龙泉关剪切带眼球状花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩。本文利用LA-ICP-MS方法对龙泉关剪切带中的眼球状花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的测试。结果显示,龙泉关眼球状花岗质片麻岩原岩结晶年龄为(2 547±7) Ma,其εHf(t)值介于+2.7~+9.2,表明其源区主要为相对年轻的地壳物质,与五台地区新太古代花岗岩非常相似。龙泉关花岗质眼球状片麻岩中锆石两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 477~2 872 Ma,具有2.58 Ga、2.71 Ga和2.81 Ga三个峰值,记录了华北克拉通新太古代初始地壳生长事件。     

北喜马拉雅穹隆带雅拉香波穹隆的构造组成和运动学特征

雅拉香波穹隆构造位于北喜马拉雅穹隆带,由上、下两个拆离断层分割成3个构造层。下拆离断层以韧性变形为主,其下的糜棱状片麻岩和花岗岩体形成穹隆核部即下构造层;上拆离断层以脆性变形为主,其上为低级变质的西藏沉积岩系及基性岩墙群(上构造层);千糜岩和糜棱状片岩构成上、下两拆离断层间的中构造层。穹隆构造内经历3期运动,第1和第2期的线理具有统一的北北西—南南东倾伏向,前者仅保存于局部下构造层,代表上盘向南南东的运动学特征,为早期构造变形,成因尚待查明;第2期为穹隆内主导线理,代表穹隆统一的上盘向北北西的运动。第3期低透入性线理向穹隆外侧倾伏,代表垮塌下滑运动。雅拉香波穹隆下构造层与高喜马拉雅岩系相似,下拆离断层为主拆离断层,中构造层可能为西藏沉积岩系底部经拆离作用形成,所以下拆离断层可能是分割高喜马拉雅结晶岩系与西藏沉积岩系的藏南拆离系在北喜马拉雅的出露。雅拉香波穹隆早期(距今14.5Ma±)可能经历了沿藏南拆离系的北北西向拆离,后期(距今13.5Ma±)因岩浆底辟和剥蚀反弹而发生穹隆作用。     

2009年度地质学科项目受理与资助分析

2009年度地质学科共受理各类项目1436项.其中面上项目826项,青年科学基金项目354项,地区科学基金项目25项,重点项目85项,国家杰出青年基金54项,海外青年学者合作基金2项,创新研究群体3项,重大研究计划项目22项,重大国际合作项目3项.     

北天山西段晚石炭世—早二叠世花岗岩成因及其构造意义

北天山增生杂岩带是北天山洋最终闭合的产物，对其中的地质体进行详细研究是揭示北天山洋演化过程的关键。北天山增生杂岩带内存在一些花岗质侵入体，然而目前为止，对这些岩体的形成时代及成因研究十分有限。本文对北天山西段的萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体进行了锆石U- Pb年代学、地球化学和锆石Lu- Hf同位素分析，并探讨其成因及大地构造意义。萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体主要岩石类型均为二长花岗岩，锆石U- Pb年龄分别为303 Ma和298 Ma，为晚石炭世—早二叠世侵入体。两个岩体的锆石均具有非常高的εHf(t)值，分别为9. 7~12. 1（平均为11. 2）和12. 1~15. 0（平均为13. 2），相应的两阶段模式年龄为696~547 Ma和541~357 Ma，表明其源区为新生的地壳物质。两个岩体的样品均具有高硅、富碱、富钾特征，为弱过铝质高钾钙碱性花岗岩，其较高的CaO/Na2O比值（>0. 3）和Al2O3/(MgO+FeOT)mol值暗示其可能源于变质杂砂岩的部分熔融，北天山增生楔中的复理石砂岩为可能的源区岩石。结合区域资料，本文认为萨尔萨拉岩体和艾鲁逊岩体形成于同碰撞向后碰撞转换阶段，限定了北天山洋在晚石炭世末闭合。     

极摩尔圆法计算二维平均运动学涡度

通过有限应变椭圆长短轴比(Rs)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(Wm)计算公式为Wm=cos ,并以此绘制了Wm关于Rs和α的等值线投影图。公式计算和有限应变数值投影都是计算平均运动学涡度的简捷有效的方法。极摩尔圆计算提供了判定剪切类型(简单剪切,纯剪切,减薄一般剪切,增厚一般剪切)的两种方法:α值判定瞬时应变剪切类型; Rs×tan2α值判定有限应变剪切类型。     

青藏高原东南部新生代构造年代学框架

表 1　南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结、哀牢山 -红河构造带构造岩Ａｒ Ａｒ年龄测试结果地区位置及岩性样号测试矿物主坪年龄 /Ｍａ南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结东久 -米ＺＤＪ-1角闪石 60 .60± 0 .3 3林左行走ＺＰＬ角闪石 5 9.2 1± 0 .2 0滑带、糜 14角闪石 61.99± 0 .48棱状角 19角闪石 60 .46± 0 .3 1闪　　岩东久 -米林ＰＤ 7角闪石 2 2 .69± 0 .16走滑带糜棱ＰＤ 4角闪石 2 3 .13± 0 .0 7状角闪岩 11白云母 2 3 .3 3± 0 .14(角闪石 )花岗岩(白云母 ) 2 2角闪石 13 .2 8± 0 .0 918白云母 13 .3 9± 0 .0 8西边界后Ｚ48绢云母 …     

龙门山汶川地震断裂带北川段岩石与地球化学特征及其变形行为

断裂带的岩石组成、内部结构和地球化学特征是认识断裂活动性质和变形行为的关键,而断层泥作为断裂带核部的重要物质,不仅影响断裂带强度,而且控制断裂的滑移机制。本文以汶川地震的发震断裂龙门山映秀-北川断裂带北川段沙坝探槽中的断层泥为研究对象,通过对断层泥进行宏观与显微构造观察、粉末X射线衍射分析（XRD）、矿物自动化定量分析（TIMA）和薄片微区X射线荧光光谱分析（μXRF）等多种分析,探讨了其所蕴含的断裂变形行为和滑移机制。研究表明：北川段断裂带NW盘主要为寒武纪碳质泥页岩和板岩,SE盘由半固结的黄色砂质黏土层组成。断裂带核部由面理发育的黑色断层角砾岩和面理化的断层泥组成,断层泥厚约25cm,分为黄色断层泥、灰色断层泥和黑色断层泥,汶川地震滑移带沿灰色断层泥和黑色断层泥边界分布,在滑移带附近可见明显的拖曳构造与R1次级剪切破裂,指示了逆冲滑动的性质。断层泥中的碎块呈棱角状大小不均一,显示出地震快速滑动特征,表现为粘滑行为。黄色和灰色断层泥中黏土矿物含量（42%~52%）远高于黑色断层泥（19%~29%）,前者石英（36%~47%）、伊利石（18%~32%）和绿泥石（7%~15%）含量整体略高于后者中的含量,而长石含量整体低于后者,表明黄色和灰色断层泥中水-岩作用较强于黑色断层泥,推测前者断层泥的孔隙度高于后者;断层泥中含有较多的伊蒙混层,靠近滑移带Fe元素呈明显增加趋势,暗示了摩擦产生了大量的热,同时,黑色断层泥中发育有石墨,说明断层滑移具有热增压弱化机制。龙门山映秀-北川断裂带北段北川断裂在岩石组成和规模上与南段映秀断裂虹口段断裂带有着明显差异,但均存在断裂滑移的石墨化作用,这些研究对认识映秀-北川断裂带南北段的滑移行为具有重要的指示意义。     

小秦岭金矿田中生代构造演化与矿床形成

作为中国金矿主产地之一,小秦岭变质核杂岩经历两期不同性质的伸展。第一期为沿周缘拆离断层发育、方向与造山带平行的同造山伸展,上盘向WNW运动,活动时代为距今135～123Ma,属燕山期陆内造山形成的地壳增厚和岩浆活动共同作用的结果。第二期为退化变质糜棱岩带和正断层组成的变质核杂岩内部伸展构造,代表造山后进一步隆升导致的垮塌,时代为距今120～106Ma。小秦岭变质核杂岩内部发育与垮塌伸展同期的挤压性逆冲断层,由造山后残余挤压作用和构造剥蚀导致的伸展驱动力降低所致。小秦岭中蚀变千糜岩型金矿受退化变质糜棱岩带控制,成因为典型的伸展控矿机制,石英脉型金矿产于内部逆冲断层,成矿机制与小秦岭变质核杂岩垮塌伸展过程中的构造反转相关。     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

内蒙古呼和浩特变质核杂岩韧性拆离带40Ar-39Ar定年及其构造含义

晚中生代,内蒙古大青山依次经历晚侏罗世盘羊山逆冲推覆、早白垩世呼和浩特变质核杂岩伸展、早白垩世大青山逆冲推覆断层及早白垩世以来高角度正断层复杂构造演化。其中,呼和浩特变质核杂岩韧性剪切带的冷却时间和抬升机制的制约尚不明确。本文在野外考察和显微构造分析基础上,采用逐步加热40Ar-39Ar定年法对韧性剪切带内不同单矿物的冷却年龄进行了测定。角闪石、白云母、黑云母和钾长石单矿物40Ar-39Ar冷却年龄处于120~116Ma之间。结合已有年龄数据及单矿物封闭温度,构建了韧性剪切带的冷却曲线。结果表明,韧性剪切带在122~115Ma期间存在一个明显的快速冷却过程。这一阶段快速冷却是与变质核杂岩拆离断层相关核部杂岩拆离折返作为大青山逆冲推覆断层上盘抬升的结果。