新疆巴楚辉绿岩岩脉的岩石成因和大地构造意义

塔里木盆地西北部巴楚地区出露的二叠纪基性岩脉为研究塔里木盆地及其邻区晚古生代区域大地构造演化提供了重要信息。巴楚地区基性岩脉中辉绿岩脉富集大离子亲石元素、轻稀土元素以及高场强元素,La/Nb=0.84～1.23,Zr/Nb=5.80～7.81,Ce/Pb=2.6～15.4和 Nb/U=27.0～37.3,初始~(87)Sr/~(86)Sr=0.70495～0.70560,ε_(Nd)(t)=-1.7～ 2.0,明显不同于受俯冲交代地幔源区的产物,也区别于典型洋岛玄武岩(OIB),相反具有 OIB 型 富集岩石圈地幔的元素-同位素地球化学特征,能被理解为与二叠纪软流圈和岩石圈相互作用产物,其起源与软流圈地幔上涌有关,表明二叠纪时巴楚地区应处于软流圈上隆的岩石圈伸展构造背景。结合区域地质资料,可认为二叠纪时地幔源区属性自塔里木盆地内部向北至西南天山边缘呈规律性变化     

高黎贡带～40Ma OIB型基性岩浆活动:消减特提斯洋片与印度板块断离的产物?

高黎贡带基性岩脉形成于40～42 Ma,以高FeO、TiO2和低K2O含量为特征.虽然多数样品经历了不同程度的地壳混染,少量样品的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似洋岛玄武(OIB)的地球化学特征,从而为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据.     

浙江深部构造地球物理表征

本文讨论了莫霍面、居里面与深部构造的关系.认为居里面与莫霍面在埋深、范围、走向、位置等方面所表现的整体变化特征大致相同.这种相似性,反映了二者在成因上有一定的相关性.软流圈顶面展现出北(北)东走向拗、隆相间的格局.     

吉林南部辉南-靖宇地区岩石圈地幔氧化-还原状态及研究意义

吉林省南部辉南-靖宇地区第四纪碱性玄武岩中的地幔包体主要为尖晶石相二辉橄榄岩和方辉橄榄岩。二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为770~1000℃和850~1025℃,对应的氧逸度 (f_O2)值分别为FMQ -0.70至+0.34 (均值为FMQ -0.06) 和FMQ -0.46至+0.05 (均值为FMQ -0.15),它们与深海橄榄岩(abyssal peridotites)以及软流圈地幔的f_O2相似。橄榄岩的f_O2值,连同其全岩化学成分(如Mg^#、Al₂O₃、CaO、Ni、Co和Cr)和矿物化学成分(如橄榄石的Fo、尖晶石的Cr^#和Mg^#,以及辉石的Mg^#)特征,表明辉南-靖宇地区龙岗火山群下面的岩石圈地幔很可能是在晚中生代以来,伴随着华北克拉通和扬子板块的碰撞以及来自东侧太平洋板块和北侧蒙古-额霍次克(Mongolo-Okhotsk)板块分别向西和向南的俯冲叠加,原来的古老岩石圈失衡、塌陷(拆沉？),取而代之的深部软流圈底辟、上涌,又经历了低度部分熔融的产物。     

软流圈物质运动对鄂尔多斯块体周缘断陷盆地运动特征的影响

研究软流圈物质运动及其对断陷盆地运动特征的影响,是揭示软流圈与岩石圈相互作用,认识华北克拉通破坏的深部动力学过程的基础.本文以鄂尔多斯块体周缘断陷盆地为研究对象,利用数值方法模拟了盆地底部软流圈物质的运动,进而分析了软流圈物质运动对周缘断陷盆地运动特征的影响.研究结果表明：（1）软流圈物质水平运动的区域流向为NWW-SEE向,流速基本一致,局部略有变化.随着深度增加,局部变化特征不再显著;（2）软流圈物质垂向运动存在区域性差异,其中鄂尔多斯体块体北部、西部以及北缘、西缘底部,物质以下沉流为主,尤其西缘下沉流更显著;块体中部、东部以及南缘、西南缘底部,以上升流为主;东缘底部,上升流与下沉流相间分布,以上升流为主.随着深度增加,上述区域性差异特征依然明显;（3）依据热物质的水平拖曳和垂向拉张作用对断陷盆地可能产生的影响,进一步推测,软流圈物质运动有利于北缘盆地的剪切走滑,东缘盆地的伸展拉张,南缘盆地的走滑兼拉张,西缘和西南缘盆地的走滑.

     

华南地区岩石圈电性特征及其地球动力学意义

岩石圈-软流圈界面（The Lithosphere-Asthenosphere Boundary,LAB）是地球内部主要界面之一.大地电磁测深（Magnetotelluric,MT）是研究地球壳幔电性结构最有效的方法,利用长周期大地电磁测深数据可以较好地探测LAB.在SinoProbe-01-03课题的资助下,首次获得了华南地区4°×4°网度的高质量大地电磁测深数据.利用一维奥卡姆（Occam）算法反演了MT阻抗的反对角线元素所计算出的平均视电阻率.根据一维地电结构可以将华南地区岩石圈划分为五种类型：以湖南邵阳和贵州施秉为代表的克拉通型,以四川达州和彭州及湖北荆门为代表的构造边界型,以浙江湖州和广东云浮为代表的岩石圈中等改造型,以江西赣州、广东揭阳及福建霞浦为代表的岩石圈强烈改造型,以湖北英山为代表的造山带型.除湖南邵阳、贵州施秉及广东揭阳外,华南地区岩石圈厚度为60~145 km.本文研究表明华南地区岩石圈显示出南北两侧上抬、中部下凹、东部受不均匀改造的趋势,这一结果与之前发表的文献所揭示的华南地区岩石圈东薄西厚的典型特征是不同的.研究结果反映华南地区岩石圈稳定性较好,晚中生代以来的构造伸展作用对岩石圈的改造程度有限,可能主要以不同形式的软流圈底辟为主.     

长白山火山区高精度Rayleigh面波相速度结构与岩浆系统

近年来,有关长白山火山是否存在潜在喷发危险的讨论引起了国内外地学研究者的广泛关注,但人们目前对其壳幔岩浆系统的了解却十分不足,已有的研究对长白山火山壳内岩浆房存在的深度位置、形态规模及其部分熔融程度的认识仍存在较大分歧。本研究通过汇集长白山火山及邻区（包括朝鲜境内）多个密集流动地震台阵和区域固定地震台网的观测资料,采用背景噪声成像方法获得了长白山火山区高精度的Rayleigh面波相速度模型。成像结果表明：长白山火山中-下地壳深度位置存在显著低波速异常,可能指示了岩浆房的存在。上地壳局部低速区可能反映了壳内深部岩浆向上运移的通道或者是区域小尺度的岩浆聚集体。长白山火山上地幔顶部的低速可能揭示了软流圈热物质上涌,其减压熔融为壳内岩浆房提供了幔源岩浆补给。

     

滇西高黎贡带～40Ma OIB型基性岩浆活动：消减特提斯洋片与印度板块断离的产物？

滇西高黎贡带基性岩脉形成于40～42Ma,以高FeO、TiO2,低K2O含量为特征.虽然多数样品经历了不同程度的地壳混染,少量样品的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征,从而为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据.模拟计算进一步暗示高黎贡基性岩脉的源区在尖晶石相橄榄岩中（＜70km）,说明软流圈地幔上涌到很浅的部位,这与目前青藏高原巨厚的岩石圈（＞150km）形成鲜明对比.因此,～40Ma高黎贡基性岩浆活动记录了研究区陆一陆碰撞后特殊的构造演化阶段.高黎贡带基性岩脉与达孜-甲马基性次火山岩在形成时间和地球化学性质上一致,两者均代表了碰撞后消减特提斯洋片与印度板块断离过程中软流圈上涌熔融的产物.     

东亚及西太平洋边缘海高分辨率面波层析成像

根据欧亚大陆及西太平洋地区58个数字地震台站约12000个长周期波形记录,挑选出4100条面波大圆传播路径,采用面波频散及波形拟合反演方法,对东亚及西太平洋边缘海地区(60°E-160°E,20°S-60°N)的地壳上地幔进行了高分辨率三维S波速度成像. 结果表明,从上地壳到70km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布. 自地中海经土耳其、伊朗、喜马拉雅山到缅甸、印尼群岛的特提斯汇聚碰撞带,显示为低速异常链. 从85km至250km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条巨型低速异常带,西部地区为高速异常分布.以东经110°E为界,东西两部分岩石圈、软流圈的结构与深部动力过程有着巨大的差异. 此界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区,东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区.     

东南沿海及南海新生代火山作用与南海的形成演化

中国东南沿海地区和南海海域新生代火山岩系列、类型和SrNd同位素特征十分相似,具有板内玄武岩的特征。根据南海扩张时代,将新生代的火山岩划分为扩张期前、扩张期和扩张期后3大阶段,并利用原生岩浆推导了软流圈岩石圈的一些深部作用特征。扩张期前（接近扩张期）和扩张期软流圈顶部埋深较浅。从扩张期前（接近扩张期）到扩张期软流圈顶部埋深变浅,隙间熔浆增加,原生岩浆的演化具有前进式裂谷火山作用的演化序列,岩石圈扩张速率变大。从扩张期到扩张期后（直至第四纪）,软流圈顶部埋深逐渐变深,隙间熔浆减少,原生岩浆的演化表现出后退式裂谷火山作用的序列,岩石圈扩张速率逐渐变慢。新生代火山作用显示出的深部作用特征与南海的扩张和闭合一致,这为我们提供了南海形成和演化的深部作用证据。