会昌早白垩世橄榄玄粗岩(shoshonite)成因的元素及Sr-O-Nd-Pb同位素地球化学证据

根据赣南会昌地区中基性火山岩高碱、富钾、低钛、贫铁,岩石中斜长石斑晶具钾长石环边,基质中存在大量钾长石微晶,以及富集轻稀土元素和大离子亲石元素等矿物岩石地球化学特征,确切厘定会昌地区的中基性火山岩为橄榄玄粗岩安粗岩组合,属典型的大陆板内橄榄玄粗岩系列火山岩。对会昌橄榄玄粗岩进行了RbSr同位素定年研究,确定其全岩RbSr等时线年龄为107.3±2.3Ma。 会昌橄榄玄粗岩系火山岩SrONdPb 同位素组成的特征为: 偏高的 ISr(0.7098~0.7115); 较低的δ18O值(5.3‰~7.0‰);中等的εNd(t)(-0.61~-3.60); 富放射性成因铅((206Pb/204Pb)i=17.32~18.29, (207Pb/204Pb)i=15.34~15.65, (208Pb/204Pb)i =37.51~38.60)。会昌橄榄玄粗岩的Δ7/4Pb值为-7.8~+16.8(平均值为+5.42), Δ8/4Pb值为27.3~97.3 (平均值为68.04), ΔSr值为96.2~114.1 (平均值为104.3),这表明存在典型的Dupal 同位素异常。根据SrO, SrNd, SrPb, NdPb, PbPb同位素相关特征, 判明会昌橄榄玄粗岩是由亏损地幔端元(DM)和岩石圈富集地幔端元(EM)在源区混合形成的。按SrNd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和富集地幔端元所占份额各占50%左右。会昌早白垩世橄榄玄粗岩系火山岩带的形成反映了华南板块内部在燕山晚期发生的一起重要的伸展构造事件     

斑点火山的形成机制和岩石圈-软流圈边界(LAB)的性质

近二十年来,在俯冲带外缘发现的斑点火山群代表了一种全新的海底岩浆活动类型.这种火山规模很小,成簇出现,年龄异常年轻,岩样以EM1型碱性玄武岩为主,孔隙度高且富含挥发性组分.有关斑点火山的岩浆起源以及与岩浆上涌相关的动力学过程目前仍然存在广泛的争论.本文系统性地介绍了斑点火山的特征,总结了前人针对其形成机制和岩浆源区研究...     

河北唐山MS5.1地震岩石圈磁场D分量异常分布和应力的关系

2020年7月12日河北唐山古冶发生MS5.1地震,为探寻震前岩石圈磁场异常信息,对流动地磁矢量监测数据进行处理获得2019年4月至2020年4月河北地区岩石圈磁场年变化模型,发现震中正好位于磁偏角D分量零值线上,且震区东部出现一定面积显著正异常区;同时追加计算2019年4—9月和2019年9月至2020年4月两个近半...     

鲁东晚白垩世玄武岩及其中幔源包体的岩石学和地球化学研究

山东胶莱盆地大西庄的王氏群玄武岩属于高钛碱性岩系列,全岩40Ar-39Ar年龄为73.2±0.3Ma,形成于晚白垩世岩石富N2O,Mg#值为63-66,(Ne-Hy-Q)值为6.03-10.05,轻稀土富集,(La/Yb)N比值为11.18-12.56,重稀土有一是程度的分异,富集大离子亲石元素,Tb显著正异常,Zr轻微正异常,具有与大陆板内碱性玄武岩类似的特征。εNd(T)值为7.08-7.55,87Sr/86Sr(T)比值为0.7035-0.7038,反映了玄武岩浆来源于亏损的地幔源区,在上升过程中几乎没有受到地壳物质的混染,原始玄武岩浆由软流圈和新生岩石圈地幔分别部分熔融产生的熔体相混合而形成,起源深度为50-70km。玄武岩含有幔源包体,岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩。包体的温压估算结果为T=1010-1140℃,P=20kb。包体的矿物相与平衡温压估算值以及玄武岩浆起源深度估计值表明,胶州地区晚白垩世时岩石圈厚度大约为60-70km,岩石圈地幔具有新生的性质。因此,中国东部岩石圈减薄发生在125-73Ma之间。此后,中国东部进入了统一的以拉张为主的动力学背景之下。     

华北地区新生代岩石圈伸展减薄的机制与过程

华北地区可划分出2个岩石圈尺度的构造单元:西面的鄂尔多斯克拉通块体和东部的华北裂谷盆地。华北裂谷由主体的似环状盆地和周边山岭组成,还有大的似环状盆地中央的苏鲁淮山岭。华北裂谷盆地,在古近纪(E)和新近纪(N)—第四纪(Q)时期分别通过主要的纯剪切(pureshearing)和分布剪切(distributedshesring)(均含简单剪切组分)变形机制形成,它们导源于软流圈上涌诱发的巨大岩石圈减薄作用。然而,鄂尔多斯块体周边的断陷盆地带则是通过简单剪切(simpleshearing)变形机制形成,它们导源于鄂尔多斯克拉通块体的隆升和作用于鄂尔多斯南缘的六盘山与来自青藏高原碰撞带的北东向挤压力的联合作用。新生代时期,在快速的岩石圈大幅度减薄的时期内,华北地区东部向东伸展的速率比西部的鄂尔多斯块体大得多,它暗示软流圈物质向东的流动可能主动地拖拉着上覆岩石圈向东移动。可能有3条这样的通道,允许青藏碰撞带下面的软流圈物质向东流动,它们是:(a)高原南部过松潘—甘孜、三江达南海;(b)高原北部经六盘山、鄂尔多斯周边和华北—东北平原达日本海;(c)帕米尔经天山、蒙古西部、贝加尔达鄂霍次克海。     

苏鲁大别造山带岩石圈三维P波速度结构特征

本文全面收集整理并解析了地学断面、地震测深、体波和面波层析成像资料,得到了苏鲁大别造山带及其邻区岩石圈1°×1°三维P波速度数据体。研究结果表明,苏鲁与大别造山带高压、超高压变质带的岩石圈速度结构具有上地壳明显高速且上凸;中地壳增厚;下地壳埋藏较深且下凹等相似的基本特征。苏鲁和大别超高压变质带下的莫霍面比其周围深2～4 km,深度分别达到32～33 km和34～38 km。在大别造山带,有地壳低速体从南向北俯冲到上地幔的迹象,可能显示了扬子地块地壳物质向华北地块俯冲,坠入上地幔的残留体。超高压变质带岩石圈底部的地幔,往往有明显高速层或高速体存在。苏鲁与大别地区的岩石圈速度结构不同特征及其成因在于苏鲁地区上地壳P波速度更高,但是,下地壳下凹没有大别地区明显,而且区域构造较为均一。这可能是受到郯庐断层左行平移的主控影响所致。郯庐断裂带的上、中地壳和上地幔表现为相对低速异常,郯庐断裂及其地下延伸部分将岩石圈地幔浅部低速层和深部高速层切为两段,其影响深达岩石圈底部约90 km处。     

豫西崤山小妹河岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

对豫西崤山北部的小妹河岩体中的黑云母石英二长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,30个锆石测点中有23个测点的U-Pb同位素测定值位于或接近一致线,年龄值集中于2644~2695Ma、2490~2546Ma、2367Ma、1844~1859Ma、143.6Ma和129.6~133.8Ma 6个年龄段内。最新年龄段内的9个锆石测点206Pb/238U年龄加权平均值为131.5±0.9Ma,代表了小妹河岩体的形成时代。23颗锆石的U–Pb年龄形成了一个新太古代—早白垩世的锆石年龄谱,区域上均存在与之对应的岩浆热事件。小妹河岩体具有富碱、贫镁的特征,属于高钾钙碱性系列;其稀土元素配分模式显示富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,(La/Yb)N值为18.36~24.78,无明显Eu异常;微量元素蛛网图显示Nb、Ta槽及P、Ti负异常。小妹河岩体样品高Sr、低Yb及Y,具有埃达克岩属性,是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区残余相矿物包括石榴子石和金红石。小妹河岩体形成的构造背景为早白垩世岩石圈拆沉作用,由此触发的岩浆(流体)混合作用成就了小妹河岩体的锆石U-Pb年龄谱。小妹河岩体的形成时代与小秦岭-崤山-熊耳山地区早白垩世广泛而强烈的成岩成矿时代接近,岩石圈拆沉作用利于深部含矿流体快速释放,小妹河岩体及其周缘应当具有较大的成矿潜力,应当被视为崤山北部的找矿靶区之一。     

东亚西太平洋巨型裂谷体系岩石圈与软流圈结构及动力学

笔者根据地震面波层析成像结果，对欧亚大陆及西太平洋岩石圈和软流圈速度结构进行了研究，发现东亚至西太平洋间存在一巨型低速异常带，结合构造地质学、地幔岩石学、地球化学及其他地球物理特性的研究，确认该区存在巨型裂谷体系。该巨型裂谷体系的岩石圈和软流圈三维Vs速度结构与太平洋洋中脊、大西洋洋中脊和印度洋洋中脊及其邻区的岩石圈和软流圈地震Vs速度结构十分相似，而与东太平洋边缘现代板块俯冲带的岩石圈与软流圈Vs速度结构有显著差异。在进一步论述该区动力学特征后认为，该巨型裂谷体系是中生代中晚期以来岩石圈整体主动伸展变形，大型裂陷盆地形成，岩石圈强烈拆沉减薄，以及软流圈物质上涌加热引起的。边缘海是在大陆裂谷系形成基础上发展起来的，主导扩张期为中渐新世至中中新世（32－13Ma），这些边缘海在17－15Ma后停止扩张，因而未能将所有边缘海和洋中脊联通。据此划分出4期构造变形动力学演化阶段，现今东亚至西太平洋间大陆裂谷、边缘海与沟弧体系是新生代中晚期以来，邻区各板块构造相互作用叠加的结果。     

八达岭花岗杂岩的组成、地球化学特征及其意义

北京地区八达岭花岗杂岩是燕山期岩浆侵入活动的典型代表,按照地球化学特征及成因,本文将其分为3类第1类由辉长-闪长岩组成,富Fe、Ti和P,Th/Ta比值近似等于1(0.7～1.2),ISr和εNd(t)值低(分别为0.705和-8～-11),产于板内环境,推测是大陆岩石圈地幔部分熔融形成的,可能代表了燕山期时底侵到加厚陆壳底部的玄武质岩浆.第2类为八达岭花岗杂岩的主体,由石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩组成,其地球化学特征为SiO2＞57%,K2O＞2.7%,Na2O/K2O=0.9～1.7,Al2O3在16%～14%之间,LREE富集,(La/Yb)N=25～41,HREE亏损(Yb＜1.32μg/g),无或有弱的负铕异常(Eu/Eu*=1.0～0.9),富Sr(354～1191μg/g),贫Y(＜16μg/g),Sr/Y比值高(45～156).上述地球化学特征除了K2O含量偏高和Al2O s含量偏低外,大体类似于埃达克质岩石的性质,表明岩浆的源区很深,与石榴石处于平衡,暗示其来源于燕山期华北加厚的陆壳底部,可能是下地壳中基性麻粒岩部分熔融形成的.第3类由碱长花岗岩和石英二长岩组成,Na2O+K2O＞9%,贫Sr、Ba,富Rb,LREE富集,有明显的负铕异常(Eu/Eu*=0.4～0.5),属于A型花岗岩,是由于第2类埃达克质岩石形成之后,引起了岩石圈拆沉,造成地幔上涌至减薄陆壳的底部,引起壳幔过渡带物质部分熔融的结果.该区燕山期岩浆活动与古太平洋板块的消减作用无关,是板内伸展事件的产物.     

中国东南陆区岩石圈结构与大规模成矿作用

本文以区域地质、矿产地质为基础,与地球物理和岩石圈深部地质的研究成果相结合,对中国东南陆区的地块、造山带、古板块结合带、隆起带、坳陷带和断陷盆地的地壳厚度变化与物质结构、莫霍面形态、岩石圈地幔的厚度变化与结构进行了研究与构造区划.论述了燕山期陆内造山与喜马拉雅期大陆伸展及其导致的岩石圈物质结构调整作用,建立了隆坳构造分异与壳幔物质结构调整模式,探讨了本区地壳减薄的深部地质过程,分析了燕山期陆内造山的动力机制以及大规模成矿作用与岩石圈物质结构构造的相关关系.