新疆西准噶尔地区地幔岩团块与其衍生超基性岩浆岩古地磁特征的启示

通过运用古地磁学各种手段对76个古地磁样品的实验测试与数据处理,象其它测试实验研究方法一样,进一步说明了地幔岩部分熔融残体与其衍生岩浆岩不仅在各学科范围内显示一定的差异性,而且在古地磁学特征领域中亦具有很大的差别。例如西准噶尔地区在古地磁极位置方面,表现于纬度上相差10—30°,甚至更大。根据国内外有关资料分析,笔者初步认为该区地幔岩部分熔融残体团块的形成时代可能属于早古生代早期,甚至更早。然而地幔岩衍生的超基性岩浆岩等的形成时代可能属于石炭纪。其中唐巴勒地区的超基性岩略早一些,可能为志留纪,达拉布特地区的可能属于泥盆纪,只有萨尔托海地区的相对略晚一些,可能属于石炭纪前后。同时笔者还得出了它们相应地质时期的古纬度等资料。根据已取得的数据及初步认识,文中进一步概述了它们的演化过程及运动学模式,说明研究地区的构造运动是较强烈的,它们经历了大规模地移位,其距离可达数千公里。     

新疆西准噶尔蛇绿岩区超基性岩的深熔分异成因模式

新疆西准噶尔是我国古生代的蛇绿岩分布地区之一。笔者基于该区超基性岩内地幔岩及其熔融残体与有关岩石、矿物的组构特征、稀土元素地球化学和岩石矿物生成温度、压力条件等,将区内超基性岩划为两个成因类型:①地幔岩及其熔融残体岩石;②衍生岩石。同时提出超基性岩的深熔分异成因模式。     

贵州石炭纪古纬度与铝土矿

贵州地处扬子地块的西南部,黔中隆起广泛分布着石炭纪铝土矿,为了研究该地区铝土矿形成的古地理条件,对石炭纪地层采样并进行了古纬度研究,共在２２个点上采集的定向标本２１５块。古地磁测量结果表明,贵州在石炭纪时处于南纬８°－１４°,属于热带地区。古生物化石,岩相古地理研究也表明了该时期气候炎热和潮湿,这为贵州石炭纪铝土矿的形提供了极有利的古地理和古气候条件。     

天山北部石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb岛弧玄武质岩：对中亚造山带显生宙地壳增生与铜金成矿的意义

新疆天山北部地区存在有石炭纪的埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合，并且其中许多岩石与铜（金）矿床伴生（如达巴特、阿希、土屋-延东、赤湖，等等）。埃达克岩富钠、高Sr但亏损Y与Yb，无明显Eu-正Eu异常以及正Sr异常与Nb、Ti亏损。高镁安山（闪长）岩是本次研究首次报道的，这些岩石无明显Eu-正Eu异常以及Nb、Ti亏损，普遍具有高的MgO和Cr、Ni含量，其中阿希金矿区一些样品类似于日本西南新生代Setouchi弧火山岩带中的赞岐岩类。富Nb玄武质岩富钠贫钾，具有微弱负．正Ba、Nb和Ti异常以及高的Nb／La比值，不同于大多数正常岛弧玄武岩。天山北部地区石炭纪埃达克岩具有高的8Nd（t）（＋3．4-＋9．0）和低的（^87Sr／^86Sr）i（0．7032—0．7043）。富Nb玄武质岩具有变化的εNd（t）（＋3．6-＋11．6）和（^87Sr／^86Sr）；（0．7007—0．7067）。我们的研究表明，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合可能是“埃达克岩交代的岛弧岩浆岩系列”。埃达克岩最有可能由石炭纪北天山洋的年轻洋壳在俯冲过程中熔融形成。另外，俯冲板片产生的熔体以及所释放的少量流体在上升过程中可能交代地幔楔橄榄岩或与其发生反应：一方面，触发地幔楔橄榄岩发生熔融形成富Nb岛弧玄武质岩；另一方面，地幔组分迅速进入到板片熔体中，导致其地幔组分增加，乃至形成高镁安山岩。因此，天山北部地区石炭纪埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武质岩组合表明：（1）天山北部地区石炭纪可能为岛弧环境而非裂谷环境；（2）天山地区石炭纪的地壳生长可能以侧向增生为主；（3）除了亏损地幔之外，俯冲洋壳的熔融可能也在地壳的生长中发挥了重要的作用；（4）俯冲板片产生的埃达克质岩浆具有高的氧逸度，而其与地幔楔橄榄岩的强烈相互作用将导致地幔中的金属硫化物分解，成矿金属元素进入到岩浆中。这可能是新疆北部铜金矿化与一些埃达克岩、高镁安山（闪长）岩或富Nb岛弧玄武质岩密切共生的基本原因。     

晚元古冰川成因机制的评述

本文综述了晚元古冰川成因的最新研究成果．晚元白冰成岩的古地磁研究有两个重大成果：（1）晚元古冰川赋存于低古纬度：（2）晚元古超大陆的存在。它们依据古地磁及其他地质证据，反过来利用超大陆的全球古地理重建，以及冰成岩与相伴生的碳酸盐岩沉积学研究、探讨新的成因机制。     

新疆北部古地磁研究

通过和布克赛尔、克拉玛依、玛纳斯—乌鲁木齐地区泥盆纪到白垩纪古地磁研究,主要取得以下结果:(1)首次建立了准噶尔西北缘及南缘石炭纪—白垩纪古地磁极移曲线,由石炭纪到二叠纪的古地磁极位置基本在同一区间,说明该时期这些地区为一个统一的构造单元,而其古地磁极明显与塔里木、哈萨克斯坦、西伯利亚地块存在着差异。(2)该地区侏罗纪及白垩纪古地磁结果与塔里木地块结果一致,侏罗纪乌鲁木齐与和布克赛尔磁偏角相差30°左右,说明和布克赛尔地区相对乌鲁木齐地区逆时针旋转了30°左右,晚古生代以后曾发生过南向移动,而侏罗、白垩纪以来均向北发生了相当规模的北向运动,并发生了相对旋转,目前东、西准噶尔的构造格局可能就是由于局部相对旋转造成的。(3)中国大陆在早二叠世还不是一个联合的整体,而是以相互分离的独立块体分布于45°N—15°S的古特提斯洋中。(4)该地区二叠纪的磁偏角为165°—168°,而塔里木为218°,哈萨克斯坦为229°,说明存在35°—55°的逆时针旋转,这个旋转可能是由于西部推覆构造造成的。如果将西准噶尔超基性岩带顺时针旋转35°—55°后,东准噶尔超基性岩带、西准噶尔超基性岩带和斋桑泊—鲁布佐夫斯克超基性岩带应在同一构造带上。(5)该地区晚古生代古纬度变化不明显,位于30°—45     

新疆阿克苏—柯坪地区震旦纪古地磁学研究

新疆阿克苏—柯坪地区震旦纪包括二套冰成岩,其同位素年龄为7.4—7.7×10~2Ma.古地磁样品采自乌什县尤尔美那克到苏盖特布拉克一带,中心座标:经度79.5°E,纬度40.9°N震旦纪系中至少可能发生了6次地磁极性倒转,极性变化频繁,与世界其他地区震旦系的极性是一致的.震旦纪各时期内的古地磁方向变化较小,震旦纪-尼盆纪之间存在较大的虚极移.震旦纪冰成岩形成于低纬度区,这与柴达木、华南北美、南非和澳大利亚古冰川形成的古纬度是一致的,这为冰成岩形成是全球等时性提供了古地磁依据.     

新疆克拉玛依地区百口泉发现尖晶石橄榄岩

新疆克拉玛依地区出露的早古生代蛇绿混杂岩带规模巨大,岩石单元出露齐全。白碱滩地区的地幔橄榄岩相对比较新鲜,单斜辉石、斜方辉石、尖晶石和橄榄石保存完好。研究表明,白碱滩蛇绿岩就位前,地幔岩发生了大于50km的快速隆升,且没有发生部分熔融。百口泉地区发现的地幔岩普遍遭受了改造,辉石多发生了强烈蚀变(透闪石化),但尖晶石和橄榄石保存较好。百口泉地区出露的地幔岩和白碱滩地幔岩的矿物组成基本一致,表明它们属于同一蛇绿混杂岩带。百口泉蛇绿岩剖面的揭露,将该蛇绿混杂岩带的范围向NE方向延伸了35km。     

西藏喜马拉雅地块显生宙古地磁特征及其构造地质意义

通过对采自西藏南部喜马拉雅地块珠穆朗玛峰北坡地区奥陶系—古近系沉积地层中的2920件古地磁定向样品进行了系统测试研究,结果表明,喜马拉雅地块在显生宙时期向北漂移过程中曾发生过多次顺时针旋转运动。在奥陶纪—晚白垩世喜马拉雅地块在向北漂移过程中发生了大约20.0°的顺时针旋转运动。但在晚泥盆世末到早石炭世初曾发生了0.4°逆时针旋转,在石炭纪和早三叠世分别逆时针旋转了6.0°和8.0°,可能与晚泥盆世末到早石炭世初、石炭纪和早三叠世大陆裂谷的张裂作用有关。在晚三叠世-早侏罗世和晚侏罗世-早白垩世期间,分别发生了古纬度为2.0°和3.8°的向南回返的逆时针旋转,可能与雅鲁藏布新特提斯洋弧后扩张及洋盆开启有关。在始新世到上新世,喜马拉雅地块在相对快速北移的同时产生了约28.0°的顺时针旋转。根据古纬度数据推算,始新世以来的喜马拉雅陆-陆碰撞造山运动导致印度板块-喜马拉雅褶冲构造带-拉萨地块之间的地壳构造缩短量至少为1 000km。通过对珠穆朗玛峰地区显生宙古地磁的系统研究,为进一步深入研究冈瓦纳大陆的演化、古特提斯洋的形成、消亡历史和青藏高原隆升机制提供了科学依据。     

东天山吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片：中亚地区古亚洲洋板块俯冲的地质记录

本文根据对已有地质资料的综合研究，系统论述了吐哈盆地南缘古生代活动陆缘残片的时空分布、岩石组合和岩石化学特征，在此基础上对古亚洲洋构造演化进行了简要的探讨。该区活动陆缘残片由奥陶纪-志留纪（？）、泥盆纪、石炭纪火山沉积岩系和泥盆纪、石炭纪深成岩组成。这些不同时代岩浆岩的时空分布揭示出该区弧岩浆前锋带的演化具有向南逐渐迁移的特点。这些不同时代的火山岩和深成岩在岩石组合和岩石化学方面都类似于钙碱系列弧岩浆岩。它们的这些特征，结合它们的区域地质背景，使我们得出如下初步结论：它们的形成演化与以南侧康古尔塔格碰撞带中的洋壳残片为代表的古洋岩石圈板块向西伯利亚古板块之下的俯冲有关；它们很可能是出露在阿尔泰山南侧、蒙古南部和大兴安岭中部等地的类似杂岩一起构成了古亚洲洋中西伯利亚古板块活动陆缘；该活动陆缘的发育，提示出古亚洲洋板块向西伯利亚古板块之下的俯冲在奥陶纪至古炭纪期间一直在持续进行。     

鄂东南地区晚中生代侵入岩的地球化学和成因及对岩石圈减薄时限的制约

鄂东南地区侵入岩是长江中下游地区晚中生代岩浆岩带的重要组成部分,但其成因和构造背景的研究显得薄弱.本文在前期工作的基础上,开展鄂东南地区侵入岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征的研究,探讨地球化学特征所蕴含的成因和岩石圈减薄的时限.鄂东南地区侵入岩具有高碱富钾特征,微量元素以富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)为特征.研究认为鄂东南地区中生代侵入岩不能完全归为埃达克岩,早期中(酸)性岩具有埃迭克岩的地球化学特征,晚期酸性岩明显不同于埃达克岩.鄂东南地区侵入岩的地球特征表明它们是富集地幔部分熔融形成的岩浆同化混染了下地壳物质并发生分离结晶作用的产物.结合年代学和地球化学特征,初步认为早白垩世(132～128Ma)可能是长江中下游地区岩石圈减薄高峰时间.     

第十届侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖评选公告

2004年5月31日,在第五届侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖评选委员会主任刘丛强的主持下,按照规定程序顺利进行了第十届侯德封奖的评选。 本次共评选出10名获奖人。现将评选结果公告如下(以姓氏拼音为序)。 陈斌 男,1964年4月生,北京大学地球与空间科学学院教授,博士;请奖项目:华北中生代岩浆作用及其与岩石圈地幔演化的关系 获奖人主要学术成就有:1)确定内蒙古-北疆造山带中大部分古生代岩浆岩来自相当年轻(同位素亏损)的源区,它们代表显生宙期间大规模年轻陆壳增生。2)提出了与传统认识不同的观点:认为华北板块北缘与西伯利亚板块南缘最终在250～310 Ma期间碰撞缝合。3)初步认定华北以中酸性岩为主的中生代岩浆岩(特别是太行山与大别山地区)形成于一个复杂的壳幔混合过程,代表大规模年轻陆壳增生(与中生代富集地幔的部分熔融有关)。富集地幔的形成主要与早-中元古代以来地幔岩与来自软流圈和古俯冲大洋板片的流体/熔融体的交代作用有关。     

铜陵舒家店矿床年代学-地球化学特征及其意义

本文对铜陵舒家店辉石闪长岩开展了年代学和地球化学的系统研究。结果表明,舒家店辉石闪长岩的侵入年龄为140.5±1.4Ma,低于铜陵地区花岗闪长岩年龄。辉石闪长岩是矿床赋矿岩石,据此推测成矿时代也应该同为140.5Ma左右,或稍晚于岩浆岩侵位的时代。舒家店辉石闪长岩的地球化学特征表明其SiO2含量为50%左右,属于稍偏基性的岩类,并且具有大离子亲石元素(LILE:Ba,Sr,Th,Pb)的富集,而相对亏损高场强元素(HFSE:Zr,Nb,Hf),反映出该侵入岩的原始岩浆可能来源于受到了板片俯冲作用改造的富集地幔。舒家店岩体及铜金矿床形成的大地构造背景可能与古太平洋板块俯冲密切相关,位于大陆边缘岩浆弧的内陆一侧环境,它可能是俯冲洋壳部分熔融形成的熔体或流体交代地幔楔并使地幔楔发生部分熔融而形成的玄武质岩浆侵位到地壳浅部过程中混染了大量地壳物质而成。     

Chronological-Geochemical Characteristics of the Shujiadian Intrusion,Tongling Ore Cluster Field : Its Significance to Metaliogenesis

本文对铜陵舒家店辉石闪长岩开展了年代学和地球化学的系统研究.结果表明,舒家店辉石闪长岩的侵入年龄为140.5±1.4Ma,低于铜陵地区花岗闪长岩年龄.辉石闪长岩是矿床赋矿岩石,据此推测成矿时代也应该同为140.5Ma左右,或稍晚于岩浆岩侵位的时代.舒家店辉石闪长岩的地球化学特征表明其SiO2含量为50％左右,属于稍偏基性的岩类,并且具有大离子亲石元素(LILE:Ba,Sr,Th,Pb)的富集,而相对亏损高场强元素(H FSE:Zr,Nb,Hf),反映出该侵入岩的原始岩浆可能来源于受到了板片俯冲作用改造的富集地幔.舒家店岩体及铜金矿床形成的大地构造背景可能与古太平洋板块俯冲密切相关,位于大陆边缘岩浆弧的内陆一侧环境,它可能是俯冲洋壳部分熔融形成的熔体或流体交代地幔楔并使地幔楔发生部分熔融而形成的玄武质岩浆侵位到地壳浅部过程中混染了大量地壳物质而成.     

苏北东海超镁铁岩研究

苏北东海超镁铁岩分为南、北两带。北带以变质橄榄岩为主，南带以洋壳堆积超镁铁岩为主，是“肢解的蛇绿岩”。推测蛇绿岩形成于中—新元古代扬子古大陆板块北缘苏北—胶南地体与胶北地体间的洋盆环境。变质橄榄岩为高温超高压下原始地幔岩经中等程度熔融后的残余地幔橄榄岩。堆积超镁铁岩是原始地幔岩部分熔融或岩浆结晶分离的产物，富含石榴石，与榴辉岩块伴生，是在中—新元古代由洋壳向南俯冲消减过程中形成的相对低温超高压变质岩。它们遭受强烈破碎，被挤压到东海岩群下部不同构造层位中，成为东海俯冲带混杂岩中的深源岩块。     

藏东南超镁铁质岩墙及其地质意义

青藏高原东南部出露有大量近东西向展布的(超)镁铁质岩墙,锆石U?Pb年龄聚集在145～130 Ma之间。矿物学及岩石学结果显示：哲古错地区的亚碱性超镁铁苦橄质岩石源于150～180 km深处, 5～6 GPa下石榴石二辉橄榄岩地幔高比率的部分熔融; 碱性超镁铁质岩石源于石榴石-尖晶石二辉橄榄岩转换带,是低比率部分熔融的产物; 镁铁质岩石的岩浆在演化过程中遭受了低压下结晶分离作用的改造,不能代表原始岩浆的成份。藏东南(超)镁铁质岩石是不同深度地幔物质不同比率部分熔融的产物,亚碱性超镁铁苦橄质岩墙的出现指示了晚侏罗-早白垩印度板块北缘存在的高比率部分熔融的岩浆活动事件,暗示了地幔柱的存在和影响。     

福建紫金山地区中生代构造环境转换的岩浆岩地球化学证据

紫金山地区的中生代岩浆岩主要由晚侏罗世花岗岩和早白垩世火山－侵入杂岩构成，其中后者与该地区大规模的铜金成矿作用有关。此外，该区的才溪二长花岗岩岩枝是在晚侏罗世紫金山花岗岩体定位之后，早白垩世火山－侵入杂岩形成之前侵位的。晚侏罗世花岗岩的元素地球化学特征显示，它是印支期－燕山早期陆内叠复造山过程中，陆壳岩石在相对低压条件下的熔融产物。早白垩世火山－侵入杂岩以高Al和Ti、富集轻稀土、Eu负异常不明显，相对富Sr,Cr,Ni,Zr,Cu,Au,Ag，以及较低的Sn,W,Rb/Sr值和较低的锶氧同位素初始比值，区别于晚侏罗世花岗岩；它们的Sr/Y-Y和Ni-Cr关系与残余10％榴闪岩或榴辉岩的MORB熔融曲线大致吻合，表明它们是地幔上隆、区域拉伸环境下洋壳物质部分熔融的岩浆产物。才溪二长花岗岩的元素地球化学介于晚侏罗世紫金山花岗岩与早白垩世火山－侵入杂岩之间，它是区域挤压向区域拉伸转换的标志性产物。岩浆岩地球化学证据显示，紫金山地区早白垩世大规模铜金成矿作用，形成于区域挤压转换到拉伸的构造环境。     

秦岭南缘勉略构造带小碥河—长坝地区变质地层碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

南秦岭勉略构造带小碥河—长坝地区发育一套时代有争议的低角闪岩相变质沉积地层。由于该变质沉积地层受到了强烈变质和变形作用的改造,且缺少精确的年代学证据,在以往的地质研究和地质图中将其形成时代划归为古元古代、早古生代、志留纪—三叠纪、泥盆纪、泥盆纪—石炭纪等。笔者以该区的变质碎屑岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,完成锆石测点一个样品共计80个,获得小碥河—长坝地区的变质地层主要碎屑锆石年龄为850～658Ma,最小年龄加权平均值为(576.5±12.4)Ma。结合前人资料,认为小碥河—长坝地区变质地层的沉积时代主体应为早古生代;物源主要来自勉略构造带内部火山岩、碧口微地块及扬子地块西北缘新元古代岩浆岩;其沉积事件对应了勉略构造带及扬子地块西北缘地区早古生代伸展裂陷沉积过程。     

江南造山带西南段梵净山地区镁铁质-超镁铁质岩:形成时代、地球化学特征与构造环境

梵净山地区位于江南造山带的西南缘,这里新元古代的镁铁质-超镁铁质岩浆岩广泛发育,岩性包括枕状熔岩、超镁铁质-镁铁质岩床群以及浅成侵入的辉长岩,成分属拉斑玄武岩系列。其中枕状熔岩以富集轻稀土元素和Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,低的εNd(t)值为特征,明显不同于洋脊玄武岩,推测其成因可能与富集型地幔的部分熔融有关,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境。超镁铁质-镁铁质岩床群主要由辉绿岩和碳酸辉橄岩组成,其中超镁铁质岩床群中出现大量的原生碳酸盐矿物,指示它们形成于拉张(甚至裂谷)的构造环境。辉长岩可能是区内最晚形成的岩浆岩,其SHRIMP锆石U-Pb年龄为821±4Ma。由枕状熔岩经超镁铁质-镁铁质岩床群到辉长岩,高场强元素Nb和Ta的亏损程度减弱、轻稀土元素的富集程度降低、εNd(t)值由负值变为正值,指示随时间的由早到晚,来自亏损地幔的物质不断增加。推测梵净山地区新元古代岩浆作用的顺序大致为:枕状熔岩(～840Ma)→白云母花岗岩(～838Ma)→碳酸超镁铁质岩床群→镁铁质岩床群→辉长岩(～821Ma),构造环境由俯冲-碰撞到拉张-裂谷。     

新疆尼勒克县布谷拉超钾质岩浆岩的~(40)Ar-~(39)Ar年龄和地球化学特征

本文在西天山尼勒克县布谷拉地区厘定出了具有构造指示意义的超钾质岩浆岩,它侵位在石炭纪大哈拉军山组地层中,出露面积约为0.02km2,在空间上该类岩石与铜的矿化异常带或矿化带紧密共生。布谷拉超钾质岩浆岩具有典型的斑状结构,斑晶以钾长石、橄榄石、辉石为主,偶见白榴石残留体或假象。造岩矿物及岩石化学组成特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩为斜长白榴岩类超钾质岩浆岩。布谷拉超钾质岩浆岩微量元素蛛网图表现为Nb-Ta、Zr-Hf、Ti的负异常和Pb的正异常,暗示该超钾质岩浆岩形成于造山阶段。微量元素地球化学特征显示,布谷拉超钾质岩浆岩是含金云母的石榴石尖晶石二辉橄榄岩部分熔融的产物,其形成深度介于70～80km狭窄的范围内。布谷拉超钾质岩浆岩的40Ar-39Ar有效坪年龄为274.2±1.6Ma,等时线年龄为274.3±4.4Ma,表明该类岩石形成于早二叠世。布谷拉超钾质岩浆岩的地球化学特征及40Ar-39Ar定年研究结果显示,在早二叠世至少阿吾拉勒山的东段仍处于造山演化阶段。