藏东吉塘地区冈瓦纳相冰海杂砾岩的特征及其意义

察雅县吉塘镇澜沧江以西的酉西和泄巴发现冰海杂砾岩,是藏东地区班公湖－怒江缝合带以东首次发现的冈瓦纳相沉积岩,基本特征与青藏高原南部的冈瓦纳相冰海杂砾岩相同,而吉塘镇澜沧江以东的石炭纪—二叠纪地层与古生物则是典型扬子型的。冰海杂砾岩的分布范围大致代表冈瓦纳大陆塔尔切尔冰期影响的空间,并具有时代对比价值。这些资料可能说明一个事实,藏东地区石炭纪—二叠纪冈瓦纳大陆的东部边界为北澜沧江断裂带。     

华北克拉通新太古代板块俯冲作用:来自山西云中山地区变质高镁火成岩组合的证据

在华北克拉通中部的山西云中山地区,新太古代花岗闪长质片麻岩中存在一些超镁铁质岩-镁铁质岩块及由斜长角闪岩、角闪变粒岩、石英岩和石榴夕线黑云片岩等岩石类型构成的变质表壳岩残片,其中的超镁铁质-镁铁质岩、斜长角闪岩和角闪变粒岩构成一套高镁火成岩组合。超镁铁质岩已变质为橄榄绿泥阳起片岩等岩石类型,呈变余斑状结构,橄榄石斑晶仍有保存;岩石SiO_2含量为39.22%～44.99%,Al_2O_3为8.82%～13.47%,Mg O为19.24%～22.13%,Na_2O+K_2O=0.71%～1.11%,CaO为5.75%～8.42%;Al_2O_3/TiO_2=14.8～17.4,CaO/Al_2O_3=0.60～0.84;化学成分上与科马提岩有一定的相似性。与之紧密伴生的斜长角闪岩也具有高镁特征,Mg O含量为11.28%～15.09%,铝、硅和碱质均偏低,具正铕异常,显示堆晶辉长岩的特征。非高镁斜长角闪岩有相对高的铝、硅和碱质,其原岩应为钙碱性玄武岩。角闪变粒岩样品的SiO_2含量为54.21%～55.71%,Al_2O_3为14.24%～15.49%,Mg O为6.26%～8.28%,Fe OT/Mg O=1.11～1.58,高钠低钾,Na_2O+K_2O=3.7%～4.78%,Na_2O/K_2O=5.15%～13.13,Mg#=53.0～61.5,属于高镁安山岩。由超镁铁质质岩-斜长角闪岩-角闪变粒岩构成的变质高镁火山岩组合具有钙碱性系列趋势。超镁铁质岩稀土元素含量总量较低,具有轻稀土富集和重稀土亏损的稀土型式;斜长角闪岩与超镁铁质岩比较,除富集大离子亲石元素和Cr、Ni明显较低外,具有相似的微量元素图谱形态。三种岩石类型在微量元素蛛网图上均显示出Ta、Nb、Ti负异常和Pb正异常。野外产状和岩石地球化学特征表明超镁铁质岩和高镁斜长角闪岩属于阿拉斯加型杂岩体,角闪变粒岩属于赞岐岩质高镁安山岩。在Zr/Nb-Nb/Th和Nb/Y-Zr/Y构造环境判别图解上显示出与俯冲相关的演化趋势,在Hf-Th-Ta、Nb/La-(La/Sm)N和Th/Yb-Nb/Yb图解上也落在岛弧钙碱性岩石区域。以上特征表明高镁火成岩组合形成于与板块俯冲相关的岛弧构造背景。野外地质关系和锆石U-Pb年龄限定高镁火成岩组合形成时代在～2.5Ga。云中山地区阿拉斯加型镁铁质-超镁铁质杂岩与赞岐岩质高镁安山岩共生,表明该地区存在新太古代的板块俯冲作用,为太古宙存在板块构造机制提供了新证据。     

阴山陆块南缘新太古代末岩浆弧的向西延伸:来自乌拉特中旗和乌拉特后旗地质年代学和地球化学的证据

阴山陆块出露了较为完整的新太古代末TTG(奥长花岗岩-花岗闪长岩-英云闪长岩)岩系、绿岩带和麻粒岩-紫苏花岗岩等高级地体,是研究华北克拉通这一时期构造背景的热点地区,尤以固阳-武川地区(基底出露最好)最为典型,但其它地区的研究则相对薄弱。本文对固阳-武川、乌拉特中旗和乌拉特后旗变质中酸性岩和斜长角闪岩进行了岩石学、地球化学、年代学及锆石Hf同位素的相关研究,对这三个地区新太古代末不同类型变质岩浆岩的成因及构造背景做出了初步的限定。固阳-武川和乌拉特中旗地区的变质中酸性岩形成时代为2491～2545Ma,变质时代为2485Ma。原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显的Nb、Ta、Ti和HREE亏损以及Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等-强分异((La/Yb)_N=3.99～119.9),重稀土分异较小((Gd/Yb)_N=1.32～5.20)。锆石ε_(Hf)(t)主体在+0.9到+7.1范围内,t_(DM)~C主体在2.67Ga至3.03Ga范围内,表明变质中酸性岩石原岩的母岩浆主体来自中-新太古代古老地壳的再循环,也有少量新生地壳物质的加入。乌拉特后旗地区的斜长角闪岩形成时代为2495～2527Ma,原始地幔标准化蛛网图中均表现出明显Nb、Ta和Ti的亏损,Rb、Pb、Th和U的富集。在球粒陨石标准化稀土元素配分图中轻重稀土中等分异((La/Yb)_N=9.49～14.2),重稀土相对平坦((Gd/Yb)_N=1.81～2.19)。锆石ε_(Hf)(t)值为+1.7～+6.3,单阶段模式年龄为2.62～2.73Ga,指示其主要来自新太古代末亏损地幔。在总结前人阴山陆块南缘新太古代末岩浆岩的地球化学与同位素数据的基础上,我们认为这期岩浆事件是与俯冲相关的岩浆作用,其范围不仅局限于固阳-武川地区,可以向西南延伸350km至乌拉特后旗地区。     

青藏高原羌塘中部榴辉岩地球化学特征及其大地构造意义

羌塘中部榴辉岩主要呈透镜状、块状产于石榴子石白云母片岩中,均为低温型榴辉岩。榴辉岩SiO2为45.83%～48.94%,Na2O+K2O为1.88%～3.91%,Al2O3为10.34%～15.02%,TiO2含量变化较大,大致可分为中Ti和高Ti两种类型,变化范围分别为1.62%～1.87%和3.96%～4.82%。榴辉岩的原岩主要为拉斑玄武岩,部分样品具有碱性玄武岩的特征。原岩为拉斑玄武岩的样品大多具有中等TiO2含量和不明显的Eu异常、较缓的右倾稀土元素配分模式特征,在大量判别图解上均投在MORB和E-MORB区域,稀土元素标准化配分模式和微量元素蛛网图特征与典型的E-MORB相似而与N-MORB差别很大,其原岩很可能形成于E-MORB环境;少量原岩为碱性玄武岩的样品TiO2含量高、具有相对其他样品更高的∑REE和∑LREE含量,在大量判别图解上均投在OIB区域,其原岩可能形成于OIB环境。羌塘中部榴辉岩和区域内二叠纪蛇绿岩具有相似的地球化学特征,可能是其俯冲消减的产物;样品同时具备E-MORB和OIB的特征,说明古特提斯洋在漫长的演化过程中可能存在地幔柱岩浆和正常洋中脊亏损地幔岩浆的相互作用。     

华北克拉通孔兹岩带磴口和佘太地区花岗片麻岩和斜长角闪岩变质锆石对其北界位置的再约束

准确限定古老陆块及其之间造山带或缝合带的位置一直是早前寒武纪研究的难点和热点之一.前人对华北克拉通西部孔兹岩带边界在磴口地区的延伸方向以及在佘太地区的具体位置一直存在着争议.基于此,本次研究对孔兹岩带西部磴口地区的花岗片麻岩和中部佘太地区的斜长角闪岩中的变质锆石进行了矿物包裹体、U-Pb同位素以及微量元素的研究.结果表明磴口地区一个花岗片麻岩岩浆锆石的U-Pb年龄为2 549±14 Ma,变质锆石年龄为1 874±26 Ma,另一个花岗片麻岩变质锆石的U-Pb年龄为1 877±25 Ma,锆石的稀土元素整体呈现出左倾的特征.佘太地区北部一个斜长角闪岩样品变质锆石的U-Pb年龄为2 469±15 Ma,南部两个样品的变质年龄为1 924±25 Ma和1 800±20 Ma,锆石的稀土元素同样表现为左倾的特征.结合岩石组合、新太古代末和古元古代两期变质事件的空间分布及前人的研究成果,表明在磴口地区孔兹岩带与阴山陆块的边界更有可能向西延伸,而非以往认为的向西南方向延伸,而在佘太地区这条边界应沿武川-固阳-佘太分布,而非以往认为的沿武川-固阳-乌拉特后旗分布.      

北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代

超基性岩是苏鲁超高压变质地体中一类特殊且十分重要的岩石类型,它们通常呈规模不一的块状、条带状或不规则透镜状 (体) 赋存于区域大面积出露的花岗质片麻岩中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年等综合研究结果表明,北苏鲁威海地区含橄榄石辉石岩 (样品W1和W2) 中锆石的成因十分复杂,可进一步划分3种不同类型锆石。其中第一类锆石呈自形-半自形晶,阴极发光图像显示清晰的岩浆结晶环带,矿物包体主要为Ol+Cpx+Ap, 记录的²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄为1835~1845Ma,应代表含橄榄石辉石岩的原岩形成时代;第二类为变质重结晶锆石,呈半自形-他形晶,阴极发光图像显示模糊的岩浆结晶环带,矿物包体与第一类完全一致,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄变化范围大,为250~784Ma之间,表明部分继承性岩浆结晶锆石明显受到后期岩浆-变质热事件的影响而发生不完全重结晶和Pb丢失,进而使其记录的年龄相对偏新;第三类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像十分均匀,矿物包体相对少见,主要为Grt+Cpx,记录的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为230~234Ma, 且与苏鲁地体榴辉岩及其围岩中含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄 (225~235Ma) 十分一致,应代表含橄榄石辉石岩的峰期超高压变质时代。超基性岩中超高压变质锆石的准确识别表明苏鲁地体在峰期超高压变质阶段的确存在流体,流体的存在对超高压变质锆石的形成起着至关重要的作用。该项研究不仅准确厘定北苏鲁威海地区超基性岩的原岩形成时代和超高压变质时代,而且对于深入探讨苏鲁-大别超高压地体流体行为、演化规律及其水-岩相互作用机理具有重要的科学意义。     

富锂巨星研究概述

锂(Li)元素最初诞生于大爆炸核合成,是最重要的轻元素之一.但锂元素丰度在很多类天体中均表现出观测与理论不符的现象,这一问题困扰了天体物理学家数十年.富锂巨星就是这样的一类天体,它们大气中的Li丰度超过了标准恒星演化模型的理论值.虽然富锂巨星早在约四十年前就被发现,但其起源依然是未解之谜.随着以郭守敬望远镜(LAMOST)巡天等为代表的大型光谱巡天项目的开展、以开普勒(Kepler)卫星为代表的星震学观测数据的产出以及数据驱动类方法和技术的飞速发展,针对富锂巨星的研究取得了一系列重要的突破.在此将回顾富锂巨星近四十年来的研究进展,并总结对于富锂巨星最新的认知.     

新疆西南天山低压高温变质带深熔时代及其地质意义

西南天山木扎尔特地区低压高温变质带主要出露片麻岩类、斜长角闪岩类和麻粒岩类三种岩石类型,由于受到深熔事件的影响在其内部形成了规模不一的长英质脉体,然而对这些深熔长英质脉体的时代还缺乏准确的限定。本文通过详细的岩相学、锆石阴极发光图像研究,采用LA-ICP-MS技术对3件长英质脉体不同锆石微区进行了U-Pb定年,进而探讨西南天山低压高温变质带的形成时间。长英质脉体中的新生锆石具有弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,长英质脉体获得的深熔时代为276.5±2.0Ma、272.0±1.7Ma、265.5±1.5Ma,其年龄范围代表了木扎尔特地区低压高温变质带的形成时间可能为早中二叠世,该年龄与区域上西南天山造山带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相一致,表明早二叠世西南天山造山带已进入造山后伸展减薄的后碰撞造山演化阶段。同时获得一组集中分布的深熔长英质脉体421.8±3.2Ma的继承锆石年龄,该年龄与寄主岩石夕线石榴黑云斜长片麻岩一组主要的年龄峰值一致,表明长英质脉体可能来源于夕线石榴黑云斜长片麻岩的部分熔融作用,对应于南天山志留纪晚期的岩浆事件。     

新疆西南天山哈布腾苏一带高压-超高压变质基性岩的地球化学特征及其构造意义

新疆西南天山哈布腾苏地区的高压-超高压变质基性岩(榴辉岩和蓝片岩)主要以形态各异的岩块或构造透镜体形式产于其围岩变质沉积岩石榴多硅白云母片岩中.本文对这些变质基性岩进行了详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,并对其原岩性质及区域构造演化进行了讨论.地球化学分析结果显示其原岩成分主要为拉斑玄武岩和少量碱性玄武岩.榴辉岩原岩可进一步划分为N-MORB(正常洋中脊玄武岩)、E-MORB(富集洋中脊玄武岩)和OIB(洋岛玄武岩)三种类型,而蓝片岩为OIB型.第一种榴辉岩具低的TiO2(1.00％ ～ 1.08％)、P2O5 (0.09％ ～0.15％)和∑REE(35.98×10-6 ～ 43.51×10-6)含量以及低的LREE/HREE(1.35 ～ 1.43)和(La/Yb)N(0.63 ～0.71)比值等特征,具有N-MORB属性,暗示其原岩可能来源于亏损的地幔源区,形成于大洋环境;第二种榴辉岩具有较高的Ti(TiO2=1.35％ ～2.25％)、P(P2O5 =0.05％ ～0.20％)和∑REE(60.10×10-6～ 77.35×10-6)含量和较高的LREE/HREE(1.25 ～2.43)、(La/Yb)N (0.52～1.52)比值,具有E-MORB特征;第三种榴辉岩TiO2含量为1.16％ ～2.86％,Zr/Y=5.32 ～ 7.78,∑REE=79.12×10-6 ～ 192.1×10-6,LREE/HREE =4.15 ～6.54,(La/Yb)N =3.77 ～9.44,其轻重稀土元素分异明显,显示OIB属性,暗示其原岩可能来源于富集地幔源区.而OIB型蓝片岩则富集TiO2(1.39％～2.86％)和∑REE(88.18×10-6～227.8×10-6)和具有相对高的(La/Yb)N(5.03～9.84)和Zr/Y(4.93 ～9.55)比值,这些特征与OIB型榴辉岩类似,暗示二者可能具有共同的岩浆源区.新疆西南天山哈布腾苏地区具MORB和OIB属性岩石组合的出现揭示该区早古生代曾发育有洋盆,其演化过程中可能受到结晶分异作用以及异源岩浆混合的影响,导致该区的变质基性岩元素地球化学特征具有MORB和OIB的亲缘性,暗示其原岩是在大洋中脊和临近洋岛共同作用背景下形成的.该区榴辉岩和蓝片岩的形成可能与先存洋壳残片经历高压-超高压变质作用及后期构造折返有关.     

大青山-乌拉山变质杂岩带大南沟地区含榴尖晶黑云钾长片麻岩成因及其形成的P-T条件

大南沟贫硅的含榴尖晶黑云钾长片麻岩出露于华北克拉通西北部大青山-乌拉山变质杂岩带(孔兹岩带)中,主要以大小不等的透镜状和互层状产于石榴长英质粒状岩石和石榴堇青夕线黑云二长片麻岩中.本文通过岩相学、变质反应、成因矿物学、矿物化学以及相平衡模拟的综合研究,揭示合榴尖晶黑云钾长片麻岩的成因机制及其形成的P-T条件.研究表明,大南沟含榴尖晶黑云钾长片麻岩内尖晶石的Zn含量极低(XZn=Zn/(Fe2+Mg+ Zn)＜0.006).含尖晶石的后成合晶微域反映峰后退变条件下局部的再平衡过程,其中石榴石分解形成的钾长石+尖晶石±斜长石后成合晶是由Grt+ Sil+ Melt→Kfs+Spl+ Pl反应形成的.而细粒尖晶石-刚玉-磁铁矿矿物组合及相应的退变结构是在晚期降温和氧化作用下,通过反应Splss+O2→Spl+ Mag+ Crn分解形成的.相平衡模拟结果表明含榴尖晶黑云钾长片麻岩峰期矿物组合为Bt+ Grt+ Spl+ Mag+ Sil+Kfs +P1+ Liq,稳定的温压条件在830～ 870℃和8.3～8.6kb,位于夕线石的稳定域.