柴达木盆地北缘早古生代高压——超高压变质带中发现典型超高压矿物——柯石英

从都兰北带榴辉岩的片麻岩围岩的锆石中发现了柯石英包裹体和石墨包裹体，说明该超高压带的峰期变质作用已达柯石英稳定区间（＞2.8GPa）但小于金刚石的稳定区间（＜3.5GPa），从而确定柴达木盆地北缘存在早古生代超高压变质作用和陆－陆碰撞作用，为中国中部存在一条横贯东西的早古生代（大致500－400Ma）高压超高压变质带的推断提供了新的关键性证据。     

中国西北地区早古生代柴达木北缘超高压变质带的大陆俯冲：证据来自此带中发现柯石英

作者使用激光拉曼微光谱在柴达木北缘超高压变质带与一大型榴辉岩体有关的泥质片麻岩的锆石单矿物中发现柯石英。柯石英呈包体产出。此外,还发现一些石墨包体。这发现表明曾发生原地超高压变质作用。地体很可能是在低于金刚石稳定区压力条件下结晶的。     

柴达木盆地北缘鱼卡河含柯石英榴辉岩的确定及其意义

在柴达木盆地北缘鱼卡河边达肯大坂杂岩之花岗质片麻岩中发现典型的含柯石英榴辉岩。榴辉岩主要由石榴石、绿辉石和少量（多硅）白云母、柯石英和石英、角闪石、金红石等矿物组成。石榴石中铁铝、镁铝和钙铝榴石分子含量分别为５１％～５９％、２６％～３１％和１３％～１９％;绿辉石中硬玉分子含量为４５％～４８％;岩石中残留有ｂ０值极大的高压矿物多硅白云母（ｂ０＝９０７５×１０－１ｎｍ）;角闪石亦为高压类型的冻蓝闪石;最为重要的是确定了柯石英的存在。榴辉岩原始特征保存完好,仅遭受轻微的退变质作用和叠加变质作用。组成矿物可分为３个世代：（１）峰期矿物组合：石榴石＋绿辉石＋（多硅）白云母＋（柯）石英＋金红石;（２）退变交生组合：冻蓝闪石＋蠕虫状石英;（３）后期叠加变质矿物白云母。榴辉岩相变质作用发生在压力大于２８ＧＰａ的超高压至大约７３０℃、１７０ＧＰａ的高压环境,表明柴达木盆地北缘是一条重要的古板块汇聚边界。     

大陆造山运动：从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限——以北祁连山、柴北缘为例

北祁连山和柴北缘是典型的早古生代大陆造山带,分别发育有北祁连山大洋型俯冲缝合带和柴北缘大陆型俯冲碰撞带.作为早古生代大洋冷俯冲的典型代表,北祁连山经历了从新元古代-寒武纪大洋扩张、奥陶纪俯冲和闭合及早泥盆世隆升造山的过程.高压变质岩变质年龄为490～440Ma,证明古祁连洋经历了至少50m．y．的俯冲过程.柴北缘超高压变质带是大陆深俯冲的结果,岩石学、地球化学和同位素年代学表明,柴北缘超高压变质带中榴辉岩的原岩分别来自洋壳和陆壳两种环境.高压/超高压变质的蛇绿岩原岩的年龄为517±11Ma,与祁连山蛇绿岩年龄一致.榴辉岩早期的变质年龄为443～473Ma,与祁连山高压变质年龄一致,代表大洋地壳俯冲的时代,而柯石英片麻岩和石榴橄榄岩所限定的超高压变质时代为420～426Ma,代表大陆俯冲的年龄.从大洋俯冲结束到大陆俯冲最大深度的转换时间最少需要20m．y．.自420Ma起,俯冲的大洋岩石圈与跟随俯冲的大陆岩石圈断离,大陆地壳开始折返,发生隆升和造山.北祁连山和柴北缘两个不同类型的高压-超高压变质带反映了早古生代从大洋俯冲到大陆俯冲、隆升折返的造山过程.     

柴达木盆地北缘都兰地区榴辉岩中透长石＋石英包裹体：超高压变质作用的证据

近年来在祁连地体与紫达木地块之间大柴旦－－都兰北一线确定出一条榴辉岩带。在此带东端北部地区野马滩一带榴辉岩中，我们发现产在石榴子石内部由透长石和多晶石英（柯石英假像）构成的包裹体。包裹体在内部结构特征及周围的状裂纹反映早期超高压变质相特征，据此，推测柴达木盆地北缘榴辉岩带可能是一形成深度超过80km的超高压变质带。     

柴北缘超高压变质带：从大洋到大陆的深俯冲过程

    柴北缘超高压变质带同我国大别- 苏鲁造山带类似,同属典型的大陆型俯冲碰撞带。柯石英在榴辉岩和片麻岩中均 有发现,且石榴橄榄岩锆石中含有金刚石。本文从岩石学、温压计算、地球化学和年代学四个方面,对此带中的鱼卡、绿 梁山、锡铁山和都兰4 个榴辉岩和石榴橄榄岩出露地区近些年的研究进展进行了系统详细的综述。与典型的大陆型俯冲碰 撞带不同,柴北缘超高压变质带保存了早期陆壳俯冲前发生的洋壳深俯冲的证据。因此,结合现有数据,本文对柴北缘超 高压变质带从大洋俯冲到大陆俯冲碰撞的构造演化模式进行了探讨。     

大别山含柯石英榴辉岩区—一个晚太古代的超高压变质带

安徽碧溪岭岩体的锆石U-Pb年龄为2774±24Ma。它显示大别山的含柯石英榴辉岩可能形成于晚太古代。榴辉岩多硅白云母的Ar-Ar等时线年龄(662±13Ma)也同样限定其退变质作用的上界年龄在寒武纪。同位素年代学结果与该类榴辉岩严格产出在由大别群组成的太古宙地块中的地质特征一致。我们相信,大别山含柯石英榴辉岩变质地区可能是一个晚太古代的超高压变质带。大别山地区在中生代三叠纪时期处于南秦岭构造带的东延部分。大别群以及赋存其中的含柯石英榴辉岩共同遭受晚期的区域动力变质事件。作者分别测得斜长片麻岩白云母Ar-Ar等时线年龄为192.6±3.8Ma,榴辉岩中低角闪岩相普通角闪石Ar-Ar坪年龄230.7±4.6Ma。它们代表大别群片麻岩和榴辉岩两种原始变质岩的印支期改造年龄。     

中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)石榴石橄榄岩:一个经历了深俯冲作用的古生代超镁铁质侵入体

中国大陆科学钻探主孔中的超镁铁岩主要产在603.20～683.53m深度之间.超镁铁岩的上部直接囤岩为高Ti-Fe型榴辉岩;内部夹有薄层状含柯石英高镁榴辉岩和厚层状多硅白云母榴辉岩;下部直接围岩为石英榴辉岩和普通榴辉岩.超镁铁岩的主体岩性为石榴石单辉橄榄岩,主要由橄榄石(60%～70%),石榴石(10%～25%),单斜辉石(5%～15%),斜方辉石(1%～5%)和少量金云母和钛铁矿或钛斜硅镁石组成.橄税石Fo79～89,其中一些以包裹体形式出现的高MgO橄榄石可能形成较早,主体橄榄石属变质重结晶阶段形成;石榴石以低CaO、高MgO和Cr2O3含量高(达3%)为特征,保留较好的进变质成分环带;单斜辉石Na2O含量达到4%～5%,分为绿辉石和普通辉石类,属变质成因,结合矿物时的温压估算,岩石已经经历超高压变质作用.岩石成分研究表明,石榴石单辉橄榄岩与其顶、底板榴辉岩及其中的榴辉岩夹层有一较大的成分间断,其中MgO含量约相差10%左右,认为超镁铁岩与榴辉岩的原岩不属同一岩浆演化产物.锆石SHRIMP定年表明石榴石单辉橄榄岩原岩时代为古生代346～461Ma,超高压变质作用时代为早中生代220～240Ma.认为CCSD主孔石榴石橄榄岩为古生代的超镁铁质侵入体,在印支期的中国南北板块俯冲折返过程中经历了超高压变质作用.     

大陆板块俯冲和折返的同位素地球动力学

大别 -苏鲁造山带是扬子大陆板块与华北大陆板块之间在三叠纪时期俯冲 -碰撞所形成的超高压变质带。对该带超高压变质岩的稳定同位素研究发现 ,不仅含柯石英榴辉岩出现局部氧同位素负异常 (δ18O =- 10‰ ) ,而且区域上存在氧同位素分布的不均一性 (δ18O =- 10‰～+10‰ )。前者要求榴辉岩原岩在变质前经历过大气降水热液蚀变 ,说明俯冲板块具有大陆地壳特点 ;后者反映扬子板块具有快速俯冲变质的特征 ,否则将达到同位素均一化。榴辉岩氧同位素负异常的保存显示 ,这些超高压变质岩与地幔之间没有发生显著的化学相互作用。因此 ,载有榴辉岩原岩的板块俯冲到 2 0 0多公里深的地幔内部时 ,超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短(<10Ma) ,致使它们与地幔之间的氧同位素交换没有达到再平衡。榴辉岩中不同矿物对氧同位素测温不仅给出了相互一致的结果 (6 5 0～ 75 0℃ ) ,而且这些温度与阳离子交换温度计的结果 (6 0 0～80 0℃ )相一致。因此 ,在榴辉岩相变质温度下共生矿物之间的氧同位素平衡已被“冻结” ,岩石冷却过程中的氧同位素交换再平衡没有发生 ,从而证明超高压榴辉岩在变质作用后经历了快速降压/冷却过程 ,对应于板块的快速抬升。这些结果首次从地球化学角度证明了大陆板块俯冲—超高压变质—折     

冈瓦纳大陆北缘早期的洋壳信息──来自青藏高原羌塘中部早古生代蛇绿岩的依据

普遍认为冈瓦纳大陆北缘裂解发生在泥盆纪,形成了古特提斯洋并持续演化到晚三叠世.最近在羌塘中部的桃形湖一果干加年山-带发现了完整的蛇绿岩组合,蛇绿岩中的堆晶辉长岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,在堆晶辉长岩中获得467-431Ma的锆石SHRIMP U-pb年龄,这是龙木错-双湖缝合带首次发现早古生代蛇绿岩,应记录了冈瓦纳北缘早期的洋壳演化信息,冈瓦纳大陆北缘的裂解可能发生于早古生代.     

The passive margin of northern Gondwana during Early Paleozoic: Evidence from the central Tibet Plateau

The central–south domain of the Tibet Plateau represents an important part of the northern segment of Gondwana during the early Paleozoic. Here we present zircon U–Pb, Lu–Hf isotope, and whole–rock geochemical data from a suite of early Paleozoic magmatic rocks from the central Tibet Plateau, with a view to gain insights into the nature and geotectonic evolution of the northern margin of Gondwana. Zircon grains in four granitic rocks yielded ages of 532−496 Ma with negative ε_Hf(t) values (−13.7 to −0.6). Zircon grains in meta–basalt and mafic gneiss yielded ages of 512 ± 5 Ma and 496 ± 6 Ma, respectively. Geochemically, the granitic rocks belong to high–K calc–alkaline and shoshonitic S–type granite suite, with the protolith derived from the partial melting of ancient crustal components. The mafic gneiss and meta–basalt geochemically resemble OIB (Oceanic Island Basalt) and E–MORB (Enriched Mid–Ocean Ridge Basalt), respectively. They were derived from low degree (∼5–10%) partial melting of an enriched mantle (garnet and spinel lherzolite) that was contaminated by upper crustal components. The parental magmas experienced orthopyroxene–dominated fractional crystallization. Sedimentological features of the Cambrian–Ordovician formations indicate that the depositional cycle transformed from marine regression to transgression leading to the formation of parallel/angular unconformities between the Cambrian and Ordovician strata. The hiatus associated with these unconformities are coupled with the peak of the early Paleozoic magmatism in Tibet Plateau, indicating a tectonic control. We conclude that the Cambrian–Ordovician magmatic suite and sedimentary rocks formed in an extensional setting, and we correlate this with the post–peak stage of the Pan–African orogeny. The post–collision setting associated with delamination, orogenic collapse or lithospheric extension along the northern margin of Gondwana, can account for the Cambrian–Ordovician magmatism and sedimentation, rather than oceanic subduction along the external margin. We thus infer a passive margin setting for the northern Gondwana during the Early Paleozoic.     

佳木斯地块东缘晚古生代大陆边缘构造演化

佳木斯地块位于中国东北微陆块群的最东缘,其东缘地区晚古生代的岩浆和沉积演变进程为欧亚大陆东缘由被动陆缘向活动陆缘构造环境的转化提供了关键证据。年代学和地球化学研究表明,佳木斯地块东缘中泥盆世黑台组砂岩,形成于被动陆缘的构造环境,黑台组上覆的老秃顶子组流纹岩也形成于被动陆缘的构造环境;晚石炭世珍子山组砂岩,形成于活动陆缘的构造环境;早二叠世的二龙山组安山岩以及相邻地区早二叠世的其它火成岩形成于活动陆缘的构造环境。同时,佳木斯地块东缘泥盆-二叠纪的沉积地层也呈现出由浅海相到陆相地层转化的特征。因此,佳木斯地块东缘由被动陆缘向活动陆缘的转化应该发生在中泥盆世到晚石炭世,而该构造环境的转化也为晚古生代时期蒙古-鄂霍茨克洋向欧亚大陆之下俯冲过程的研究提供了关键信息。

     

Cenozoic Volcanism and Intraplate Subduction at the Northern Margin of the Tibetan Plateau

Developed in the Mt.Kunlun orogenic belt at the northern margin of the Tibetan Plateau is an active Cenozoic volcanic zone which is more than 1000km in length and some ten to hundred kilometers in width.It extends east-westwards and is roughly parallet to the strike of Mt.Kunlun.The Cenozoic volcanic rocks are divided into the northern(N-)and southern(S-)subzones.Eruptions of volcanic lavas in the S-subzone are related to an initial rift zone within the north Qiangtang terrane,but the volcanic rocks in the N-subzone are relatively close to the contact zone between the Mt.Kunlun and the Tarim terrane.The space-time distribution,petrological and geochemical features can be explained by a model of southward intraplate subduction of the Tarim terrane.     

青藏高原东缘高位崩滑灾害多动力多期次演化特征

青藏高原东缘是全球重要的活动构造区,高原峡谷区斜坡陡峻,高位崩滑灾害多发。采用遥感解译、地面调查、钻孔勘探及测年分析等方法,研究了西藏洛隆察达沟和易贡扎木弄沟两处高位崩滑堆积体的多动力多期次演化特征。研究结果表明：(1)沿陡峻沟道发生的高位崩滑灾害多为复合成因,兼具内动力和外动力作用交替促发特征;(2)洛隆察达沟晚更新世以来的堆积物形成序列可分为4期,分别经历了以冰川作用为主的冰碛物堆积、古地震引发的高位崩滑-碎屑流堆积、气候变暖背景下的冰-岩崩滑堆积及近代重力崩滑堆积;(3)易贡扎木弄沟在过去5500年中,先后发生了8次以上较大规模崩滑堆积,测年结果显示了巨型崩滑事件存在百年数量级的复发周期,由于不同期次巨型崩滑体的成因不同,复发周期可能存在长、中、短的差异;(4)近年来受全球气候变化影响,冰-岩崩滑灾害频现,可能成为高原峡谷区高位远程地质灾害研究的焦点。本文关于高位崩滑灾害多期次演化过程的认识对于高原峡谷区重大地质灾害防灾减灾具有一定启示意义。     

塔里木盆地东北缘早古生代构造格局及演化

塔里木盆地东北缘构造带包括了新疆东天山及甘肃—内蒙北山广大地区。本区早古生代塔里木板块与哈萨克斯坦板块的对接带展布于由西段阿其克库都克断裂带向东与石板井—小黄山蛇绿混杂岩一线。晋宁运动(800 Ma)本区经历了广泛的岩浆热事件,西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块与塔里木板块曾一度合并到罗迪尼亚超大陆之上。南华—震旦纪古大陆解体,哈萨克斯坦板块及塔里木板块块断区以多岛群体弥散于古亚洲洋内。塔里木板块东段的陆缘区,震旦—寒武纪显示海湾型沉积区。奥陶纪沿花牛山—五峰山—帐房山一线裂解为裂谷带,晚奥陶世末前碰撞期岩浆活动导致裂谷关闭。早、中志留世,古亚洲洋洋壳板片沿着尾亚南—芨芨台子山—白云山—月牙山—洗肠井一线向南俯冲,构筑了公婆泉火山岛弧带及相匹配的红柳河—牛圈子—碱泉子弧后盆地。晚志留世的碰撞初期花岗岩浆运动极为活跃。泥盆纪进入主碰撞期,造山阶段的岩浆热事件波及到隆升中的造山带,在其南缘沉陷为火山-磨拉石前陆盆地。     

青藏高原东北缘岷县—武都地区构造地貌演化与高原隆升

西秦岭武都-岷县地区位于青藏高原东北缘,是中国两大构造地貌单元的转换过渡带。构造地貌研究表明,该地区发育四级夷平面,分别是Ⅰ级夷平面(山顶面)、Ⅱ级夷平面(主夷平面)和Ⅲ、Ⅳ级夷平面(剥蚀面),分别形成于 K2-E3之前、3．6Ma、2．5Ma、1．8Ma。主要河流发育4-7级基座阶地,并且四级及其以下低级阶地的特征具有相似性。夷平面和阶地的高程变化,指示了该地区地壳的隆升具有多阶段性和不均匀性,3．6Ma以来平均隆升速率在0．42- 0．57mm/a,3.6-1.8Ma是地壳快速隆升期,1．8Ma以来隆升速度减缓,但晚更新世(0．15Ma)以来,隆升明显加速,显示出青藏高原目前正处于新的加速隆升期。     

东亚大陆边缘的俯冲带构造

东亚大陆边缘自北向南发育了琉球海沟和马尼拉海沟等俯冲带。简要论述了这些俯冲带的构造特征、演化历史和一些科学前缘问题 ;认为愈来愈多的地球科学问题 ,如地震的发生机制、俯冲板块动力学等 ,集中在俯冲板块边界 ;解决弧后盆地成因和中国大陆边缘张裂过程等许多地质科学问题 ,有待于对俯冲带构造演化的深入了解。同时 ,在这些俯冲带发现了丰富的天然气水合物 ,具有良好的资源前景 ,因而 ,俯冲带的构造研究成为科学研究的前沿热点     

Early Paleozoic paleogeography of the northern Gondwana margin: new evidence for Ordovician-Silurian glaciation

During the Early Paleozoic, transgressions and the distribution of sedimentary facies on the northern Gondwana margin were controlled by a regional NNW-SSE to almost north-south striking structural relief. In Early Silurian times, a eustatic highstand enabled the sea to reach its maximum southward extent.The counterclockwise rotation of Gondwana during the Cambrian and Early Ordovician caused the northern Gondwana margin to shift from intertropical to southern polar latitudes in Ordovician times. Glacial and periglacial deposits are reported from many localities in Morocco, Algeria, Niger, Libya, Chad, Sudan, Jordan and Saudi Arabia. The Late Ordovician glaciation phase was followed by a period of a major glacioeustatic sea-level rise in the Early Silurian due to the retreat of the ice-cap. As a consequence of the decreasing water circulation in the basin centers (Central Arabia, Murzuk- and Ghadames basins), highly bituminous euxinic shales were deposited. These shales are considered to be the main source rock of Paleozoic oil and gas deposits in parts of Saudi Arabia, Libya and Algeria.The following regression in the southern parts of the Early Silurian sea was probably caused by a second glacial advance, which was mainly restricted to areas in Chad, Sudan and Niger. Evidence for glacial activity and fluvioglacial sedimentation is available from rocks overlying the basal Silurian shale in north-east Chad and north-west Sudan. The Early Silurian ice advance is considered to be responsible for the termination of euxinic shale deposition in the basin centers.     

Review of Late Jurassic-early Miocene sedimentation and plate-tectonic evolution of northern California: illuminating example of an accretionary margin

Acta Geochimica - Production of voluminous igneous arc rocks, high-pressure/low-temperature (HP/LT) metamafic rocks, westward relative migration of the Klamath Mountains province, and U–Pb...