造山带高压,超高压变质岩形成和折返的地球动力学研究——以中国中部为例

秦岭，大别、苏鲁地区是横亘中国中部的复合型大陆造山带，已成为世界高压、超高压变质岩研究的典型地区，在大陆动力学研究中具重要意义。本文综述了该带高压、超高压变质岩的多样性、多期性、区域分带性和形成折返的四种模式，即碰撞外来岩块模式、俯冲－碰撞－逆冲模式、碰撞－走滑转换－逆冲推覆模式和多期多成因复合模式。并指出高压、超高压变质岩的原岩属性、形成时代、ｐＴｔ轨迹、形成深度和岩浆作用等是深入研究形成和折返     

陆壳超深俯冲到斯石英稳定域地幔深度(~300 km)的新证据

南阿尔金高压-超高压变质岩带泥质片麻岩中发现先存斯石英出溶蓝晶石+尖晶石的显微结构证据,将陆壳深俯冲的深度推进到了斯石英稳定域的地幔深度（≥ 300 km）.然而,该类岩石是局部出现的还是具有一定的普遍性以及又是如何折返出露地表的?十多年来一直困惑着地球科学界.针对这一科学问题,通过系统的岩石学研究,在南阿尔金榴辉岩中首次发现了斯石英副象,重新厘定南阿尔金英格利萨依石榴辉石岩中石榴子石出溶单斜辉石和北秦岭松树沟长英质片麻岩中石榴石出溶石英棒状体岩石的峰期变质压力为9~10 GPa的斯石英稳定域,结合先期南阿尔金泥质片麻岩中发现先存斯石英出溶显微结构的研究成果,论证提出陆壳俯冲到斯石英稳定域的地幔深度（~300 km）,然后再折返回地表的地质现象可能更为普遍,其岩石类型也可能具有多样性.通过高温高压实验研究,明确SiO₂饱和岩石体系中石榴子石超硅的最小稳定条件为≥ 9~10 GPa斯石英稳定域,为识别辨认陆壳岩石俯冲到斯石英稳定域地幔深度的研究提供了新的借鉴和思路.      

阿尔金南缘榴辉岩带中花岗片麻岩的时代及构造环境探讨

阿尔金南缘江尕勒萨依一带榴辉岩的围岩花岗片麻岩具有高SiO2（〉70％）、高铝（Al2O3〉13％）和高碱（ALK=7．52-8．91）的特征，铝饱和度指数ASI=1．10～1．27，属于钙碱性过铝质花岗质岩石；岩石强烈富集大离子亲石元素Rb和Th，中等富集K和Ba，亏损高场强元素Nb，Zr，Hf，Y和Yb；具典型大陆碰撞型花岗岩相应的元素丰度特征；岩石的稀土元素含量较高，轻、重稀土分馏明显，总体呈右倾的“V”型稀土配分模式，显示壳源型花岗岩特征；在R1-R2构造环境判别图上落于同碰撞花岗岩区。锆石的阴极发光图像和微量元素分析结果显示了典型岩浆钻石的特征，利用LA-ICP-MS方法进行锆石微区U-Pb同位素定年，得到^206Pb/^238U加权平均年龄值为923±13Ma，表明江尕勒萨依花岗片麻岩的原岩形成时代为新元古代早期。阿尔金新元古代同碰撞花岗岩的确定，不仪明确了新元古代早期陆块汇聚在该区的存在，而且对区内新元古代早期造山作用的鉴别，重塑西部古大陆的演化历史、构造格架以及探讨它们之间的关系都有十分重要的意义，同时对于深入探讨区内高压-超高压岩石与围岩之间的相互关系提供了重要的约束资料。     

西南天山古生代洋盆演化:来自岩石学的记录

南天山造山带为中天山南缘断裂带以南的天山地区.在震旦纪-早古生代,它是卡拉库姆-塔里木板块和哈萨克斯坦板块之间伸展形成的一个宽阔的古洋盆(Volkova,1999).     

北秦岭宽坪岩群的解体及新元古代N-MORB

本文通过LA-ICPMS单颗粒锆石微区U-Pb测年方法研究,确定宽坪岩群中的变基性火山岩形成年龄为943Ma,宽坪岩群中的变质沉积岩原岩形成于小于600Ma。因此,本文提出宽坪岩群从地层学意义上应予废除或解体。即宽坪岩群中变沉积岩与变基性火山岩不属于一个延续的沉积层序,是晚期构造运动将这些形成于不同时代、不同构造环境的岩石单元混杂叠置在一起。宽坪岩群中绿片岩类具有典型N-MORB的特征,属于新元古代一套蛇绿岩残片,代表格林威尔造山期的地质记录。     

阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T演化及年代学研究

岩相学研究表明阿尔金南缘淡水泉一带出露的花岗质片麻岩的峰期矿物组合为Grt+Kfs+Ky+Rt+Qz,为典型的高压麻粒岩相矿物组合。利用Thermocalc3.33程序计算的P-T视剖面图和矿物温压计,确定其峰期变质温压条件为T=875~925℃,P=14.5~15.9kbar,该岩石后期还经历了以矿物组合Grt+Kfs+Bt+Pl+Sill+Ilm+Qz为代表的麻粒岩相和以Sill+Bt+Pl+Mu+Qz±Ilm为代表的角闪岩相的退变质作用,具有一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹。锆石的U-Pb同位素定年结果显示其原岩的时代为866±5Ma,峰期变质时代为505±5Ma。其中该岩石原岩的形成时代与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由Rodinia超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致,而峰期变质时代则与南阿尔金高压/超高压变质岩的峰期变质时代(486~509Ma)一致,说明花岗片麻岩原岩的形成与罗迪尼亚超大陆裂解有关,并在早古生代卷入了陆壳深俯冲事件,构成了南阿尔金高压/超高压变质带的一部分。     

一个新的铋,铬氧化物——铬铋矿

铬铋矿（Bi16．006Cr0．997O27）是在陕西省洛南县驾鹿金矿床中发现的一种新矿物。该矿物通常呈不规则状微细晶集合体，柱状小晶体大小在0．005mm×0．002mm～0．05mm×0．025mn。之间，集合体大小约0．01～0．5mm。呈桔黄或黄棕色，性脆，半透明，条痕棕黄色，金刚光泽，具不完全解理；一轴晶，正光性。实测密度为9．80（3）g／cm3。计算密度9．85（1）g／cm3。维氏硬度95．8～128kg／mm2，摩氏硬度3～4。折射率ω＝2．50（2），ε＝2．55（2）。15个电子探针平均成分Bi2O3为97．25％，CrO3为2．6％，总和99．95％，化学式：Bi16．006Cr0．997O27，理论式：Bi16CrO27。X射线粉晶衍射主要强线d（I）（hkl）为：0．319（100），（123）；0．273（40），（310）；0．198（40），（316）；0．1932（20），（420），0．1715（30），（219）；0．1655（55），（503，·433）。根据指标化求得铬铋矿为四方晶系，可能的空间群为I4，I4或I4／m；a＝0．8649（3）um，c＝1．724（1）nin，c／a＝1．9933；V＝1．2896（6）nm3，Z＝2。1－Kp／Kc＝0．025。铬铋矿作为新矿物及其命名已被国际矿物学协会新矿物和矿物命名委员会批准通过，其样品存放中国地质博物馆。     

东昆仑巴什尔希晚奥陶世二长花岗岩成因及其地质意义

巴什尔希花岗杂岩体侵位于东昆仑北部与南阿尔金造山带的结合部位。角闪二长花岗岩和灰色二长花岗岩均采自巴什尔希岩体中细粒状似斑状二长花岗岩单元。锆石LA–ICP–MS年代学研究显示其成岩年龄分别为(452.8±3.1) Ma和(454.2±4.8) Ma，后者还获得了一组残留核年龄为(758±15) Ma。样品具有高SiO₂含量(71.97%～73.49%和73.28%～74.12%)和高K₂O含量(4.80%～5.61%和5.57%～5.79%)的特点，Na₂O含量分别为3.01%～3.13%和2.83%～2.91%,CaO含量低，A/CNK均为1.02～1.07，属于弱过铝质系列花岗岩。稀土配分模式呈“海鸥型”分布，LREE/HREE值分别为17.80～26.06和9.09～11.79，轻重稀土分馏程度较高，δEu值为0.31～0.44，中等负Eu异常；富集大离子亲石元素Rb、K、U、Pb，亏损高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、P、Ti。样品均具有高Si、富碱、相对贫Na、高K、低Ca的岩石地球化学特征。锆石的ε