被动大陆边缘：从大陆张裂到海底扩张

被动边缘是研究大陆张裂、破裂到海底扩张的关键。ODP103、149、173航次对伊比利亚-纽芬兰非火山型共轭边缘的研究,证实了洋陆过渡带和低角度拆离断层的存在,其中洋陆过渡带中广泛出现蛇纹岩化地幔橄榄岩,钻探结果支持不对称单剪模式。ODP104、152、163航次对挪威-格陵兰东南火山型共轭边缘的调查,揭示了典型的向海倾斜反射层（SDRS）的特征,反映了岩浆活动在边缘形成中的主导作用。为了进一步了解大陆从张裂到破裂到洋底扩张过程的一系列学术问题,需要在IODP阶段继续对共轭被动边缘以及包括冲绳海槽和南海在内的典型地区,通过钻探、采样和观测进行更深入的研究。     

大别造山带140～85Ma热窿伸展作用——年代学约束

区域热年代和差异冷却特性表明,140～85Ma大别造山带进入热窿伸展作用时期,由此引发基底广泛熔融、北淮阳剧烈火山喷溢以及合肥盆地断陷等过程.这次热窿事件包括强热伸展阶段（140～105Ma）和晚期衰退阶段（105～85Ma）.在强热伸展阶段,热窿区集中在大别/红安地块,并以大别地块热窿作用最为强烈,某种意义上可将红安地块视为大别热窿翼部.大别热窿构造包括麻城-岳西热轴、穹核组合及其外围翼部,热轴平行造山带延向展布,北淮阳与高压/超高压（HP/UHP）岩石构成下滑翼部,岳西、罗田热窿核分别占据麻城-岳西热轴东、西两端,它们最终成型时代不一致、热窿伸展进程伴随着大别强热中心沿着麻城-岳西热轴迁移摆动,如果将热窿事件与造山带根部拆沉相联系,这种拆沉作用应以间歇性、迁移性、规模性与区域差异性为特征.在伸展衰退阶段（105～85Ma）,大别造山带仍显现穹状热窿布局,但其伸展强度、岩浆活动显著减弱.解析热窿伸展作用,对于认识大别HP/UHP岩折返模型、“南北大别界限”以及造山过程机理具有重要启示意义.     

科学大洋钻探：成就与展望

在回顾ODP学术目标的发展历史的基础上，按照地球环境动力学和地球内部动力学两大科学主题，对ODP在地球环境变化、作为环境变化营力的沉积物、流体和细菌、地球内部物质和能量的传递、岩石圈变形和地震作用等前沿领域所取得的主要科学成就进行了简单的介绍。IODP将以地球系统科学的思想为指导，利用多个钻探平台，以更为广泛的钻探领域和更深的钻探深度，对全球海底进行学术目标更为庞大、系统的科学钻探，并进一步加强与石油工业以及其它国际地学研究计划的合作。     

大别造山带磷灰石裂变径迹(AFT)年代学研究

大别山花岗岩与变质岩的AFT热年代分布于96.4~41.9 Ma之间, 围限径迹长度为11.5~14.0 μm. 热年代代表岩石差异通过100℃等温面时的冷却时代, 这种差异性主要受控于NNE向区域构造. 在北淮阳与合肥盆地, 沉积岩样品(侏罗纪~早第三纪)AFT年代为128.8~62.0 Ma, 围限径迹长度为8.6~11.9 μm, 它们更多反映盆地埋藏加热的信息. 合肥盆地与大别造山带之间存在构造耦合关系. 95~90 Ma属于大别山构造推隆取代伸展热窿的转折期, 其成因可能与西太平洋域汇聚变化特性有关; 商城-麻城与郯-庐两断裂之间左旋差异走滑与构造推隆作用, 使得大别腹地伸展热窿在晚白垩世急剧萎缩. 早第三纪时期, 受西太平洋域汇聚速率急剧下降的影响, 欧亚东缘表现出广泛的拉张环境, 大别山60~40 Ma带状热异常应与这种拉张作用有关; 郯-庐热中心的冷却(70~40 Ma)要比商城-麻城热中心(60~55 Ma)缓慢, 而大别腹地热隆区(60~40 Ma)属于伸展热窿萎缩之残留. 大别山早第三纪还遭受喜马拉雅山碰撞域的远场影响, 这种影响多通过NWW向断裂来实现构造传递; 进入渐新世~中新世, 大别山冷却波动仍显现区域差异性, 它们在时间上与南海盆地扩张、关闭事件相近.     

台湾岛南部海域的前碰撞构造地球物理特征

在2001年进行了一次从南海跨越吕宋岛弧到西菲律宾海的海洋地球物理调查, 获得了一条高质量深反射地震剖面. 以此地震剖面的解释为基础, 结合重磁数据的正反演, 系统分析了台湾岛南部海域的区域构造地球物理学特征, 特别是相邻块体之间碰撞拼接前的构造关系以及不同块体的构造属性, 以帮助更好地认识形成台湾岛造山带的早期弧陆碰撞过程. 马尼拉增生楔的组成及自西向东的递进变形表明南海的俯冲经历过多个次级俯冲活跃阶段. 北吕宋海槽内存在活跃的前碰撞地壳缩短过程, 导致地层倾角产生6°~13°的倾斜, 但是由地层倾斜而造成的缩短量只占区域总缩短量的很小的一部分. 吕宋岛弧的东翼比岛弧的其他部分显得更为活跃, 在东翼的弧内盆地内存在活动断裂与褶皱作用. 磁反演结果表明吕宋岛弧可能经历了多期次的岩浆过程, 造成磁性横向不均一性. 布格重力异常及重力正反演结果显示花东海盆具有明显高于南海和吕宋岛弧的地壳和上地幔密度, 且与南海北部之间存在较大的海底深度差异, 表明花东海盆与南海北部不可能如前人认为的在整体或部分上曾经属于同一个洋壳. 加瓜海脊作为一片隆升的洋壳, 可能由早期菲律宾海板块在加瓜海脊东侧短暂的西北向俯冲有关. 所有证据表明台湾岛南部海域正在进行多块体的拼接, 为一大陆增长的典型地区.     

十万大山盆地中生代沉积充填特征及其演化

十万大山盆地是印支期以来发展起来的中、新生代陆相盆地。盆地自晚三叠世-白垩纪具有比较典型的碰撞前陆盆地特征。该时期盆地的地层、沉积相类型及时空展布、沉积旋回和沉积边界的迁移具有明显的规律性。盆地的沉积地层多以山麓相、河流相为主,尚有少量滨浅湖相沉积,具近物源沉积特征;沉积相展布自晚三叠世至白垩纪具有沉积范围小-大-小-大的规律;沉积旋回呈现了浅-深-浅的规律;沉积边界和沉降中心不断向北和北东方向迁移。这些规律反映了十万大山前陆盆地的构造演化,即晚三叠世碰撞逆冲活动启动,盆地进入前陆盆地发育阶段;早、中侏罗世造山活动强烈,盆地沉降幅度大,物源供应充足;晚侏罗世造山活动减缓,盆地相对萎缩;白垩纪造山活动再次加强,盆地处于第二个发育期。     

破裂大陆岩石圈科学计划探索

大陆边缘是研究岩石圈破裂及洋壳开始扩张的重要场所,破裂大陆岩石圈(RCL)是美国大陆边缘计划(MARGINS)围绕大陆边缘岩石圈破裂这一地质过程而实施的一项科学计划。阐述了RCL研究的主要科学问题,详细地介绍了其所采用的科学研究方法和长远计划。RCL主要利用地球物理数据,在全球及局部板块运动背景下,结合地球化学、岩石力学、地热、地磁学等方法,建立地层沉积沉降史及岩石圈破裂扩张模型,最终对其形成机制、岩石圈扩张驱动力以及扩张期间内部各系统的演化等问题进行解释。最后以加利福尼亚湾地区为例阐述了RCL的具体研究情况及存在问题。     

Constraints on the early cooling rates of Mt. Dabie from diffusion modeling of chemical zoning of garnet

Diffusion modeling of zoning profiles in eclogite garnets from three different tectonic units of Mt. Dabie, UHPM unit, HPM unit and northern Dabie, was used to estimate the relative time span and cooling rates of these rocks. Modeling result for the Huangzhen eclogite garnet shows that the maximal time span for the diffusion-adjustment process is about 22 Ma since the peak-temperature metamorphism, which is the maximum time span from amphibolite facies metamorphism to greenschist facies metamorphism. The Bixiling eclogites had subjected to a cooling process at a rate of - 10℃/Ma from 750℃ to 560℃ during 20 Ma. The second cooling stage of the Raobazhai eclogite following granulite-facies metamorphism is an initial fast cooling process at a rate of about 25℃/Ma and then slowed down gradually. All these belong to a coherent Dabie collision orogen with differences in subduction depth and exhumation/uplifting path.     

利用低温热史恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度

造山带古高度的恢复对研究造山过程与古气候有重要意义。利用低温年代学热史数据恢复大别造山带晚白垩世以来的古高度。恢复流程包括将大别造山带低温热史模拟曲线数字化,提取时间温度数据,通过空间插值方法计算研究区域平均剥露厚度,再通过挠曲均衡校正,计算平均古高度变化量,最后通过2维积分计算古地形波幅降低量。结果显示:90 Ma至今,大别造山带平均剥露厚度达约5.44 km,而古地形平均高度降低2.86～4.16 km,古地形波幅降低的上限为4.49～6.53 km。     

裂变径迹年龄多成分分离技术及其在沉积盆地物源分析中的应用

在沉积岩样品的单颗粒裂变径迹年龄测试中,常常出现同一个样品的径迹年龄可能由多个不同年龄组分构成的情况。当样品的年龄未能通过 χ2检验时,就必须对样品的年龄进行进一步的多成分分析。本文介绍的最大似然估计方法就是一种有效的年龄成分分离技术。应用这一技术,我们对苏北盆地JSG井的 3个岩心样品 (JSG1、JSG2、JSG3)的 144个磷灰石单颗粒矿物年龄进行了多成分分离,表明上述三个样品实际上是由年龄值分别为 70Ma和 16 7Ma左右的两个成分组成的。这两组年龄的存在表明沉积时存在两个不同的物源区,两组径迹年龄反映的则是磷灰石碎屑颗粒在物源区最后一次达到完全退火温度 (大于 12 0°C)的时间。