CaTiO3－钙钛矿的晶体结构相变、高温流变及其下地幔地球动力学意义

利用高精度的ＭＴＳ材料实验系统，在１４７３－１６７３Ｋ的温度区间和可控热力学环境条件下，对［１００］ｐｃ和［１１０］ｐｃ两个方位的ＣａＴｉＯ₃－钙钛矿单晶体进行了高温蠕变试验，着重观测了晶体结构相变和高温流变的相关性．研究表明，钙钛矿的晶体结构相变对其高温流变性质有明显影响，斜方晶系钙钛矿蠕变强度大大高于四方和立方晶系钙钛矿，后两者具有很强的高温塑性各向异性．在分析相变过程晶体结构变化特征和观测到的高温流变数据基础上，认为钙钛矿晶体结构相变中发生的位错结构的变化是导致其高温流变性变化的主要物理机制．     

暗色微粒包体是壳幔岩浆混合作用的证据吗?

暗色微粒包体常见于钙碱性花岗岩中,已普遍被认为是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在地壳深部发生混合作用的产物。本文通过大量资料的分析研究,发现暗色微粒包体可以具有很大负值的全岩ε_Nd(t)值和锆石ε_Hf(t)值,及大于0.710的全岩[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i值,不存在幔源岩浆混合的痕迹;而且,大多数暗色微粒包体与寄主花岗岩在晶体化学、形成年龄、全岩和锆石同位素成分等方面显示出完全相似的特征,反映出两者在时空与物质上都具有紧密的成因联系。笔者认为,暗色微粒包体不应该是壳幔岩浆混合作用的产物。基于包体岩浆极小的体量和稍晚的侵位(相对于寄主花岗岩),笔者提出一种新的暗色微粒包体的形成方式：同造山花岗岩浆的主动上侵造成岩浆房内的“负压力”而导致岩浆房下部呈晶粥状态的闪长质层发生等温减压熔融作用,从而形成体量极小的包体岩浆;并即时“注入”地壳上部尚未固结的寄主花岗岩中,快速冷凝形成暗色微粒包体。因此,暗色微粒包体不能被视作为“壳幔岩浆混合作用”的证据。     

关于大陆地壳化学组成研究中某些问题的讨论

结合作者对中国东部的研究,探讨有关大陆地壳化学组成研究中存在的若干问题,包括深部地壳组成的研究方法,上地壳组成,地壳化学成分横向不均一性和元素相容性等问题。     

中国大陆及其邻近地区的地震层析成象

本文利用中国地震台网及ISC提供的区域地震和远震的P波走时数据,重建了中国大陆及其邻近地区的三维速度图象。 主要结果是:1.本文给出的速度图象揭示了中国大陆及其邻近地区的地壳和上地幔速度存在明显的横向不均匀性,这种不均匀性甚至在下地幔的1100km深度还依然存在。上地幔的速度图象同地表已知的地质构造特征的相关性可以追踪到110km,从220km以下很难找到它们之间的明显关系。2.45^-0km和45⁺⁰km深度处的速度图象明显地表示出中国大陆的地壳厚度可以102.5°E附近为界分为两部分:其东部地壳薄,厚度都小于45km;西部有一条自若尔盖-松潘（34°N,102.5°E附近）向西北沿38°N往西至塔里木盆地南缘的分界线;其南部除滇西南之外,整个青藏高原的地壳厚度都大于45km;其北部除天山山脉之外,地壳厚度一般不大于45km.3.110km深度处的速度图象表明,速度异常呈块状分布。同中国大地构造分区略图比较之后发现,其中,扬子准地台和塔里木地台对应于高速区,中朝准地台则大都表现为低速异常;华南褶皱系为低速区,青藏地块南缘喜马拉雅和冈底斯念青唐古拉褶皱系则表现为高速异常。4.220km深度处的速度图象表明,中国大陆相当多的地区软流层有明显的显示。5.同45_⁰km和45⁺⁰km的速度图象一样,400km和600km的速度图     

青藏高原东北缘壳幔各向异性的差异及含义

青藏高原东北缘是青藏块体东北部大型边界变形带,地处青藏块体、华南地块、鄂尔多斯地块和阿拉善地块的交汇处,为新构造时期以来较为活跃的地质构造单元,其内部发育了多条规模较大的断裂:阿尔金断裂、祁连山断裂带和海原断裂等.     

地磁长周期变化与日长10年尺度波动的相关分析

分析1900～2000年期间地磁长期变化和日长变化10年尺度波动的相关性,估算了核幔电磁耦合力矩,并与国外一些研究者的结果进行了对比。结果表明,地磁偶极矩的变化率M&与日长10年尺度波动存在时滞相关,地磁偶极矩变化比日长变化滞后大约10 a;在地幔电导为108～5108 S时,核幔电磁耦合力矩具有与日长10年尺度变化所需力矩的量级。     

塔木兰沟组基性火山岩地球化学特征及构造意义

大兴安岭北段中生代火山岩规模巨大,成岩时期为晚侏罗世一早白垩世,岩石类型复杂,基性一酸性火山岩均有大面积出露。通过大兴安岭北段1：25万额尔古纳左旗幅区域地质调查,笔者认为该区晚侏罗世基性火山岩与早白垩世基性一酸性火山杂岩的成因机制、构造环境是完全不同的。本文试图通过对大兴安岭北段晚侏罗世塔木兰沟组玄武岩（150．7Ma）岩石及地球化学的研究,探讨岩石圈地幔和软流圈地幔相互作用对本区塔木兰沟组玄武岩形成的贡献。     

华北地幔橄榄岩锂同位素研究进展

作为非传统稳定同位素的代表,Li同位素已被广泛应用于示踪与熔体和流体相关的地质过程。地幔橄榄岩高度不均一的Li含量和Li同位素组成特征是熔/流体与地幔橄榄岩相互作用过程中同位素分馏作用及温度下降过程中Li在矿物之间扩散分馏的结果,同位素扩散现象通常被矿物颗粒边部的组成特征所记录。由于Li在橄榄石中的扩散速度比在辉石中慢,所以大颗粒橄榄石核部的Li含量和同位素组成更能反映岩石圈地幔的组成,而辉石的组成特征更多地记录了后期的过程。大量地幔捕虏体的锂同位素组成特征研究表明,华北克拉通岩石圈地幔经历了蚀变洋壳在俯冲过程中、残留俯冲板片在深部地幔、以及上涌的软流圈所释放的不同组成的熔/流体的改造过程。由于改造作用的多阶段性和改造程度的不同,华北克拉通东部与中部地幔橄榄岩的组成特征具有系统性的差异。Li同位素与其他地球化学指标的联合示踪是未来地幔地球化学研究的发展趋势。

     

湘东南中生代典型成矿花岗岩对比及成矿动力学

湘东南矿集区是南岭成矿带的重要组成部分。选取该矿集区内典型矿床的成矿花岗岩,利用成岩年龄、主量和微量元素组成、蛛网图及稀土元素配分模式等进行对比。结果表明:该矿集区内中生代成矿花岗岩的成岩年龄集中在150~165Ma。根据地球化学组成可将该矿集区内的成矿花岗岩分为2类:一类以骑田岭为代表,岩性以黑云母二长花岗岩为主,属于A型花岗岩,其分异程度较高,高w(Rb)/w(Sr)值,低w(K)/w(Rb)值,成矿元素以高温的W、Sn为主,具有富硅,富碱,贫P、Ti、Mg的特点,Ba、Sr、P、Eu、Ti负异常明显;另一类以宝山岩体为代表,其岩体产状为小岩株,岩性以花岗闪长岩为主,属于I型花岗岩,分异程度较低,低w(Rb)/w(Sr)值,高w(K)/w(Rb)值,Ba、Sr、P、Eu、Ti负异常不明显,其地球化学性质与岛弧岩浆类似,成矿元素以中低温的Cu、Pb、Zn等为主。黄沙坪花岗岩的成矿特征处于第一类与第二类岩体之间,属于过渡类型。结合矿集区所在的大地构造位置及其构造演化史,认为湘东南矿集区的形成与壳-幔相互作用密切相关,是后造山作用与大洋板块俯冲共同作用的结果。