二叠纪末的生物灭绝事件可能与古亚洲洋和古特提斯洋的闭合密切相关。     

海南儋州-屯昌地区二叠纪地层的发现及其意义

在海南岛中部儋州-屯昌地区前人划归石炭系地层中采获放射虫等古生物化石,新厘定出一套二叠系地层.其下部为一套滨浅相碎屑岩,局部夹碳酸盐岩、变质基性火山岩;上部为一套深水沉积岩系夹硅质岩,局部夹变质基性火山岩.与海南岛西部、西南部一带出露的二叠世地层比较,岩性组合特征、沉积类型、沉积相、生物富集程度和属种组分及所处沉积构造背景均存在显著差异.该套地层的确定,对研究海南岛二叠纪地层的沉积相,重塑古地理环境,以及研究古特提东延及构造演化等问题具重要意义.     

青藏高原大陆碰撞力学模型与数值模拟研究

从中国大陆应力场及位移方向和速率约束条件、印度板块对欧亚大陆的碰撞等方面研究,提出了统一构造动力模型;为使研究进一步深人,开展了力学系统、非稳定性、多体碰撞力学模型的研究与描述,建立了力学模型;最后,在统一构造动力模型和力学模型研究基础上,又进行了数值模拟研究,由此初步分析和探讨了青藏高原隆起的动力学过程.     

藏南特提斯喜马拉雅晚二叠世酸性岩浆作用及其构造意义

A型花岗岩的岩石成因对于评估伸展构造背景下的岩浆作用极为关键。我们对藏南特提斯喜马拉雅带内的哲古错花岗闪长岩进行了锆石U-Pb定年、全岩地球化学和同位素（Sr和Nd）组成分析测试。结果表明,该花岗闪长岩形成于260.3±2.8Ma,并且被一约146Ma的闪长岩侵入。该花岗闪长岩属于高K钙碱性、偏铝质系列,其A/CNK和A/NK分别为0.74~0.76和1.87~2.72,富集轻稀土元素（LREE）,亏损重稀土元素（HREE）,有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,Zr和Hf正异常,ε_Nd（t）值为+1.1~+2.3;岩相学也显示出碱性花岗岩特征。以上所有特征揭示了该花岗闪长岩和A2型花岗岩相似,但其与典型的弧岩浆岩不同,而是与伸展构造背景下形成的岩浆岩类似。哲古错花岗闪长岩的源区是为经亏损地幔物质改造过的沉积岩或变沉积岩,基于本研究数据及已有数据表明,本研究中的晚二叠世酸性岩浆作用是一次与冈瓦纳大陆北缘裂解和新特提斯洋开启有关的岩浆活动。

     

基于地层力学结构的三维构造恢复及其地质意义

三维构造恢复不仅可以验证构造解释在三维空间的一致性,也可用于计算构造内部的应变状态,确定构造位移变化路径及地层力学结构对构造生长过程的影响。在Gocad三维平台上综合遥感、地震和钻井等资料,建立准噶尔盆地南缘主要勘探目的层古近系古新统—始新统紫泥泉子组(E1-2z)的面模型和霍尔果斯深层背斜的体模型,并在体模型的三维域中设置剪切模量、拉梅常数以及岩层密度,以求真实反映实际地层力学结构。在此基础上利用基于Gocad平台开发的三维构造恢复插件对两者开展恢复试验。面模型恢复结果表明,准噶尔盆地南缘山前逆冲断层上盘的恢复应变椭球长轴多呈北西方向,与该位置天山山体和山前断裂带走向斜交,这一特征印证了晚新生代以来的斜向挤压作用。但在山前第二排背斜带东西300km的范围内,恢复应变椭球长轴由霍尔果斯背斜处的近南北逐渐向东西两侧的北北东向和北西向过渡,揭示出深部隐伏断裂可能具有前陆地区典型的弧形冲断特征。体模型恢复结果表明,霍尔果斯深层背斜内部的应变状态与其所经历的运动学过程并没有显著的对应关系,恢复应变分布主要受相邻地层之间力学结构的差异控制,这就导致同一断块不同地层内部的应变状态具有不同的分布特征。在石油勘探开发领域,针对圈闭范围小尺度构造的恢复应变计算可用于构造裂缝性质、方位和分布的预测。     

拉萨地块吉朗榴辉岩的岩石学研究及其对古特提斯洋壳俯冲折返过程的限定

拉萨地块东部松多(超)高压榴辉岩记录了古特提斯洋俯冲及折返过程。松多榴辉岩带已发现松多、新达多、白朗和吉朗4个榴辉岩出露区,它们的峰期温压条件及变质p-T轨迹的研究对揭示拉萨地块古特提斯时期的俯冲及折返过程有重要意义。松多榴辉岩带东段吉朗榴辉岩的主要矿物为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、角闪石、金红石、绿帘石、石英以及退变形成的后成合晶结构(透辉石+角闪石+斜长石)和少量的黑云母。石榴子石具有含丰富矿物包裹体的"脏"核和极少包裹体的"净"边,具有典型的进变质成分环带特征,从核部到边部镁铝榴石组分升高,锰铝榴石和钙铝榴石组分降低。石榴子石边部发育窄的角闪石+斜长石(An=28)组成的冠状体,表明石榴子石边部发生了后期角闪岩相退变质作用。通过变质相平衡模拟计算得到石榴子石以及多硅白云母记录的峰期温压条件为563℃、2. 4 GPa。结合岩相学特征,确定吉朗榴辉岩经历了4期变质演化阶段:(1)进变质阶段以石榴子石核部及其包裹体为代表性矿物组合;(2)峰期变质阶段矿物组合为石榴子石边部、绿辉石、多硅白云母、蓝闪石、硬柱石、金红石和石英;(3)早期退变质阶段以硬柱石分解产生绿帘石为特征;(4)晚期退变质阶段以绿辉石发育后成合晶和石榴子石生长冠状体为特征。认为吉朗榴辉岩为典型的低温高压榴辉岩,经历了顺时针p-T演化轨迹,折返过程为近等温降压过程。与松多带内其他(超)高压岩石相比,吉朗榴辉岩峰期温压条件较低,其围岩为变石英岩,区别于区内其他(超)高压榴辉岩的石榴子石白云母片岩及蛇纹岩围岩。推测吉朗榴辉岩来自于俯冲带浅部,由俯冲隧道中低密度沉积物裹挟折返。     

塔里木盆地西北缘二叠纪壳源型碳酸岩的发现及其地质意义

碳酸岩是自然界较为特殊的一类火成岩,由于其在上侵过程中不易受到地壳物质的混染,可以很好地保留源区原始特征,因而在揭示岩浆源区属性和地球深部碳循环等方面具有重要的研究价值.塔里木盆地西北缘阿克苏-乌什南部地区发育多条侵位到新元古界南华系中的火成碳酸岩岩墙或岩脉.这些岩脉的锆石U-Pb测年结果显示出多个年龄峰值,其中最年轻...     

塔里木盆地西北缘早二叠世后碰撞花岗质岩浆活动及其构造意义

塔里木地块西北缘的阔什布拉克钾长花岗岩富碱(Na_2O+K_2O平均8.36%8%),富钾(K_2O/Na_2O=1.27～1.47),准铝质(A/CNK=0.82～0.88),属于高钾钙碱性系列岩浆岩。岩石的稀土含量较高(∑REE=263.90×10~(-6)～445.75×10~(-6)),富集Th、U、Ta、Nb、Hf和Y等高场强元素和大离子亲石元素Rb,具有强的负Eu异常(δEu=0.003～0.019),富集高不相容元素(Zr+Nb+Ce+Y=368×10~(-6)～531×10~(-6)350×10~(-6)),高Ga(Ga/Al×10 000=4.17～4.722.6),显示出A型花岗岩的地球化学特征。岩石Th/U比值(平均为3.86)、Nb/Ta比值(平均为12.75)和Rb-Th富集、Ti亏损指示其壳源成因。对花岗岩进行的LA-ICP-MS微区原位锆石U-Pb定年结果表明,花岗岩的结晶侵位年龄为275.4±2.8 Ma。综合西南天山与塔里木盆地早二叠世花岗质岩浆活动的特点,认为早二叠世西南天山的后碰撞岩浆活动不仅在西南天山内部引起了强烈的花岗质岩浆活动,而且对塔里木地块西北边缘的花岗质岩浆活动也有显著的影响。阔什布拉克A型花岗岩也说明西南天山地区的碰撞造山作用在275.4±2.8 Ma之前已经趋于结束,以南天山洋盆为代表的古亚洲洋已基本结束了其演化历史。     

西藏羌塘角木日地区二叠纪蛇绿岩的地质特征及意义

1∶25万玛依岗日幅区域地质调查期间,在角木日地区发现了一套保存十分完整的蛇绿岩,岩石由放射虫硅质岩、枕状玄武岩、辉长辉绿岩和变质橄榄岩组成。这套岩石是羌塘中部地区发现的保存最为完整的蛇绿岩组合。     

紫苏花岗岩成因及构造意义

紫苏花岗岩主要以地壳增生作用、玄武岩底侵地壳熔融、构造增厚地壳熔融、地幔下陷增厚地壳熔融几种方式形成，但紫苏花岗岩化与深层次韧性构造变形具有密切的成因关系。无论是缺乏流体(脱水熔融)还是存在流体(富CO2)的热作用都表明，从地壳岩石形成紫苏花岗岩需要低H2O环境。熔融作用高级阶段导致紫苏花岗岩和紫苏花岗岩-花岗岩杂岩的产生，这些条件可能在玄武质岩浆侵入下地壳提供热源的带中最常见。A型紫苏花岗岩形成的重要因素是共生流体相的成分，通常与非造山和造山后构造背景相关。造山带紫苏花岗岩化与深层次韧性剪切变形，特别是与造山作用过程的减压抬升揭顶作用具有密切关系。     

青海省德尔尼蛇绿岩的地球化学特征及其大地构造意义

德尔尼蛇绿岩位于青海省东南部玛沁地区,蛇绿岩以构造岩片形式出露于阿尼玛卿造山带具缝合带性质的东昆仑南缘断裂附近,岩上对简单完整,主要由基性、辉长岩和蛇纹岩３个单元组成,彼此成构造接触关系。来自３条剖面的基性熔岩样品主元素、微量和稀土元素地球化学特征显示样品低钾拉斑玄武岩系列,在多种环境判别图解中一致投入Ｎ－ＭＯＲＢ区域,稀土总量你具有轻稀土亏损型的球粒陨石标准化模式,表明该蛇绿岩形成一汞脊环境,属     

西藏羌塘中部角木日地区二叠纪玄武岩的地球化学特征及其构造意义

西藏羌塘中部角木日地区出露有大量的二叠纪玄武岩,岩石由拉斑玄武岩和碱性玄武岩组成,SiO2含量在43.87%～54.25%之间,K2O含量较高,平均为0.58%,TiO2含量中等偏高,平均为1.60%,P2O5含量也较高,平均为0.48%,Zr/Y比值平均为6.04,Zr/Nb比值平均为9.88,明显具有富集地幔的特征;∑REE平均为147.5×10-6,轻稀土轻微富集,LaN/SmN比值平均为1.98。这些特征和三江地区的准洋脊型玄武岩一致。综合玄武岩岩石学和地球化学特征,认为二叠纪玄武岩可能形成于准洋中脊环境。     

Ostracods and palaeobotany from the middle Permian of Oman: implications on Pangaea reconstruction

Discovery of a middle Permian ostracod fauna in the marine Khuff Formation (Sultanate of Oman), combined with palaeobotanical data from the immediately underlying continental Gharif Formation, supports new interpretations of the palaeobiogeography of the Tethys during the late Palaeozoic. A mixed ostracod fauna existed on the Arabian platform. This new record of Permian ostracods, combined with recent data obtained in other Tethyan areas, emphasizes the close relationship between the south-western Tethys realm and South China. The macro- and microfloral assemblages of the continental Gharif Formation demonstrate that this palaeoflora represents a true mixed association in which Gondwanan, Cathaysian and Euramerian elements are intermingled. Two main models exist for the reconstruction of Pangaea during the late Palaeozoic. Both ostracods and palaeobotanical evidence favour the reduction of the oceanic area between South China and Arabian plate as in the B Pangaea model favoured by recent palaeomagnetic data.     

Micromine三维地质建模及其地质意义

通过对桌铜矿区地形、勘探线剖面图及中段平面图等基础地质资料的收集整理,利用Micromine三维软件,分别对矿区的地形、地层、岩浆岩、矿体进行了三维地质建模。在三维可视化环境下对矿体的形态、产状以及矿体与围岩、断裂的关系有了清楚的认识,对矿区整体的构造格架有了明确的把握。     

藏北荣玛乡亚丹地区下二叠统曲地组的厘定及大地构造意义

西藏羌塘中部增生杂岩的不断解体对于该区古生代—三叠纪地层格架的厘定及特提斯洋演化研究具有重要的指示意义。对西藏荣玛乡亚丹地区的增生杂岩进行实测剖面时,发现一段早二叠世大陆斜坡相深水重力流形成的海底扇细碎屑岩沉积,北侧被新生代康托组红层覆盖,南侧与玄武岩等基性岩块呈断层接触,沉积序列不完整,主体为一套海底扇中扇-外扇厚层粉砂岩夹水道砂岩透镜体。碎屑岩层中垮塌沉积的生屑灰岩夹层含Parafusulina,Pseudofusulina,Schwagerina,Chalaroschwa-gerina parampla共4属10种（䗴）类化石,指示地层时代为早二叠世亚丁斯克期。1:25万日干配错幅区域地质调查将该地层归为吞龙共巴组,主要为混积陆棚相沉积。依据岩石地层及化石组合时代,厘定本套海底扇沉积为下二叠统曲地组。结合前人报道的早—中二叠世含（䗴）灰岩建造,以及羌塘中部晚石炭世—早二叠世基性岩的大陆裂谷背景,认为羌塘中部早二叠世沉积代表了中特提斯洋演化的初始阶段,并推测在空谷阶之后发育小规模洋盆。     

化德群的重新厘定及其大地构造意义

区域填图研究表明，化德群上、下亚群并不是上下关系，而是层位相当的一套地层，而且商都一带的白云鄂博群也属化德群的一部分。依据详细的构造解析和地层剖面研究，重新建立了化德群的地层层序，从老到新划分为毛忽庆组、戈家营组和三夏天组。侵入化德群的杂岩体分别获得1854Ma、1808Ma和2091Ma、2154Ma锆石U-Pb年龄，表明化德群形成时代为古元古代，而不是过去所认为的中新元古代。化德群经历了两期构造变形，早期为北东东走向的复式向斜，晚期又遭受了构造叠加，形成了北北西向褶皱构造，其主期变形可能发生在2．0Ga左右，它的褶皱造山是华北克拉通在古元古代向北增生的体现，这对研究华北克拉通的增生、裂解具有重要意义。