湘东南玄武质岩石地球化学特征及构造环境

湖南东南部是我国大规模钨，锡，锑及铅锌，稀有，稀土元素矿床集中区，其控矿构造环境倍受人们关注。幔源暗色岩系是深构造环境的产物，其地球化学特征是了解构造环境的有效途径。湘东南玄武质岩石包括碱性玄武岩和拉斑玄武岩两个系列，以碱性玄武岩系列为主。玄武质岩石稀土元素总量较高，无负铕异常，为轻稀土富集的右倾型。稀土元素反映岩浆形成主要受部分熔融作用控制。岩石形成于大陆拉张构造环境。微量元素具有明显OIB型分布特征，地壳混染程度很低，具有富集地幔特征。岩石地球化学，同位素地球化学和地球物理研究表明，软流圈地幔上涌并交代岩石圈地幔，形成以宁远－道县为中心的热地幔柱构造。该热幔柱构造控制该区的成岩，成矿作用。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。     

阿尔金山东段喀腊大湾中基性火山岩岩石地球化学特征及成因探讨

新疆阿尔金山东段喀腊大湾地区位于北东向阿尔金走滑断裂北侧与东西向阿尔金北缘断裂所夹持的区域,区内发育一套火山沉积岩系。对其中中基性火山岩进行较为系统的岩石地球化学研究,结果显示为LREE微弱富集型和部分平坦型两种稀土配分曲线型式,为岛弧型火山岩; 微量元素的Zr/Nb、Nb/Ta以及Zr/Hf比值分析等地球化学特征表明本区经受了地壳物质的混染作用,火山岩的La-La/Sm投影显示为部分熔融和分离结晶共同作用产生的; Hf-Tu-Ta和TFeO-Na₂O+K₂O-Mg的构造环境投图显示本区火山岩主要为拉斑系列的火山弧玄武岩,推测本区早古生代为板块俯冲带上盘的岛弧环境,玄武岩类以幔源为主。      

西秦岭丹凤群变质火山岩的地质地球化学特征及其成矿环境初探

位于西秦岭褶断带的甘肃省两当县太阳寺一带金及多金属矿床的规模已达大型。丹凤群是该矿床的重要的含金、银、铅岩系。其火山岩以基性玄武岩为主,另有部分中性安山岩及少量的酸性流纹岩,具有从基性-中性-酸性的岛弧火山岩的演化模式。变玄武岩表现出岛弧拉斑玄武岩特有的富Al^₂O₃、贫TiO₂的特征。构造环境图解表明,这些玄武岩多为岛弧拉斑玄武岩,微量元素特征与Condie1982年给出的岛弧拉斑玄武岩相似,微量元素投点也多落入岛弧玄武岩区。稀土含量特征及球粒陨石标准化模式与岛弧拉斑玄武岩的特征相似,W(∑REE)值高,且富轻稀土,稀土配分模式为右倾型。岩石组合、岩石化学及地球化学特 征指示其为早古生代不成熟的岛弧环境。大规模的火山活动形成了太阳寺一带原始地壳和初始矿源层,后经断裂改造,含矿热液活化转移,使成矿物质进一步富集成矿。     

辽宁清原变质镁铁质火山岩Sm－Nd同位素年龄及其地质意义

在辽宁清原浑南群变质镁铁质火山岩中首次获得的Ｓｍ－Ｎｄ全岩等时线年龄为３０１８±１１０Ｍａ，证实了本区中太古代表壳岩的存在。浑南群为高角闪岩相至麻粒岩相。变质镁铁质火山岩的原岩相当于ＴＨ１型拉斑玄武岩，稀土配分为轻稀土亏损型模式。岩石的εＮｄ（ｔ）值为＋０．１９±０．１７，物源来自亏损相对较小的地幔。     

冀西北高压麻粒岩带构造环境的再思考

在崇礼岛弧型绿岩带与怀安古陆块之间,从怀安大虎沟,经宣化大东沟至赤城沤麻坑发育一条大体呈东西走向并向南倾斜的板状高压麻粒岩带。其中轻稀土亏损的洋中脊型拉斑玄武岩（ＴＨ１） 的存在显示部分洋壳残片的可能卷入。变质条件（８５０ ～９００ ℃,１３ ～１４ＧＰａ） 表明它属于俯冲杂岩。同时比怀安陆块（２ ９００ Ｍａ） 显著年轻的模式年龄（２ ７００ ～２ ６００ Ｍａ） 证明了它的增生性质。从综合地球化学、变质作用和年代学资料来看,它们不属于连续下地壳剖面的最下部,而更可能是新太古代侧向增生的弧后混杂岩带。     

东天山企鹅山群火山岩地球化学特征及其地质意义

根据主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学研究结果,觉罗塔格构造带中企鹅山群火山岩企鹅山群火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩,拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩均具有高铝、低钛和相对富集轻稀土元素（LREE）、大离子亲石元素的特征,与典型的岛弧玄武岩相似。钙碱性玄武岩具有显著的Eu的负异常,其不相容元素含量显著高于拉斑玄武岩,在La/Sm-La图解中,钙碱性玄武岩为结晶分异作用的产物,拉斑玄武岩则为平衡部分熔融的产物。Sr-Nd同位素特征表明企鹅山群火山岩源自亏损地幔。在玄武岩构造环境判别图中样品均落入岛弧玄武岩范围内。通过综合该区岩石组合特征、地球化学特征、地球物理特征,认为企鹅山群为康古尔洋壳向北俯冲在大南湖岛弧南侧形成的石炭纪岛弧火山岩。     

东天山中段不同构造环境火山岩地球化学特征

东天山中段分布有阿齐山岛弧区（Ⅱ＿２）安山岩类和海沟区（Ⅱ＿１）混杂岩带玄武岩类火山岩，不同构造环境形成的火山岩各自具有与其环境相对应的地球化学特征。在常量元素、微量元素及稀土元素特征方面，它们可与世界上典型构造环境区形成的火山岩相对比。从地球化学特征发现，Ⅱ＿２区火山岩主要与早石炭世吐鲁番洋壳向塔里木陆壳俯冲有关，形成了Ⅱ＿２区钙碱性安山质火山岩。Ⅱ＿１区混杂岩带内呈洋壳残片产出的玄武岩类与吐鲁番洋盆的扩张有成因联系，岩石属于大洋拉斑玄武岩类。     

西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境

西天山昭苏北部早石炭纪大哈拉军山组火山岩由碱性橄榄玄武岩和少量的拉斑玄武岩组成。火山岩TiO2（1．10～1．99％）和P2O5（0．22～0．70％）含量较高，富集大离子亲石元素（Rb，Ba，K）并强烈亏损高场强元素（Nb，Ta，Ti）（（Nb／La）N=0．20～0．36），轻重稀土分异，其地球化学特征总体上与美国盆岭地区新生代（中新世中期之前）火山岩以及中美洲和南美洲的弧后“过渡型”基性火山岩相似，但与典型火山弧岩浆岩有些不同。大量元古代继承锆石的出现以及主量、微量元素和Nd同位素地球化学特征均表明火山岩经历了相当程度的结晶分异和陆壳混染（AFC）。与碱性玄武岩相比，拉斑玄武岩的SiO2含量和K2O／Na2O比值较高，而εNd（t），MgO和Mg^#值较低，可能由碱性玄武岩浆经AFC演化形成。碱性橄榄玄武岩中含富Fe，Ti贫Si的火山岩夹层（Fe-Ti玄武岩），是碱性玄武质岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分异的产物。火山岩的元素地球化学特征指示岩浆源区可能为俯冲流体交代富集的岩石圈地幔，然而，Fe-Ti玄武岩的出现以及地球化学特征随时间的规律性变化均指示它们形成于拉张的构造环境。我们提出，昭苏北部大哈拉军山组火山岩可能形成于具有元古代陆壳基底的活动大陆边缘弧后拉张环境。这一认识与前人提出的大哈拉军山组火山岩为地幔柱活动影响的大陆裂谷岩浆岩的认识有所不同。     

北山石炭纪-二叠纪火山岩成因及构造背景

北山古生代火山岩尤其是石炭纪-二叠纪火山岩的形成环境及成因备受学者关注且长期以来存在争议。本文收集了近年来发表的关于北山石炭纪-二叠纪火山岩研究的地球化学数据,岩石地球化学特征显示北山石炭纪玄武岩主要为安山玄武岩,属拉斑系列,二叠纪火山岩主要为安山玄武岩和亚碱性玄武岩,落入拉斑系列及过渡区;石炭纪玄武岩和二叠纪玄武岩均具有LREE富集的球粒陨石标准化稀土元素配分模式,轻重稀土元素分馏程度均较低。在微量元素蛛网图上,石炭纪-二叠纪遭受地壳混染的玄武岩呈现出明显的Nb-Ta亏损和微弱的Ti亏损特征,而未遭受地壳混染作用的绝大多数石炭纪-二叠纪玄武岩主要呈现出与OIB相似的"隆起"状不相容元素标准化配分模式。岩石成因分析认为,石炭纪-二叠纪玄武质岩浆可能主要来源于地幔柱,部分石炭纪-二叠纪玄武岩在形成演化过程中遭受了明显的大陆地壳混染作用,导致其出现十分相似于岛弧或活动大陆边缘的地球化学特征。结合区域构造演化分析及构造环境判别,认为石炭纪-二叠纪玄武岩均形成于大陆板内环境。     

长江中下游中生代花岗岩类源区的壳—壳混源性质

长江中下游地区中生代花岗岩类形成于大别造山带碰撞后岩石圈物质的调整演化过程。Ｓｒ、Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成数据表明，早、晚阶段花岗岩类具有相似的壳－壳混合源区性质，其主要源岩端员可能分别相当于以大别杂岩为代表的深变质岩系和中、新元古界底侵（ｕｎｄｅｒｐｌａｔｉｎｇ）基性物质与部分古元古界沉积－火山－侵入岩系组成的扬子陆块下地壳岩石。这两种成分不同的下地壳物质在这里呈指状穿插体结构。长江中下游地区下地壳在碰撞造山过程中曾是大别地块与扬子地块之间的深部构造混杂带。本文主要根据各类已有的Ｓｒ、Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成资料讨论花岗岩类的源区性质问题     

下地壳流变层对青藏高原及其周边大尺度地貌的制约

以下地壳流变层的变形为切入点,结合青藏高原的构造演化、区域走滑断裂的发育性质和高原南部地区的地球物理资料,介绍了下地壳流变层物质向东和北东流动的特性,探讨了青藏高原及其周边地区地貌形态形成的深部地质过程和下地壳流变层在这一过程中的制约作用,并对塔里木地块、鄂尔多斯地块、四川地块的旋转和柴达木盆地自新生代以来迅速抬升的现象做出了新的解释.     

皖中下地壳重熔型花岗岩类

安徽中部沿江地区北缘分布有洪镇、管店和滁县三个花岗岩类侵入体，各种岩石化学参数表明它们属于Ｉ型或同熔系列花岗岩类。但是，其Ｎｄ、Ｓｒ、Ｐｂ、Ｏ同位素比值均低，表明它们是古老麻粒岩相下地壳重熔的产物。这类花岗岩在已有的成因分类中未单独划出。     

Seismic lamination and anisotropy of the Lower Continental Crust

Seismic lamination in the lower crust associated with marked anisotropy has been observed at various locations. Three of these locations were investigated by specially designed experiments in the near vertical and in the wide-angle range, that is the Urach and the Black Forrest area, both belonging to the Moldanubian, a collapsed Variscan terrane in southern Germany, and in the Donbas Basin, a rift inside the East European (Ukrainian) craton. In these three cases, a firm relationship between lower crust seismic lamination and anisotropy is found. There are more cases of lower-crustal lamination and anisotropy, e.g. from the Basin and Range province (western US) and from central Tibet, not revealed by seismic wide-angle measurements, but by teleseismic receiver function studies with a P–S conversion at the Moho. Other cases of lamination and anisotropy are from exhumed lower crustal rocks in Calabria (southern Italy), and Val Sesia and Val Strona (Ivrea area, Northern Italy). We demonstrate that rocks in the lower continental crust, apart from differing in composition, differ from the upper mantle both in terms of seismic lamination (observed in the near-vertical range) and in the type of anisotropy. Compared to upper mantle rocks exhibiting mainly orthorhombic symmetry, the symmetry of the rocks constituting the lower crust is either axial or orthorhombic and basically a result of preferred crystallographic orientation of major minerals (biotite, muscovite, hornblende). We argue that the generation of seismic lamination and anisotropy in the lower crust is a consequence of the same tectonic process, that is, ductile deformation in a warm and low-viscosity lower crust. This process takes place preferably in areas of extension. Heterogeneous rock units are formed that are generally felsic in composition, but that contain intercalations of mafic intrusions. The latter have acted as heat sources and provide the necessary seismic impedance contrasts. The observed seismic anisotropy is attributed to lattice preferred orientation (LPO) of major minerals, in particular of mica and hornblende, but also of olivine. A transversely isotropic symmetry system, such as expected for sub-horizontal layering, is found in only half of the field studies. Azimuthal anisotropy is encountered in the rest of the cases. This indicates differences in the horizontal components of tectonic strain, which finally give rise to differences in the evolution of the rock fabric.     

Lower Devonian Redeposited Serpentinite-Clastic Weathering Crust,Southern Urals

The structure and problems of origin of Lower Devonian breccia-conglomerates of the Sakmara–Voznesensk zone, southern Urals are considered. It was revealed that the breccia-conglomerates are composed of carbonatized serpentinite clasts and formed in a marine basin at the foothill of a relatively steep slope of a rather intensely dissected land. Clastic material of the breccia-conglomerates was mainly derived from carbonate weathering crusts of serpentinized ultramafic rocks.     

太古宙下部地壳流体研究现状

太古宙下部地壳流体的研究对于阐明麻粒岩相变质作用成因及深成地质作用过程具有重要意义。下部地壳流体的性状，成因，运移方式及其与麻粒岩相变质作用成因联系等方面取得了一定的研究成果。采取流体包裹体研究与脱水变质反应平衡热力学计算，矿物对地质温压计估算等相结合的方法才能获得更可信的结果，实验研究是今后重要的发展方向。     

青藏高原及周边地区下地壳地球物理异常及成因

青藏高原及周边地区下地壳普遍发育电性高导层、波速低速层和热流密度值异常区.下地壳电性结构和速度结构明显具有纵向分层和横向分块的特点,其热流密度值具有明显的南北条带性和东西分块性.下地壳高导层、低速层和热流密度值异常区与青藏高原及周边地区各构造单元有一定的匹配性,异常区的形成与青藏高原和周边盆地耦合过程中下地壳岩石的热软化以及韧性流动有关.下地壳层流是下地壳岩石热软化和韧性流动的结果,青藏高原的隆升是层流作用的表现,目前层流作用的动力来源于恒河盆地下地壳,层流方向由恒河盆地流入青藏高原.     

南沙西南部下地壳高速层成因

高速层成因的争议限制了对南海深部结构、构造演化以及南海完整演化历史的认识.运用Oasis Montaj软件对穿越南沙西南部的最新地震测线进行重震联合反演,分析莫霍面起伏、地壳厚度及高速层的分布,计算全壳伸展因子和现今高速层的温度、识别火山时代,并探讨高速层的成因.南薇西盆地和礼乐盆地区伸展因子为1.5~4.0,未达到蛇纹石发育条件;南沙海槽区伸展因子大,最大为11.2,海水可通过深大断裂下渗与橄榄岩反应生成蛇纹石,高速层处温度低于蛇纹石稳定温度;通过地震剖面确定火山在南海停止扩张之后形成.研究结果表明,南沙西南部高速层按成因分为两类,南薇西盆地和礼乐盆地区为南海扩张停止后火山喷发残余的岩浆,而南沙海槽盆地区为早期橄榄岩的蛇纹石化与南海停止扩张后岩浆的混合体.      

地表剥蚀、下地壳流变与造山作用研究进展

岩石圈的流变特性研究已经成为固体地球科学研究中的重要领域,是地球科学新理论、新观点的重要渊源。最近的研究表明,下地壳普遍存在的韧性流是造山作用的重要制约因素。在下地壳物质层流变作用机制的调节下,地表剥蚀作用并不仅仅是传统意义上地表夷平的因素,它还能打破地壳动力学和热力学平衡,引起地壳内物质和结构的重置,进而促成山脉的加剧隆升;地表剥蚀作用的强度既受控于造山带的抬升,也受制于地球外圈层(大气圈、水圈、生物圈)。以天山山脉和喜马拉雅山山脉的隆起、喜马拉雅山山脉的变质作用以及相关的构造活动为例,说明在造山过程中,尽管传统意义上的造山作用与地球内部动力过程,即构造作用有密切联系,但是与构造运动的时空尺度不同,地表剥蚀作用也能够在相对较小的时空尺度内,通过影响和控制造山带下地壳的韧性流动,成为地壳抬升和造山带构造演化的重要动力因素。对地壳的流变特性和变质变形研究是当前地球系统科学研究的一个重要切入点。