中国东部与全球大陆地壳化学成分的比较

鄢明才教授、迟清华博士和地球物理地球化学勘查研究所、中国地质大学的同事们从中国东部5个一级大地构造单元的大约500条标准地层剖面和800多个侵入岩体、变质杂岩体中系统地采集了28253个岩石样品,覆盖了东经105°以东大约330×104km2的面积。将这些样品组合成了2718个组合样品,分析了周期表中64种常量、微量和痕量元素。另外,还用这28253个岩石样品按照不同大地构造单元中的岩石类型制备了150个大的组合样,分析了Br、I、Te、Re、Os、Ir、Ru、Rh等难测定的痕量和次痕量元素。用INAA、XRF、ICP-MS、AAS、AFS等15种方法系统地定…     

中国岩浆岩的平均化学成分

岩浆岩的平均化学成分,是計算地壳內化学元素丰度(克拉克值)的基本資料,也是揭露岩浆岩演化規律的重要数据。而地壳內元素丰度的計算,又是定量地研究地球化学的一个基本問題。化学元素在地壳內的分布和迁移規律的闡明,都直接地或間接地同元素丰度計算問題的解决程度有关。为了开展区域地球化学研究,我們初步計算了我国岩浆岩主要化学成分的平均值。在工作过程中,蒙中国科学院地貭研究所、冶金工业部地貭研究所、地貭部图书館、中国科学技术大学地球化学系师生等多方面的协助,一并致謝。本文偏重求出我国各岩浆岩种类的平均化学成分及其元素含量,以便确定其常量元素之間的定量关系,并为今后确定微量元素平均含量求得某些基数。因此,按不同大地构造区和按不同成岩时代的計算,将另文討論。     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较--对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区120万化探成果,总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征.与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示,中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间.华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层,其出露地壳SiO2含量偏低,明显富集CaO和MgO,可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献.相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型,中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W,表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值.华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ(238U/204Pb)值(＜8)特征,但其他地区μ值较高,暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义.鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异,以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表.     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较——对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区1∶20万化探成果,总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征。与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示,中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间。华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层,其出露地壳SiO2含量偏低,明显富集CaO和MgO,可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献。相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型,中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W,表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值。华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ(238U/204Pb)值(<8)特征,但其他地区μ值较高,暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义。鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异,以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表。     

中国大陆部分构造单元出露地壳与全球大陆上地壳化学成分的比较——对地壳演化的制约和思考

根据中国东部上地壳区域元素丰度研究和新疆北部地区1:20万化探成果,总结了23个二级大地构造单元出露地壳的元素地球化学特征.与全球大陆上地壳元素丰度值的对比显示,中国大陆出露地壳成分演化程度介于岛弧与成熟的加拿大地盾之间.华北、扬子地台由于含大量碳酸盐岩地层,其出露地壳SiO2含量偏低,明显富集CaO和MgO,可见在出露地壳和上地壳元素丰度值研究中不应忽视碳酸盐岩的贡献.相对于最新发表的2种全球大陆上地壳平均成分模型,中国大陆出露地壳系统亏损Au、Hg、Mo、Sn和W,表明现有上地壳模型过高地估计了Au、Hg、Mo、Sn、W等元素丰度值.华北地台及其南缘的秦岭-大别山造山带出露地壳具低μ(238U/204Pb)值(＜8)特征,但其他地区μ值较高,暗示华北地台及其周边地区出露地壳的低μ值特点不具备全球意义.鉴于中国大陆内部各构造单元之间出露地壳成分的显著横向差异,以华北地台为主体的上地壳成分模型目前尚无充分理由作为中国和全球大陆上地壳平均值的可靠代表.     

当今中国大陆地壳移动的动力

地幔圈形状周期性变化使地壳产生势能(位能)力导致地壳运动。当地幔圈由圆相对变扁,南、北半球的高纬度区地壳向低纬度区对挤;当地幔圈由扁相对变圆,恢复等位面平衡,南、北半球低纬度区的地壳区分别向高纬度区挤压。当今中国大陆地壳移动的动力是由于西部地区的地幔还在继续进行恢复等位面平衡产生的。     

中国大陆科学钻探主孔揭示的大陆地壳生热模型

本文对大陆科学钻探主孔149块岩心样品进行了系统的岩石放射性生热元素U、Th和K的含量测试,同时结合该井浅部井段前人的实测数据,揭示了上地壳5km生热率的垂向分布。结果显示,以1650m为界,上下两段生热率均随深度呈增加趋势,与正常地壳生热率特征不同,显示出超高压变质带独特的生热率垂向变化特征。结合地壳的岩性分布,建立了苏鲁超高压变质带地壳的生热模型。该模型中,地壳厚32km,其中上地壳0-10km,由超高压变质岩片组成,按岩性又详细分为8层,生热率变化在0．49～1．73μWm^-3。中地壳10～20km,由片麻岩组成,生热率为生热率1．51μWm^-3。下地壳20～32km为麻粒岩,生热率0．31μWm^-3。整个地壳热流约31mW／m^2,其中上地壳12mW／m^2。上地壳厚度和热流分别占整个地壳的31％和39％。与华北和下扬子地壳生热模型相比,上地壳热流整个地壳热流的比例最低。这表明,苏鲁超高压变质带,作为中朝与扬子板块俯冲-碰撞的产物,其地壳生率垂向分布与正常大陆地壳（华北、下扬子）相比,具有显著的不同。     

中国大陆地壳铅同位素演化的动力学模型

根据中国大陆中、新生代花岗岩长铅同位素数据库,沿用“铅构造模型”的基本思想并作部分改进,建立了中国大陆地壳铅同位素的动力学演化模型。与全球平均的铅同位素演化曲线相比,中国大陆地壳的原始物质相对较贫铀富钍,并且中国大陆的上地壳和下地壳在演化过程中分异得更加彻底。将本模型应用于大别地区中生代花岗岩长石铅同位素数据,结果发现它们具有壳幔铅混合的特征,并且以上下地壳物质混合产生的类地幔铅为主,花岗岩源岩中含有较高的富Th下地壳组分。     

中国花岗岩类和世界花岗岩类平均化学成分的对比研究

中国花岗岩类的出露面积,约占我国陆地总面积的10％。依据12265个样品求出中国花岗岩类的总平均化学成分;并结合Daly,Nockolds和Beyc等花岗岩类样品,近似地求出世界花岗岩类的总平均化学成分。以此为背景,显示出中国花岗岩类富SiO2、Na2O和K2O的区域特征。     

中国东部地壳元素丰度与岩石平均化学组成研究

迄今我们习用的地壳化学元素丰度和岩石平均化学组成的文献值大多是收集的汇编数据,不少微量元素特别是贵金属等难测元素的丰度所依据的样品的代表性和测试质量难以考证,其值存在着颇大的不确定度。本研究立足于实测资料,在中国东部系统采集了各类火成岩和变质杂岩体及各时代的标准地层剖面岩石样品28253个,组合成2718个分析样。采用中子活化等15种可靠分析方法测试,以国家一级标准物质作质量监控。求得的华北地台地壳、中国东部上地壳和出露地壳及各类岩石的78种化学元素丰度,显著改善了地壳和岩石的化学元素丰度,填补了多种岩石微量元素丰度的空白。     

地壳深熔（anatexis）与花岗岩对下地壳的示踪作用

地壳分异演化与熔融作用密切相关,熔融作用主要有两种方式,缺流体的熔融和流体相存条件下的熔融,前者是壳体分异的主导方式,区域应力是控制熔体分凝,提取的主要因素,熔体成分受母岩及残余矿物组合,熔融的温压条件共同控制,花岗岩是地壳熔融的主要产物,在化学和同位素组成上母岩有很强的继承性,加之其取样规模大,因而弥补了其它方法示踪下地壳成分的不足,利用深熔火成岩有很强的继承性,加之其取样规模大,因而弥补了其它     

安徽省岩浆岩的平均化学成份

在进行1:20万区域地质调查和岩浆岩总结的基础上,笔者初步计算了安徽省岩浆岩的主要平均化学成分。由此,对于研究我省各类岩浆岩的物质成分、岩石化学特征和进行区域性岩浆岩的对比具有十分重要的意义。同时,亦是计算地壳内主要化学元素的丰度和揭示岩浆岩演化规律的重要数据。在搜集、整理和计算岩石化学数据的过程中,得到了许多兄弟单位和个人的大力协助,并提供了大量的岩石化学分析数据,尤其是我队姚仲伯付总工程师和孙克纯、陈孝     

黄土高原现代表层黄土植物残体稳定同位素组成特征

在黄土高原选择了１２个现代黄土堆积的典型地点,采集表层及５ｃｍ深度处的黄土样品,提取植物残体作稳定同位素分析。发现：（１）不同深度样品的植物残体δ１３Ｃ值差异明显,可形成高分辨率的时间序列;（２）植物残体的δ１３Ｃ值与气温的对应关系具有分区的特征,子午岭以西的黄土地区为负相关,其余地区比较复杂;（３）植物残体的δ１３Ｃ值与降水的关系不密切。     

陆壳深部结构研究的地质地球化学方法及其在华南地区的应用

应用地质地球化学方法研究华南陆壳深部结构表明：华南存在一个广泛的统一的早前寒武纪（早元古代至晚太古代）的结晶基底，华南下陆壳的平均组分相当于中酸性，其中扬子地块下陆壳的成熟度比华夏地块的低。     

青藏高原地区地壳—上地幔结构与巨厚地壳的形成

基于在青藏高原地区所进行的地壳与上地幔的爆炸地震探测资料;雅鲁藏布江以南和以北两条近东西向纵剖面(长约1000km左右),近南北向纵剖面(长约1200km左右),通过计算与分析,给出了青藏高原地区地壳与上地幔结构、速度分布的综合立体剖面图,发现地壳中存在著两个低速层,雅鲁藏布江是一条近于陡立的略向南倾的深大断裂带。地壳结构不论在纵向与横向都是不均匀的,最后探讨了大陆板块碰撞与巨厚地壳的形成。     

A PRELIMINARY STUDY ON THE CHEMICAL AND MINERALOGICAL COMPOSITION OF LOESS.

In general, geologically speaking, it has been noted that if the formation of coal took place during the Permo-Carboniferous period, its volatile matter will al ways be less than 30％ when analized, and the contrary is usually the case for coal created during the Tertiary and Jurassic, these having more than 40％.     

关于大陆地壳化学组成研究中某些问题的讨论

结合作者对中国东部的研究,探讨有关大陆地壳化学组成研究中存在的若干问题,包括深部地壳组成的研究方法,上地壳组成,地壳化学成分横向不均一性和元素相容性等问题。