浙闽相邻区白垩纪上下火山岩系成因与壳幔作用对比研究

浙闽相邻区广泛出露的白垩纪火山岩划分为上下火山岩系。下火山岩系为大面积展布的早白垩世早期长英质火山岩,属弱过铝质高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、Pb等和LREE,无明显Eu异常,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等,εHf(t)值较低(-20.43~-6.39),锆石Hf同位素二阶段模式年龄TDM2集中在1.8~2.2Ga之间。上火山岩系为局限于断陷盆地内的早白垩世晚期长英质火山岩,属偏铝质高钾钙碱性系列,相对贫硅贫碱但同样富集LREE和大离子亲石元素,负Eu异常明显,εHf(t)值较高(-10.00~-4.51)。研究表明,上下火山岩系均表现出随时代变新ΣREE和LREE分异程度降低的趋势,均形成于活动大陆边缘环境,主要为幔源岩浆底侵导致古元古代陆壳基底部分熔融形成的低Sr流纹岩类,但上火山岩系成岩过程中经历了更强烈的壳幔作用;例外的是下火山岩系西山头组上部熔岩,属东南沿海罕见的橄榄玄粗岩系列高Sr粗面英安岩,以富集Sr、Ti、Co、Ni和低的εHf(t)为特征,推断由幔源基性岩浆结晶分异形成。区域晚中生代火山岩的综合对比表明,东南沿海深部壳幔作用具有从中—晚侏罗世到早白垩世晚期逐渐增强、自南往北依次减弱的时空演化规律。     

赣东北蛇绿岩带新元古代(~800Ma)高镁安山岩的发现及其意义

在赣东北蛇绿岩带中的樟树墩地区新发现新元古代高镁安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb法年龄为794.8±6.0 Ma。它们的Si O2介于54.90%~58.45%,Al2O3介于15.31%~16.77%(平均小于16%);Ca O为2.46%~6.73%,Fe OT/Mg O变化于0.87~1.20,具有高Mg O(6.39%~8.76%)、高Mg#(64~71)特点;富集轻稀土元素且具弱负Eu异常,明显富集LILE而亏损HFSE,Sr含量(普遍200×10-6)和Sr/Y比值(4.11~7.29)均较低,具有典型高镁安山岩的地球化学特征,类似于日本Setouchi火山带的Sanukitoids。锆石εHf(t)值介于10.23~17.79之间,反映它们起源于亏损地幔。主、微量及同位素特征均表明,本区高镁安山岩是被俯冲板片释放的含水流体交代的地幔楔部分熔融的产物,形成于大洋岛弧(洋内弧)环境,指示赣东北地区在约800Ma前时仍存在洋壳俯冲,双溪坞弧尚未增生到扬子东南缘,暗示扬子和华夏两大陆块此时尚未碰撞拼合。     

皖赣相邻地区双桥山群沉积序列及沉积环境分析

皖赣相邻地区位于江南造山带东段北缘,双桥山群为区内广泛分布的一套厚度巨大低绿片岩相变质的以泥砂质细碎屑岩为主含少量火山岩的复理石建造。综合岩石组合及沉积构造分析,其可能为一套形成于大陆边缘岛弧构造背景下的陆棚斜坡－滨浅海相火山－陆缘碎屑岩建造组合体,具体可划分出次深海-陆棚边缘斜坡相、浅海陆棚相、陆棚斜坡相、陆棚斜坡相-陆棚相4个阶段的沉积相,显示该时期海盆演化已处于萎缩闭合阶段。横涌组和安乐林组中近源间断不完整“鲍马序列”,主要为浊流和部分砂质碎屑流成因,分别形成于古华南洋新元古代陆缘俯冲作用下有限俯冲过程中和俯冲之后洋盆狭缩海退环境;从火山作用随沉积作用协同演化角度对沉积作用与大地构造的关系分析来看,源于洋壳俯冲作用的火山活动可能始于研究区南西。研究结果从沉积地层学角度,为新元古代皖赣相邻地区大地构造演化提供了重要证据。     

香港西贡粮船湾组火山岩石柱区次生节理研究

在香港世界地质公园西贡火山岩区,白垩纪粮船湾组发育有目前世界已知面积最大的流纹质碎斑熔岩石柱群。在详细的野外地质调查基础上,对粮船湾组火山岩石柱区的次生节理进行了研究,并探讨了柱状节理岩体的构造变形特征及过程。粮船湾组火山岩石柱区次生节理主要包括陡倾的纵节理及缓倾的横节理。前者多具有共轭剪节理的特征,形成于不同方向的挤压构造环境下;后者切割早期构造面理,形成于重力垮塌的构造环境,多发展为正滑断层。粮船湾组火山岩石柱总体上受次生节理改造明显,共轭节理反演的构造应力环境表明石柱区在140 Ma左右经历了快速的构造转换,主挤压应力由近NE-SW向转换为近NW-SE向,可能与莲花山断裂的构造活动相关。     

重庆东部地区寒武系龙王庙组碳、氧同位素特征及其意义

在野外露头和镜下薄片观察分析的基础上,对重庆东部地区下寒武统龙王庙组83个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行测试,并分析了其所保留的海水原始信息的有效性。结果表明,扣除无效数据后,重庆地区龙王庙组δ¹³C值分布在-4.300‰~2.694‰之间,平均值为-0.031‰;δ¹⁸O值分布在-9.880‰~-0.100‰之间,平均值为-7.396‰;纵向上,碳同位素值整体呈现先降低后升高的趋势,底部、中上部及顶部为正值且变化幅度小;中下部整体为负值且波动幅度大,正、负漂移事件频发。古环境恢复结果显示,龙王庙期重庆东部地区整体处于海相沉积环境,海水盐度在龙王庙组早期较低,晚期较高;海水温度主要介于20~30,℃之间,属温暖或炎热的亚热带气候;龙王庙期共经历3期海退—海侵作用,海平面上升、海洋生产力增加、有机碳快速埋藏使得海洋中¹³C含量升高,反之则使其降低。龙王庙组沉积中期与末期,δ¹³C值负偏,水体较浅,盐度较高,是白云岩发育的最有利阶段。     

钦杭结合带加里东期榴闪岩超高压变质作用研究

对钦杭结合带首次发现的加里东期榴闪岩进行了详细的年代学、矿物学和变质作用研究。结果表明,榴闪岩的变质时代为454±4Ma,经历了早期角闪岩相进变质、中期榴辉岩相峰期变质和晚期角闪岩相退变质三个阶段,具顺时针P-T-t轨迹。早期角闪岩相进变质作用阶段的矿物共生组合为角闪石+斜长石+石英,温压条件分别为719℃~795℃和7.56Kpa~8.30Kpa;中期榴辉岩相峰期变质作用阶段的矿物共生组合为石榴子石+绿辉石(后期退变为透辉石+钠长石)±石英,温压条件分别为668℃~821℃和26.42Kpa~33.46Kpa;晚期角闪岩相退变质作用阶段的矿物共生组合为石榴子石+角闪岩+斜长石±石英(即榴闪岩),相应的温压条件分别为611℃~854℃和4.76Kpa~9.30Kpa。结合前人资料推断,区域内加里东期可能经历了榴辉岩相超高压变质→高温麻粒岩相退变质→角闪岩相退变质的演化过程。钦杭结合带首次厘定出加里东期超高压变质作用,表明华夏和扬子两大陆块碰撞拼合发生在加里东期。     

块状榴辉岩920℃开放体系脱水部分熔融过程及熔体成分研究

选取江苏省东海青龙山含钠云母的石英榴辉岩块状样品,在0.1 GPa、920 ℃恒温加热4 h的条件下,进行了开放体系的脱水部分熔融实验.样品中含有钠云母、蓝闪石和绿辉石退变形成的后成合晶中的角闪石等含水矿物.该榴辉岩的熔融可以划分为3个阶段:含水矿物的脱水暗化、部分熔融和几乎全部熔融阶段.熔融从含水矿物的脱水暗化开始,玻璃质熔体首先出现在含水矿物边界.在不同的局部熔融体系内,熔体成分从基性到酸性,受到局部熔融体系内部物质组成的控制,与全岩化学成分无关.     

LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年:对闽北地区稻香组形成时代的制约

闽北地区地区基岩的露头连续较差,但其独特的岩石组合及变质变形特征表明稻香组确实存在,稻香组在前人的研究工作中一直作为寒武纪浅变质岩系,曾测得其Sm-Nd模式年龄值为(500±35) Ma,但是由于测试方法的局限性,这一形成年龄的可靠性值得商榷。激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)U-Pb同位素年代学测试技术能为研究地层的形成时代提供最直接、精确的证据。本次研究对稻香组气孔状玄武岩和硅质岩中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学测试,为研究稻香组的层位归属提供了精确的地质年代学证据。结果表明,稻香组中气孔状玄武岩最新的一组年龄为(111.4±2.0) Ma,表明其形成于晚中生代早白垩世,这一年龄应代表稻香组形成年龄的下限,为稻香组形成的最早年龄提供了约束,这一结果也与硅质岩中最小一组年龄124 Ma相一致(硅质岩中最新的一组年龄代表了其形成年龄的下限)。气孔状玄武岩和硅质岩的年龄表明稻香组很可能包括了元古代-古生代-中生代的物质信息,需要进一步将其解体,至少形成于中生代的气孔状玄武岩和硅质岩应单独划分出来。稻香组年龄的获得丰富了闽西北地区前寒武纪基底演化资料,为研究该区区域构造演化提供了新的年龄支持。     

香港国家地质公园粮船湾组火山岩岩石学研究

在香港国家地质公园西贡火山岩园区,核心地质景观是白垩纪粮船湾组(Kkh)火山岩优美的六方形石柱(柱状节理),它们的岩石类型长期存在熔岩和火山碎屑岩之争。笔者等经野外调查和薄片岩石学研究,确认粮船湾组火山岩实属一种特殊的熔岩——流纹质碎斑熔岩,以普遍的柱状节理、斑晶具有碎斑结构和珠边结构、基质发育霏细结构和流动构造为特征;它们不仅代表了香港地区中生代最晚期火山喷发的产物,而且构成了西贡破火山机构的中央侵出相岩穹。推断粮船湾组火山岩石柱是地球上已知面积最大的流纹质碎斑熔岩石柱群(～150 km2),目前所见的火山岩石柱仅是长期剥蚀后的残余部分。     

皖赣相邻地区溪口岩群沉积序列及沉积环境分析

溪口岩群为新元古代形成于大陆边缘拉张构造背景下的一套火山一陆缘碎屑岩夹基性火山岩建造组合体,可分为浅海陆棚相、陆棚边缘斜坡相、次深海一陆棚边缘斜坡相、次深海相、次深海一深海相、次深海浊流相6个阶段的沉积相.前3个阶段对应板桥岩组的3个岩段,显示该时期皖赣相邻地区盆地演化处于裂陷发展阶段;后3个阶段反映木坑岩组的3个岩段,显示该时期盆地演化已到成熟阶段.