内蒙古北山造山带白云山地区上泥盆统墩墩山组火山岩的厘定及其构造意义

北山造山带中部发育北西西向展布的洗肠井-白云山-牛圈子-红柳河蛇绿混杂岩带,白云山地区上泥盆统墩墩山组呈近东西向分布于蛇绿岩带两侧,该地层的岩石组合为底砾岩、岩屑砂岩、安山岩、英安岩、英安质角砾熔岩及英安质凝灰岩。锆石U-Pb年代学特征表明,英安质角砾熔岩及英安质凝灰岩的206Pb/238U加权平均年龄分别为368. 1±1. 8Ma、363. 5±2. 5Ma。白云山地区墩墩山组岩石组合及时代与牛圈子地区墩墩山群十分相似,具有可对比性。墩墩山组火山岩微量元素蛛网图中Nb-Ta负异常及Th/Yb-Nb/Yb构造判别图解显示了大陆边缘弧的地球化学特征,结合区域蛇绿岩及晚泥盆世岩浆岩的时空展布,我们认为,北山造山带中部晚泥盆世陆缘弧的岩石组合主要为花岗闪长岩(英安岩)和二长花岗岩(流纹岩),其形成可能与柳园洋的向北俯冲有关。墩墩山组酸性火山岩正的ε_(Hf)(t)值(+1. 4～+16. 4)反映其源区具有幔源物质的贡献;Sr/Y-Y图解、MgO-SiO_2图解及变化的Mg~#(17. 6～62. 5)进一步指示俯冲洋壳+地幔楔及弧增生物(变质玄武岩为主)为墩墩山组火山岩的主要源区,即洋壳及弧增生物的部分熔融是北山造山带中部晚泥盆世陆壳增生的方式之一。     

冈底斯中段谢通门县查布中新世埃达克质岩石成因及其地质意义

查布复式花岗质岩体位于冈底斯岩浆岩带中段,出露面积约400 km2。文章报道了该岩体浅成相黑云母二长花岗斑岩和次火山岩相英安斑岩的锆石U-Pb年龄、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成,据此探讨了岩石的成因及其所蕴含的地质意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,它们的成岩年龄为13~16 Ma,属中新世时期岩浆活动的产物。地球化学组成上,这套岩石为高钾钙碱性、准铝质—弱过铝质,富集轻稀土和Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,Cr、Ni的含量低,缺乏显著铕负异常,并具有高Sr和低Y、Yb含量,以及高的Sr/Y及(La/Yb)N比值,可归之为埃达克质岩石。它们的(87Sr/86Sr)i 比值偏高（=0.706347~0.707584）,εNd(t)值明显偏低（=-4.15~-7.33）,并具有散布于负值到正值之间的锆石εHf(t)值（=-5.99~7.78）。综合分析表明,中新世时期印度陆壳已俯冲至拉萨地块之下,查布埃达克质岩形成于后碰撞的伸展背景,应为增厚的初生镁铁质下地壳部分熔融岩浆与深俯冲而进入拉萨地块之下的印度古老地壳组分经混合作用的产物。     

钼同位素揭示地球早期大陆地壳的快速生长和破坏北大核心CSCD

地球早期,尤其是冥古代-早太古代时期大陆地壳的性质、范围和产生机制一直是地球科学研究的前沿问题。在已有的大陆地壳生长模式中,有些认为当前大陆地壳的60%~80%在30亿年前就已形成,而有些则倾向于一个渐进的地壳生长模式。不论哪种模式,大都基于锆石的形成年龄或者壳幔系统的放射性同位素演化。然而,由于不能限定再循环物质的量,锆石仅能限定地壳生长的年龄下限。相反,放射性同位素体系演化曲线可有助于了解地幔亏损过程,壳幔分离和地壳再循环作用。基于长寿命同位素(Sr、Nd及Hf)体系在壳幔间的互补性,前人估计要达到当前地壳和亏损地幔间的组成平衡,只需25%~50%的地幔物质经历熔体抽提。     

大洋板块拖曳窄条陆壳俯冲——大规模超高压变质形成的构造条件

超高压变质岩生成问题中解决低密度大陆地壳深俯冲力学机制是一个关键问题。虽然俯冲地幔岩石可以裹携十几千米乃至几十千米尺度的陆壳块体到超高压变质深度，大规模的陆壳深俯冲需要特殊的构造条件。新西兰南岛北端研究表明，俯冲大洋板块能携带宽度达150km左右的窄条陆壳克服浮力达到超高压变质深度，而大陆板块碰撞的主体则浮在岩石圈上形成走滑断层。苏鲁-大别可能曾存在类似的构造条件：苏鲁西侧俯冲海洋板片首先拖曳苏鲁陆壳俯冲到超高压变质深度；随后大别以西俯冲大洋板片拖曳大别至超高压变质深度，而陆壳浮力导致苏鲁陆壳停止俯冲，飘浮的陆壳被北推而形成郯庐断裂；秦岭陆陆碰撞造山后大别超高压陆壳也折返；秦岭作为典型造山带，虽然不排除零星超高压变质的可能，但不具备大规模超高压变质的条件。     

乌拉山地区早古元古代花岗质片麻岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及成因

早古元古代花岗质片麻岩类在华北克拉通孔兹岩带乌拉山地区广泛出露,是记录该区陆壳增生及构造演化的主要物质载体。4件代表性花岗质片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,它们形成于～2.45Ga,并经历了～2.45Ga及约1.89～1.95Ga多期变质热事件;它们的岩石地球化学分析结果显示,稀土元素含量较高(∑REE=301×10-6～909×10-6),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,(La/Yb)N比值在13～56之间,无明显Eu异常(Eu/Eu*=0.76～1.81,平均为1.18),具有较高的Sr含量(在495×10-6～895×10-6之间),低的Yb含量(在0.5×10-6～2.61×10-6之间);微量元素原始地幔标准化蛛网模式图显示,强烈亏损Nb,Ta,Th,U及Ti等高场强元素,富集Ba,K,Rb及Sr等大离子亲石元素;它们为镁质、准铝质至弱过铝质、高钾钙——碱性系列,指示其可能形成于活动大陆边缘岛弧环境玄武质下地壳的部分熔融。暗示该区早古元古代时期的弧陆增生作用,并经历了从弧陆增生、陆——陆碰撞造山到造山后伸展的构造演化历史。     

泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义

泰山地区北西向韧性剪切作用发生在构造体制从韧塑性变形向脆性变形转化的太古宙末期,属于中高温变形环境条件下的剪切变形。剪切带中岩石结构构造解析和化学成分变异等比线研究表明,岩石的物理变化贯穿韧性剪切作用的始终,化学变化仅发生在糜棱岩化阶段。韧性剪切变形在地壳演化中具有加厚陆壳的作用,是陆壳克拉通化的标志性构造事件     

中国东部陆壳洋幔型岩石圈及其形成机制

长期以来中国东部岩石圈具有何种特殊性,其类型是否转变,其形成年代与形成机制等问题一直存在着不同意见。通过系统研究中国东部地质、地球化学与地球物理资料,笔者提出中国东部大陆地壳在侏罗纪晚期,受北美板块WSW向强烈的挤压以及特提斯洋朝东北方向张开的共同作用,使东亚大陆地壳发生逆时针转动,以致中国东部陆壳水平滑移到古老的洋壳或洋幔之上。在中国东部,原来的大陆型岩石圈的边部就出现较薄的陆壳洋幔型岩石圈(陆壳厚30~40 km,洋幔厚40~50 km)。幔源包体的资料表明中国东部岩石圈地幔与软流圈是未经扰动或轻微扰动,它们均发生在太古宙或中新元古代,还没有足够的在中、新生代发生扰动的证据。看来造成上述岩石圈结构类型的转换,不大可能是中、新生代大洋板块俯冲作用的直接结果,也不像是深部热地幔上涌或底侵作用的产物。强构造–岩浆活动源区形成于区域性断层与中地壳或莫霍面的构造滑脱的交切带,只有极少数的断层可深达岩石圈底面。中国东部岩石圈的构造滑脱面主要在中地壳或莫霍面,而不是在软流圈。中国东部中新生代强烈的构造-岩浆作用与内生金属成矿作用,正是受此种特殊岩石圈结构的控制而形成的。总之笔者认为:亚洲与中国大陆东部的岩石圈(包括其中的华北地区)在中、新生代并没有发生"克拉通的裂解",而只是岩石圈的类型发生了变化,出现了一种洋陆过渡类型的陆壳洋幔型岩石圈。     

深部地幔在白云凹陷的岩浆记录:基于BY7火山岩的地球化学研究

白云凹陷位于珠江口盆地西南端,新生代处于构造转换带,边界断裂附近的BY7井记录了多期岩浆活动,其中玄武安山熔岩(BY705～BY706)和玄武岩(BY701～BY704)位于恩平组层位和珠江组层位,分别是南海扩张前和洋中脊跃迁后的岩浆活动记录.地球化学研究表明恩平组火山岩SiO2含量为53.60％ ～ 54.21％,(Na2O+K2O)为4.63％～5.16％,而珠江组火山岩则表现为较低的SiO2(47.26％ ～ 52.34％)、较高的全碱值(5.93％ ～ 6.98％).所有火山岩表现出低稀土总量(∑REE=153.0 ～174.3 μg/g)和明显的轻重稀土分馏((La/Yb)N=10.1～13.5)特点,稀土元素和微量元素特征类似洋岛玄武岩(OIB),富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K),高Pb低Nb/U值显示明显的陆壳成分混染,这与晚白垩世发生的岩石圈拆沉作用有关.火山岩形成于地幔热点构造环境,是富集地幔源区低度部分熔融产物.其中恩平组火山岩与深部地幔上涌有关,源区为OIB与MORB过渡型,并遭受俯冲流体交代作用和陆壳混染.珠江组火山岩属于板内碱性玄武岩,主要为OIB EMI型岩浆组分,推测为海南地幔柱上涌形成,也有陆壳成分混染.深部地幔上涌作用在南海初始张裂和后期演化过程中可能扮演重要作用.     

冀东陆壳热结构─—由岩石学模型推导

本文根据变质岩矿物对的平衡热力学研究结果，提出冀东地区早前寒武纪陆壳平均地温分布曲线，并讨论现代陆亮地温曲线的两种可能形态．早前寒武纪在相当于中、下地壳的部分，地温的平均梯度约为７．３℃／ｋｍ，它预示了对流热传输占有重要地位（约占６５％）．基于传导热传输的假设，现代地温分布是一条平滑的曲线，而基于中地壳是一个含水的低速层以及对流热传输的假设，现代地温分布则可能是一条折线．退变质作用引起的放热与扩容可能是诱发地震的能量来源之一．     

冀东陆壳热结构─—由岩石学模型推导

本文根据变质岩矿物对的平衡热力学研究结果，提出冀东地区早前寒武纪陆壳平均地温分布曲线，并讨论现代陆亮地温曲线的两种可能形态．早前寒武纪在相当于中、下地壳的部分，地温的平均梯度约为７．３℃／ｋｍ，它预示了对流热传输占有重要地位（约占６５％）．基于传导热传输的假设，现代地温分布是一条平滑的曲线，而基于中地壳是一个含水的低速层以及对流热传输的假设，现代地温分布则可能是一条折线．退变质作用引起的放热与扩容可能是诱发地震的能量来源之一．