俯冲带的热模式与岩浆活动——介绍威利教授讲学的内容之一

1984年9月底—10月初,美国加州理工学院地球和行星科学系主任、著名的岩石学家和实验岩石学家P.J.Wyllie教授来我院讲学,讲课内容丰富,受到了一致的好评.其中俯冲带的岩浆活动是他近年来重点研究的课题之一,讲课内容代表了目前的最新水平.现将这一部分概括地进行介绍.     

秦岭北界岩石圈组成及结构--河南明港地区深源捕虏体研究

位于北秦岭及华北块体交界处的明港地区发育有中基性火山角砾岩岩体群, 侵位时代为178.31±3.77 Ma, 火山岩为亚碱性系列安山玄武岩, 火山角砾岩中含有丰富的下地壳和地幔的深源捕虏体, 是揭示秦岭造山带边界岩石圈组成和结构的理想地点. 对捕虏体岩套研究的结果表明, 其中的镁铁质麻粒岩、榴辉岩、变辉长岩在微量元素及Pb同位素特征等方面与南秦岭块体的相似, 代表了南秦岭俯冲至华北克拉通的下地壳下部的组成; 滑石化的橄榄岩为上覆的华北块体的地幔楔物质, 遭受了下覆南秦岭地壳释放的酸性熔/流体的交代. 该区的深部模型为晚古生代以后, 南秦岭岩石圈向北拆离俯冲, 它的上部垫置于北秦岭之下; 下部继续向北俯冲于华北块体之下. 中生代早期北秦岭向北仰冲, 华北块体呈鳄鱼状向南楔入到秦岭造山带.     

大别山碰撞后的石榴橄榄岩——南山岭岩体成因讨论

南山岭石榴橄榄岩岩体位于大别山罗田穹隆东南侧,面积很小(173×133 m2),与著名的碧溪岭榴辉岩岩体相距仅3 km.南山岭岩体以橄榄岩为主体,碧溪岭则是以榴辉岩为主体.南山岭石榴橄榄岩由贵橄榄石(75%)、透辉石(10%)和镁铝榴石(15%)组成,除上述三种矿物外,后者还含斜方辉石.     

西赛酸性杂岩体的岩石学和岩石化学特征及其时代讨论

摘要河北尚义西赛酸性杂岩体旱偏心同心圆状分布,由花子沟中粒花岗岩、西赛环斑花岗 岩、南沟细粒花岗岩组成本文通过对地质学、岩相学、地球化学的研究,认为西赛酸隆杂宕体 由同源岩浆分异演化而成。从早到晚.岩浆向富s},贫FP, m方向演化.属钙碱性岩石类型其 中西赛环斑花岗岩的特征与l中国及世界典型地区环斑花岗岩相近杂岩体稀土分配型式为轻稀 土富集型根据野外地质特征、区域对比和同位素年代学研究,将四赛杂岩休侵位时代厘定为中 元古代。     

橄榄石中显微塑性变形的透射电镜分析

1 研究橄榄石中显微塑性变形的深部意义 橄榄石是超基性岩浆岩的主要造岩矿物,是地幔岩的主要组成矿物之一.岩石的变形变质结构特征,是以造岩矿物的变形、重结晶发育程度为标志的.矿物及其所处环境的发展演化历史往往是以形成结构缺陷的方式记录在矿物内部.矿物学研究是地球科学研究中最基本的环节.作为非平衡缺陷,矿物中的塑性变形与矿物的受力受热历史有最直接的对应关系.     

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.     

北京西山髫髻山组火山岩的地球化学特征与岩浆起源

对北京西山髫髻山组粗安岩斜长石Ar-Ar年龄测定获得全坪年龄和等时线年龄分别为148.91Ma±2.98Ma和146.60Ma±2.93Ma(相关系数r=0.9997),本文将其时代划为晚侏罗世.元素-同位素地球化学显示,西山髫髻山组火山岩主要为高钾钙碱性系列,低Ti\K,高Al\Ca和Na,轻稀土元素富集,Eu异常不明显,大离子亲石元素Rb\Sr\Ba等相对富集,高场强元素Nb\Ta\Ti\Zr\Hf相对亏损,Nd\Sr和Pb同位素比值较低,反映出火山岩形成于岛弧或活动大陆边缘,其源岩为富集地幔.据此认为髫髻山组火山岩形成于陆内挤压环境,由中生代玄武质岩浆底侵于下地壳-壳幔过渡带诱发古老(太古宙)的玄武质岩石部分熔融形成的.     

大陆岩石圈对扩张机制的响应——辽蒙地质走廊中-新生代火山活动的时空分布

选择以辽西为中心,近东西向延伸800 km的辽蒙地质走廊为研究区,通过年代学研究,确认130 Ma以来的中、新生代火山活动对称分布的时空格局具有"中间老、两侧新"的特点,而且随着时间的推移,软流圈来源的岩浆向东西两侧侧向流动,岩浆来源不断加深.在此基础上提出"软流圈底辟体上涌和水平侧向流动"的模式.     

华北克拉通古老岩石圈地幔的多次地质事件:来自金伯利岩中橄榄岩捕虏体的启示

本文提供的两件蒙阴岩区金伯利岩中的蛇纹石化石榴石橄榄岩捕虏体,整体发育剪切-变形结构,其中的辉石有三种类型,代表了三次地质事件,他们是:(1)石榴石中的自形单斜辉石包裹体Py;(2)粗粒不规则形状的斜方辉石Py1;(3)具反应边及定向排列的斜方辉石Py2。Py具有高Na2O和Al2O3,及低Mg#和CaO的特征,暗示所赋存的橄榄岩未遭受过明显的熔融作用。推测Py为早期阶段地幔"岩浆海"结晶时被石榴石包裹的矿物。在手标本及薄片中普遍见到Py2切过Py1,表明Py1形成早于Py2。Py1的Cr(669×10-6～9503×10-6),Ni(1941×10-6～4750×10-6)含量和Mg#(0.91～0.94)比值较高,而Py2中的Cr(725×10-6～1926×10-6),Ni(902×10-6～2989×10-6)和Mg#(0.88～0.90)值较低,说明Py1是早期经部分熔融的橄榄岩耐熔残余中的顽火辉石残留。相反,Py2可能是软流圈来源的熔体与耐熔橄榄岩反应的结果。剪切/变形以及交代事件则发生于上述反应之后或者与之同时。依据主元素特征,较早的Py1的耐熔程度反而高于Py2,本文称之为地幔组成的"逆向演化"。看来,这种逆向成分演化不仅发生在中新生代,而且也发生于古老地幔,甚至是贯穿于整个地幔演化的历史时期。与已发表的有关地幔形成年龄的资料对比,Py、Py1和Py2的年龄估计分别是3.8Ga,2.5Ga/1.4～1.3Ga和0.9～0.7Ga。另外1件碳酸盐化橄榄岩捕虏体,采自复县金伯利岩,具有明显的剪切-变形结构,最终形成时间可能与Py2接近。     

华北东部橄榄岩岩石化学特征及其岩石圈地幔演化意义

华北东部古生代以来火山岩中捕虏体橄榄岩和苏鲁早中生代构造侵位橄榄岩的岩石化学结果表明: 古生代金伯利岩侵位时仍然存在的难熔、漂浮克拉通地幔在中、新生代时其大部被新生饱满的岩石圈地幔物质取代置换.在100 Ma前(但不早于178 Ma), 新生软流圈物质就已开始沿古老岩石圈内的地幔薄弱带和岩石圈深断裂带对克拉通地幔进行侵蚀、交代和混合作用, 引起岩石圈大幅减薄.这一减薄存在时间、空间的不均匀性, 但在老第三纪达最大.新第三纪以来, 上涌的软流圈物质由于温度下降回落(岩石圈小幅增厚)并转化为新生岩石圈地幔, 实现地幔置换过程.分析的苏鲁造山带橄榄岩是早中生代构造侵位改造过的古老岩石圈地幔物质.