中国东部燕山期岩石圈-软流圈系统大灾变与成矿环境

中国东部在燕山期发生了岩石圈－软流圈系统（ＬＡＳ）大灾变事件,并识别出被扰动的ＬＡＳ的两种类型,即在搞压造山环境下的岩石圈巨大减薄与巨大增厚作用;它们分别对应相关的安第斯型和海西型成矿作用,大量的新生,热地幔物质和再活化的热的下地壳物质取代,加热和注入冷的岩石圈和地壳是燕山期成矿大爆发的基因和基本的深部环境,再活化和活动的岩石尺度的不连续带是成矿带的良好储矿空间,巨大的岩浆－流体－成矿系统是形成巨     

阿尔金山中段晚古生代放射虫的发现及意义

阿尔金断裂系是我国西北地区的一条重要构造带,也是中亚地区规模最大的走滑断裂系。它走向ENE,全长约1800km,构成青藏高原西北部的边界,其东侧联结祁连、柴达木及东昆仑,西侧为天山塔里木和西昆仑等构造带或地块。该带位于甘肃、青海和新疆三省区的交界处,主要发育元古界和中、新生界,局部地段分布有早古生代地层。由于自然条件等因素的限制,这一地区广泛分布的前中生代地层的时代确定一直缺乏生物依据。1996～1997年,笔者等在阿尔金地区地质考察时,于阿克塞附近发现了晚古生代放射虫化石。     

东昆仑造山带花岗岩及地壳生长

东昆仑造山带是青藏高原内可与冈底斯相媲美的又一条巨型构造岩浆岩带。该带内的花岗岩形成可以划分为4个时段,分别与4个造山旋回相对应：前寒武纪（元古宙）;早古生代;晚古生代—早中生代;晚中生代—新生代。其中,以晚古生代—早中生代（或称华力西—印支旋回）、特别是三叠纪的花岗岩最为发育。东昆仑造山带基底主要形成于古元古代晚期。其早古生代构造-岩浆事件序列与北祁连造山带可以对比,属祁连—东昆仑加里东造山系统的一部分。到晚古生代—早中生代时东昆仑卷入古特提斯构造体制,属于古特提斯造山系统的北缘。华力西—印支是一个完整的造山旋回,与西南“三江”古特提斯的演化历史相似。昆南缝合带是当时中国南北大陆的主要构造分界线。新生代印度—欧亚大陆的碰撞,使东昆仑造山带又卷入了青藏大陆碰撞造山系统,但对东昆仑的影响是一种远程效应。 　　东昆仑造山带大陆地壳主要形成于古元古代晚期,但在显生宙还有新生地壳 （juvenile crust） 产生,与兴蒙、冈底斯、安第斯等造山带相似。东昆仑花岗岩带中丰富的幔源岩浆底侵作用与壳-幔源岩浆混合作用的证据,以及花岗岩类的Nd、Sr同位素成份（87Sr/ 86Sr初始值多数小于0.710;εNd（t ）值变化于－9.2和＋3.6之间）,说明 地幔物质的注入及其与地壳物质的混合,对显生宙地壳的形成演化起着重要作用,是显生宙东昆仑地壳生长的重要方式。根据花岗质寄主岩、镁铁质暗色微粒包体（MME）及底侵辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年,东昆仑造山带在显生宙发生过两次大规模的底侵作用与岩浆混合作用,一次在早-中泥盆世（394~403 Ma）,另一次在中三叠世（239～242 Ma）,分别相当于加里东旋回、华力西-印支旋回的俯冲结束/碰撞开始阶段。     

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。     

苏鲁高压-超高压变质带深俯冲阶段陆表面、Moho和构造应力场的时空变化

俯冲作用作为高压—超高压变质岩带形成的重要机制之一,俯冲块体的运动速度和强度将是制约其形成和演化的重要构造因素,借助于板块俯冲作用的研究探讨高压—超高压变质岩带的形成过程,对研究苏鲁高压—超高压变质岩带的形成机制和动力学建模,是一种有益的尝试。俯冲作用最显观的构造效应是俯冲地块前缘陆表面和Moho的强烈下插,导致山前坳陷带的形成和陆壳的加积、增厚。数值模拟的初步研究表明,俯冲地块的平移速度与山前坳陷带的坳陷量和坳陷速度及Moho的下弯量和下弯速度大致呈正相关关系,表明两者是俯冲过程中重要的壳内活动性构造界面。俯冲块体作为高压—超高压变质带深俯冲作用的运动载体,俯冲块体内部构造界面的运移,间接反映了高压—超高压变质带的形成过程和运动速度的变化,数值模拟结果似乎表明陆表面和Moho有可能成为探讨高压—超高压变质岩带形成过程和深俯冲作用的重要标志。俯冲块体内部的构造应力场也是制约和影响高压—超高压变质带形成过程的重要构造因素之一,模拟计算表明,俯冲过程中俯冲地块的壳内应力场较为稳定,始终以挤压应力为主导,俯冲作用强度仅影响应力大小,而不改变壳内应力场的应力分布。可见,高压—超高压变质岩带基本形成于挤压构造应力场环境...     

关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄的机制与过程的讨论:是拆沉,还是热侵蚀和化学交代?

关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄作用,主要有两种模型:(1)岩石圈拆沉;(2)热侵蚀和/或化学交代。文中主要从岩浆活动与构造变形两个途径,通过(1)燕山带造山幕和结构要素组合以及造山过程的p-T-t轨迹;(2)收缩构造变形、火成岩构造组合和下地壳岩石捕虏体3个独立证据提出陆壳的构造加厚;(3)火成岩成因的壳幔相互作用模型和热模拟等,试图讨论华北地区克拉通有浮力的岩石圈如何转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用,而不是热侵蚀或化学交代机制使岩石圈地幔改造为EMI印记实现的减薄作用。大量对流的软流圈物质注入克拉通是诱发陆壳发生局部熔融所必需的条件。底侵玄武质岩浆的加热并弱化先前的冷和强的克拉通地壳,创造一个流变学条件,以使收缩构造变形和陆壳加厚成为可能。陆壳最下部和岩石圈地幔中形成的大量玄武质岩石,在构造加厚作用下,相转变为榴辉岩,致使原先有浮力的岩石圈转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用。     

南海盆地中生代海相沉积地层分布特征及勘探潜力分析

南海盆地中生代海相地层是古南海沉积产物,主要分布于南海北部陆架珠江口盆地东部,南海南部西北巴拉望、礼乐滩和南薇西-北康盆地及其附近,地层厚度在2 500~5 000 m,分布面积合计在125 000 km²以上。南北两地中生界被古老基底和新生代洋壳隔开,加里曼丹岛北侧-北巴拉望一线为古南海消亡的缝合带。南海盆地中生代生物源以浮游生物为主,干酪根为III型,以生气为主。油气生成、运移与圈闭形成的匹配关系良好,可形成自生自储型油气藏、新生古储型油气藏和古生新储型油气藏。由此可见,南海盆地中生代海相沉积岩具有较好的勘探潜力。     

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(0．706～0719)，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(1792～2206Ma)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。     

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。