俯冲带结构演变解剖与研究展望

俯冲带作为板块构造最为重要的标志之一,是地球最大的物质循环系统,被称为“俯冲工厂”.俯冲作用是驱动和维持板块运动的重要动力引擎.一个完整的俯冲带发育海沟、增生楔、弧前盆地、岩浆弧、弧后盆地（或弧背前陆盆地）等基本构造单元.在一些特殊情况下（如洋脊俯冲、年轻洋壳俯冲、海山俯冲）,则可形成一些特殊的俯冲带结构（如平板俯冲、俯冲侵蚀）,导致岩浆弧、增生楔、弧前盆地等不发育甚至缺失.俯冲大洋板片可滞留于或穿越地幔过渡带进入下地幔甚至到达核幔边界,把地壳物质带入到地球深部,并通过地幔柱活动上升到浅部.俯冲带是构造活动强烈的区域,存在走滑、挤压、伸展等变形及其构造叠加.俯冲带海沟可向大洋或大陆方向迁移,岛弧及增生楔等也随之发生迁移,使俯冲带上盘发生周期性挤压和伸展,形成复杂的古地理格局.微陆块、岛弧、海山/洋底高原等地质体在俯冲带发生增生时,可阻塞先存的俯冲带,造成俯冲带跃迁或俯冲极性反转,在其外侧形成新的俯冲带.俯冲带深部精细结构、俯冲起始如何发生、板块俯冲与地幔柱的深部关联机制等是当前俯冲带研究中值得关注的前沿问题.开展俯冲带地球物理深部探测、古缝合带与现今俯冲带对比研究、俯冲带动力学数值模拟...     

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祁连山扎麻什基性杂岩体岩石地球化学特征及其大地构造意义

青海省祁连县扎麻什基性杂岩体侵位于寒武一奥陶纪地层中。岩体以辉长岩为主，并伴有超基性岩，辉石岩，角闪石岩与闪长岩出露。岩石地球化学研究表明，该岩体是由钙碱性岩浆经不同程度的分离结晶作用形成的。岩石具富集大离子亲石元素(LILE)而亏损高场强元素(HFSE)，并具有明显Nb和Ta负异常。结合该岩体与北侧清水沟一百经寺俯冲杂岩的空间分布关系，表明该杂岩体是形成于北祁连洋壳向南俯冲形成的岛弧环境。     

青海可可西里地区勒斜武担湖水化学特征研究

2010年4月对可可西里地区勒斜武担湖进行了考察、采样和分析。研究发现,勒斜武担湖是迄今发现的第一个氯化物型盐湖锂矿床,除CO2-3外盐湖卤水离子的测定值均比1990年测定值小,这与两次采样的时间、地点不同及湖水变化有关。主要离子含量顺序为Cl-Na+Ca2+K+SO2-4Mg2+,次要离子为HCO-3CO2-3。湖水中的离子具有水平和垂直分异现象,元素含量从岸边向湖心方向递减(CO2-3、HCO-3除外),从湖面向湖底随着深度的增加元素含量先增大而后趋于稳定,前者与湖北岸边高矿化度的泉水补给岸边水体有关,后者与湖泊表面覆盖的冰层稀释表层水体有关。勒斜武担湖Li+、B3+、K+含量均较高,具有较好的资源开采利用价值。     

祁连山老君山砾岩的碎屑组成和源区大地构造背景

老君山砾岩是一套由砾岩和杂砂岩组成的陆相粗碎屑岩.砾岩由来自下伏基底的超镁铁岩、中-基性火山岩、硅质岩、花岗岩等碎屑组成.杂砂岩中岩屑含量大于70%,石英约10%,长石约15%.岩屑以中基性火山岩和花岗岩为主;硅质岩屑是主要的沉积岩屑.锆石、磷灰石、磁铁矿是杂砂岩中最为丰富的重矿物,同时还有铬铁矿、石榴子石、电气石、金红石、黄铁矿.这些事实说明,老君山砾岩的源区曾出露有超镁铁岩、中基性火山岩、变质岩等类型的岩石.砂岩碎屑模式和粉砂岩、泥岩的地球化学成分均表明,老君山砾岩源区为大陆边缘弧和大洋岛弧,形成于活动大陆边缘与岛弧相关的沉积盆地中.     

祁连山老君山砾岩的碎屑组成和源区大地构造背景

老君山砾岩是一套由砾岩和杂砂岩组成的陆相粗碎屑岩.砾岩由来自下伏基底的超镁铁岩、中-基性火山岩、硅质岩、花岗岩等碎屑组成.杂砂岩中岩屑含量大于70%,石英约10%,长石约15%.岩屑以中基性火山岩和花岗岩为主;硅质岩屑是主要的沉积岩屑.锆石、磷灰石、磁铁矿是杂砂岩中最为丰富的重矿物,同时还有铬铁矿、石榴子石、电气石、金红石、黄铁矿.这些事实说明,老君山砾岩的源区曾出露有超镁铁岩、中基性火山岩、变质岩等类型的岩石.砂岩碎屑模式和粉砂岩、泥岩的地球化学成分均表明,老君山砾岩源区为大陆边缘弧和大洋岛弧,形成于活动大陆边缘与岛弧相关的沉积盆地中.     

超高温麻粒岩中尖晶石成分、结构特征和矿物反应的指示意义:以阿尔泰造山带超高温尖晶石-斜方辉石-石榴石麻粒岩为例

超高温变质作用的研究已成为世界上热门的地球科学领域之一,其中斜方辉石+夕线石+石英、假蓝宝石+石英、尖晶石+石英、大隅石+石英以及富铝斜方辉石等标型矿物组合和特征可以指示岩石经历了超高温变质作用(温度>900℃),这对查明地球深部下地壳的物质组成和构造演化具有重要意义。初次对产于世界上不同地区超高温麻粒岩尖晶石+石英共生等的标型矿物组合、不同赋存状态的尖晶石ZnO含量、XZn[Zn/(Mg+Fe2++Zn)]、XMg等进行分析和对比,认为不同地区不同赋存状态的尖晶石,其ZnO含量、XZn和XMg有所不同,但总的来说,超高温麻粒岩尖晶石中ZnO质量分数多数低于2.5%,但个别特殊的有高达近15%。尖晶石中XZn较低且尖晶石与石英共生,可以作为超高温变质的证据之一。通过对阿尔泰南缘超高温尖晶石-斜方辉石-石榴石麻粒岩中尖晶石成分及ZnO含量分析,得出与石英共生的尖晶石ZnO质量分数约为2.50%,且有与XFe成正比的变化趋势,而与钛铁矿共生的尖晶石ZnO质量分数约为1.85%,虽然两者含量稍有不同,但与世界上超高温麻粒岩中多数尖晶石ZnO含量相比都相近。结合其他特征矿物组合,可以确定该岩石中尖晶石与石英共生组合可以作为阿尔泰地区发生超高温变质作用的证据。通过对阿尔泰南缘与尖晶石-石英有关的变质反应期次划分等的初步研究,认为变质期次可划分为峰期变质和退变质两期,推测峰期的温度条件可达到1000℃,且该超高温麻粒岩可能经历了顺时针p-T演化轨迹。该超高温麻粒岩在阿尔泰造山带的出现,可能与古生代时期发生的古亚洲洋俯冲、西伯利亚板块和哈萨克斯坦—准噶尔板块碰撞造山作用过程有关。     

西准噶尔包古图I号岩体的锆石U-Pb年代学和地球化学特征

西准噶尔包古图地区发育一些小型的闪长质岩体。前人对这些小岩体开展了岩石学、年代学和地球化学等研究,然而,其成因机制和构造背景仍然存在争议,阻碍了区域构造演化和成矿作用的认识。本文在前人研究的基础上,选择包古图I号岩体为研究对象,有望揭示包古图岩体的岩石成因和构造背景。锆石U-Pb年代学研究显示,包古图I号岩体形成于（313.8±1.1）Ma。包古图I号闪长岩体以富SiO₂（58.0%~59.0%）、Al₂O₃（16.6%~17.4%）和Sr（757×10^-6~882×10^-6）,低的Y（14.6×10^-6~15.7×10^-6）和Yb（1.51×0^-6~1.60×0^-6）质量分数为特征,具有高的Sr/Y（50~59）值和弱的Eu异常,类似于俯冲成因的埃达克岩。另外,这些闪长岩具有较高的Mg（w（MgO）=3.46%~3.77%,Mg^#=52.8~53.2）,高的Cr（63.8×10^-6~74.7×10^-6）和Ni（45.2×10^-6~49.8×10^-6）质量分数,亏损HFSE（Nb,Ta和Ti）。该闪长质岩体可能由俯冲的板片熔体与上覆地幔相互作用而成。它的形成可能与西准噶尔地区晚石炭世的洋脊俯冲作用有关。     

青海囊谦高浓度盐泉硼同位素地球化学特征及其地质意义研究

本研究基于青海囊谦盆地8个盐泉的元素组成和稳定同位素分析,研究了盆地中高浓度盐泉盐类物质的来源与形成条件。结果表明,青海囊谦盐泉的平均矿化度为254.6 g/L,在空间上矿化度从西到东逐渐升高,水化学类型为硫酸盐型,pH为中性,盐泉元素可分为三类—Na~+-Cl-~-K~+-Br~-,B~(3+)-Li~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-,Ca~(2+)-Mg~(2+)。盆地中高浓度盐泉的大面积出现,及盐泉元素地球化学分析均表明囊谦盆地地下有丰富的含盐地层。盐泉的成因类型为溶滤盐泉,溶滤的主要矿物为石盐,其次还有少量灰岩和石膏岩。盐泉的硼同位素研究结果表明,盐泉水δ~(11)B值在+3.55‰~+35.49‰之间变化,分布范围较大,从北西向南东逐渐降低,结合盐泉的Br含量,指示该含盐地层应属陆相成因。此外,盐泉水硼含量与硼同位素呈反比关系,呈现出高B低δ11B值端元和低B高δ~(11B)值端元,盐泉的p H值与硼同位素组成也呈一定的反比关系。通过对盐泉和区域地质的综合研究,我们认为多伦多盐泉地区出露的大量火山物质可能是盐泉硼的一个重要来源。综合对比研究认为囊谦盐泉的形成条件为:(1)盆地内的含盐地层为盐类物源;(2)稳定的降水为盐泉提供了持续的水源;(3)广布的断裂构造为盐泉的发育提供了通道;(4)地形高差大为其提供了水力梯度。     

阿尔泰哈巴河群的沉积时代及其构造背景

北疆阿尔泰造山带的哈巴河群变质碎屑岩分布广泛,其沉积时代和构造环境对于认识中亚造山带的演化历史有重要意义。早期研究认为哈巴河群沉积于震旦纪—中奥陶世时期,形成于被动大陆边缘构造环境。而最近有学者根据中亚造山带的地质演化背景提出,阿尔泰形成于活动陆缘构造环境。对哈巴河群中碎屑锆石的年代学研究表明,不同岩性或变质程度不同的样品碎屑锆石主要类群具有相似的年龄分布特征,其~(206)Pb/~(238)U 年龄主要介于463～542Ma 之间。在这些样品中, 最年轻的碎屑锆石年龄均集中于470Ma 左右,代表了碎屑沉积的时代下限。而哈巴河群混合岩样品中碎屑锆石增生边形成于中泥盆世晚期(384±6Ma),与侵入该群的早古生代花岗岩的年龄十分接近,大致反映了哈巴河群碎屑岩沉积时代的上限,因此哈巴河群的沉积时代应在早泥盆世—中奥陶世之间。锆石的形态和内部结构特征显示哈巴河群的年轻碎屑锆石类群(463～542Ma)主要为岩浆锆石,其磨圆度较差,而且在比例上远高于前寒武纪碎屑锆石。上述特点与活动大陆边缘碎屑锆石类群分布特征完全一致,反映阿尔泰在中奥陶世至早泥盆世可能处于活动大陆边缘构造环境。