南天山北缘榆树沟变质基性超基性岩的地球化学及其成因机制

榆树沟变质基性－超基性岩带出露于塔里木板块与哈萨克斯坦板块之间的南天山北缘，主要由变质橄榄岩和变质基性岩组成。变质橄榄岩富相容元素Cr、Co和Ni，贫不相容元素，太离子亲石元素Ba、Rb和Sr含量较低，与世界典型蛇绿岩相似，代表了地幔残留物特征。REE分布模式为LREE亏损型，REE含量小于或等于2．5倍球粒陨石，类似于阿尔卑斯型变质橄榄岩，显示榆树沟的变质橄榄岩是原始地幔岩部分熔融萃取出玄武岩后的残留物。变质基性岩绝大部分为LREE亏损型，类似于N－MORB。所有样品均以富集Nb和Ta、高场强元素不分异，以及微量元素含量低为特征，批示岩浆源区总体上类似于MORB，Nb、Ta富集可能与OIB型源区有关，Nd、Sr同位素特征也显示其具有OIB型源区特征。综合分析认为，榆对沟变质基性岩石的岩浆可能经历了两个阶段的演化过程，即上地幔底部或下地幔顶部的OIB型原始岩浆形成阶段和软流圈地幔亏损阶段。     

襄樊——广济断裂西段三里岗——三阳构造混杂岩带构造变形与演化

襄樊——广济断裂西段的三里岗——三阳地区出露有构造混杂岩,以含蛇绿岩残块为特征,经历了复杂的构造变形和演化过程。不同区段的构造解析与对比表明,中生代以来该构造混杂岩带主要遭受了4期变形构造的叠加改造:1)高温塑性变形(D₁),表现为蛇绿岩残块内部具网状强应变带和透镜状弱应变域相互交织的构造变形样式,强应变带形成以镁铁质糜棱岩为特征的高温韧性剪切带,显示深层次构造变形特征;2)逆冲推覆变形(D₂),构造混杂岩带发育叠瓦状逆冲推覆构造和双冲构造,南界韧性剪切带是构造混杂岩带整体运移的主推覆面,发育长英质糜棱岩,形成于中等构造层次,岩石中发育镁铁质糜棱岩糜棱面理的褶皱构造,显示陆内逆冲推覆对先期高温塑性变形构造的叠加改造;3)韧脆性右行平移剪切(D₃),形成构造混杂岩带内部浅层次构造变形,构造混杂岩带南侧的花山群钙质片岩揉皱变形,形成枢纽近直立的不对称褶皱,指示右行平移剪切变形;4)伸展正断层(D₄),主要发育于构造混杂岩带北侧,呈NW——SE向展布,控制晚白垩世断陷盆地的形成与沉积充填。     

西秦岭武山E-MORB型蛇绿岩及相关火山岩地球化学

西秦岭武山地区发育一套镁铁质-超镁铁质岩石组合,主要出露于鸳鸯镇、李家河、鲁班沟、高家河等地区,呈多个构造岩片逆冲侵位于武山-唐藏断裂带中,主要由变质橄榄岩、辉长岩和玄武岩组成.变质橄榄岩具有高SiO2、高MgO,低ΣREE等特征,球粒陨石标准化的REE配分型式类似于大洋中脊变质橄榄岩特征;鸳鸯镇、李家河、鲁班沟玄武岩主体以相对高TiO2、低Al2O3,Na2O>>K2O,REE平坦或LREE轻微富集,以及HFSE不分异为特征,总体具有E-MORB地球化学特征;而高家河玄武岩则具有岛弧火山岩地球化学性状.综合区域地质、岩石学和地球化学研究认为,武山的镁铁质-超镁铁质岩石组合主体属于构造肢解的E-MORB型蛇绿岩,形成于古洋盆初始裂解阶段的洋中脊构造环境.在区域构造地质对比、年代学研究基础上,认为武山的E-MORB型蛇绿岩代表了秦岭早古生代古洋盆岩石圈残片,其与以高家河玄武岩为代表的岛弧火山岩共同构成蛇绿混杂岩,标定了秦岭早古生代古洋盆闭合后的缝合线.     

《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”野外教学设计

野外实习是地质学本科教学不可缺少的重要环节,也是课堂理论教学的补充和延伸。大学三年级的野外教学实习是在学生基本完成了专业课程学习的基础上进行的,着眼于创新思维的启发和科研方法的训练,帮助学生从理论学习向科学研究顺利过渡,是培养地质学专业学生成才的关键课程。文章重点以西北大学地质学系《秦岭造山带—鄂尔多斯盆地野外实践》课程之“造山带构造演化”为例,以板块构造理论为指导,通过考察研究典型路线剖面上保存的古洋壳残片（蛇绿岩）、俯冲—碰撞过程的岩浆、变质、沉积记录,培养学生重建造山带构造演化过程的思路和方法。     

青藏高原东北缘固关-虢镇断裂中段第四纪以来活动特征

固关-虢镇断裂是青藏高原东北缘、鄂尔多斯地块西南缘陇县-宝鸡断裂带中的一条主要断裂,该断裂的运动特征和活动性包含了青藏高原向东北方向扩展机制的重要信息。固关-虢镇断裂中段在卫星影像和DEM图上都显示出清晰的线性影像特征,地貌上表现为清楚的地貌陡坎,陡坎高80～100 m。通过卫星影像判读、野外调查、探槽开挖和年龄测试等方法的综合研究,结果认为固关-虢镇断裂中段第四纪早期有明显活动,并以左旋走滑运动为主,左旋走滑运动利用了早白垩世形成的正断层面;晚更新世以后固关-虢镇断裂停止了活动。造成断裂运动方式和活动性转变的原因是,第四纪以来印度-欧亚大陆碰撞的远程效应到达青藏高原东北缘之后,陇县-宝鸡断裂带周围的块体因为相互作用进行调整,形成了该断裂带局部构造应力以剪应力为主所致。     

中天山北缘冰达坂蛇绿混杂岩的厘定及其构造意义

中天山北缘断裂构造带的性质、构造意义是确定天山造山带形成演化的关键, 地质、地球化学综合研究证明, 在冰达坂北侧出露蛇绿混杂岩残块, 是中天山北缘蛇绿混杂岩带的重要组成部分. 该蛇绿岩残块主要包括, 浅变质的玄武岩、辉长岩和辉绿岩. 玄武岩(绿片岩)主元素以高TiO₂(1.50%~2.25%)和MgO(6.64%~9.35%), 贫K₂O(0.06%~0.41%), P₂O₅(0.1%~0.2%), Na₂O> K₂O为特征; ΣREE低, 轻度亏损LREE, 显示岩浆源于亏损地幔. 与原始地幔相比, 变玄武岩显示明显亏损Th, U, Nb, La, Ce和Pr, 其他高场强元素不分异的特征, 且Zr/Nb, Nb/La, Hf/Ta, Th/Yb和Hf/Th等比值均类似于N-MORB的地球化学特征, 应形成于亏损的洋中脊环境. 与上述玄武岩相比, 辉绿岩具有高Al₂O₃, SREE和高场强元素丰度. 与原始地幔岩相比, 冰达坂辉绿岩除个别大离子亲石元素外, 其余不相容元素均不分异, 且约是原始地幔标准值的10倍, 显示其为E-MORB型岩石. 与MORB相比, 具有轻微的Nb亏损特征, 但Th富集并不明显. 综合分析推测冰达坂的辉绿岩可能形成于初始洋盆扩张阶段, 而玄武岩则形成于成熟洋盆扩张阶段. 冰达坂蛇绿混杂岩的确定为中天山北缘构造带的性质、延伸提供了直接的证据.     

中天山南缘乌瓦门蛇绿岩形成构造环境

中天山南缘乌瓦门蛇绿混杂岩主要由构造岩块和混杂基质两部分组成,构造岩块主要包括:由变质橄榄岩、辉长岩、玄武岩组成的蛇绿岩残块、中天山基底变质岩系的斜长角闪岩和片麻岩构造块体以及来源于南天山泥盆系的大理岩残块;混杂基质主要为强烈剪切变形的绿泥石英片岩、绢云石英片岩、二云母石英片岩、千枚岩和变砂岩。变质橄榄岩主要为蛇纹石化的橄榄岩,SiO2、TiO2、Al2O3和CaO含量相对较高,而MgO含量相对较低。总体特征类似于二辉橄榄岩。稀土元素总量低,是球粒陨石稀土元素总量的0.3-0.5倍,以强烈亏损LREE为特征。乌瓦门玄武岩属于拉斑系列,主量元素显示低Al2O3、高TiO2、MgO,贫K2O、P2O5,Na2O>K2O性状,并以低∑REE、LREE亏损、高场强元素不分异为特征,类似于N-MORB。同时,部分岩石样品在高场强元素地球化学性状类似的基础上,具有不同程度的LILE、Th富集和Nb、Ta亏损,以及Pb富集特征,并有Zr的轻度低谷,显示岩浆源区曾遭受不同程度的俯冲带流体交代作用的影响。综合分析认为,乌瓦门蛇绿岩形成于弧后盆地环境。     

关于中新生代环西伯利亚陆内构造体系域问题

亚洲大陆中、北部环绕西伯利亚地块南侧广泛发育中新生代指向南的弧形构造,体系呈现具有成因联系的有规律的成带分布，显然它们已不属于该区域先期古生代的古亚洲构造，而是与中新生代同期的西太平洋洋陆俯冲构造体系和环青藏及喜马拉雅碰撞隆升构造体系相鼎立的亚洲独立的另一构造体系，可简称为中新生代环西伯利亚陆内构造系域。无疑，它是在古亚洲构造基础上，经叠加复合而新生的中新生代陆内构造系统。提出并强调将其与古亚洲构造加以区分是十分必要的。这对于中国和亚洲大陆构造与大陆动力学研究具有重要意义。     

滇东师宗-弥勒带北段基性火山岩地球化学及其对华南大陆构造格局的制约

滇东地区的师宗-弥勒构造带是解决古特提斯东延问题的关键,综合研究表明,该带是以多条断层为骨架,包容不同性质构造岩块的构造带.明显分隔两侧不同岩石-构造组合、变质作用、岩浆活动.师宗-弥勒构造带北段的火山岩地球化学研究表明,其主要为碱性玄武岩,主元素以低TiO2、高Al2O3为特征,区别于高TiO2、低Al2O3特征的峨眉山大陆溢流玄武岩.高场强元素丰度类似于板内玄武岩平均丰度,Zr/Nb、Hf/Th值分别变化在5.6～13.5和0.9～1.3范围内,类似于板内玄武岩.球粒陨石标准化的稀土元素配分模式为LREE富集型,MORB标准化的微量元素配分型式为大隆起型,显示岩浆形成于板内裂谷构造环境.不活动元素协变关系也支持这一结论.同位素地球化学研究表明,岩石以低143Nd/144Nd、高87Sr/86Sr值为特征,类似于Rio Grande裂谷玄武岩的同位素组成,εNd(t) 值变化在+0.9～+3. 2之间,显示岩浆源于轻微亏损地幔,并受到富集地幔物质影响. (206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i 和(208Pb/204Pb)i 分别变化在17.131～19.119, 15.386～15.670 和 37.780～39.266之间,(206Pb/204Pb)i 和(207Pb/204Pb)i 具有正相关关系. Δ206Pb/204Pb 和Δ207Pb/204Pb 分别变化在 5～24 和 21～61之间, 显示本次研究的玄武岩来源于DMM和 EMII混合组成的地幔,明显区别于具EMI特征的峨眉山玄武岩.地质、地球化学及年代学综合分析研究表明,滇东师宗-弥勒带北段的基性火山岩形成于晚古生代裂谷构造环境,指示华南大陆内部存在连通滇西特提斯的裂谷型深水海道.