从变质作用观看板块构造何时在华北克拉通开始

了解板块构造在地球上何时和怎样开始的是地球科学领域还没有解决的重要问题之一。作为板块运动的最终结果,大陆碰撞造山带是识别地球历史演化中板块构造机制起主导作用的重要标志。大陆碰撞带变质作用一般以顺时针p-T轨迹演化为特征,尤其伴有峰期变质之后的等温减压过程。这样,具有峰后等温减压过程的顺时针p-T轨迹是识别地球早期的板块构造作用的重要标志之一。作为世界上最古老的克拉通陆块之一,华北克拉通基底岩石变质作用p-T演化在过去几年已得到广泛深入的研究,使得该克拉通可能成为应用大规模变质作用p-T轨迹途径来探讨构造环境和构造演化过程的最佳场所。构造上,华北克拉通可划分为三个小的陆块(东部陆块、阴山陆块和鄂尔多斯陆块)和三个古元古代活动带(华北中部碰撞带、孔兹岩带和胶—辽—吉带)。东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石变质作用具有等压冷却型逆时针p-T演化轨迹特征,反映变质作用热源与大量地幔岩浆底板垫托或侵位有关。尽管理论上这样大规模的地幔岩浆可形成在大陆岩浆弧、地幔柱或大陆裂谷环境,只有地幔柱模式才能合理地解释东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石时空分布、岩石组合和构造特征。这样,地幔柱可能是主导东部陆块和阴山陆块新太古代地壳形成和演化的主要构造机制,而板块构造在晚太古宙并不是其主要的构造机制。古元古代孔兹岩带和华北中部碰撞带基底岩石变质作用均具有等温减压型顺时针p-T演化特征,反映两造山带都经历地壳加厚和随后的隆升剥蚀构造过程。这样的构造过程是板块构造体制下的碰撞造山带的典型标志。古元古代胶—辽—吉带可进一步划分为南部带和北部带,其中南部带基底岩石具有逆时针p-T演化特征,而北部带基地岩石具有顺时针p-T演化特征,也反映板块构造机制下的产物。现代规模的板块构造在华北克拉通上的启动时间可以由三个活动带中最老的与板块俯冲有关的新生地壳形成时间来大致标定。目前,华北克拉通内部三个活动带中可识别出来的最老的与板块俯冲有关的新生地壳是华北中部碰撞带2·56Ga五台花岗岩,它们的形成可能大致标志着现代样式的板块构造在华北克拉通大规模作用的开始。     

聚敛造山背景下的伸展构造

聚敛作用是所有造山带形成的共同原因,然而近年来的研究成果表明,聚敛作用背景下局部也可以形成伸展构造,而且在造山过程的不同时空位置上,伸展构造的类型与动力学机制也不相同。我国秦岭造山带南部武当地块北缘所发育的晚海西期伸展构造是碰撞过程中形成的伸展构造的一个实例。     

浙西南陈蔡群变质阶段划分及变质作用p—T—D轨变研究

按照构造变形不同阶段变质矿物生长发育特征，浙西南陈蔡群变质作用可分为四个阶段，变质阶段Ｉ与Ｄ１变形同期，变质矿物共生组合为绿泥石＋黑云母＋白云母＋斜长石＋石英，相当于绿片岩相变质；变质阶段Ⅱ发生于Ｄ１变形和Ｄ２变形这间的静态期，变质矿物共生组合为十字石＋石榴石＋斜长石＋石英＋黑云母＋白云母，变质温度范围为±５１０℃，压力为０．７ＧＰａ；变质阶段Ⅲ与Ｄ２变形同期或稍后，变质矿物共生组合为矽线石＋石榴     

胶东牟平-乳山成矿带拆离断层控矿特征及找矿方向

通过对比牟乳成矿带和其西部变质核杂岩区金矿床的控矿构造、成矿时代、地球化学特征可知,这些金矿床具有同构造、同成矿期、同物质来源的特点,控矿构造同为拆离断层,其中牟乳成矿带为拆离断层上盘发育的,一系列近似平行且等间距的NNE向的断层控矿.预测在牟乳成矿带下部,即在拆离断层附近可能存在品位更高、厚度更大的矿床.     

太行山造山带岩浆活动特征及其造山过程反演

太行山造山带被大多数学者称为构造岩浆带，被认为是中生代环太平洋岩浆弧的组成部分．立足于太行山地区燕山期侵入岩类的研究和对比，以岩浆起源、岩浆演化的最新理论作为基础和主线，采用从宏观→微观→宏观的分析对比手法，对不同时期、不同区段侵入岩类的岩石化学、地球化学特征及其反映的成因信息作了详细对比，从而提出了“太行山型”造山带的概念及其形成模式．认为太行山造山带属于一种新的造山带类型，受控于板缘俯冲作用的远距离效应．造山作用以强烈的岩浆活动为标志，以陆壳的双向增厚为特征     

应力比影响下的破裂角、闭锁角、摩擦系数及其耦合关系

裂纹扩展和摩擦系数分属两个学科而鲜有联系,摩擦系数理论较少,主要依赖实验获得。在Griffith椭圆形裂纹基础上讨论摩擦面状裂纹力学模型,计算了单轴、三轴压应力情况下微裂纹扩展的期望方向及应力集中,那些方向偏离宏观破裂方向较大角度的裂纹因闭锁而无法延伸,应力比 越大,可扩展的微裂纹越向宏观裂纹面方向集中,随着围压 的增加,闭锁范围增大,实现了裂纹张性向剪性的转变。摩擦系数、方向集中度、应力比呈耦合关系,一方面,摩擦系数越大越利于微裂纹方向集中;另一方面微裂纹的方向集中导致了宏观裂纹面（裂缝）上凸起角度降低,进而减小摩擦系数。围压和裂纹扩展期的应力状况是影响摩擦系数的重要因素, 往往成为裂纹扩展的应力条件,凸起斜面摩擦系数越大,临界应力比越小。裂纹粗糙度(或分维数)对形成期的应力状况具有一定记忆功能。     

内蒙古赤峰金厂沟梁金矿区花岗岩类年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对内蒙赤峰地区金厂沟梁金矿区内的金厂沟梁、西台子、对面沟花岗质岩体开展了相关研究.金厂沟梁岩体岩性主要为片麻状二长花岗岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为249.9±1.4Ma,为早三叠世.构造环境判别为大陆碰撞造山(CCG).西台子岩体岩性为似斑状二长花岗岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为216.7±1.8Ma,为晚三叠世,构造环境判别图解中位于后造山(POG)区域.对面沟岩体为早白垩世,其中心相岩性是石英二长斑岩,边缘相是石英二长岩,在构造环境判别图中均属于火山弧环境.结合区域地质资料和前人研究成果,推测古亚洲洋构造域在晚三叠世已到末期,从而进入大陆碰撞造山的末期陆内造山阶段.本文提出岩基对后期成矿的控制作用,认为早于成矿时期所形成的板状侵入体为后期成矿提供必要条件,较为合理的解释金厂沟梁地区金矿分布的成因,并可能具有普遍意义.     

华北克拉通东部地块和大别—苏鲁造山带印支期褶皱-逆冲构造与动力学背景

大别-苏鲁造山带不同岩片(块)经历了不同的褶皱变形.榴辉岩块(或透镜体)和硬玉石英岩片经历了高压-超高压背景下的两幕褶皱变形之后,在区域性第一幕变形期间主要发生透镜化为主,后期与围岩共同经历紧闭同斜第二幕褶皱.而其它岩片主要经历了现今野外可见的区域性三幕褶皱,其中区域性第一幕褶皱为片内残留褶皱,在斜长角闪岩透镜体中多见,宏观规律不明.区域性第二幕褶皱在露头尺度多见,轴面为折劈理,局部强烈置换成片理化带(复合片理或第二期片理),恢复第三幕褶皱改造作用后,揭示出各种岩片中的各级尺度的第二幕褶皱都为轴面北西倾南东倒、轴迹走向为NNE向的紧闭不对称褶皱,不对称性一致反映其指向与各种岩片向南东的逆冲运动有关.第三幕褶皱为以片理或折劈理为变形面的宽缓褶皱,轴迹走向NWW,枢纽向西倾伏.韧性剪切带为非透入性构造,分早晚两期,早期为韧性逆冲,新县穹隆以南,运动学标志指示向北逆冲,错切第二幕褶皱,结合新县穹隆北部向南的逆冲特征,反映这些韧性逆冲断层多数为第二幕大型褶皱翼部的次级逆冲断层;晚期为韧性滑脱带,其发育局限于几个岩性差异较大的接触带,带内伸展型折劈理发育,并对挤压构造样式有重要的改造作用.华北克拉通东部地块是华北克拉通的重要组成,其盖层古生界和三叠系在印支运动期间经历了一幕宽缓褶皱作用,其轴迹方向主体也为NWW向.这一褶皱构造明显在变形时间、变形样式和展布方向上都和大别-苏鲁造山带中的第三幕褶皱非常一致,说明它们具有动力学上的必然联系.同时,研究表明在华北克拉通东部地块中没有经历大别-苏鲁造山带中区域性第一、第二幕褶皱变形的记录,故本文认为印支期这两幕变形主要发生在华北板块东南缘的边界上,并没有波及到板内,而且从东向西高压-超高压岩石剥露具有穿时性.只有当华北板块和华南板块在第二幕变形之后构成了统一块体后,第三幕变形才波及华北板内.     

内蒙古北山地区月牙山蛇绿质构造混杂岩带地质特征、形成时代及大地构造意义

月牙山蛇绿质构造混杂岩带位于红柳河—洗肠井蛇绿岩带东部的月牙山一带。月牙山蛇绿岩套出露较完整,自下而上由超基性杂岩、辉长岩、层状玄武岩、枕状玄武岩及放射虫硅质岩组成。蛇绿岩套北侧发生了强烈的构造混杂作用,形成蛇绿质构造混杂岩带,由强糜棱岩化、强蛇纹石化的辉橄岩、玄武岩基质和辉石岩、堆晶辉长岩、斜长花岗岩、橄榄岩、橄辉岩、角闪石岩、白云岩、放射虫硅质岩、蚀变玄武岩等岩块组成。通过对蛇绿岩套中辉石岩、辉长岩、斜长花岗岩、辉长闪长岩及蛇绿岩套北侧斜山——东七一山火山弧中的安山岩、花岗闪长岩等开展锆石U-Pb同位素测年研究,确定月牙山蛇绿岩套形成时代约为530Ma,相当于早寒武世;洋盆发生大规模自南向北俯冲作用的时间为421.0±15~442.4±1.5Ma,相当于志留纪。通过对蛇绿岩带两侧地层形成环境及蛇绿岩带对两侧地层单位的限定意义等研究认为,红柳河—洗肠井蛇绿岩带是代表古大洋闭合的板块缝合带,以该带为界,北侧为哈萨克斯坦板块,南侧为塔里木板块。