花岗岩成因研究前沿的认识

近十多年来，人们已认识到大多数花岗岩浆的发育和演化受对流地幔（软流圈）物质向岩石圈地壳输入作用过程的制约，开创了把壳-幔相互作用研究与花岗岩形成演化紧密结合的新方向，这个新的研究方向的科学前沿主要是花岗岩形成与大陆生长和深部过程的关系；花岗岩形成的深熔作用和热源以及花岗岩的成因类型与构造环境。这些研究试图从大陆生长及大陆动力学的层次去认识花岗岩成因，以期建立起一个它们之间相互关联的框架，并进一步通过这一框架追索它们形成时热能传递的机理及其体制。因此，研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息，而且可以获得对流地幔（软流圈）物质向岩石圈地壳输入作用过程导致的壳幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量（热能）的传导、转化的重要信息。探索和解译这些信息，对于认识大陆生长具有纲举目张的作用，是解决当今大陆地质演化，建立大陆动力学关键问题之一，是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第三个里程碑，对传统花岗岩成因观点提出了挑战，因而具有重要的科学意义。     

花岗岩研究与大陆动力学

花岗岩是大陆地壳的主要物质组成之一 ,蕴含着探索大陆动力学的重要信息。成因研究特别是混合成因研究可以提供探索大陆结构、生长及壳幔相互作用演化的信息 ;花岗岩形成演化揭示了构造动力学演化、大陆动力学演化及壳幔相互作用演化的某些特点 ;岩浆上升、迁移是大陆内部能量传播、物质迁移和调整的一种形式 ;岩浆的聚集及岩体生产方式与大陆块体运动学、动力学密切相关 ;岩体定时、定位对大陆块体时空定位提供了限制条件 ;变形岩体可作为区域应变标志体和时间标志体 ,研究大陆的变形 ,并有助于古老块体早期构造的解析。这些研究涉及到大陆的形成、演化、内部物质再分配、热动力效应和构造变动等动力学等问题 ,是花岗岩研究与大陆动力学研究的结合点。     

火成岩研究若干进展

本文简要地阐述了火成岩研究的若干进展,表明火成岩在造山带、壳幔相互作用、大陆地壳生长等方面的研究中起着重要作用,火成岩岩石学在地球科学研究中正扮演着越来越重要的角色.壳幔相互作用与花岗岩形成演化的关系是21世纪前20年重点研究的问题之一,其科学前沿主要是花岗岩形成与大陆生长和深部过程的关系、深熔作用、热源以及花岗岩的成...     

过铝花岗岩的成因类型与构造环境研究综述

概述了过铝花岗岩类的成因类型及形成的构造背景，特别介绍了过铝花岗岩岩浆的来源及其鉴别标志，指出过铝花岗岩岩浆按物质来源可分为壳源、幔源和壳幔混源三种类型，是地壳、地幔以及地壳物质与地幔物质相互混合和相互作用的结果，各种不同类型之间可能存在一种地壳源与地幔源之间的连续谱系，并简要介绍CPG和MPG两种主要过铝花岗岩的成因机制。提出了过铝花岗岩形成环境的综合判别准则，指出过铝花岗岩不仅要以形成于碰撞造山过程中的挤压性构造环境，而且可以形成于与岩石圈伸展作用相关的张性构造环境。     

华南花岗岩-火山岩成因研究的几个问题

华南花岗岩-火山岩具幕式多期次产出的特点,成因类型和形成过程错综复杂。与世界其它地区相比,华南花岗岩-火山岩演化及其成矿作用是有鲜明特色的。近半个世纪的研究,逐步认识了华南花岗岩-火山岩的多样性及其时空分布格架,初步认识到其多样性受控于不同的地壳基底物质成分、不同的构造动力学背景、不同的壳幔相互作用过程等因素。但由于华南地质的特殊性和复杂性,不少具体的成岩成矿物质来源、空间和构造背景,甚至基础地质理论问题有待解析。华南深部地质及围绕华南的构造边界条件对花岗岩-火山岩成因的制约是目前的研究薄弱环节。本文提出了与中-新生代地质有关的值得研究的几个问题,包括：（1）三条低Nd模式年龄带及A型花岗岩;（2）四条火山岩带及壳幔相互作用;（3）全岩Nd同位素和锆石Hf同位素示踪;（4）花岗岩构造地质。     

大兴安岭中南段中生代成矿物质的深部来源与背景

大兴安岭是我国北方一个重要的多金属成矿带。本文从成矿的物质来源和构造作用两方面讨论大兴安岭的成矿系统。Sr、Nd、O、Pb同位素的研究显示大兴安岭成矿物质的深部来源,大兴安岭晚中生代壳幔混熔花岗质岩石组成及其构造环境的研究,表明它们是在板内非造山的伸展环境下形成的A型花岗岩。与南岭花岗岩及其成矿作用的对比研究,将加深对大兴安岭中生代成矿特征的认识。深部构造特征也进一步印证了大兴安岭的成岩-成矿的背景。     

充分发挥纽带作用,努力提高研究水平——"中国花岗岩地质调查与研究高级研讨班"在宜昌举办

花岗岩是大陆地壳重要的物质组分 ,是壳幔相互作用和造山作用不同阶段的产物 ,是形成众多矿产的物源 ,是揭示地球深部信息的岩石探针 ,是判别地球动力学环境的主要标志。中国花岗岩类型众多 ,特色鲜明 ,时空分布广泛 ,形成环境复杂 ,在全球地质研究中具有举足轻重的地位。目前 ,国外花岗岩地质研究发展迅速 ,已成为大陆地壳生长和地球动力学研究领域不可缺少的重要内容之一。刚刚成立的中国地质调查局花岗岩地质研究室是中国地质调查局业务支撑体系的重要组成部分 ,以“综合、指导、攻关、服务”为宗旨 ,肩负着推广花岗岩地质调查与研究的新…     

青藏高原内部三条磨拉石带的确定及其构造意义

造山带地球化学研究的目标主要是为重建古板块构造格局服务,其次是探讨古造山带不同演化阶段岩石的形成、演化、变质及其所反映的大陆动力学和深部地幔过程。造山带演化分为5个阶段,各个阶段的火成岩具有不同的特征,地球化学研究的任务就是要识别出各个阶段岩石产物的特征、来源、成因和形成环境。文中着重讨论了造山带火成岩的若干地球化学问题。笔者指出：蛇绿岩主要分为岛弧拉斑玄武岩（IAT）和MORB两种,最近的研究发现,蛇绿岩中有来自富集地幔的信息。岛弧火山岩突出的地球化学特征是富集大离子亲石元素、ω（Th）＞ω（Ta）和Nb,Ta亏损,这是由于消减带物质加入的结果,本质上是一个（深源）陆壳混染的问题。花岗岩可能是幔源与壳源之间混合的连续谱系,花岗岩成因类型的控制因素主要是不同类型的源岩而不是构造环境。双峰式火山岩的成因比原先想象的要复杂,可以产于各种构造环境。文中还讨论了造山带地球化学研究方法的问题。     

青藏高原地质研究的回顾与展望

青藏高原是世界上最高最大最年青的高原,被国际地学界公认为世界上研究大陆动力学最理想的天然实验室。特提斯的形成演化及高原的隆起是青藏高原地学研究的两大主题,包含了众多引人入胜的重要科学问题。笔者对其中8个科学问题进行了回顾与展望,它们是:青藏高原的前身——特提斯的形成演化;印度-亚洲大陆碰撞;青藏高原壳幔结构与物质组成;青藏巨厚地壳的成因;青藏高原深部物质的横向流动;地幔柱;高原隆升与生长;成矿作用。     

地球内部主要层圈相互作用研究的若干进展

20世纪90年代以来，人们正在探索建立一个统一的全球动力学体系及各圈层相互作用的热、物质运动机制。通过对地核、核幔边界、过渡带、岩石圈—软流圈地幔、地幔柱理论、壳幔边界和地壳内热、物质的交换和圈层流变运动方式等进行分析，讨论了地球各圈层之间存在的热与物质的交换机制以及底侵作用、拆沉作用和岩浆部分熔融作用等壳幔相互作用过程。认为壳幔作用过程表现为一种阶段式、递进式动力学和物理化学演化过程。壳幔相互作用不仅是大陆动力学演化的主要机制，而且与深部地幔的交代及上地壳变形、造山带、盆地形成和演化之间存在耦合过程。基于壳幔热和物质相互作用的研究可以对上地幔及更深层次的地质作用过程进行限定。     

花岗岩大地构造研究的若干重要问题

宇宙星球中只有地球发育花岗质岩石及广义的花岗岩,它是大陆最主要的组成。因此,花岗岩在固体地球科学研究中具有举足轻重的意义。对此,作者提出花岗岩大地构造,其基本研究内容可概括为物理特性（构造）、物质组成（岩石地化）和年代学三大方面。文章在已有的初步论述基础上,进一步阐述了以下若干研究方面的进展、问题和发展方向:花岗岩岩石组合及其构造背景与环境厘定;花岗岩演化及其构造环境与演化（构造过程）;花岗岩变形、壳内流变及构造动力学意义;花岗岩深部物源填图与造山带及地壳生长。花岗岩大地构造是从花岗岩角度,探索解决大地构造问题,丰富大地构造研究内容,是当今地球科学学科交叉、融合发展的必要。      

壳幔作用与花岗岩成因——以中国东南沿海为例

笔者在近年来的中国东南沿海花岗岩成因研究中,注意到下地壳之下的岩石圈地幔与下地壳之间必然有着十分密切的关系,认识到壳幔作用的重要形式是发生于壳－幔接口的玄武岩浆的底侵作用,它涉及地幔对地壳在“成分”和“热”两方面的贡献。研究表明,本区底侵作用十分发育,是中国东南大陆边缘陆壳演化的重要 过程。中国东南部中生代早期形成的花岗岩多为Ｓ－型花岗岩,它们主要是板块强烈挤压和导致地壳增厚,陆壳重熔形成的岩石。而且这期大规模花岗岩浆活动是与弧后拉张、岩石圈减薄 软流圈上涌作用直接有美．早期太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲对大陆裂解起了诱导作用中国东南部晚中生代缝合带的年龄为100～11OMa,可能代表了晚中生代构造－岩浆作用由挤压,地壳增厚,陆壳重熔向扩张岩石圈减薄一双蜂式岩浆作用机制的转变年龄。     

从闪长质岩石包体角度探讨太行山——燕山造山带壳幔成矿作用

文中首次从闪长质岩包体的角度讨论了上地幔，中，下地壳成分及岩浆演化过程对成矿作用的影响，指出太行山－燕山造山带成矿作用及其区域成矿规律明显受到壳幔成矿体系的制     

华北陆块南缘金矿成矿动力学探讨

通过对华北陆块南缘小秦岭—熊耳山地区金矿与花岗岩体、控矿构造的时、空关系分析,对金矿成矿动力学过程进行了探讨,认为造山晚期伸展构造环境下的花岗岩浆活动不仅为金矿成矿作用提供了部分成矿物质,更重要的是为金矿成矿作用提供了巨大的热动力,成矿流体的形成、演化伴随着岩浆形成演化、上升侵位的全过程,具有多源性;建立了造山晚期伸展构造环境下岩浆热动力成矿模式。对区内金矿找矿方向的确定具有指导意义。     

盆地形成与演化的动力学类型及其地球动力学机制

借鉴国内外已有的盆地研究成果,在盆地分析的基础上,从岩石圈板块作用、岩石圈深部作用和岩石圈表生作用3个方面,兼顾系统性、科学性和应用性,确立了盆地新的分类原则,由此深入研究了盆地形成与演化的动力学类型,并进一步阐述了盆地形成与演化的地球动力学机制。研究结果表明:在盆地分类中,首先主要根据盆地形成的地球动力学环境如岩石圈板块作用环境、深部作用环境以及表生作用环境来划分大类;再根据盆地形成与演化的各种地质作用及其动力学过程如构造作用(伸展、挤压或剪切过程)、热力作用及重力作用进行主要类型划分;再根据盆地的基底性质和地壳类型(如陆壳、洋壳或过渡壳)以及盆地的沉积充填史和构造古地理等(如海相盆地、陆相盆地或过渡相盆地)细分亚类。盆地形成与演化的动力学类型主要包括:单一构造或热体制下盆地演化时的原型盆地类型、单一重力体制下盆地演化的原型盆地类型、多种构造-热体制下盆地演化的叠合盆地类型以及多种构造-热体制下盆地演化的残留盆地类型。在单一构造或热体制下,从板块作用或壳幔作用角度原型盆地动力学类型主要划分为:伸展盆地(陆内伸展盆地、陆间伸展盆地、大洋伸展盆地和弧后伸展盆地),挠曲盆地(弧后挠曲盆地、周缘挠曲盆地、陆内挠曲盆地),走滑盆地(走滑伸展盆地、走滑挠曲盆地)以及克拉通盆地(克拉通退缩盆地、克拉通扩展盆地和克拉通迁移盆地);单一重力体制下原型盆地动力学类型有负载盆地和撞击盆地;多种构造-热体制下的叠合盆地动力学类型有叠加盆地和复合盆地;多种构造-热体制下盆地演化的残留盆地动力学类型有伸展隆起下局部沉降引起的残留盆地、推覆褶皱隆起引起的残留盆地、俯冲至局部碰撞引起的残留盆地及周边抬升隆起引起的残留盆地。关于盆地形成与演化的地球动力学机制包括:岩石圈的板块作用机制,岩石圈的深部作用机制以及岩石圈的表生作用机制。岩石圈的板块作用机制包括板块伸展、挤压和剪切作用;岩石圈的深部作用机制包括软流圈与超级地幔柱对岩石圈的作用,尤其是壳幔作用;岩石圈的表生作用机制也很重要,包括盆地的重力作用、大气作用、海洋作用和生物作用。通过本文的研究,可以为研究整个岩石圈演化、壳幔作用、地球动力学过程以及成藏成矿机制奠定重要理论基础;同时,对于沉积盆地矿产资源、能源资源、水资源勘探和开发,以及灾害防治和环境保护也具有重要应用价值。     

玄武岩在研究岩石圈深部过程及构造背景中的应用

玄武岩在反演地幔物质成分、分析构造环境和岩石圈的深部动力学研究中具有重要意义。系统地综述了玄武岩的成因和岩浆源区性质、利用玄武岩判别地幔类型、玄武质岩浆的演化与大陆动力学关系，以及判别构造环境等方面研究的现状。阐述了研究中存在的问题，提出了今后的研究和发展方向，认为玄武岩研究应在大陆动力学研究中扮演重要角色。     

花岗岩浆形成定位机制的思考与研究进展

花岗岩(广义)是陆壳的标志,也是地球岩石圈区别于其它行星岩石圈的标志。文章介绍了行星探测和大洋调查等方面的成果对花岗岩形成的地质约束:行星从岩浆表壳向岩石表壳转换过程以及现代地幔过程,均没有产生有规模意义的花岗岩;花岗岩及其所标志的陆壳,应是星球出现水圈和沉积岩之后的产物;花岗岩在地球岩石圈二维空间上的平均生长速率,大约为485×10~3km~2/Myr;岩浆主要来自地壳岩石的部分熔融(深熔)。在此基础上,文章介绍了深熔作用方面的研究进展,讨论了部分熔融岩石的流变行为与其内熔体比的关系,并比较了岩浆侵入模型与岩浆对流模型在解释花岗岩形成定位机制方面的异同。侵入模型的困难之一来自岩体与源区分离。由于源区位于岩体下方且远离岩体,因而是不可观察的,除非岩体及其与源区之间的岩石因风化或构造被剥蚀殆尽。文章最后介绍了"深熔-对流"模型的研究进展。该模型认为"源区"与"定位区间"是统一的,当"源区"岩石的熔体比例超过流变学的临界熔体比,岩石转变为"脏"岩浆;"脏"岩浆层内的重力分异诱发热对流,后者引起"顶蚀作用",导致重熔界面(MI)或固-液转换界面(SLT)不断向上移动和岩浆层的逐渐增厚。基本认识是:熔区内的热对流是深熔作用能够形成大规模花岗岩浆的必要条件;没有对流,陆壳岩石的部分熔融只能产生混合岩,不能产生岩基规模的花岗岩。     

近代花岗岩研究的回顾

近代花岗岩实验和地球化学的研究使花岗岩研究走向一个最终成因和在地构造环境变迁结合的动力学方向。