青藏高原羌塘中部变玄武岩锆石SHRIMP年代学及Nd-Pb同位素特征

羌塘中部双湖地区齐陇乌如沟出露一套面积较小的变质基性岩,岩性为变玄武岩和含石榴石斜长角闪岩,通过SHRIMP分析获得该变玄武岩的锆石U/Pb年龄为(463.3±4.7)Ma,表明该火山岩的形成时代为中奥陶世.该年龄值与羌塘地块桃形湖和果干加年山蛇绿岩中的变质基性岩一致.该套火山岩具有与N-MORB相似的地球化学特征,推测其可能为蛇绿岩的组分,代表了原特提斯洋消亡的残迹,说明原特提斯洋盆在龙木错-双湖缝合带的形成时代最早可以追溯到中奥陶世.同位素地球化学研究表明,岩浆源区具有亏损地幔(DM)和富集地幔(EMII)地幔端元的混合特征并具有Dupal异常,而Dupal异常与雅鲁藏布江缝合带所代表的新特提斯洋、昌宁-孟连缝合带所代表的古特提斯洋及三江地区古特提斯洋Dupal异常相似,说明它们继承了原特提斯洋地幔域的属性,龙木错-双湖缝合带可能代表了冈瓦纳大陆的北界.     

辽宁金伯利岩变基性岩石捕虏体地球化学及锆石年代学: 示踪华北下地壳早期演化

辽宁复县古生代金伯利岩中的变基性岩石捕虏体主要为石榴石麻粒岩, 少量的辉石角闪岩、变辉长岩和辉石正长岩. 它们的SiO₂含量在47.3%~49.9%间. 石榴石麻粒岩多为中、粗粒变晶结构并呈三联点接触, 具石榴石+斜长石+辉石+条纹长石±金云母的矿物组合. 辉石角闪岩的矿物组合为斜长石+辉石+角闪石±条纹长石, 具744~821℃和0.76~0.88 GPa的平衡温度和压力条件. 石榴石麻粒岩来源于辉石角闪岩之下, 相当于>29 km下地壳深度, 石榴石麻粒岩的化学组成相当于钙碱性玄武岩, 具非常宽的Ni(133×10^−6~840×10^−6), 和Nb/Y(0.12~1.85)、Nb/U(3.51~53.86)和Ta/U(0.38~2.48). 辉石角闪岩和辉石正长岩组成上相当于碱性玄武岩. 它们被认为是底侵基性岩浆(结晶分异和未结晶分异)物质与古老地壳组分混染并经变质作用的产物, 并部分受到金伯利岩浆的影响. 变辉长岩锆石协和的表面年龄(2610~2580 Ma)以及石榴石麻粒岩、辉石角闪岩锆石近协和的上交点年龄(2578~2538 Ma), 说明它们是目前所知华北地块深部地壳最古老的捕虏体样品. 这些年龄记录着华北东部统一陆块形成事件, 即新太古代(2.6~2.5 Ga)是华北地块重要的陆壳生长期. 石榴石麻粒岩下交点年龄(1853 Ma)记录着早元古代的一次重要构造-热事件. 该事件可能与华北东、西部地块的碰撞作用以及华北克拉通的最后拼合(1.8 Ga)有关.     

西大别浒湾面理化含榴花岗岩变形特征与锆石SHRIMP定年

面理化含榴花岗岩是大别－苏鲁中生代碰撞造山带内大面积出露的一类特殊岩石类型,它一般与高压超高压变质岩共生．当前研究对该类岩石的成因、构造演化及与超高压变质岩关系等存在不同认识．选择西大别北缘浒湾高压变质单元中的面理化花岗岩岩体进行锆石SHRIMP定年与构造变形特征分析．测年结果表明,岩体的锆石SHRIMP年龄为（762±15）Ma（MSWD=1．7）,代表了岩体侵位结晶年龄,表明岩体形成于新元古代中晚期．野外观测与显微构造分析显示,浒湾岩体自侵位后经历多期构造变形．早期变形表现为残留面理（S1）构成的片内无根褶皱,主体变形表现为向北中等倾斜的透入性片麻理（S2）和韧性剪切变形,这是岩体在NNE向SSW的近南北向挤压作用下与围岩共同变形的结果,代表了浒湾高压单元在印支期向南逆冲的构造特征．晚三叠世后,岩体发育向南逆冲的脆性断层和向北正向滑动的断层,代表了浅层次伸展引张的构造体制．     

基于地震活动特征的鄂尔多斯西缘现今构造变形模式的限定

文中针对1990—2018年间发生在鄂尔多斯西缘的地震事件,采用双差定位法获得其中4 417个事件(M≥1. 0)的精确定位结果;利用CAP方法求解了54个地震(M≥3. 5)的震源机制解,并收集了15个前人获取的震源机制结果,综合研究了区域内地震事件的空间分布规律、主要活动断裂的深部几何结构和区域构造应力场特征。小震精定位结果揭示M≥3. 5地震震中位于主要活动断裂的边缘,刻画出较为清晰的断裂几何学特征。震源机制解反映海原断裂、香山-天景山断裂和烟筒山断裂以压扭性质为主;黄河断裂以伸展为主;西秦岭断裂表现为压扭性质。综合小震精定位和震源机制解结果,并结合研究区内已发表的活动构造和地球物理资料,证实了鄂尔多斯西缘受青藏高原、阿拉善和鄂尔多斯3个地块的共同作用,表现出不同的构造变形模式,同时活动断裂之间的次级块体也存在明显的运动差异。香山-天景山断裂以南的区域自第四纪早期整体向SEE运动,而银川盆地以及黄河断裂东缘的块体向SE运动。     

喜马拉雅造山带地壳深熔作用: 来自聂拉木群混合岩的地球化学和年代学证据

高喜马拉雅结晶岩系中存在的混合岩化现象是地壳深熔作用的结果. 广泛发育于高喜马拉雅结晶岩系中的混合岩(称为高喜马拉雅混合岩)为研究地壳深熔过程及其与喜马拉雅淡色花岗岩(简称为淡色花岗岩)的成因联系, 为探讨地壳深熔在碰撞造山后地壳演化中的作用提供了重要的线索. 目前对于混合岩与淡色花岗岩的形成是否存在成因关联, 混合岩与深部断裂构造的形成和发展之间的关系问题, 在认识上存在分歧. 缺乏该混合岩形成的直接年代学资料是产生分歧的重要原因之一. 对高喜马拉雅结晶岩系中的混合岩的3个基本组成单元——中色体、浅色体和暗色体进行了详细的地球化学研究; 对其中的浅色体进行了K-Ar年代学研究. 结果表明Ⅰ-类浅色体的形成年龄约为23 Ma. 该年龄与喜马拉雅主中央断层开始活动的时代一致或略早于其形成时代, 显示地壳深熔在主中央断层的形成中可能起着关键的作用. Ⅱ-类浅色体的形成年龄与淡色花岗岩的形成时代一致, 从年代学上为淡色花岗岩与混合岩中浅色体的成因联系提供了新的约束. 本次研究在聂拉木地区获得了6.23 Ma浅色体形成年龄, 这是目前在高喜马拉雅中段获得的最年轻的淡色花岗岩岩浆活动的证据.     

青藏高原东缘变形机制的讨论: 来自数值模拟结果的限定

青藏高原东缘的地壳结构是两种主流青藏高原隆升模式争辩的焦点之一.中下地壳流曾经被认为是高原东缘隆升的主要构造驱动力,但是中上地壳之间低阻低速层的发现及其与2008 MS8.0汶川地震良好的对应关系表明,高原东缘具有向东刚性挤出的可能性.然而大部分关于龙门山断裂的数值模拟仍建立在下地壳流的基础上,仅将低阻低速层作为断裂的延续或是弱化地壳物性参数的软弱层,而非能够控制块体滑动的"解耦层",也没有考虑到刚性块体变形中的断裂相互作用.本文建立了包含相互平行的龙门山断裂与龙日坝断裂的刚性上地壳模型,用极薄的低阻低速层作为块体滑动的解耦带,采用速率相关的非线性摩擦接触有限元方法,基于R最小策略控制时间步长,计算了在仅有侧向挤压力作用下,低阻低速层对青藏高原东缘的刚性块体变形和断裂活动的作用.计算结果显示,低阻低速层控制了刚性块体的垂直变形和水平变形分布特征.在侧向挤压力的持续作用下,在低阻低速层控制下的巴颜喀拉块体能够快速隆升,而缺乏低阻低速层的四川盆地隆升速度和隆升量均极小,隆升差异集中在龙门山断裂附近,使其发生应力积累乃至破裂.龙日坝断裂被两侧的刚性次级块体挟持着一起向南东方向运动,但该断裂的走滑运动分解了绝大部分施加在块体边界上的走滑量,使得相邻的龙门山次级块体的走滑分量遽然减少,也使得龙门山断裂表现出以逆冲为主,兼有少量走滑的运动性质.本文所得的这些计算结果显示了在缺乏中下地壳流,仅在低阻低速层解耦下刚性块体隆升过程及相关断裂活动,提供了青藏高原东缘刚性块体挤出的可行性,为青藏高原东缘隆升机制的研究讨论提供了重要依据.     

覆岩变形破坏电阻率响应特征的模拟实验研究

地下采矿活动引起上覆岩层移动变形和破坏,对覆岩变形破坏进行监测,可以为采矿设计和安全生产提供可靠的技术保障. 本文从对应于实际地层介质的相似材料物理模型实验出发,探讨了模拟实验的相似条件和可行性,进行了采矿活动不同时期覆岩电阻率特征变化的动态测试,结合实验数据进行反演计算,最后获得覆岩变形破坏与电阻率变化的响应关系. 实验结果表明,覆岩变形和破坏必然造成地层介质电性特征的变化,不同破坏带的破坏程度不同,电阻率变化响应特征不一样,两者是一一对应的. 利用电阻率方法监测覆岩变形和破坏是完全可行的.     

覆岩变形破坏电阻率响应特征的模拟实验研究

地下采矿活动引起上覆岩层移动变形和破坏 ,对覆岩变形破坏进行监测 ,可以为采矿设计和安全生产提供可靠的技术保障 .本文从对应于实际地层介质的相似材料物理模型实验出发 ,探讨了模拟实验的相似条件和可行性 ,进行了采矿活动不同时期覆岩电阻率特征变化的动态测试 ,结合实验数据进行反演计算 ,最后获得覆岩变形破坏与电阻率变化的响应关系 .实验结果表明 ,覆岩变形和破坏必然造成地层介质电性特征的变化 ,不同破坏带的破坏程度不同 ,电阻率变化响应特征不一样 ,两者是一一对应的 .利用电阻率方法监测覆岩变形和破坏是完全可行的 .     

青藏高原羌塘中部中奥陶世变质堆晶辉长岩锆石SHRIMP年代学及Hf同位素特征

藏北羌塘桃形湖地区出露有一套变质基性岩,主要岩石类型有变质超基性岩、变质堆晶辉长岩、变质辉长岩(辉绿岩)、变质玄武岩和斜长花岗岩等,局部可见有残留的堆晶(层状)结构.变质堆晶辉长岩的锆石SHRIMP定年和Hf同位素研究表明其时代为(467±4)Ma,这是目前羌塘地区时代最老、最可靠的岩浆岩年龄.变质堆晶辉长岩锆石176Hf/177Hf比值介于0.282615～0.282657之间,εHf(t)加权平均值为5.02±0.28,反映其岩浆源区为亏损型地幔.变质基性岩地球化学特征与大洋中脊玄武岩类似,它很可能是古洋壳的残片.桃形湖变质基性岩代表羌塘中央隆起地区早古生代蛇绿岩残片.     

华北桑干地区大规模麻粒岩相变质作用的时代: 锆石U-Pb年代学

对桑干地区麻粒岩相变质沉积岩系(孔兹岩系)中变质和未变质侵入体进行锆石U-Pb年代学研究, 获得变质花岗岩、变质闪长岩锆石U-Pb年龄分别为2005±9 Ma和1921±1 Ma, 它们代表岩浆结晶年龄. 另外测得未变质粗粒石榴石花岗岩锆石U-Pb年龄1892±10 Ma. 据此, 麻粒岩相变质作用时代应该晚于闪长岩的侵入年龄(1921 Ma), 略早于粗粒石榴石花岗岩的形成年代. 结合已有的年龄资料提出, 桑干地区发育的孔兹岩系、片麻岩地体和高压基性麻粒岩, 它们的麻粒岩相变质作用都发生在早元古代末. 这一时代是华北克拉通碰撞拼合的时代.     

北大别饶拔寨退变质榴辉岩的地球化学特征

北大别饶拔寨退变质榴辉岩贫Na2O，K2O。微量元素MORB标准化图中富集部分大离子亲石元素(Rb，Ba)，其它元素分馏小，无明显的Nb，Ta等负异常。稀土总量低，轻稀土亏损到轻度富集，无明显的Eu异常。这些特征反映其原岩为大洋拉斑玄武岩。北大别可能是扬子俯冲板块的北缘。     

粤北存在早侏罗世的岩浆活动——来自霞岚杂岩SHRIMP锆石U-Pb年代学的证据

报道了粤北梅州地区霞岚杂岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄,花岗岩(196±2)Ma,辉长岩(195±1)Ma,为中国东南部缺少200~180Ma期间的岩浆岩报道增添了新资料,又表明了滨太平洋构造域至少在195Ma左右已经开始作用于中国东南部.野外揭露的新鲜露头上,辉长岩与花岗岩之间有岩浆部分混合作用现象.辉长岩局部发育20~30cm的细粒边,从辉长岩往花岗岩方向逐渐变细;花岗岩中发育大量暗色细粒-微粒闪长质岩浆包体,形态多样、大小不一,边部有暗色矿物集中现象,部分界线呈截然、模糊或过渡关系;包体中出现针状磷灰石;辉长岩类与花岗质岩石的稀土配分模式基本一致,其微量元素特征也具有明显的一致性;二者年龄十分接近,且基性岩略晚于花岗岩形成.这些特征均表明,早侏罗世基性岩浆注入引起了深部陆壳物质的熔融,并形成了酸性岩浆,然后二者发生混合产生了霞岚杂岩.     

粤北存在早侏罗世的岩浆活动——来自霞岚杂岩SHRIMP锆石U-Pb年代学的证据

报道了粤北梅州地区霞岚杂岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄,花岗岩（196±2）Ma,辉长岩（195±1）Ma,为中国东南部缺少200～180Ma期间的岩浆岩报道增添了新资料,又表明了滨太平洋构造域至少在195Ma左右已经开始作用于中国东南部．野外揭露的新鲜露头上,辉长岩与花岗岩之间有岩浆部分混合作用现象．辉长岩局部发育20～30cm的细粒边,从辉长岩往花岗岩方向逐渐变细;花岗岩中发育大量暗色细粒．微粒闪长质岩浆包体,形态多样、大小不一,边部有暗色矿物集中现象,部分界线呈截然、模糊或过渡关系：包体中出现针状磷灰石;辉长岩类与花岗质岩石的稀土配分模式基本一致,其微量元素特征也具有明显的一致性;二者年龄十分接近,且基性岩略晚于花岗岩形成。这些特征均表明,早侏罗世基性岩浆注入引起了深部陆壳物质的熔融,并形成了酸性岩浆,然后二者发生混合产生了霞岚杂岩．     

覆岩变形破环电阻率响应特征的模拟实验研究

地下采矿活动引起上覆岩层变形和破坏,对覆岩形破坏进行监测,可以为采矿和安全生产提供可靠的技术保障。本文从对应于实际地层介质的相似材料物理模型实验出发,探讨了模拟实验的相似条件和可行性,进行了采矿活动不同时期覆岩电阻率特征变化的动态测试,结合实验数据进行反演计算,最后获得覆岩变形破坏与电阻率变化的影应关系。实验结果表明,覆岩变形和破坏必然造成地层介质电性特征的变化,不同破坏带的破坏程度不同,电阻率变     

从锆石SHRIMP年龄及岩石地球化学特征论四川冕宁康定杂岩的成因

通过对四川冕宁沙坝地区出露的康定杂岩中基性、中性、酸性岩的岩石学、微量元素地球化学、锆石的阴极发光结构观察与SHRIMP(灵敏高分辨离子探针)U-Pb年代学多方面的系统研究, 确定杂岩体中锆石具岩浆成因特征. 锆石主体结晶于721~773 Ma; 杂岩体中含有古元古代早期到晚期的陆壳残留锆石, 所测最老年龄为2468 Ma, 可能代表扬子陆块的基底. 岩石结晶后在古生代、中生代的变质改造事件中形成锆石的增生边及新生颗粒. 岩石均具Nb, Ta和 HREE亏损, 为钙碱性系列的岩石组合, 可能形成于岛弧或底侵环境.     

华北克拉通北缘姚家庄过钾质超镁铁岩-正长岩杂岩体的锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学特征

姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体是华北克拉通北缘晚三叠世碱性岩带的代表性岩体之一.本文通过对该岩体细致的年代学、岩石学、矿物学和地球化学研究,对岩浆体系性质、岩石成因和地幔源区性质等进行了探讨,这对该碱性岩浆岩带的起源和构造背景提供了新的限制.岩体由堆晶超镁铁岩、辉石正长岩和伟晶正长岩三大类岩石组成.其中正长岩的锆石U-Pb年龄为209Ma.透辉石-普通辉石、黑云母和透长石-正长石是主要组成矿物,其次为磷灰石和磁铁矿.岩体富集LILE和LREE,亏损HFSE和HREE,初始87Sr/86Sr=0.7057～0.7061,εNd(t)=?9.4～?11.4.矿物学和地球化学数据表明姚家庄杂岩体的母岩浆为SiO2不饱和的过钾质碱性岩,富CaO,富P2O5,H2O和CO2等流体,高氧逸度,高温;源区为富含金云母-单斜辉石的富集岩石圈地幔,位于石榴石稳定区(>80km);此性质的地幔曾经历来自蚀变俯冲板片熔/流体的交代作用.岩浆在侵位过程中受到了少量古老TTG片麻岩的混染.姚家庄杂岩体的发育,指示晚三叠世时,华北克拉通北缘已进入了被破坏大陆边缘的强烈伸展演化阶段.     

西秦岭天水地区百花基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

天水地区百花变质岩浆杂岩主要由辉石岩-辉长(闪长)岩-闪长岩-石英闪长岩组成,构成较完整的同源岩浆演化序列.基性-中基性岩浆岩的地球化学特征表明,属于拉斑玄武岩系列,稀土元素分布型式呈REE近平坦型-LREE轻微富集型,微量元素原始地幔标准化的蛛网图和MORB标准化蛛网图上的分布型式总体很相似,富集大离子亲石元素(LILE)Cs,Ba,Sr,Th,U而相对亏损Rb,K和高场强元素(HFSE)Nb,P,Zr,Sm,Ti和Y,显示同源岩浆演化成因特征.微量元素构造环境判别显示其形成于岛弧构造环境.百花变质基性岩浆杂岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为(434.6±1.5)Ma(MSWD=1.3),证明西秦岭北带岛弧型岩浆岩的形成时代为晚奥陶世末或早志留世初,同时也揭示出以关子镇蛇绿岩为代表的古洋盆的俯冲作用及产生岛弧型岩浆活动的时限可能为中晚奥陶世-早志留世.     

北阿尔金巴什考供-斯米尔布拉克花岗杂岩特征及锆石SHRIMP U-Pb定年

北阿尔金巴什考供-斯米尔布拉克杂岩体位于巴什考供盆地北缘, 呈东西向展布, 宽约 2~6 km, 长约30 km, 出露面积约140 km². 主要由灰黑色石英闪长岩、灰白色花岗岩、粉红色花岗岩和花岗伟晶岩组成. 围岩为前寒武系片岩、变质泥岩及变质凝灰岩. 岩石地球化学特征表明, 石英闪长岩属钙碱性系列, 具有Ⅰ型花岗岩的属性; 而粉红色和灰白色花岗岩属高钾钙碱性系列, 具有S型花岗岩的属性. 锆石SHRIMP定年结果表明, 石英闪长岩的年龄为(481.6±5.6) Ma, 而灰白色花岗岩和粉红色花岗岩的年龄在误差范围内基本一致, 分别为(437.0±3.0)~(433.1±3.4) Ma 和(443±11)~(434.6±1.6) Ma. 结合区域地质特征, 认为石英闪长岩可能形成于洋壳俯冲环境, 而灰白色和粉红色花岗岩可能形成于碰撞后环境.     

藏东雀儿山复式花岗岩体成因及构造背景:年代学、地球化学与锆石Lu-Hf同位素制约

雀儿山复式花岗岩体位于藏东义敦岛弧北段,主体为粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩,岩体东侧与南西侧发育小面积的细粒含斑黑云母二长花岗岩与含条纹长石斑晶花岗闪长岩.本文对雀儿山复式花岗岩体进行了主微量元素,锆石U-Pb年龄与Hf同位素研究.结果显示粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩,细粒含斑黑云母二长花岗岩高SiO2(73.5%~77.7%),高碱(全碱6.9%~8.5%),高Ga/Al比值(2.6~3.4),低Al2O3(11.8%~14.5%),低CaO(0.25%~1.5%),低MgO(0.18%~0.69%),亏损Ba,Sr和Eu,具较高形成温度等均表现出A型花岗岩的特征.两者野外接触关系以及锆石U-Pb年龄分别为(105.9±1.3)和(102.6±1.1)Ma,均表明粗粒似斑状黑云母钾长-二长花岗岩形成略早,为两期A型岩浆活动.含条纹长石斑晶花岗闪长岩则相对低SiO2、低碱、高Al2O3、高CaO和高MgO,矿物组合等均表现出I型花岗岩的特征,与早期A型花岗岩的包裹关系显示I型花岗质岩浆活动可能要早于A型花岗质岩浆活动.因此,雀儿山花岗岩体为三期岩浆事件形成的复式花岗岩体.早期A型花岗岩与晚期A型花岗岩176Hf/177Hf比值分别变化在0.282692~0.282749和0.282685~0.282765,εHf(t)值变化在-0.56~1.43和-0.87~1.90,TDM2变化在1.04~1.22和1.07~1.2 Ga,显示两者源区具有相似性.均一的Hf同位素组成,结合野外未见到岩浆混合的标志-暗色微粒包体,表明源区没有或很少的地幔物质加入,其源岩可能为分布于扬子西北缘的康定杂岩,义敦岛弧下可能具有亲扬子的元古宙结晶基底.雀儿山A型花岗岩的形成可能为班公湖-怒江特提斯洋闭合在义敦岛弧区的响应.     

塔里木二叠纪熔积岩的发现及其对大火成岩省火山喷发环境的限定

熔积岩是岩浆与未固结的松软沉积物混合而生的一种特殊火山碎屑岩.它代表着岩浆活动与沉积作用的同期性,因此可以对岩浆喷发期内的沉积环境做出精确限定.在二叠纪塔里木大火成岩省西北缘印干-柯坪地区的早期喷发层序中首次发现熔积岩.其中,印干附近第二喷发期次层序中以淬冷开裂而形成的块状熔积岩为主,柯坪一带第二、第四喷发层序中则同时拥有块状熔积岩和流态熔积岩.上述熔积岩的宿主沉积物均为海相灰质,证明当时当地的岩浆喷发事件发生于陆表海相环境中.在距印干以东不远处的开派兹雷克剖面,同期层序中却只发育稳定的陆相溢流玄武岩而未见熔积岩,证明海陆环境在此发生了交互.在利用熔积岩确定三个剖面喷发环境的基础上,精确了塔里木大火成岩省西北缘喷发早期沉积环境的分布范围,及其随时间而发生变迁的详细过程.