内蒙古东部双井子中三叠世同碰撞壳源花岗岩的确定及其对西伯利亚与中朝古板块碰撞时限的约束

内蒙古东部西拉木伦河以北双井子花岗岩侵入古生代晚期增生-碰撞杂岩,遭受了中生代强烈韧性构造变形的改造,在岩石学方面以含有白云母为特征,在岩石化学方面表现为富SiO_2、Al_2O_3和碱质,Na_2O/K_2O比值小于1,A/CNK比值为1.02～1.08,A/NK比值为1.20～1.35,轻稀土元素富集,Eu异常不明显,微量元素中Ti和Sc亏损、特别是Nb和Ta亏损、Th相对富集,~(143)Nd/~(144)Nd同位素比值介于0.512229～0.512286,~(143)Nd/~(144)Nd初始比值为0.512068～0.512199,其ε_(Nd)(t)均为负值,介于-2.71～-5.28,Nd模式年龄介于1000～1300Ma;~(87)Sr/~(86)Sr同位素比值介于0.713516～0.722096,~(87)Sr/~(86)Sr初始比值为0.705756～0.709187。这些特征揭示出该岩体是壳源的,可能主要来源于古生代增生-碰撞杂岩和相对古老的大陆边缘的重熔。从该岩体采集的两个样品选出的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为229.2±4.1Ma和237.5±2.7Ma,表明该岩体是在三叠纪中期侵位的。结合区域地质资料和前人相关研究成果。推测西伯利亚与中朝古板块之间沿西拉木伦缝合带的碰撞始于二叠纪中期(约270Ma),于三叠纪中期结束;从三叠纪岩浆岩的露头推测,这一碰撞事件形成了从北山向东通过内蒙古南部到吉林中部的近东西走向的巨型山脉;区域上晚三叠世岩浆活动形成于该山脉演化晚期的伸展构造背景,标志着该区地壳演化新阶段的开始。     

蛇绿岩、蛇绿岩上覆岩系及其与洋壳的对比

文中由蛇绿岩和蛇绿岩上覆岩系的差别,引出上部洋壳和下部洋壳的概念。指出下部洋壳和上部洋壳有许多不同之处：首先它们的组成不同,下部洋壳仅由镁铁超镁铁岩组成,包括玄武岩、辉长岩、超镁铁质堆晶岩等;而上部洋壳则由沉积岩（主要是深海相的,少量为浅海相）和长英质、镁铁质以及超镁铁的喷出岩（及少量侵入岩）组成。其次洋壳岩浆的成因和形成方式不同,下洋壳产于板块扩张脊,是板块扩张作用的产物;上洋壳产于扩张轴外,属于轴外岩浆系列。当洋盆闭合洋壳侵位到陆壳之上时,下洋壳即成为蛇绿岩,而上洋壳则构成蛇绿岩的上覆岩系。     

新疆巴音布鲁克地区奥陶纪侵入岩地球化学特征及其构造意义

巴音布鲁克地区位于中天山地块中天山多期复合陆缘岩浆弧。通过研究发现,该地区奥陶纪侵入岩岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩。通过锆石U-Pb定年识别出中奥陶世(462.7±6.2) Ma、(463.4±2.8) Ma、(471.5±5.9) Ma侵入体,岩石地球化学结果表明岩体具有准铝质钙碱性系列岩石特征。稀土元素配分型式呈明显的右倾模式,具负Eu异常,微量元素显示出大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的配分模式。地球化学特征指示侵入体形成于俯冲碰撞环境,其岩浆来源为壳幔混源岩浆。综合分析认为,南天山洋盆初始向北发生俯冲作用的时间为中奥陶世早期,与俯冲过程中的右旋运动有关,岩浆活动在中天山地区显示出由西部逐步向东部扩展演化的规律。     

化学元素的地球丰度

Chemical element abundances are estimated with respect to the Earth as a whole and it‘s major shells, i.e., the crust, upper and lower mantle and the core, according to present geophysical, geochemical, cosmochemieal data and. the new chemical models of the Earth. Results in‘ grams per ton are given in Table 1. Abundances of the major elements in the entire Earth are as follows (in weight percentage) : Fe32.49,O 29.06, Mg 16.23, Si 13.39, S 3.79, Ni 1,63, Ca 0.92, A10.91, Na 0.49, Cr 0.15, Mn 0.12,P 0.10. Ti 0.084. K 0.083: total 99.45.     

东秦岭深地震剖面上莫霍基本特征的研究

东秦岭深地震剖面上反映的华北、秦岭和扬子莫霍地震波组的特征具有明显差异。对莫霍地震波组特征的研究,指出秦岭壳幔过渡带的不均匀程度和厚度大于华北和扬子壳幔过渡带。受地壳均衡作用的影响,已形成的秦岭壳幔过渡带起了通常所说的“山根”作用。     

秦岭-大别造山带下地壳拆沉作用

提供了秦岭-大别造山带下地壳拆沉作用的地质、地球物理、地球化学证据,建立了下地壳拆沉作用的化学地球动力学模型.综合研究表明,大别-苏鲁地区的榴辉岩是最可能被拆沉的物质,现今秦岭-大别地区地壳较为亏损的Eu,Sr,Cr,Ni,Co,V和Ti含量要求被拆沉的榴辉岩质下地壳累计厚度为37～82km.秦岭-大别造山带现今众多地质、地球物理和地球化学特征可较好地用下地壳拆沉作用来解释.     

甘蒙北山—东疆天山元古代古陆壳特征及其早古生代地壳类型

本文研究了甘蒙北山及东疆天山早古生代地壳类型,划分为元古代的古陆壳、早古生代洋壳、拉张型过渡壳、汇聚型过渡壳。早古生代沿着库米什—卡瓦布拉克—星星峡—小黄山一线自震旦世晚期由东向西逐渐开裂,于晚寒武世至早奥陶世全面打开,形成库米什—小黄山洋盆。其北侧由塔里木古板块北缘分离出中天山微大陆。且末断裂带斜贯全区,起了控制东西两侧构造发展的转换断层作用。甘蒙北山较东疆天山的地壳类型更为复杂,先后发育有奥陶纪拉张型过渡壳—裂谷带和志留纪汇聚型过渡壳—沟弧盆体系。晚古生代全区构造演化进入开合交替时期,其开时形成拉张过渡壳,早古生代洋区在库鲁克塔格北缘哈孜布拉克塔格地区延续到泥盆—石炭纪。     

黔东南凯里—麻江—丹寨地区奥陶系红花园组古岩溶储层特征

黔东南凯里—麻江—丹寨地区(构造上位于黔南坳陷东北部)下奥陶统红花园组为一套生物碎屑灰岩。该区已发现的麻江古油藏尚未取得油气勘探进展。对区内多处露头剖面中—下奥陶统进行了宏观勘查和采样以及岩样微观薄片分析,证实该套地层曾发生古岩溶作用,并可识别出埋藏岩溶和风化壳岩溶两类古岩溶作用。基于这些岩溶剖面的对比分析,发现古风化壳岩溶受早中奥陶世古隆起及剥蚀时间控制,主要发育于古隆起区麻江古油藏一带,而其它地区为埋藏岩溶。认为古风化壳岩溶形成大量溶蚀孔洞缝,为红花园组提供了优质储层条件。此外在中—下奥陶统大湾组碎屑岩覆盖下的红花园组碳酸盐岩也可以发生埋藏岩溶并形成较好的岩溶型储层。红花园组在黔南坳陷东北部的油藏大多有过暴露或破坏。认为在坳陷西南部寻找古隆起区附近的上述两类储层应是油气勘探方向。     

大龙山岩体和城山岩体的铅同位素组成特征及其成因探讨

详细研究了大龙山岩体和城山岩体钾长石的铅同位素组成,并参考这些岩体的黑云母化学成分、锶同位素、稀土元素、岩石化学和地球物理资料,发现它们是多阶段侵入的复式岩体,与庐枞火山岩系有渊源关系,属燕山晚期岩浆活动的产物。它们的初始成岩物质来源于上地幔部分熔融,岩浆上升侵位过程中已不同程度地受到了上部地壳的混染。经计算,其中约有61.6％的铅来自上地幔,约有38.4％铅来自上地壳,该区陆壳的乎均年龄约26亿年,陆壳在演化过程中具有富铀的趋势。这些岩体与深大断裂和地幔隆起有成因上的密切联系。     

中国青藏高原地球物理研究的第一批重大成果其发展导向与核心科学问题的认识和思考

青藏高原的地球物理研究是深化认识高原本体和东亚壳、幔结构、隆升机制与大陆动力学响应的基础,故为中、外地球科学家们所瞩目.为此本文主要讨论以下4个方面问题:(1)问题的提出与背景;(2)率先进行青藏高原深部地球物理研究取得的第一批重要成果与进程;(3)青藏高原地球物理研究中的开创性研究成果和得到的启迪与国际影响;(4)当今青藏高原地球物理研究中的核心科学问题与当前青藏高原地球物理学要做些什么与思考.研究结果表明:(1)在青藏高原地球物理研究中只有在清晰思路指导下,取得高分辨率的数据才能反演,并刻画其壳、幔介质的精细结构;(2)青藏高原地壳巨厚、岩石圈相对较薄的层块结构与壳、幔结构分区特征,特别是存在地壳低速层和地幔低速层及其不均匀展布;(3)在多维力系作用下、深部物质重新分展、调整、运移和在多要素约束下的物理-数学模拟及陆-陆碰撞动力学响应;(4)当今在青藏高原地球物理研究的核心问题是地球内部物质和能量的交换、圈层耦合及其深层动力过程.中国地球科学家们应当清晰地认识到,青藏高原地球物理研究乃是中国地球科学家摘取"桂冠"的一个契机,故必须走自主创新之路,以建立起具有特色中国地球科学的理论和和运动学与与学模型.