河北都山杂岩体地球化学特征及其地质意义

都山杂岩体由不同岩性的花岗类岩石组成,主要包括细粒石英二长岩,中细粒黑云母二长花岗岩(中心相)和粗中粒黑云母正长花岗岩。前人的年龄数据表明该杂岩体中不同岩性的岩体是近乎同时就位的。本文通过野外观察岩体接触关系,结合室内研究,认为该杂岩体具有同源岩浆演化的特点,具有高SiO2(平均值为69.90%),高Al2O3(平均值为14.82%),MgO小于3%(平均值为1.09%),高S(r平均值为917.18μg/g)低Y(平均值为5.44μg/g),低Yb(平均值为0.50μg/g),(La/Yb)N1(平均值为50.95),以及Nb/Ta比值负异常等特点,在埃达克岩Sr/Y-Y和Sr/Yb-Yb判别图中显示为埃达克质岩石。岩石中出现的强烈的Nb-Ta解耦现象很可能是继承源区组分的特点,推测其源区主要成分为华北克拉通内广泛发育的TTG岩套(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩),源区中也存在少量变质玄武岩和变沉积岩。通过对都山杂岩体的地球化学分析,认为强烈的Nb/Ta负异常,高(La/Yb)N,高Sr以及无明显的负Eu异常说明残留矿物组合应该为角闪石+石榴石±少量斜长石,残留相为角闪榴辉岩相,残留矿物中无金红石,推测其形成时的地壳厚度为50~70 km。按照地壳均衡原理,其反映出的古山脉高度为3000~5000 m。结合区内部分其他岩体的资料,认为西伯利亚板块与中朝古板块碰撞造山作用在中—晚三叠世时期仍在持续,此时的华北克拉通北东缘出现了高耸的山脉。     

华北地区燕山期岩石圈减薄的深部过程

大陆动力学领域今后 10～ 15a的主要科学目标是 ,建立东亚大陆中新生代演化的动力学模型 ,为资源勘查、灾害减轻和环境保护提供新的预测与评价理论。未来 10～ 2 0a会诞生地幔分异作用与岩石圈成因的综合性理论 ,为建立这个理论 ,采用地质学、岩石学探针、地球化学、数字模拟等学科交叉 ,以岩浆构造事件序列和火成岩构造组合为主线 ,探索华北燕山期岩石圈巨量减薄的机制与过程 ,对流地幔物质和热注入陆壳诱发壳幔相互作用、大规模岩浆活动和岩浆热构造变形之间的反馈关系。以岩石圈巨量减薄的深部过程这个视角 ,为华北地区大地构造性质的巨大转换 ,即从稳定的克拉通突发地转变为造山带的“燕山运动”或“大陆活化”提供深部动力学的科学依据。     

岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。     

华北陆块早元古代基性岩墙群及其构造意义

华北陆块中部带的晋冀蒙地区早元古代未变形变质基性岩脉形成于1781~1765 Ma。东部陆块鲁西地区早元古代类似的基性岩脉形成时间约为1841 Ma。中部带基性岩脉依据其FeOt含量、(Nb/La)N和(Th/Nb)N值的差异能划分为组1、组2和组3三类。它们的元素-同位素组成变化表明,组1样品起源于再循环大陆玄武质组分参与的交代岩石圈地幔,组2样品源于交代富铁岩石圈地幔与MORB组分的混杂源区,组3样品则是受辉长质组分混染的、经俯冲改造而成的岩石圈地幔产物。相反,鲁西地区基性岩脉亏损HFSE,具MORB型钕同位素组成。上述地球化学特征支持华北陆块中部带约1780 Ma的基性岩脉与早期俯冲碰撞作用的关系密切,而东部陆块约1840 Ma基性岩脉类似于弧后盆地构造背景产物。     

中国东部燕山期岩石圈-软流圈系统大灾变与成矿环境

中国东部在燕山期发生了岩石圈＿软流圈系统（ＬＡＳ） 大灾变事件, 并识别出被扰动的ＬＡＳ的两种类型, 即在挤压造山环境下的岩石圈巨大减薄与巨大增厚作用; 它们分别对应相关的安第斯型和海西型成矿作用。大量的新生、热地幔物质和再活化的热的下地壳物质取代、加热和注入冷的岩石圈和地壳是燕山期成矿大爆发的基因和基本的深部环境。再活化和活动的岩石圈尺度的不连续带是成矿带的良好储矿空间。巨大的岩浆＿流体＿成矿系统是形成巨大矿集区的必需。从深部成矿环境来看, 中国东部具有巨大的找矿潜力