华北太行—燕山—辽西地区燕山期(J—K)造山过程与成矿作用

太行—燕山—辽西造山带是中国东部一个重要的燕山期(J—K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带,亦是燕山期煤田分布的重要地带。讨论了该区18个燕山期金属矿床及其相关的侵入体的同位素年龄,两者在时间上的总体一致性,以及重要煤田的形成与特征时代的沉积建造相伴生,均从年代学的约束方面提供了成矿作用与燕山期岩浆—构造事件的成因联系。在已有的燕山造山带岩浆构造事件序列的基础上,把成矿作用纳入其中,提出了该造山带燕山期岩浆—沉积—构造—成矿事件序列的初步框架。进而,从物质组成的角度,讨论了该造山带金属成矿作用与火成岩组合的成因联系;同时也讨论了成矿作用可能的源区以及成矿作用的阶段性与造山带之间的成生联系。提出了造山带与成矿作用的初步框架模型。前造山幕—初始造山幕(J1)和后造山幕(K21)比较宁静的构造环境和湿热环境为煤田形成提供良好的动力学环境。同造山幕的大规模岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景:早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动及伴生主要的Au和Pb、Zn矿床;峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石的大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆的侵入,伴生大量Mo矿;晚期造山幕(K11),“过热的”上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿。     

火成岩中的超临界流体晶及其研究意义

流行火成岩理论中,岩浆被默认为自然熔体,因而火成岩中的矿物晶体都形成于熔体的结晶作用,可称为熔体晶。许多证据表明,火成岩中也可以含有从超临界流体析出的晶体,被称为超临界流体晶(文中简称为流体晶)。根据三个典型实例分析,流体晶既可以从超临界流体直接析出,类似于从热液析出晶体的过程;也可以由超临界流体浓缩产生的熔体结晶形成。不管是哪一种晶出方式,流体晶产生的前提都是岩浆达到流体过饱和态;而满足这一前提的基本条件则是透岩浆流体过程和岩浆快速上升。结合前人关于熔体流体平衡条件的研究进展,以及熔体黏度对挥发分含量和岩浆上升速度对熔体黏度的依赖,发现透岩浆流体过程与岩浆上升过程之间具有耦合关系,这种关系可以用来阐明岩浆系统行为非线性变化的原因。流体晶的研究具有重要意义,可用于：(1)提供一种研究岩浆系统流体条件的新途径;(2)揭示岩浆系统偏离理想态的程度;(3)为反演岩浆系统动力学过程提供新的约束;(4)为识别致矿侵入体和评估侵入体的找矿潜力提供新的矿物学标志;(5)理解火成岩理论中一些长期得不到解决的问题,如岩浆中挥发分溶解度问题、冻结岩浆的活化问题、岩浆成矿专属性问题。     

大椅山玄武岩中幔源透辉石岩的辉石出溶作用及其地质意义

吉林省辉南县大椅山第四纪玄武岩的幔源透辉石岩包体中发现一种具有斜方辉石和尖晶石出溶叶片的透辉石碎斑 ,认为该碎斑矿物曾经是均一的晶体 ,在后续地质事件的影响下发生了固溶体分解。对透辉石碎斑出溶前后所处的物理化学环境进行的研究表明 ,该区地幔岩在进入玄武质熔浆之前曾经有过上升的历史 ,上升幅度约为 38km。     

青藏高原中新生代花岗岩Sr、Nd同位素研究

青藏高原中新生代岩浆活动强烈,本文报道青藏高原西部中新生代代表性花岗岩的Sr,Nd同位素测定结果,结合前人已发表的东部地区花岗岩同位素资料,初步探讨了青藏高原地区中新生代花岗岩的Sr,Nd同位素组成、物质来源与成因.研究表明,分布于冈底斯地块北南边界(即冈底斯花岗岩北带和南带)与洋壳俯冲有关的燕山晚期花岗岩,具有低87Sr/86Sr初始值(小于0.706)、正εNd(t)值和年轻的t2DM模式年龄的特征,岩浆来源于俯冲洋壳的熔融;与陆-陆碰撞及碰撞后有关的冈底斯花岗岩87Sr/86Sr初始值变化大(0.706~0.719),而εNd(t)值和t2DM都在很小范围变化,Sr、Nd同位素组成似乎与时代、岩性无关,说明壳幔混合花岗岩的同位素源区长时期保持相对均一.无洋壳物质参与的通过陆内俯冲作用形成的喜马拉雅区花岗岩,具有高87Sr/86Sr初始值(大于0.720)、古老模式t2DM年龄(1 792~2 206 Ma)和低εNd(t)值(-10.3~-16.3)特征,并与基底岩石的Sr,Nd组成一致,岩浆源区为壳源.由此说明花岗岩类及其岩石组合的形成主要取决于深部部分熔融物质的成分,不同火成岩组合的差异反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性.     

白垩纪大火成岩省与地幔对流

白垩纪事件是全球非常明显和重要的一次地质突发事件,包括洋壳的超巨量形成,地磁正超时达41Ma之久(124~83 Ma),海水温度大幅度升高,黑色页岩沉积和石油形成的大量增长,海平面的快速上升,大气CO2水平的急剧升高,以及伴生的生物灭绝事件等。中—新生代的大火成岩省与冈瓦纳超大陆的裂解伴生,是超级地幔热柱产生的结果,而与欧亚超大陆的形成伴生分散火成岩省,是超级冷地幔下降流的结果,两者的联合构成全地幔对流的格局。全地幔对流模型为白垩纪地质演化、生物演化和环境演化的突变提供地球深部过程的约束。     

火成岩组合与构造环境:讨论

讨论了不同构造环境下的火成岩组合:(1)洋中脊扩张,(2)洋岛,(3)岛弧,(4)MORS型和SSZ型蛇绿岩,(5)活动大陆边缘弧,(6)与俯冲作用有关的火成岩弧的组成极性,(7)大陆碰撞,(8)大陆裂谷,(9)稳定的克拉通或地台等环境的火成岩组合。强调不同作者采用不同的参数坐标定义的拉斑玄武岩系列(TH),钙碱性系列(CA)和碱性系列(A)等学术含义的差别,指出不要因为在语言书写上的相同混淆了它们在学术含义上的差别,而造成有关构造环境识别的误解。探讨了识别洋中脊扩张型(MORS)和洋俯冲带上面(SSZ)蛇绿岩(套)在火成岩组合上的差别。基于高温高压实验成果,提出定义高镁安山岩(HMA)时,对应于w(SiO2)的w(MgO)的最低值(表2)。讨论了镁安山岩—英安岩(MAD)和埃达克岩(adakite)的术语,建议采用Kay(1978)的镁安山岩—英安岩来定义(而不是用adakite来定义)俯冲洋壳板片局部熔融产生的岩浆,认为具高Sr/Y,低FeO/MgO,高MgO,高Ni,Cr的镁安山岩—英安岩才能满足板片熔浆(slab-melt)特征的要求,而不是只强调高Sr/Y这个指标。根据有关大陆碰撞造山的不同分类方案及其术语的确切含义,强调了后造山与大陆裂谷环境的A型/r的识别在于前者与CA/r共生,后者则无CA/r共生,A与CA的学术含义是Peacock钙碱指数的分类。     

燕山地区早侏罗世岩浆活动热供给的数值模拟

燕山地区燕山期发育大量的岩浆岩, 如此大规模的岩浆活动(热)的来源一直是一个谜。 本文利用有限元的热传导模拟反演可能的热供给。 模型假设温度1250 ℃、 面积905.86 km²半圆面形玄武岩浆底侵到36.6~50 km深的陆壳底部, 陆壳的地温梯度随着克拉通的破坏而逐渐升高。 数值模拟的主要结论: ① 早侏罗世时期的地温曲线表明, 要使围岩发生熔融, 所需要的底侵玄武岩岩浆量是非常大的, 基于燕山地区实际产出的早侏罗世时期的酸性岩, 反演产生81 km²的花岗岩需要的最少底侵玄武岩岩浆量为1053 km²; ② 早侏罗世(J₁)的模型温度场表明, 随着时间的演化, 在40～50 km处水平方向的围岩温度升高明显, 形成很明显的一条高温带或熔融带, 该高温带或者熔融带可能成为后期的构造薄弱面, 加上榴辉岩相变造成的密度增加引起下坠, 达到临界值时, 就会出现垮落, 因此本文从数值模拟的角度, 支持拆沉作用的发生。     

中国南黄海浒苔种群世代结构与生殖条件分析

通过生殖细胞观察以及DNA含量检测研究南黄海浒苔(Ulva prolifera)群体的世代结构,发现近岸和近海漂浮浒苔群体均由孢子体世代和配子体世代构成,呈现混合世代群体结构。利用完全随机实验设计研究温度、光照强度和盐度对浒苔孢子体和配子体生殖的影响,发现3个生态因子对浒苔配子体和孢子体生殖的影响存在交互效应,在温度25℃、盐度40和光照7 000lx条件下,在24～48h内可促进配子体和孢子体的生殖发育;较高温度(25℃)和较低盐度(10)处理对配子的放散有极显著影响,而较高温度(25℃)和较高盐度(40)处理对孢子的放散有极显著影响。配子体和孢子体的生殖发育对基本环境因子存在着一定的差异反应,但两者均可在较宽的温度和盐度范围内生殖,这可能是导致绿潮种群暴发式增长的主要原因之一。     

内蒙古中部花岗质岩类年代学格架及该区构造岩浆演化探讨

内蒙古中部广泛出露花岗质岩类,这些花岗质岩类的时空分布及岩石组合类型的变化,反映了华北板块北缘与蒙古陆块碰撞拼合的进程.本文从花岗质岩类的角度对古亚洲洋在内蒙古中部地区的演化进行了探讨.古亚洲洋在该区的演化经历了十分复杂的过程,包括奥陶纪双向俯冲、志留纪拼贴/增生、泥盆纪拉张、二叠纪南部带俯冲和北部带拉张、并以晚古生代末至早中生代初发生的陆-陆碰撞为标志宣告该区洋盆演化的结束.