变质岩同位素年代学:Rb-Sr和Sm-Nd体系

对变质岩经历的进变质和退变质作用定年并构建其p-T-t轨迹是观测地壳运动过程的重要途径。全岩等时线和矿物等时线是变质岩Rb-Sr和Sm-Nd定年的两个基本方法。在变质过程中同位素均一化尺度是影响全岩等时线定年的主要因素。在一般情况下,变质过程中Rb-Sr同位素体系的均一化尺度远大于Sm-Nd体系,从而Rb-Sr全岩等时线可以给出有意义的变质年龄,而Sm-Nd数据不能。然而,对于低级变质作用,因其较高级变质作用有更丰富的流体,其Nd同位素均一化尺度可能变,从而使得一些全岩Sm-Nd等时线给出和Rb-Sr年龄一致的有意义变质年龄。对于矿物等时线定年,在变质作用时矿物之间能否达到同位素平衡则是关键。已经证明,超高压变质(UHPM)岩的退变质作用是开放体系,然而UHPM矿物的Sr-Nd同位素体系仍保持封闭。已观测到UHPM矿物和退变质矿物之间的Sr-Nd同位素不平衡,因此,高压矿物(如石榴石、多硅白云母)和退变质矿物或全岩的连线将会给出没有意义的偏老的Sm-Nd年龄和偏年轻的Rb-Sr年龄。由3个以上很好分开的矿物确定的等时线的良好线性、不同定年方法获得的年龄的一致性以及确定等时线矿物之间的氧同位素平衡可用于判定矿物间Nd同位素达到平衡。由于石榴石具有高Sm/Nd和Lu/Hf比,因此石榴石是榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或Lu-Hf定年最重要的矿物。然而由于石榴石非常宽的p-T稳定范围,石榴石可以在高级变质岩的前进变质和退变质作用中生长,从而具有复杂的环带结构。因此,如何从具有复杂结构的石榴石不同部位取样和分析并判断其成因就成为榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或LuHf矿物等时线定年的一个挑战。这需要今后做更进一步的研究。     

概率神经网络储层流体密度反演及应用

概率神经网络是一种基于概率统计思想的神经网络,利用概率神经网络进行储层的流体密度反演,通过它的非线性扩展进行多个属性的优选组合,完成神经网络的训练学习和概率估算,有效地剔除个别数据的不利影响,使反演过程更加稳定,减少反演结果的多解性.川西某气藏的概率神经网络储层流体密度反演结果表明,该反演方法准确性很高,反演结果与实际...     

转换波地震资料叠后反Q滤波及应用

转换波叠后剖面与纵波叠后剖面之间在分辨能力、剖面特征上还存在着较大的差异,为了使转换波剖面能尽量地与纵波剖面相匹配,采用反Q滤波方法,适当提高叠后转换波剖面的分辨能力,调整其相位、振幅、频率特征,以满足转换波和纵波联合解释和反演的需求。实际效果表明,该方法为后续纵波转换波联合解释及反演工作提供了条件。      

大别山超高压变质岩折返机制与华北-华南陆块碰撞过程

古地磁研究表明华北和华南陆块的碰撞始于三叠纪初 ,止于晚侏罗世 ;同位素年代学研究及大别山北部中—上侏罗统砾岩层中榴辉岩砾石的发现表明大别山超高压变质岩形成于三叠纪初 ,并在中—晚侏罗世出露于地表。因此 ,超高压变质岩是在陆陆碰撞过程中完成它的折返出露过程。揭示超高压变质岩的折返历史与机制有助于我们认识大陆的碰撞过程。大别山超高压变质岩及其围岩θ t冷却曲线显示超高压变质岩从 80 0℃到 3 0 0℃经历了三个阶段 :( 2 2 6± 3 )～ ( 2 1 9± 7)Ma期间从80 0℃到 5 0 0℃的第一次快速冷却 ,1 80～ 1 70Ma期间从 4 5 0℃到 3 0 0℃的第二次快速冷却 )和介于两者之间的等温过程。这一具有两次快速冷却的θ t曲线已被近年来的若干年代学数据所证实。超高压变质岩的两次快速冷却事件反映了两次快速抬升过程。在东秦岭及苏鲁地体东端发育的同碰撞花岗岩U Pb年龄值为 2 2 5～ 2 0 5Ma,与超高压变质岩第一次快速冷却时代吻合。这种时代耦合关系表明俯冲板片断离可能是超高压变质岩第一次快速抬升和冷却的重要机制。大别山Pb同位素填图揭示出南大别带超高压变质岩具有高反射成因Pb特征 ,因而源于俯冲的上地壳 ;而北大别带超高压变质岩具有低放射成因Pb特征 ,源于俯冲长英质下地壳。这表明在俯     

超高压榴辉岩中磷灰石的针状出溶物及其成因

金河桥榴辉岩是一含柯石英的超高压榴辉岩,其中的磷灰石中发现有针状出溶物,这些针状矿物长轴方向平行于磷灰石的c轴。根据电子探针分析结果,出溶物可能是以下三种矿物：独居石、黄铜矿和硅钍石(?)。它们的主要组成元素REE、S和Th等可以呈类质同象形式存在于磷灰石中,在超高压的条件下,由于温度相对较低,趋向于从寄主矿物中分离出来。矿物在高压下的这种“自净”行为可能是固态条件下矿物之间微量元素重新分配的一种方式,这种行为可能对地球不同层圈的化学组成演化有特别意义。     

构造剪切与变质角闪石中过剩Ar的引入：北秦岭丹凤群斜长角闪岩的Sm－Nd、Rb－Sr和~（40）Ar／~（39）Ar测年证据

本文对两个北秦岭丹凤群斜长角闪岩样品进行了Ｓｍ－Ｎｄ、Ｒｂ－Ｓｒ和４０Ａｒ／３９Ａｒ测年，发现其中受构造改造轻微的黑河丹凤群斜长角闪岩样品的角闪石４０Ａｒ／３９Ａｒ年龄与其Ｒｂ－Ｓｒ、Ｓｍ－Ｎｄ矿物等时线年龄接近，而遭受强烈构造剪切作用的蒲峪丹凤群斜长角闪（片）岩的角闪石４０Ａｒ／３９Ａｒ年龄则明显高于其Ｒｂ－Ｓｒ、Ｓｍ－Ｎｄ矿物等时线年龄，指示构造剪切作用对变质角闪石中过剩氩的引入有显著影响。在利用４０Ａｒ／３９Ａｒ进行造山带年代学研究时这一问题应引起注意     

南秦岭勉略构造带黑沟峡变质火山岩的年代学和地球化学——古生代洋盆及其闭合时代的证据

南秦岭勉略构造带黑沟峡变质火山岩(绿泥钠长片岩)的主要元素组成表明,它是一套双峰式火山岩系,由低K富Na拉斑玄武岩及酸性英安岩、流纹岩组成.该玄武岩具有类似MORB的痕量元素特征,扁平的REE模型,但富Th和Pb已获得该变质岩系的Sm-Nd全岩等时线年龄为242±21Ma,Rb-Sr全岩等时线年龄为221±13Ma,它们在误差范围内一致,并指示该火山岩系的变质时代.变质时代的初始ε_(Nd)值(+6.1)指示该玄武岩源区为MORB型亏损地幔(ε_(Nd)值>+6.1).     

大别山双河超高压变质岩及北部片麻岩的U-Pb同位素组成

大别山超高压变质岩及各种片麻岩的U-Pb同位素地球化学研究表明, 出露于大别山南部的超高压变质岩具有较低的Pb含量(多数<4 mg/g)和较高的U/Pb比(多数>0.1), 以及较大的Pb同位素变化范围和较高的放射成因Pb(206Pb/204Pb = 16.535～ 20.405). 它们表现出在俯冲过程中经历了脱水、析出流体和Pb丢失过程及地幔Pb与上地壳岩石Pb混合的Pb同位素特征. 然而出露于大别山北部的片麻岩具有较高的Pb含量(多数 > 4 mg/g)和较低的U/Pb(<0.07)以及较低的Pb同位素比值(206Pb/204Pb = 15.781～16.647), 并与侵入南、北大别山的中生代花岗岩的Pb同位素特征相同. 它们表现出在俯冲过程中仅有少量流体析出和Pb丢失以及地幔Pb与下地壳Pb混合的同位素特征. 这些样品在230 Ma前的初始Pb同位素组成还表明南大别带超高压岩石的U/Pb比在大陆俯冲前很长一段时期内比北大别带片麻岩高. 这些观测表明南大别带出露的超高压岩石主要是深俯冲的上地壳岩石, 而北大别带具有中、下地壳的性质. 据此, 本文提出了在大陆深俯冲过程中, 俯冲陆壳拆离成若干岩片, 深俯冲的超高压上地壳岩片有可能沿断层逆冲到较浅部位的超高压岩石折返机制模型.     

大别山北部条带状片麻岩及其伴生的斜长角闪岩的裂谷成因:岩石地球化学论据

岩石地球化学特征表明:大别山北部条带状片麻岩及其伴生的斜长角闪岩的原岩分别是碱性的I型花岗岩类和碱性的玄武岩,属于一套双峰式火山岩。Hf Rb/10 Ta×10和Hf Rb/10 Ta×30判别图解指示条带状片麻岩原岩属于板内花岗岩;斜长角闪岩的87Sr/86Sr=0.722345,143Nd/144Nd=0.511919,εNd(0)=-14.0,fSm/Nd=-0.15和εNd(800Ma)=-11.0,具有大陆玄武岩特征;同时,206Pb/204Pb=18.10,207Pb/204Pb=15.41和208Pb/204Pb=38.16,也接近于陆壳成分而且更接近下地壳成分,它的原岩有可能来源于古老的陆壳,推测其原岩形成时,其所在地区已经发育了比较成熟的大陆地壳。因此,它们应形成于新元古代(大约700Ma～800Ma左右)由扬子大陆发生裂解而形成的裂谷环境中。     

大别山榴辉岩氢氧同位素组成及其地球动力学意义

对大别山东部超高压榴辉岩氧同位素研究表明,这些榴辉岩的δ~(18)O值分布表现出显著不均一性,从低达一2.6‰变化至十7.0‰.榴辉岩中各矿物之间的氧同位素分馏达到并保持了平衡,表明岩石在遭受超高压变质作用之前与亏损~(18)O的流体进行过相互作用.含羟基矿物的δD值为一 5l‰～一83‰,指示参与的流体是古大气降水,它与榴辉岩原岩(某种玄武质岩石)发生过显著的氧同位素交换.超高压变质榴辉岩中大气降水同位素信息的保存表明,这种榴辉告的原岩曾经出露于大陆地壳表面,并且当包含榴辉岩原岩的板块俯冲至地幔深度时,地壳与地幔之间的物质交换非常有限,因此滞留时间非常短暂(<20 Ma).不同矿物对的氧同位素平衡温度基本一致,反映出这种超高压变质榴辉告在地幔深度下形成之后,经历了一个快速的冷却和上升过程.