南海新生代碱性玄武岩中斜长石矿物的化学成分及意义

南海新生代碱性玄武岩中存在两种不同粒径的斜长石矿物.其一为斜长石斑晶,常见熔蚀麻点,是岩浆上升、压力降低时发生熔蚀作用并在骤冷条件下形成的;其二斜长石微晶,半定向或杂乱分布于火山玻璃中,其中空骸晶结构表明斜长石微晶是在淬冷条件下迅速结晶形成的.斜长石斑晶具弱成分环带,斑晶边部的An值稍高或接近于斜长石微晶.微晶斜长石An值与岩浆喷出后的水深以及喷发位置距离岩浆主通道的远近存在一定联系.本区的斜长石斑晶形成温度明显低于冲绳海槽地区,而类似于东海陆架地区;斜长石微晶的结晶温度类似于冲绳海槽,表明两地区在岩浆喷出海底后淬火结晶的物理化学条件相似.结合同样品中橄榄石斑晶研究结果以及已有的地球物理学和岩石学方面的资料,可能反映了地幔柱快速上涌使早期部分熔融及结晶分异作用较弱,岩浆本身温度高提供了早期结晶形成的斑晶与寄主岩浆进一步充分反应的热量.计算的斜长石斑晶温度不能反映源区温度特征,后者应高于本文所计算的斜长石斑晶的结晶温度.     

柴北缘沙柳河榴辉岩岩石化学及变质条件研究

柴达木盆地北缘东端沙柳河一带榴辉岩呈布丁构造赋存在新元古代末期花岗质片麻岩中，榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石和金红石等矿物组成。通过对该地榴辉岩的岩石化学和变质条件研究，发现其峰期变质条件为492．12℃～653．48℃和1．008～1．625GPa。未达到超高压的环境，在岩石中也未发现明显的超高压证据，与柴达木盆地北缘其他地区(鱼卡河、锡铁山、野马滩)榴辉岩有所区别。     

西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动及成矿作用

岛弧-弧后盆地是海底热液硫化物发育的重要环境。本文总结了近几十年对西太平洋地区岛弧-弧后盆地热液活动调查及研究的成果,阐述了岛弧-弧后盆地热液活动的分布规律、构造环境、热液喷口水深和流体温度变化关系、相分离过程以及热液硫化物的金属元素组成特征,分析了成矿元素富集规律和控矿因素。研究认为,随着岛弧-弧后盆地热液喷口所处水深的增加,其最高喷口流体温度也相应增加,这与相分离过程有关;岛弧-弧后盆地热液硫化物与洋中脊硫化物不同,以Fe-Zn-Pb型硫化物为主,显著富集Zn、Pb、Au、Ag等金属元素;热液成矿作用主要受到岛弧及弧后扩张处的岩浆作用、相分离、基岩、弧后扩张速率、沉积物盖层等5类因素的制约。     

西南太平洋劳海盆地质学研究进展

劳海盆是西南太平洋的一个正在活动的边缘海之一,属于相对简单的洋内边缘海盆,一直以来被作为检验板块构造及海底扩张的一个理想地区。劳海盆的熔岩化学及岩石学的研究成果,对评价蛇绿岩套的源区及正常洋中脊背景中的洋壳模型具有非常重要的意义。此外,深入研究劳海盆出露的硫化物矿床的成因对现存于陆地上的古老类似矿床的勘探模型的建立扮演重要的作用。在系统阐述汤加弧-劳海盆系统的地质概况、构造地质学、岩石学及热液矿床研究进展的基础上,指出了劳海盆所存在的一些重要的科学问题,并指明了下一步研究的重点方向。利用2007年我国在执行环球考察第19航次期间所获得的岩石、硫化物样品,开展对劳海盆岩浆-构造-热液成矿系统的综合研究,有利于提高我国对边缘海盆的基础研究水平。     

中美洲俯冲带南段上覆板块沉积物化学组分及其地质意义

在剥蚀型汇聚板块边缘,俯冲输入板块剥蚀上覆板块并将剥蚀物质带入俯冲隧道,随后,这些剥蚀物质与俯冲板块物质一同参与了俯冲带浅部与深部地幔的地球化学循环。构造地质学和地球物理研究显示中美洲俯冲带南段是典型的俯冲剥蚀型汇聚板块边缘,这为研究上覆板块俯冲剥蚀物质是否参与俯冲带物质循环过程提供了天然的实验室。由于目前仍然缺乏对该俯冲剥蚀机制的地球化学制约,综合大洋钻探计划(IODP) 344航次对中美洲俯冲带南部哥斯达黎加西部的俯冲板块和上覆板块开展了钻探工作,并获取了系统的岩芯样品。本文对IODP344航次取自上覆板块中陆坡和上陆坡的U1380和U1413站位中沉积物中的粗碎屑层位样品,开展了系统的主、微量元素与Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究。这些沉积物粗碎屑层位组分与加勒比大火成岩省基底相似,指示它们可能来自加勒比大火成岩省基底在弧前出露的区域,可以代表上覆板块基底被俯冲剥蚀的物质组成。研究进一步探讨了晚中新世中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩的成因,并指出上覆板块底部被剥蚀物质参与了中美洲俯冲带南部大陆弧火山岩岩浆过程,这为中美洲俯冲带南部存在俯冲剥蚀过程提供了直接的地质学证据。     

西菲律宾海盆表层沉积物中的轻碎屑分区及物质来源

海洋沉积物中轻碎屑(0125~0063mm)种类的特征和分布样式对于沉积物源区的判别具有重要的指示意义。取自西菲律宾海219个表层沉积物样品中的轻碎屑种类包括生物碎屑、石英、长石、褐色火山玻璃、无色火山玻璃、风化碎屑、火山渣,以及含量极低的一些矿物如磷酸盐（鱼牙）、片状矿物（黑云母和白云母）、硅灰石、黑曜石以及极少量的球粒状、椭球状宇源颗粒。分析结果表明,本区的轻碎屑分布可以分为三个区： (Ⅰ)菲律宾海沟以东区,轻碎屑主要源于钙质或硅质生物,邻近的岛弧也贡献了一定量的火山碎屑。(Ⅱ)中部区,石英、长石和无色火山玻璃可能源于中酸性熔岩海山或者是正在活动的中酸性岩浆事件的产物。(Ⅲ) 帛琉—九州海岭以西区,本区的物质来源相对比较复杂。长石、石英的含量较低,可能主要来源于中酸性熔岩海山或者是正在活动的中酸性岩浆事件的产物,火山渣主要是源于喷发在帛琉—九州海岭之上的火山。可以认为：① 研究区的生物碎屑含量与水深紧密相关,生物碎屑的数量主要受控于碳酸盐补偿深度(CCD)。② 来自菲律宾岛弧的火山碎屑对本区沉积作用贡献较小,可能通过海流或风等途径向深海盆进行短距离搬运。海底高原(如本哈姆高原)和邻近海岭(如帛琉—九州海岭)火山岩的风化产物对本研究区轻碎屑沉积作用有着重要贡献,其影响范围主要依赖于海底风化作用的强度。③ 来自中国大陆及菲律宾等邻近岛弧的陆源碎屑物质对本区的沉积作用影响很小。本区可能存在的中酸性熔岩海山是长英质轻碎屑物质的主要源区。     

南海新生代碱性玄武岩中橄榄石的矿物化学及南海的地幔潜在温度

南海新生代玄武岩中橄榄石斑晶颗粒相对较小(0.2～0.6mm),自形.半自形,有熔蚀现象,不具橄榄石捕虏晶所特有环状裂隙、变形结构.基质中橄榄石微晶粒径0.01～0.05mm,多数已完全伊丁石化.早期结晶出来的橄榄石并未受到重力分异的影响,而被寄主岩浆携带继续向地表运移,在此上升过程中与寄主岩浆发生了有限的相互作用,少数橄榄石颗粒保留有弱成分分带现象.利用呈弱成分分带现象的橄榄石斑晶的核、幔部的Fo组分与寄主岩浆的XFe值对南海底潜在地幔温度进行了估算,结果表明南海的潜在地幔温度平均值为1661℃,位于典型热点的地区夏威夷(1688℃)和冰岛(1637℃)之间,南海的潜在地幔温度与正常洋中脊地幔潜在温度之间的差值(186℃～208℃)也位于夏威夷(213℃～235℃)和冰岛地区(162℃～184℃)之间,表明南海地区下的地幔可能存在热量异常,支持了根据地球物理学和岩石地球化学的信息所提出的南海地区存在地幔柱的观点.     

大别超高压变质地体的岩石组合及其演化--以皖西南碧溪岭和双河地区为例

碧溪岭和双河地区是大别超高压地体内2个典型的露头区,通过野外露头观察、岩相学和岩石化学研究发现,岩石组合主要为榴辉岩、斜长角闪岩、片麻岩和面理化花岗岩。榴辉岩具有壳源的特点,是地壳岩石在地幔深处发生超高压变质作用形成的;斜长角闪岩为板块折返期间榴辉岩的退变质产物;片麻岩为斜长角闪岩在折返过程中在合适的环境下深熔递进演变的产物;而面理化花岗岩是片麻岩部分熔融的结果。榴辉岩与片麻岩和面理化花岗岩之间为经过改造的原地关系。     

南海西北陆坡火成岩体地震识别及分布规律

本文根据南海西北陆坡西沙海区及周缘地球物理资料,分析了火成岩体的形态特征及识别特征,并结合南海及周缘地区岩石学测年数据,对该区火成岩进行了期次划分,总结了各期分布规律。研究发现,本区火成岩体代表性产状主要有平柱状、锥状的喷出型,及星状刺穿侵入型。利用地震反射特征通过火成岩体与围岩接触总结了三个判断火成岩形成时代的标准分别为:接触关系、上覆地层沉积厚度及两侧地层对比,从而识别出同扩张期火成岩,并将本区火成岩形成时代分为三期:南海扩张期(32~16 Ma),岩浆活动主要集中在西北次海盆和西沙隆起边界,琼东南盆地及中建盆地也有零星分布;扩张结束后的早期(16~5.5 Ma),岩浆活动规模小、数量少,只零星分布在西沙隆起内,研究区的其他地方并不存在该期岩浆活动;扩张结束后的晚期(5.5 Ma至今),火成岩体个体面积较小、数量众多、分布广泛,几乎在全区都有分布,并可见部分该期火成岩与南海扩张期的火成岩呈明显的继承关系。本研究证实南海扩张期间,陆坡虽有岩浆活动,但较之火山型张裂边缘其规模较小,没有形成大火成岩省,也没有发现火山型张裂边缘中典型的向海倾斜反射(SDR),为南海北部陆缘是岩浆匮乏型张裂陆缘这一观点提供了坚实的依据。扩张结束后的晚期,即自5.5 Ma以来岩浆活动剧烈,与莺歌海盆地、琼东南盆地及西沙海区异常热沉降直接相关,并推测该期岩浆活动可能与海南地幔柱有关。     

南沙微地块花岗质岩石LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

南沙微地块一直被作为华南大陆的一部分,但缺乏基底岩石学证据的支持.本文首次报道了南沙微地块花岗质岩石岩浆锆石年龄.测年方法为激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)测年技术.在站位S08-18获得2个斜长花岗岩样品年龄:分别为159.1±1.6 Ma和157.8±1.0 Ma,在站位S08-32获得两个二长花岗岩样品年龄:分别为153.6±0.3 Ma和127.2±0.2 Ma,表明它们为燕山期晚侏罗世一早白垩世岩浆事件的产物.其中153～159 Ma年龄值可与南岭燕山期花岗岩年龄比较,而127 Ma年龄值可与浙闽沿海燕山期花岗岩年龄对比.一个样品中存在一个年龄为656.7 Ma的残余锆石核,结合中西沙发现的前寒武纪基底岩石资料,表明南海内散落的微地块可能广泛存在前寒武纪结晶基底,本区中生代花岗岩为古老陆壳重熔形成的.这一新的资料,对研究燕山期岩浆作用在中国南部的影响范围、南海微陆块前寒武纪地质及微陆块的裂离动力学都具有重要意义.