青藏高原南部地幔包体的发现及其意义

尽管青藏高原碰撞后超钾质岩石代表了上地幔低度部分熔融的产物,增加了对地幔的了解,但是对青藏高原陆下岩石圈地幔的性质依然缺乏清楚认识,其中一个最主要的问题是高原腹地的超钾质岩石中一直缺少幔源包体和巨晶.本文报导了青藏高原南部赛利普粗面安山岩(具有典型的超钾质岩石特征,年龄约为17Ma)中产出的地幔包体的矿物主量元素成分.包体大小为0.5cm～1.5cm,主要为两类,一类是辉石岩(0px Cpx),另一类为二辉橄榄岩(Ol Opx Cpx±Phl±sp).包体中橄榄石(Mg#=89～90,CaO=0.05%～0.12%,TiO2<0.03%,NiO=0.29%～0.80%),单斜辉石(Mg#=88～91,Al2O3=5.5%～7%),斜方辉石(TiO2=0.05%～0.15%,Al2O3=2%～5%)和尖晶石(Mg#=58～76,Cr#=10～44,Cr2O3=9%～35%,MnO=0.09%～0.24%,FeO=11%～18%,Al2O3=29%～57%,MgO=16%～21%)的成分与中国东部新生代玄武岩中的地幔包体特征一致.包体的温度为990～1140℃、压力为16～20kb,显示的地温曲线与中国东部、东非肯尼亚等世界典型裂谷区的上地幔特征一致,表明青藏高原南部在中新世尽管处于印度与亚洲大陆的挤压汇聚状态,但是仍具有区域性伸展作用存在,这与藏南广泛发育的南北向裂谷和地表高热流是吻合的.包体中含水金云母与石英的出现以及尖晶石成分不均一性等揭示了包体中多期交代作用过程.与金云母共生的尖晶石后期改造作用表明导致藏南上地幔改造的交代流体应是与寄主火山岩成分接近的富K,Si和H2O的流体.藏南地幔包体的深入研究将对揭示青藏高原地幔的成分、状态与深部作用过程以及为更好解释超钾质岩石的成因提供更多的证据.     

新特提斯演化的热点与洋脊相互作用:西藏南部晚侏罗世-早白垩世岩浆作用推论

雅鲁藏布蛇绿混杂岩代表了新特提斯洋盆闭合的地表残余.本文在测试数据基础上,综合分析了目前雅鲁藏布江蛇绿混杂岩研究中取得的比较可信的晚侏罗世.早白垩世玄武岩的地球化学数据,并对其进行了较为详细的区域对比分析以讨论涉及新特提斯演化的地球动力学过程.结果表明:(1)雅鲁藏布蛇绿混杂岩带吉定洞拉村玄武岩、错拉山口北部玄武岩为大洋中脊玄武岩(MORB)型,错拉山口南部玄武岩为洋岛玄武岩(OIB)型,萨嘎桑单林玄武岩既包括OIB型,又包括MORB型;(2)在东西延伸约1500km的雅鲁藏布蛇绿混杂岩带中,至少可能存在OIB、MORB(包括N-MORB、E-MORB)和岛弧玄武岩LAB三种类型的晚侏罗世-早白垩世玄武岩.不活动的高场强元素比值(如Nb/Y,Zr/Y等)指示雅鲁藏布蛇绿混杂岩带中部仁布、杯玛让、吉定洞拉村和错拉山口北部地区以及中西部萨嘎地区的MORB型玄武岩中的亏损组分很可能来源于深部亏损的地幔柱源区.微量元素地球化学模拟表明,雅鲁藏布蛇绿混杂岩带OIB型玄武岩可能主要来源于石榴石二辉橄榄岩源区中等程度(10%～20%)的部分熔融,而MORB型玄武岩主要来源于尖晶石二辉橄榄岩源区中等程度(7%～25%)的部分熔融,IAB型玄武岩所代表的源区熔融深度以中部较浅而东西两端较深为特点,其中中部得几、杯玛让、吉定等地的lAB很可能与尖晶石二辉橄榄岩源区的部分熔融有关,而东部和西部达几翁IAB的熔融源区可能残留有石榴石.结合该带报道的He同位素数据和矿物学观察,以及在喜马拉雅带新获得的古地磁数据,可以认为热点与洋脊的相互作用是对晚侏罗世-早白垩世新特提斯演化的一种很可能的地球动力学解释.需要强调,虽然该模式可以较好地解释目前在藏南观察到的晚侏罗世-早白垩世岩浆作用特点和性质,但因资料有限,还需要做许多非常细致的工作来证实或否定.     

青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

西藏拉萨地块西南部赛利普钾质-超钾质火山岩为一套含地幔包体的粗面安山岩,高K2O,MgO、Cr、Ni含量,K2O/Na2O比值和Mg#,为地幔低度部分熔融的原始岩浆,或经橄榄石、单斜辉石或Fe-Ti氧化物分离结晶.岩石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集放射性成因Sr、Pb和Nd同位素,指示岩浆源区为富集地幔.采用LA-ICP-MS测定赛利普钾质-超钾质火山岩三件样品的18颗新生岩浆锆石U-Pb年龄为15.8～19.2Ma,其中钾质岩石样品SL0628中11个点的加权平均值为17.7±0.3Ma,与他人获得的40Ar/39Ar年龄一致.三件样品中新生岩浆锆石的εHf(t)变化范围为-7.6～3.9,平均地壳模式年龄(tDMC=0.86～1.59Ga)变化较大,除两个分析点显示亏损特征外,总体显示富集特征,表明岩石源于富集源区,但有少量亏损地幔物质加入.三件样品共获得49颗继承锆石的U-Pb年龄介于20～1907Ma,其Hf同位素组成(εHf(t)=-25.9～5.3)和平均地壳模式年龄(tDMC=0.79～4.08Ga)变化较大;其中的37颗年龄较小的继承锆石(20～110Ma)指示地幔源区可能受到四期明显的岩浆改造事件(62.2～64.0Ma,43.3～55.1Ma,29.5～37.7Ma和20.1～27.4:Ma)和两个岩浆活动间歇期(70～90Ma和37.7～43.3Ma).在拉萨地块首次发现29.5～37.7Ma的岩浆活动,并发现与林子宗火山岩同期的、Hf同位素富集的岩浆活动(62.2～64.0Ma,εHf(t)=-21.2～3.0).三件样品中49颗继承锆石的Hf同位素研究表明源区富集组分可能源自拉萨地块古老地壳基底和俯冲的印度大陆地壳.赛利普钾质-超钾质岩石形成可能是印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲的结果.     

四川泸定县冷碛镇黑沟泥石流发育特征与危害初探

泸定冷碛镇黑沟流域内发育土层滑坡及土体蠕动变形体20处,为黑沟泥石流的主要松散物源;土层滑坡和土体蠕动变形体规模小,滑速慢,滑体结构松散,滑入溪沟易被洪流卷走,不会形成滑坡堰塞湖和溃决型泥石流。近60年来黑沟发生的最大一次泥石流,经计算泥石流流速为3.47m/s,峰值流量为122.79 m³/s,为大型泥石流,对沟谷两侧财产造成了巨大危害。     

黔北黑色岩系稀土元素地球化学特征及成因意义

本文采用ICPMS方法研究了黔北下寒武统牛蹄塘组黑色岩系的稀土元素地球化学特征和形成条件。黑色岩系稀土总量在金属富集层之Mo矿层中出现峰值,向剖面上、下大致依次减小,代表了一种非正常海水沉积作用。Eu、Ce呈负异常,反映黑色岩系形成于干燥气候的陆棚边缘浅海的还原环境。稀土模式,连同La/YbCe/La、La/YbREE图解特征,说明黑色岩系为正常海水与岩浆热卤水混合沉积的产物。     

过铝花岗岩的研究动向和进展——兼论西藏过铝花岗岩

本文主要讨论了过铝花岗岩的含义、类型、构造环境以及两种主要过铝花岗岩类的成因。并以西藏过铝花岗岩为例,阐述和分析其分布特征、主要岩石类型和岩石学、地球化学特征,初步认为西藏过铝花岗岩的成因是新特提斯洋关闭后印度板块与欧亚板块碰撞造山作用的结果,主要属同撞碰花岗岩。     

张家口—渤海断裂带西缘壳幔过渡带研究

利用复杂性系数、频谱分析和小波变换方法处理了穿过张家口—渤海断裂带西缘的地震测深剖面的Pm波形资料,研究不同构造单元壳幔过渡带的多参数特征以及它们在岩石圈构造演化中的意义. 结果表明: 不同构造单元Pm波的复杂性系数和频谱特征有较大差异,内蒙地轴复杂性系数小,莫霍面具有明显的一级间断面特征,怀安—张北位于张家口—渤海断裂带的西缘,该区域Pm波复杂性系数大并且频谱为多极值,Moho面为复杂的壳幔过渡带. 利用小波分析和反射率理论地震图得到该壳幔过渡带由2～3层组成,总厚度约为6～9km,最大厚度位于怀安盆地下方. 该壳幔过渡带是大陆裂谷环境中底侵作用的产物,壳幔过渡带的分层特征与该区域中新生代的多期岩浆活动有密切联系.     

藏南米拉山地区中新世埃达克质岩石的年代学、地球化学和成因

中新世是青藏高原隆升、增厚的重要时期,并且在这一时期内拉萨地块广泛发育碰撞后岩浆岩。本文对南拉萨地块米拉山地区的钙碱性钾质火山岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素和全岩主量、微量元素的测定与系统研究。米拉山中新世火山岩为粗面英安岩、英安岩和流纹岩（SiO₂=59.89%~71.78%）。锆石U-Pb定年结果为16.1±0.2Ma~20.4±0.3Ma,表明其喷发时代为中新世。岩石具有较高的Al₂O₃含量（13.54%~16.31%）,低MgO（0.46%~1.95%）、高Sr（388×10^-6~804×10^-6）、低Y（6.55×10^-6~11.20×10^-6）和Yb（0.70×10^-6~1.07×10^-6）的特征,具有较高的Sr/Y值（51~80）、低相容元素（Cr=4.26×10^-6~32.53×10^-6,Ni=4.16×10^-6~25.75×10^-6）和弱Eu负异常。岩石具有轻稀土元素和Rb、Th、U、K等元素富集、重稀土元素和高场强元素Nb、Ta、Ti亏损的特征。米拉山中新世火山岩显示出埃达克质岩石的地球化学特征,可能来自于的镁铁质加厚下地壳的部分熔融,推测下地壳源区是石榴石角闪岩。锆石ε_Hf（t）值为+2.2~+7.8,表明源区为新生地壳物质,有俯冲板片熔体加入。米拉山中新世火山岩的喷发时代与米拉山断裂活动时间一致,二者可能同为拉萨地块岩石圈拆沉的结果。

     

洞穴蝙蝠粪堆积物在古环境研究中的应用

蝙蝠粪堆积物是洞穴沉积物的一种,由蝙蝠排泄后在洞穴底部堆积而成。由于蝙蝠食物来源单一,以洞穴周边动植物为食,动植物受气候变化影响,并通过食物链进入蝙蝠粪,因此蝙蝠粪中包含有丰富的过去环境变化信息,其沉积序列可以用来进行古环境重建。蝙蝠粪在古环境研究中的优点在于蝙蝠粪在热带和亚热带地区沉积速率快,记录的环境信息多样,并可以通过加速器质谱¹⁴C定年获得高精度年代,是一种很好的环境记录载体。尽管从20世纪80年代开始,就有学者逐步关注蝙蝠粪研究,但当时各项指标所指示的意义不太明确,研究范围较为局限,随后研究开展得较少,关注度也不高。本文梳理了目前全球蝙蝠粪研究现状,讨论了蝙蝠粪中可以用来重建古环境的各种代用指标及其指示意义;最后,介绍了我们在美国得克萨斯州Devil's Sinkhole蝙蝠粪的初步研究结果,并对这一研究载体的未来发展方向进行展望。

     

大陆碰撞过程的火山岩响应：以西藏林周林子宗火山岩为例

印度-亚洲大陆碰撞伴生有大量火山活动,其中,林子宗火山岩发育最广,遍布碰撞带北侧的冈底斯带,形成长逾1200 km的火山岩带。林周地区作为林子宗火山岩的命名地,该套火山岩发育相对齐全,为安山岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩夹沉积碎屑岩组合,顶部发育巨厚流纹质凝灰岩,可以划分出三个火山旋回,其生成时代介于63.89~48.73 Ma。岩石学和地球化学资料显示,林子宗火山岩自下而上SiO₂和K₂O含量以及Al₂O₃饱和度增加,其岩浆从早到晚由中性、中钾和准铝质变化到酸性、高钾和过铝质,晚期喷发巨厚的火山灰流,反映区域地壳明显的加厚,由早期的30~40 km变化到晚期的50~60 km。火山岩相对富集Cs、Rb、K、U,亏损Ta、Nb、Ti、Sr、Ba、P,早期与桑日组安山岩地球化学特征相近,而中—晚期与乌郁、扎嘎等地渐新世高钾火山岩相似,表明早期岩浆具有新特提斯洋俯冲板片印迹,而中—晚期具有后碰撞作用特点。林子宗火山岩作为印度-亚洲大陆碰撞过程的响应,记录着古新世至始新世（64~48 Ma）印度-亚洲大陆之间的碰撞向碰撞后演化过程。