中国岩石圈的基本特征

中国及邻区岩石圈结构构造十分复杂,并具有若干明显的特点:中国大陆地壳西厚东薄、南厚北薄,青藏高原地壳平均厚度为60~65 km,最厚达80 km;东部地区一般为30~35 km,南中国海中央海盆平均只有5 km;中国大陆地壳平均厚度为476 km,大大超过全球地壳392 km的平均厚度。中国大陆及邻区岩石圈亦呈西厚东薄、南厚北薄的变化趋势,青藏高原及西北地区岩石圈平均厚度为165 km,塔里木盆地中东部、帕米尔与昌都地区岩石圈厚度可达180~200 km。大兴安岭-太行山-武陵山以东,包括边缘海为岩石圈减薄区,厚度为50~85 km。西部岩石圈、软流圈“层状结构”明显,反映了板块碰撞汇聚的动力学环境;东部岩石圈、软流圈呈“块状镶嵌结构”,岩石圈薄,软流圈厚,反映了地壳拉张、软流圈物质上涌的特点,并在东亚及西太平洋地区85~250 km深处形成一巨型低速异常体。中国东部上、下地壳及地壳、岩石圈地幔之间普遍存在“上老下新”年龄结构。     

前言

<正> 一九八四年三月三十日,我院名誉院长、中国科学院学部委员黄汲清教授将度入八十岁的高龄。如果从一九二四年考入北京大学攻读地质学算起,黄汲清教授从事地质工作就已经整整六十个年头了。在六十年的漫长岁月里,他跋山涉水,艰苦备尝,踏遍了祖国的山川原野,考查了欧美的地质各区,开展了大量富有成效的地质矿产调查研究;他精心治学,组织过许多野外调查队伍,进行了艰苦的理论思维和写作,撰写了二百多篇科学论文、专著和不拘一格的有关地质矿产的文件,发表了很多有远见卓识的意见和建议,对我国地质事业和地质科学的发展做出了重大贡献，得到了国家的褒奖和国内外地质学界的赞誉。     

序

在华北陆缘造山带寻找一批新的矿产资源基地,在老矿区寻找接替资源,挽救危机矿山．是保障我国“振兴东北”、“西部开发”、“中部崛起”等一系列重大决策顺利实施．解决日趋严峻的资源紧缺和“四矿”问题,保障经济发展和社会稳定,构建和谐社会的重大需求。这要求我们加强成矿理论研究和地质勘查,不断实现找矿突破。     

识别洋陆转换的岩石学思路——洋内弧与初始俯冲的识别

阐述了洋陆转化形成的洋内弧与初始弧的岩石组合序列及其地球化学特征,提出岩浆弧是由洋陆转化以及底侵的壳幔转化共同作用形成的认识,前弧环境是洋陆转化形成初生大陆的场所,由特征的类似洋中脊的洋内弧前弧玄武岩类构成。大陆的形成过程如下:从地幔中生长出洋壳,从洋壳中的洋陆转化生长出不成熟的弧陆壳,最后从弧陆壳底侵的壳幔转化中长出成熟的陆壳。这样,地壳的生长和形成主要通过岩浆增生作用来实现。     

江南造山带西段新元古代超基性岩体年代学和岩石地球化学研究及其对源区的约束

本文研究对象为江南造山带西段湘西通道地区长界橄榄辉石岩。长界橄榄辉石岩锆石LA ICP-MS U-Pb加权平均年龄为701±11 Ma。长界橄榄辉石岩主要由单斜辉石、橄榄石和少量斜长石以及少量钛铁氧化物组成,指示在岩浆形成过程中单斜辉石、橄榄石和少量斜长石为主要分离结晶相。全岩具有低SiO_2(44.01%~47.72%)、Al_2O_3(6.77%~9.10%)、TiO_2(0.49%~0.75%)和全碱(Na_2O+K_2O=0.07%~2.04%)含量,而高MgO(23.97%~30.70%)含量的特征,岩石属于亚碱性拉斑玄武岩系列。长界橄榄辉石岩稀土元素总量(∑REE)较低,为25.7×10-6~55.6×10~(-6),全岩稀土和微量元素标准化图解与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有富集轻稀土元素[(La/Yb)N为3.36~6.48]和富集大离子亲石元素(LILE)的特点,同时还显示出"弧岩浆"的地球化学性质,明显的Nb-Ta负异常,较高的Th/Nb值(0.52~0.81)和较低的Nb/La值(0.25~0.44)以及低Nb(1.11×10~(-6)~3.91×10~(-6))的特征。长界橄榄辉石岩具有高初始(87Sr/86Sr)i值(0.707 206~0.708 561)和正的εNd(t)值(0.25~0.41)。微量元素模拟结果表明,长界橄榄辉石岩起源于尖晶石相,其源区为受来自俯冲消减板片脱水或熔融形成的流体或熔体的交代的软流圈地幔,是软流圈地幔上涌并发生低度部分熔融的产物(4%~7%)。结合区域地质特征,推测长界橄榄辉石岩的形成可能与700 Ma时期江南造山带西段裂谷作用导致软流圈物质上涌并发生熔融有关。     

赣西南下寒武统杂砂岩地球化学特征和沉积环境

赣西南地区早寒武世发育巨厚的砂泥质复理石沉积,砂岩杂基含量普遍大于15%,以杂砂岩为主。赣州市、井冈山市和萍乡市3个地区杂砂岩的主量、微量、稀土元素含量和组合特征表明,赣西南下寒武统杂砂岩具有较高的SiO2含量,高的Al2O3/(CaO+Na2O)和K2O/Na2O比值,较低的Al2O3/SiO2、Fe2O3/MgO比值和CaO含量;微量元素含量接近中国东部上地壳值,富集大离子亲石元素;稀土元素具有LREE富集、Eu亏损明显的特征。综合分析推测,物源剥蚀区为华夏陆块,其北缘显示为被动大陆边缘的地球化学特征,赣西南地区海水较深,且自南向北略微加深。     

北大巴山凤凰山岩体锆石U Pb LA ICP MS年龄及其构造意义

北大巴山凤凰山岩体是扬子陆块北缘典型的新元古代侵入岩群,对采自岩体的6个花岗岩(闪长岩)样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年分析。定年数据显示,岩浆活动可分为早期(797±6Ma)、中期(770±6Ma、774±5Ma)、晚期(755±6Ma、750±13Ma和743±6Ma)三个阶段,证实凤凰山岩体为多期岩浆侵入形成。这几期岩浆活动在扬子陆块具同步性和普遍性,广泛被记录在黄陵、汉南等其它新元古代杂岩中。凤凰山花岗岩完整记录了扬子陆块北缘南华纪初期的区域拉张—裂陷事件,其形成可能与导致Rodinia超大陆裂解作用的幕式地幔柱活动有关。本次研究对认识扬子陆块新元古代地壳生长与再造过程及Rodinia超大陆裂解机制具有重要意义。     

湘南宜章地区辉绿岩、花岗斑岩、安山岩的形成时代和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

湘南宜章县长城岭地区广泛出露以辉绿岩、花岗斑岩为主的燕山早期岩体,而宜章平和地区主要分布安山岩体,其年龄和成因有待进一步研究。分别用SHRIMP和LA-ICP-MS法测试了它们的年龄和Hf同位素组成,长城岭辉绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153.7Ma±3.1Ma、227.0Ma±4.2Ma;长城岭花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为153Ma±14Ma和231.58Ma±0.67Ma;平和安山岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果为159Ma±14Ma和229.3Ma±7.6Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为161Ma±1Ma,显示为燕山早期岩浆侵位和印支期基性岩浆底侵。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,εHf（t）值在正值和负值范围内变化,指示岩浆为壳幔混合来源。结合长城岭花岗岩体中继承锆石的年龄信息,认为花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。岩体岩浆很可能是由元古宙火成岩石部分熔融形成的,并伴有年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生了混合作用。     

庐山汉阳峰组变流纹岩锆石U-Pb同位素定年及其地质意义

江西庐山地区新元古代地层序列从老至新出露较为齐全,该区对于分析整个"江南造山带"的构造演化至关重要。汉阳峰组仅发育(或残存)于庐山汉阳峰,由陆相喷发的变斑流纹岩或少斑流纹岩为主。本研究组获得庐山地区汉阳峰组变流纹岩SHRIMP锆石U-Pb加权平均年龄为(838±4)Ma,MSWD=1.12;汉阳峰组LA-ICP-MS锆石UPb加权平均年龄为(852±4)Ma,MSWD=0.037。新获得的精确锆石年龄表明汉阳峰组不属于板溪期沉积地层,据此,笔者首次提出将汉阳峰组明确定位于武陵运动(820±Ma)构造转换面之下的地层。新的研究结果证实汉阳峰组与筲箕洼组属同期火山-沉积地层,对构造背景有重要的指示意义。汉阳峰组和筲箕洼组与星子岩群的层位关系已经发生倒置,可能预示庐山地区青白口纪后期有重要的构造运动。     

澳大利亚能源资源评估的要点和特点

矿产资源评估是查明矿产资源家底和供需形势的一项综合调查研究工作,其成果可以为矿产资源勘查、研究规划和国家经济建设规划提供科学依据。因此,各国政府都十分重视这项工作,以不同形式进行全国及洲际、全球矿产资源现状及潜力的评估。澳大利亚是一个矿产资源大国,其2011年矿业产值占GDP的20%左右。澳大利亚2010年进行了能源资源的评估,其评估内容包括了所有的能源资源,除煤、石油、铀等能源矿产外,还包括了水能、风能、太阳能、海洋能、生物能等资源,同时尚论及到2030年能源资源供需及市场状况、技术水平、环境补偿及资源综合利用等的分析预测,出版了《澳大利亚能源资源评价》（Australian Energy Resource Assessment）一书。我国也进行过三次矿产资源评估工作,取得丰硕成果,今后还要进行这方面的工作,澳大利亚的一些作法和经验值得借鉴。现把澳大利亚这次能源资源评价要点作以报道,供有关部门参考。