海南岛乐东地区志仲岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

海南岛分布大量的海西-印支期的花岗岩,关于这些花岗岩的成因及其成岩背景,特别是海西期花岗岩,一直是争论的焦点.本文采用LA-ICP-MS对海南岛乐东地区志仲花岗岩体进行了高精度的锆石U-Pb同位素年代学及锆石Hf同位素组成特征的研究.结果显示,两个花岗岩样品获得接近的272 Ma的结晶年龄,表明该花岗岩体形成于早二叠世晚期.锆石原位Hf同位素组成εHf(t)值变化于-3.7至+2.8之问,对应的两阶段模式年龄tDM2集中在1.12～1.53 Ga,表现出壳幔混合源区特征.据此,推测志仲花岗岩的形成岩浆很可能来源于海南中元古代火成岩的重熔,同时可能有新生地幔物质的加入.其两阶段模式年龄tDM2与前人研究的Nd二阶段模式年龄计算的结果(1.3～1.6 Ga)相近,表明中元古代是该区一期重要的地壳分异的时间,即海南岛在中元古代发生过重要的地壳增生事件.结合区域构造-岩浆活动-沉积记录及古地磁资料,我们趋向于认为海南岛内海西期岩浆作用应该是古特提斯演化过程中构造-岩浆作用的产物,并非古太平洋西向俯冲-碰撞的结果.     

皖北沟后组页岩地球化学特征及其地质意义

沟后组在研究华北板块东南缘前寒武纪-寒武纪大地构造演化上具有重要意义.通过对沟后组页岩主微量元素地球化学的分析,取得了如下认识:Al2O3-Zr-TiO2和Zr/Sc-Th/Sc判别图解表明该套页岩中的碎屑物组分是火成岩没有再循环的特征,而是首次风化沉积的产物,因此其地球化学特征可以用于物源示踪.(SiO2/2O)-(Na2O+K2O)-(MgO+TiO2+FeO*)、TiO2-Ni、Th-Hf-Co及Hf-La/Th图解及部分元素比值(如Co/Th、La/Sc及Zr/Sc)表明沟后组页岩的源区主要为中酸性火成岩.其CIA值较低(62),可能与钾交代有关,而较高的CIW值(89)表明其源区经历了中等-较高程度的风化.主微量元素一致表明其物源区具有活动性质.     

湘中地区穹盆构造:褶皱叠加期次和成因

研究认为湘中地区存在三套不整合面,划分了四个构造变形期次:加里东期、印支早期、印支晚期和燕山期,并对各个构造期次的变形特征作了详细的论述。加里东期与印支早期分别为近东西向的褶皱,印支晚期为一近似平行于祁阳弧断裂的弧形构造,燕山期则以北东—北北东向的左旋走滑为主。通过分析各构造期次的复合叠加特征,本文提出:湘中地区的穹盆构造是由于加里东期褶皱与印支期褶皱叠加而形成的,并在燕山期时受到北东—北北东向的左旋走滑断层的改造。     

皖北矿区环境地质问题及防治

在分析研究区自然地理环境和地质构造的基础上,采用大量调查数据对皖北矿区环境地质问题进行了系统的分析,分析结果表明：区内主要有地面塌陷、水资源破坏、土地资源破坏、瓦斯突出、水土流失等环境地质问题。通过对各类环境地质问题的现状、形成原因和危害的进一步研究,提出了采取＂一疏二平三改造＂的方法对塌陷进行治理,煤矸石的综合利用,瓦斯、水的防治与利用等防治措施,并对矿区环境防治的投资、管理提出建议。     

琼西南 NE向韧性剪切带构造特征及其40Ar-39Ar年代学约束

野外构造解析和显微构造分析表明,琼西南戈枕和冲卒岭两条近NE向韧性剪切带具NW向SE推覆兼NE向左旋剪切特征。采自戈枕和冲卒岭韧性剪切带内糜棱岩样品中的单矿物的40Ar-39Ar年代学研究表明,戈枕韧性剪切带04HN04样品中黑云母的40Ar-39Ar坪年龄为(227.4±0.2)Ma,冲卒岭韧性剪切带04HN24样品中的白云母给出了(229.6±0.3)Ma的坪年龄,均为印支期变形产物。上述两条剪切带的变形运动学和变形时序与华南内陆主要韧性剪切带(如雪峰山地区)具有很好的一致性,这为理解琼西南地区早中生代构造演化和华南印支块体拼合历史及其效应提供了新的信息。     

造山后构造岩浆作用研究评述

综合造山后岩浆作用的主要岩石学特征包括：a双峰式火山岩组合;b高钾钙碱性甚至钾玄岩系列;c巨量花岗岩。由于其熔融源区受到早期的陆／洋壳俯冲作用的影响,它们在地球化学特征上总体表现出类似岛弧型火山岩的微量元素特征。如LILE,LREE富集和HFSE亏损;但比岛弧型火山岩具有更高的K2O＋Na2O含量、ω(Fe2O3+FeO)/ω(MgO)和ω（K2O）／ω（Na2O)比值以及较高的Sr含量和Zr/Y比值。其Sr-Nd同位素比MORB和OIB富集。这些特征表明同位素组成受控于LILE、LREE富集作用的时间和俯冲地壳的性质。在岩石成因方面,造山后岩浆作用的源区受到了年青地幔或地壳组分的改造,其岩浆形成机制与深大断裂的大规模走滑作用和造山后岩石圈的伸展－减薄作用密切相关。     

松潘-甘孜地块丹巴二叠纪玄武岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素研究:岩石成因与构造意义

松潘-甘孜地块的丹巴二叠纪玄武岩(大石包组)具有较高的TiO2含量(>2%)和高的Ti/Y比值(平均519),显示LREE富集、HREE亏损的右倾型稀土配分型式((La/Yb)N=4.2~13.6),εNd(t)=-0.33~2.70,具有洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征,形成于大陆板内环境。其源区来自原始地幔始于石榴子石稳定区的低程度部分熔融,岩浆上升过程中有来自地壳物质的加入,因而其不相容元素比值如Zr/Nb(4.41~13.09)、La/Nb(1.03~1.80)和Th/La(0.08~0.18)等,以及初始的87Sr/86Sr比值(0.706008~0.707257)均表现出不同程度的富集特征,岩浆演化早期经历了以辉石、橄榄石为主的分离结晶作用。该套玄武岩的元素-同位素地球化学特征和源区性质类似于峨眉山溢流玄武岩的高钛(HT)系列,因此认为其是峨眉山地幔柱活动的产物,属于峨眉山大火成岩省(ELIP)的一部分。松潘-甘孜地块和扬子西缘晚古生代以前地层的可比性以及峨眉山溢流玄武岩的分布特征显示,松潘-甘孜洋盆伴随着扬子克拉通的裂解而打开,并且可能都与峨眉山地幔柱有关,是地幔柱活动的浅部地质响应。     

汝城地区晚中生代火山岩地球化学特征及其对源区属性的指示

湘东南汝城地区发育一套由基性玄武岩和中酸性安山质-英安质岩石组成的火山岩建造,属于低钾拉斑系列,该火山岩系中两个玄武岩的K-Ar年龄分别为124.5±2.5Ma和127.6±1.9Ma,属晚侏罗—早白垩世产物。在主、微量元素上两者成分存在明显差异。其中安山质-英安质岩石具有高MgO特征,属高MgO岩石,LILE富集、Nb-Ta、Sr-P亏损强烈,(La/Yb)N=6.7～7.9,Eu*/Eu=0.74～0.85,具岛弧型微量元素配分型式,87Sr/86Sr(t)=0.71079～0.71118,εNd(t)=-7.64～-8.16,与adakites高Mg岩石有着明显的差别,可能是富集岩石圈地幔熔融后直接分异的产物;玄武岩LILE富集,Nb-Ta富集,(La/Yb)cn=4.0～4.3,Eu*/Eu=1.00～1.16,具OIB型微量元素配分型式,87Sr/86Sr(t)=0.70812～0.70832,εNd(t)=0.48～1.03,其源区具二元混合趋势,其源区可能是富集型岩石圈地幔端员与亏损的软流圈地幔端员的混合产物。汝城地区晚中生代玄武岩和高Mg安山质-英安质岩石源区属性的限定及其相互的空间依存关系表明该区晚中生代时有着较薄的岩石圈厚度,处于岩石圈伸展减薄的大地构造背景。     

一种罕见的岩石——富铁玄武岩/富铁苦橄岩研究进展

高铁镁质岩石(Ferrobasalts/Ferropicrites)较正常镁质岩石高FeO*(通常在14%以上)、贫硅、低碱，具独特主量元素特征，属富铁拉斑玄武岩—富铁苦橄岩。在自然界中与普遍发育的具Bowen趋势的低铁富硅熔体不同，高铁贫硅岩浆(Fenner趋势)非常罕见,也没有直接的现代类比物可以对比以解释其岩石成因。为了解释其岩石成因，前人做过大量的研究，归纳起来主要有以下几种可能的成因类型：①普通洋脊型玄武岩在封闭系统中简单的分离结晶作用；②低压条件下俯冲板片的大比例部分熔融；③地幔柱头前锋富铁组分(Fe rich streaks in mantle plume starting heads)的部分熔融。其成因机制的研究对于理解其岩浆深部构造背景、早期壳—幔演化、下地幔组成不均一性和核幔相互作用有着重要意义；同时，对于最近在我国南太行山地区及其它地区发现的具有高铁镁特征岩石的研究具有极其重要的意义。     

古亚洲洋对华北陆缘岩石圈的改造作用：来自于西山南大岭组中基性火山岩的地球化学证据

北京西山南大岭组中基性火山岩都表现出LREE富集的右倾平滑稀土配分模式,具有富集LILE(如Ba、K),亏损Nb-Ta和Th-U的微量元素特征,Sr同位素组成中等富集,Nd同位素组成变化较大.根据其元素地球化学和同位素特征可以划分两组岩石Ⅰ组火山岩主要为亚碱性玄武岩,高Ti(TiO2＞1.7%)、P(P2O5＞0.7%),Ⅱ组火山岩主要由安山岩和亚碱性玄武岩组成,低Ti(TiO2＜1.3%)、P(P2O5＜0.5%);Ⅰ组火山岩总体上较Ⅱ组火山岩高相容元素(如Cr、Ni)、REE和HFSE,二者化学成分上渐变演化趋势不明显;Ⅰ组火山岩Sr-Nd同位素组成(87Sr/86Sr(t)=0.705939～0.706057,εNd(t)=-7.4～-7.5)与Ⅱ组火山岩Sr-Nd同位素组成(87Sr/86Sr(t)=0.705822～0.706697,εNdd(t)=-12.0～-13.5)有明显的差别,以上事实说明两组岩石可能来源于不同的地幔源区.对比于周缘地区中生代基性火山岩特征,西山地区南大岭组两组火山岩的Sr-Nd同位素组成和Nb/La、Hf/Sm比值都介于华北陆块内部和兴蒙造山带之间,反映了其熔融地幔源区继承了华北陆块内部的EMI型地幔特征外,还很可能受到俯冲板片交代作用的影响,暗示了古亚洲洋板块消减过程对华北陆缘岩石圈地幔的改造作用.其相对Ba-La明显的Th-U亏损,可能暗示早期有古老下地壳组分再循环到地幔源区.结合南大岭组中基性火山岩沿断裂带局限分布特点和区域早中生代构造-热年代学格架,我们认为南大岭组中基性火山岩形成于陆内伸展环境,即深大断裂带再次活动,导致软流圈上隆,从而诱发俯冲交代改造的古老岩石圈地幔减压熔融而成.