深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.     

论青藏高原及邻区板片构造的一个新模式

本文首先论述了板块学说提出的过程和存在的一些不足与疑问,特别是该学说将Holmes（1948）的地幔热对流说作为驱使岩石圈板块运动的动力机制.而后又以青藏高原及邻区为例,根据区域地质、蛇绿岩和地质构造研究的成果,特别是地震测深研究的成果,详细地论证了本区不存在有大洋中脊扩张成为大洋盆地的新大洋和大洋板块简单的B型俯冲模式,但存在有海底扩张的陆间海和海洋地壳板片（蛇绿岩构造岩片）的仰冲以及大陆岩石圈板片复杂的A型俯冲新模式.新模式不是以地幔对流运动,而是以扩张分离A型俯冲的大陆岩石圈板片与软流圈之间的水平剪切相对运动机制作为它的躯动力.     

古生代与三叠纪中国各陆块在全球古大陆再造中的位置与运动学特征

在尊重比较可靠的、测试精度较高的地块古地磁数据,重视生物古地理与地质构造演化史的相似性和协调性等原则的基础上,笔者编制了中国大陆及邻区各陆块古生代和三叠纪的古地磁数据表,并采用类似的比例尺,将中国各陆块放到相应的全球古大陆复原图上去。由此可以清晰地看出,在古生代早期全球各大陆的主要部分都位于赤道附近及南半球,大致表现为沿纬度、呈东西向排列的特征,中国及邻区的小陆块群在古生代始终都处在劳伦大陆、西伯利亚与冈瓦纳大陆之间;随着西伯利亚大陆的快速北移,在劳伦大陆与冈瓦纳大陆的西部地区发生南北向拼合,亚皮特斯洋和里克洋的消亡,到古生代晚期形成统一的泛大陆;而冈瓦纳大陆的东部(澳大利亚和印度等）则逐渐向南移动、离散,地壳张开,构成古特提斯洋;中国及邻区的小陆块群则一直处在古特提斯洋中,保持离散状态,总体上缓慢地向北运移,并逐渐转为近南北向的排列方式,石炭纪到三叠纪才在天山-兴安岭、昆仑山、秦岭-大别、金沙江和绍兴-十万大山等地段发生一系列局部性的陆陆碰撞,使中国大陆地块的大部分逐渐并入欧亚大陆。     

变质玄武岩体系相平衡及矿物 熔体微量元素分配：限定TTG/埃达克岩形成条件和大陆壳生长模型

埃达克质岩石是高Na、Al和Sr、低Y和HREE以及Nb、Ta亏损的钠质花岗质岩石,奥长花岗岩-英云闪长岩-花岗闪长岩(TTG)是早期(太古宙)大陆壳主要组分,成分与埃达克质岩石相似,这些成分独特的岩石总体上认为是俯冲洋壳、下地壳和拆沉的下地壳中变质玄武岩部分熔融的产物。文中综述我们近年来在变质玄武岩体系相平衡和矿物-熔体微量元素分配实验研究成果:相平衡实验和熔体微量元素特征研究表明,变质玄武岩部分熔融过程中金红石是导致TTG/埃达克岩浆Nb、Ta亏损的必要残留矿物,从而否定了前人“TTG由无金红石的角闪岩熔融产生”的观点;证实金红石仅仅在压力1.5GPa以上才能稳定存在,从而限定TTG/埃达克岩熔体必定产生在大约50km以上,表明TTG/埃达克岩是在相对较深的含金红石榴辉岩相条件下熔融产生的。矿物(石榴子石、角闪石,单斜辉石和金红石)-熔体微量元素分配系数测定和部分熔融模拟结果进一步限定俯冲洋壳和下地壳起源的TTG/埃达克岩浆由含金红石角闪榴辉岩熔融产生,而拆沉下地壳起源的埃达克岩浆的产生要求软流圈地幔高温,由无水或含有少量含水矿物的榴辉岩熔融产生。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

第八届全国同位素地质年代学和同位素地球化学大会在南京成功举行

2005年10月27—30日,由中国地质学会同位素地质专业委员会和中国矿物岩石地球化学学会同位素地球化学专业委员会主办,南京大学地球科学系和内生金属成矿机制研究国家重点实验室承办的第八届全国同位素地质年代学与同位素地球化学大会在美丽的古城南京举行。会议共收到论文摘要125篇,来自全国各地的350余名代表出席了会议。与会代表就（1）同位素新技术、新方法与新理论;（2）岩浆岩年代学与同位素示踪;（3）大陆动力学与壳幔物质循环;（4）矿床同位素定年与成矿示踪。     

东南极晚新元古—早古生代构造热事件及其在冈瓦纳超大陆重建中的意义

在东南极大陆内部及边缘发育3条晚新元古代—早古生代造山带,即东非造山带（南延部分）、普里兹造山带和罗斯造山带。东非造山带的南延部分主要出露于吕措—霍尔姆湾—毛德王后地—沙克尔顿岭地区,其内发育蛇绿岩、榴辉岩相超镁铁岩及逆冲—推覆构造,因而被解释为东、西冈瓦纳陆块拼合的缝合线。罗斯造山带主要出露于横贯南极山脉地区,其内保存有大陆裂解、洋壳俯冲和地体增生的地质纪录,代表冈瓦纳超大陆的活动大陆边缘。普里兹造山带主要出露于普里兹湾和登曼冰川,因其位于从前假设的统一东冈瓦纳陆块的内部,加之缺少蛇绿混杂岩、岛弧增生杂岩和高压变质岩（如蓝片岩或榴辉岩）等与大洋板块俯冲作用密切相关的岩石,所以当前存在着碰撞造山成因和板内改造成因两种不同的认识。普里兹造山带构造性质的确定不仅决定了冈瓦纳超大陆的汇聚过程和方式,也制约了罗迪尼亚超大陆的形成和演化过程。因此,开展普里兹造山带的研究对于揭示新元古代—早古生代的全球构造演化具有重要的科学意义。     

康定杂岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

康定杂岩在扬子地块西缘呈南北向带状分布,这套岩石岩性变化很大(从基性到中性、酸性),中性、酸性岩是组成该杂岩的主体。岩石类型有变辉长岩、闪长质片麻岩、石英闪长质片麻岩和花岗质片麻岩。康定杂岩以往被认为是扬子地块太古宇的基底,但近年来的同位素年龄测定结果表明其并不是形成于太古宙。本研究样品采自康定-泸定地区,挑选有代表性的两个样(样号71704.2、71501.1),对其进行岩石化学与微量元素分析及SHRIMP U-Pb测年。分析得出样品为钙碱性;原始地幔标准化微量元素分布型式显示相对富集大离子亲石元素K、Rb等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P等;稀土元素具有略向右倾的配分型式,且铕异常不明显,显示其具有与消减作用有关的岛弧火成岩的特征。锆石U-Pb分析给出的结晶年龄为765～771 Ma,w(Th)/w(U)大于0.1,具示岩浆成因特征。个别年轻的锆石颗粒,如71704.2中的12.1测点年龄为(430±8)Ma,可能是在后期构造、岩浆、变质作用中新形成的锆石,该年龄可解释为后期变质热事件的年龄。这些充分说明康定杂岩形成于新元古代,而非太古宙。此外,康定杂岩可能形成于岛弧环境,其岩浆主要起源于俯冲洋壳的熔融,结合其形成年龄说明扬子地块西缘新元古代岩浆活动可能是Rodinia超大陆裂解后的产物。     

云开元古宙陆壳基底年代格架及华南前震旦纪构造演化初论

运用Sm-Nd法、Rb-Sr法和电子探针U－Th-Pb法分别测定了云开地区基底花岗岩的Sm-Nd等时线年龄及其中颗粒锆石、独居石和磷钇矿的CHIME年龄,结合现有资料分析,建立了云开陆壳基底形成、演化的年代学格架。通过地球化学研究认为高州杂岩具岛弧杂岩特征。在前人研究基础上,论述了华南前震旦纪多阶段构造演化特征。提出早前寒武纪时即存在华南古大陆以及在Rodinia超大陆中,华南陆块与塔里木陆块相连,并分别位于劳仑古陆西北缘和澳大利亚古陆东南缘的构想。     

中国各大陆块在寒武纪全球构造中的位置及意义

者根据近年来所获的古地磁数据及板块构造的研究成果,对中国各大陆块在寒武纪全球构造中的位置进行了再造。笔者认为寒武纪全球存在三大洋、四大陆域。其中,中国大陆中的扬子、塔里木、柴达木等均属冈瓦纳大陆域,华北陆块则属介于冈瓦纳与劳亚两个大陆域之间的一个中间陆块。且当时华北与扬子两陆块的南、北位置与现在的位置正好相反。而介于二者之间的秦、祁古洋盆在当时是一个位于南半球赤道附近的径向洋。