辽西地区中生代盆地构造演化

辽西地区为华北地台北缘阴山－燕山造山带的东延部分，中生代发育火山－碎屑岩沉积盆地。盆地地质分析表明，该区在早白垩世早期之前发育的沉积盆地为挤压型盆地，早白垩世中期以后属伸展断陷盆地。根据沉积－构造分析，该区中生代盆地构造演化可划分为5个构造演化阶段；（1）早三叠世－－早侏罗世；（2）早侏罗世－中侏罗世；（3）中侏罗世－晚侏罗世；（4）早白垩世早期；（5）早白垩世中期－晚白垩世。     

辽西地区中生代构造格局及其形成演化

在横穿辽西地区构造变形剖面及重点区段的详细构造解析的基础上 ,结合构造变形、沉积组合、岩浆岩特征及同位素年代学等资料 ,对辽西地区中生代以来的总体构造格局进行了厘定 ,认为辽西地区中生代主要构造格局由印支期的东西向褶皱 -逆冲构造、早燕山期的北东向叠瓦状逆冲推覆构造、晚燕山期早期的北东向“盆 -岭”构造、晚燕山晚期的北北东向左行走滑构造组成     

辽西地区中生代义县旋回火山活动特征分析

辽西地区广泛发育中生代火山岩,其中以义县旋回火山岩最为发育。本文在对辽西地区义县旋回火山岩微量元素地球化学特征研究的基础上,认为义县旋回火山岩具有同源性质,由壳幔混溶物质作用于统一的火山活动过程中产生。     

中国兴蒙—吉黑地区岩石圈结构基本特征

兴蒙—吉黑地区岩石圈由额尔古纳、兴安、松嫩和佳木斯4个古陆块及完达山中生代大陆边缘增生杂岩构成。Nd同位素模式年龄显示,佳木斯陆块时代最老,1500～2200Ma;额尔古纳陆块次之,1000～1600Ma;兴安和松嫩陆块具有相同的Nd模式年龄,500～1200Ma。地球化学示踪分析表明,该区古生代时表层地壳的Nd同位素模式年龄以中元古代为主,而中生代花岗岩的Nd同位素模式年龄主要为新元古代,表明该区深部地壳的年龄较表层地壳的年龄年轻,显示出该区地壳具有下新上老的年龄结构。Os同位素分析同时证明,该区岩石圈地幔也多表现为年轻性质。地震(Vp)速度结构显示,该区岩石圈结构在垂向上具有两个明显的特征:一是与传统意义上的地震岩石圈概念明显不同,该区岩石圈地幔的低速带没有稳定连续的顶界面,低速异常顶界面深浅不一,与高速异常体犬齿交错,某些构造单元之下的低速异常直达Moho,但底界面却十分稳定,深度为230～240km;二是“立交式”速度结构,表现为在地壳范围内,速度等值线总体呈北东向展布;岩石圈地幔的速度等值线呈北北西-近南北向展布;低速异常圈层的速度等值线为近东西向展布。     

《南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化》书评

周新民主编的《南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化》一书由科学出版社2007年出版,分"总论"和"各论"两大部分,共691页。     

岩石圈三维结构与动力学数值模拟

通过基于专项所属各项目的探测数据和成果, 结合课题组已经积累的数据与建模基础, 以及本项目组特定需要进行岩石物性参数测试及相关的流变本构关系研究, 进而开发并集成大规模并行有限元数值模拟平台系统, 进行地球动力学过程的综合定量模拟分析。同时建立高性能并行可视化平台, 据此进行中国大陆深部地幔对流与岩石圈耦合关系的探测数据与数值模拟结果的并行可视化研究分析, 探讨回答中国部分典型构造区域的典型地球动力学过程的关键问题。     

南岭地区与东南沿海地区中生代花岗岩放射性地球化学特征及岩石圈热结构对比研究

华南地区广泛发育中生代花岗岩,主要出露于南岭地区和东南沿海地区。受大地构造作用影响,自西向东,莫霍面深度逐渐变薄,深部温度逐渐升高,软流圈顶部上升,花岗岩形成时代也随之逐渐年轻化。南岭和东南沿海地区的地表和钻孔花岗岩放射性生热元素含量测试结果表明,南岭地区放射性生热率平均值为5.18μW/m~3,东南沿海地区为3.01μW/m~3,最高生热率为南岭佛冈岩体7.56μW/m~3;热贡献率主要来自Th和U的放射性衰变热,K的热贡献率一般不超过10%。通过本文研究结果,结合前人地质学、地球物理学和地热学研究成果,发现南岭地区和东南沿海地区地壳热流对地表热流值的贡献率分别为60%~65%和40%~45%,指示两者分别为"热壳冷幔"和"冷壳热幔"型岩石圈热结构。     

辽西地区中生代环境变迁及生物演替

对辽西中生代盆地沉积相及地球化学特征的分析表明，辽西地区在中生代经历了复杂的环境变迁，从早期（晚三叠世－中侏罗世）的温暖潮湿气候环境过渡到中期（晚株罗世）干旱少雨的气候环境，最后再次过渡到晚期（早白垩世）温暖潮湿气候环境，其间发育有三次较大的火山作用；气候环境的巨变引起生物演化的更替，强烈的义县组火山作用一方面造成脊椎动物的集群灭亡，另一方面导致热河生物群的繁盛；早期鸟类的出现也是这一特定环境下的产物。     

中亚地区中生代以来的地貌巨变与岩石圈动力学

中亚地区的地貌自中生代以来发生过两次巨变：一次是青藏高原的隆起,另一次是中生代中国东部高原及其西侧共存的中亚准平原的兴衰。青藏高原的隆起引起了全球气候和中亚环境的巨变。对此,自80年代以来开展的国际合作已经在地质学和地球物理学等研究领域取得了丰硕的成果。不过,在解释高原隆升—气候变化—剥蚀作用的相互关系方面仍存歧见。相比之下,中亚地区中生代的地貌巨变尚属新的研究课题。人们认识到,中亚地区在中侏罗世至新近纪曾存在一个准平原,而在中国东部则存在一个中生代高原。这一中生代地貌巨变引发出许多新的思考,如：为什么这一中生代准平原能保存长达150 Ma？中国东部高原是怎样形成的,又是怎样消失的？这两次地貌巨变及其相关的岩石圈动力学将是“TOPO?CENTRAL?ASIA”这一国际岩石圈计划项目的研究主题。     

辽西建平地区区域构造演化与地球动力学探讨

根据辽西建平地区沉积建造、变质作用、岩浆活动和构造变形等方面的特征,将区内的构造演化大体划分为4个阶段：克拉通基底形成阶段（新太古代-古元古代末）、克拉通盖层发育阶段（中元古代开始直至古生代末期）、板内造山阶段（晚古生代末-中生代）和新构造运动发展阶段（古近纪以来）.吕梁运动、印支运动和喜马拉雅运动是4个演化阶段的转折点,燕山运动则奠定了该区现今的构造轮廓.板内造山阶段分为始板内造山阶段（晚二叠世末-中侏罗世）和主板内造山阶段（晚侏罗世-晚白垩世）.地球动力学特征显示始板内造山期的造山机制为受兴蒙造山带超碰撞期远程影响的陆内俯冲作用,而主板内造山期的造山机制则属于受太平洋板块俯冲远程影响的大陆边缘型造山作用.     

中国大陆岩石圈岩石学结构、类型与不均一性

根据中国大陆的地质特征和现今地球物理特征,区分不同地区的岩石圈类型;依据岩石学方法、地球演化模型、地震波速与成分的关系等综合方法,建立了相应类型岩石圈的岩石学结构;根据岩石圈的动力学性质,划分出中国大陆克拉通、造山带、裂谷、边缘海洋壳和岛弧等5大岩石圈类型,首次构建出中国大陆岩石圈岩石学结构模型,展示了中国大陆岩石圈的不均一特征。     

南海新生代构造演化及岩石圈三维结构特征

地震层析资料表明，南海地区，自红河口向南经南海、苏禄海到苏拉威西海，岩石圈速度低，底部横波速度仅4．4km／s，岩石圈厚度在60～80km之间，为薄岩石圈地区。软流层的速度也较低，在4．2-4．4km／s之间，但厚度较大，大于200km。从红河-莺歌海断裂带经南海到苏禄海，存在一条北西向宽约200km的上地幔北西向低速带，面波速度在4．05～4．25km／s之间。由上述资料可见，东亚大陆边缘及边缘海的上地幔存在一巨型低速带，在南海地区低速带的走向为北西向，在东海地区为北北西向。这种走向与地表的区域构造走向基本一致，反映这里新生代构造活动可能与地幔低速带分布有关，即上地幔低速带反映了岩石圈的区域流动。这类岩石圈区域流动引起岩石圈表层的张性构造，形成裂谷及稍后的海底扩张，在亚洲东部边缘形成一系列边缘海盆。     

华北地区东部岩石圈导电性结构研究——减薄的华北岩石圈特点

华北古大陆克拉通解体、岩石圈减薄的深部过程,对于建立中国大陆中新生代演化动力学模型是亟待深入研究的重要科学问题,因而"华北克拉通破坏"也就成了当前学术界的热门话题。为了研究"华北克拉通破坏"首先需要给出较准确的华北岩石圈结构,这必须依靠包括超宽频带高精度大地电磁深探测在内的现代深部地球物理探测技术。2001和2005年在华北地区东部布置了应县—商河(HB-MT01)、文水—日照(HB-MT02)大地电磁测深剖面进行研究。研究结果表明,在华北地区东部沿地壳-上地幔探测剖面可划分为4个电性区,区内发现有下地壳高导带和上地幔高导层存在。文中依据研究区壳-幔电性结构特征,推断华北地区东部地壳和上地幔之间发生过大规模构造运动,导致壳-幔之间存在解耦现象。研究结果还发现,华北东部确实存在岩石圈减薄区,其岩石圈厚度约50~80km厚。岩石圈明显减薄的区域包括北太行山隆起、华北裂谷带北部和鲁西断隆,其范围比原先认识到的要复杂,并非以太行山重力梯度带为界划分东、西两区,简单地认为东区即是减薄区。此外,在华北地区东部的现代高精度大地电磁探测结果也进一步证明了地球物理观测对于大陆动力学研究的重要性,这使人们更加认识到在今后的研究中必须强调地球物理-地质-地球化学之间的有机结合。     

Thermal and petrological structure of the lithosphere beneath Hannuoba, Sino-Korean Craton, China: evidence from xenoliths

Deep-seated xenoliths entrained in the Hannuoba basalts of the northern Sino-Korean Craton include mafic and felsic granulites, mantle wall-rock from spinel– and garnet–spinel peridotite facies, and basaltic crystallisation products from the spinel-pyroxenite and garnet-pyroxenite stability fields. The mineral compositions of the xenoliths have been used to estimate temperatures and, where possible, pressures of equilibration, and to construct a geothermal framework to interpret the upper mantle and lower crustal rock-type sequences for the region. The xenolith-derived paleogeotherm is constrained in the depth interval of 45–65 km and like others from areas of young basalt magmatism, is elevated and strongly convex toward the temperature axis. Two-pyroxene granulites give the lowest temperatures and garnet pyroxenites the highest, while the spinel lherzolites fall between these two groups. The present-day Moho beneath the Hannuoba area is defined at 42 km by seismic data, and coincides with the deepest occurrence of granulite. Above this boundary, there is a lower crust–upper mantle transition zone about 10-km thick, in which spinel lherzolites and mafic granulites (with variable plagioclase contents) are intermixed. It is inferred that this underplating has resulted in a lowering of the original pre-Cenozoic Moho (then coinciding with the crust–mantle boundary, CMB) from about 30 km to its present-day position and was due to intrusions of basaltic magmas that displaced peridotite mantle wall-rock and equilibrated to mafic granulites. Trace element patterns of the diopsides (analysed by laser ablation-ICPMS) from the Cr-diopside series spinel lherzolites and associated layered xenoliths (spinel lherzolites and pyroxenites) indicate a fertile uppermost mantle with moderate depletion by low degrees of partial melting and little evidence of metasomatic activity. The similarity in major and trace element compositions of the minerals in both rock types suggests that the layered ultramafic xenoliths formed by mantle deformation processes (metamorphic segregation), rather than by melt veining or metasomatism.     

中国东北东部中生代火山活动与泛太平洋板块

长白山脉中生代火山岩带与东侧之洋陆边界平行展布。火山岩浆作用可划分为三大构造阶段(2 30~ 190Ma ,178~ 12 5Ma ,118~ 6 5Ma) ,四大旋回 ,11个旋回和 2 4个火山事件。由安粗岩系和钙碱性岩系组成的一个新的火山岩浆作用构造类型 ,称之为走滑大陆边缘—拉分张裂性火山岩系。洋陆板块互动方式的更迭及速率的变化是火山岩浆作用地球动力学深部发展过程的主控因素。     

辽西彰武大四家子地区中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

通过对辽西彰武县以东大四家子乡高城窝堡村义县组标准剖面中生代火山岩锆石U-Pb年代学研究表明, 其火山岩年龄为122.4±0.4Ma, 属早白垩世.对该区域23件典型火山岩样品的地球化学研究表明, 除3件流纹岩样品外, 其余样品具有高镁埃达克岩地球化学特征(SiO₂=56.46%~65.14%、Al₂O₃=14.60%~17.19%、Mg#=50~59、Sr=501~700μg/g、Yb=1.04~1.54μg/g、Y=12.0~17.5μg/g、Eu/Eu*=0.85~0.97、Sr/Y=29~46、La_N/Yb_N=13~28), 同位素上具有高的初始87Sr/86Sr(0.705464~0.705812)比值, 低的ε_Nd(122Ma)(-6.12~-12.80)值特征, 同时样品中存在具有反环带的辉石斑晶, 辉石中稀土元素含量分布存在着从核部到边部逐渐降低的趋势, 且存在负铕异常(Eu/Eu*=0.64~0.76).结合前人对彰武义县组下部火山岩的研究, 笔者倾向认为该套火山岩的成因是拆沉作用与岩浆混合作用共同作用的结果, 即拆沉作用导致软流圈地幔物质上涌加热下地壳形成的长英质岩浆, 与来自地幔由拆沉作用形成的埃达克质高镁安山岩浆混合形成.      

中国东部中生代岩石圈演化与太平洋板块俯冲消减关系的讨论

国内外不少学者认为中国东部中生代岩石圈演化与太平洋板块向欧亚大陆俯冲、消减有关,近年来作者从岩石圈-软流层深部地质过程审视中国东部岩石圈演化问题发现,中国东部中生代早期(三叠纪至侏罗纪)岩石圈演化与太平洋板块向欧亚大陆俯冲消减没有直接的关系,它们可能是一种源自中国东部周边东亚洋盆系的一些洋盆向中国东部大陆俯冲消减碰撞造山以及由它们引发的中国东部大陆内的软流层上涌的深部地质作用联合作用的结果。软流层上涌作用自始至终控制着中国东部大陆岩石圈与软流层之间以及壳幔之间的层圈拆离,底侵作用以及岩石圈变形缩短、伸展和岩浆活动。     

辽西晚古生代长茂河子辉绿岩墙群的地球化学特征

根据全岩K-Ar年龄(287.5~243.6Ma), 辽西朝阳长茂河子辉绿岩墙群形成于晚古生代.这些辉绿岩分为低铁钛辉绿岩和高铁钛辉绿岩2种, 以低铁钛辉绿岩为主.低铁钛辉绿岩以低TiO₂(< 2%)、FeO_t(12.39%~15.33%)、V(227~335μg/g)、Sc(24~36μg/g) 含量和高的SiO₂ (45.61%~47.72%)、Al₂O₃(12.51%~16.71%)、MgO(6.66%~9.31%)、K₂O(0.57%~2.39%)、Cr(107~177μg/g)和Ni(96~235μg/g) 含量, 以及低Ti/Y(327~496)和Ti/Zr (69~114) 比值为特征, 类似于大陆拉斑玄武质岩石; 高铁钛辉绿岩以高的TiO₂ (5%~6%)、FeO_t(22.13%~22.16%)、V(850~859μg/g)、Sc(51~52μg/g) 含量和低的SiO₂ (42.88%~44.90%)、Al₂O₃(11.53%~11.57%)、MgO (5.15%~5.29%, Mg#=0.32)、K₂O (0.48%~0.51%)、Cr(< 2μg/g)和Ni(< 30μg/g) 含量及高的Ti/Y(1046~1106)、Ti/Zr(250~263) 比值为特征, 类似于Skaergaard侵入体.这些辉绿岩相对富集Rb、Th、U、Pb、Ti和轻稀土元素, 而相对亏损Ba、Sr、P和Nb、Ta.ε_Nd(t) (-6.43~-4.12)、ε_Sr(t) (42.94~64.19) 显示Sr-Nd同位素组成较为均匀, 并反映它们源于富集岩石圈地幔.认为长茂河子辉绿岩形成于富集岩石圈地幔的部分熔融, 经历了岩浆结晶分异与地壳混染作用.高铁钛辉绿岩和低高铁钛辉绿岩形成环境不同, 前者形成于相对低氧逸度或相对封闭的结晶环境中.      

Current Knowledge of Mesozoic Coleoptera from Daohugou and Liaoning (Northeast China)

<正>The present paper is devoted to an overview on fossil Coleoptera studied from Inner Mongolia, Daohugou(Middle Jurassic,Jiulongshan Formation)and Liaoning(Upper Jurassic-Lower Cretaceous,Yixian Formation)deposited in Chinese collections.As a result,species of the tribe Sperchopsini and Hydrophilini from Hydrophilidae,families and subfamilies Silphidae,Syndesinae from Lucanidae,Pleocomidae,Trogidae, Trogissitidae,Pyrochroidae,Diaperinae from Tenebrionidae,and Cerambycidae were first registered in the Mesozoic and some families were defined as new.It was shown that many superfamilies represented in the Recent Fauna were formed within the Middle Jurassic and Lower Cretaceous.The materials examined confirm the hypothesis that Cucujiformian beetles are a younger group than other infraordera of Polyphaga(Staphyliniformia and Elateriformia)and,therefore,they appeared in the fossil record only in the late Mesozoic.It was shown and confirmed that most superfamilies appeared in the fossil records before Cucujoidea.The synonymy of Notocupes Ponomarenko,1964;Sinocupes Lin,1976,syn.nov.;Amblomma Tan,Ren et Liu 2005,syn.nov.;Euryomma Tan, Ren et Shih,2006,syn.nov.,non Stein,1899 and Ovatocupes Tan et Ren,2006,syn.nov.;synonymy of Tetraphalerus Waterhouse,1901 and Odontomma Tan,Ren et Ge 2006,syn.nov.;and synonymy of Priacmopsis Ponomarenko,1966 and Latocupes Tan et Ren,2006,syn.nov.are proposed.Sinorhombocoleus papposus Tan et Ren,2009 is transferred from the family Rhombocoleidae to Schizophoridae.Cervicatinius complanus Tan,Ren et Shih,2007 and Forticatinius elegans Tan,Ren et Shih,2007 are transferred from the family Catiniidae(suborder Archostemata)to superfamily Cleroidea(suborder Polyphaga:first among the family Peltidae and second as a closely related group to the latter family).The family Parandrexidae is transferred from the superfamily Cucujoidea to Cleroidea.The ecological circumstances of the past ecosystems and hypotheses of historical development of the order Coleoptera are discussed.The age of faunas examined is considered.The list of the taxa described from Daohugou and Liaoning is compiled.     

基于地下电性结构探讨中国东北活动火山形成机制

东北地区是我国现代火山活动最强烈的地区之一,也是许多学者十分关注的地区。本文回顾了前人提出的关于该地区火山成因的研究成果;通过分析在东北活动火山区大地电磁观测研究的地壳上地幔结构和采用大地电磁网观测研究的地幔1000km以上的电性结构成果,发现长白山天池火山区存在地壳岩浆囊,其它活动火山没有发现地壳岩浆囊,但都存在通往地幔的岩浆通道;东北地区在80～120km左右和200～250km可能存在与地幔岩浆囊相关的地幔高温流体。基于电性结构的研究成果,作者提出了一种东北地区可能的活动火山成因假说。认为东北火山的成因可能与西太平洋板块俯冲到中国东北地区的地幔过渡带后产生脱水有密切关系。这种水以矿物组分或流体方式向上运移,在地幔200-250km和80～120km左右聚集,80～120km的聚集区可能是火山喷发的物质来源。