大陆碰撞成矿作用:I.冈底斯新生代斑岩成矿系统

火山岩浆弧和大陆碰撞带是产出巨型斑岩矿床的两类重要环境.岩浆弧环境的斑岩铜矿成矿理论业已建立,而大陆碰撞环境的斑岩矿床则研究薄弱.在青藏高原,印度-亚洲大陆碰撞导致了大规模斑岩成矿作用,在主碰撞期(65～41 Ma)发育沙让式斑岩Mo矿和亚贵拉式斑岩-矽卡岩型Pb-Zn-Mo矿床,在晚碰撞期(40～26 Ma)形成明则式斑岩Mo矿和努日式斑岩-矽卡岩型Mo-W-Cu矿床,在后碰撞期(25-13Ma)产生驱龙式斑岩Cu-Mo矿床.这些矿床构成了3条规模不等的成矿带,分别发育在冈底斯的北带(中拉萨地体)、南带(泽当弧地体)和中带(南拉萨地体).冈底斯含矿斑岩系统通常为多期多相浅成侵入杂岩体.含矿斑岩以高K为特征,多为高K钙碱性岩和钾玄岩系列.含Cu斑岩以二长花岗斑岩为主,显示埃达克岩地球化学亲和性,含Mo斑岩以花岗斑岩为主,显示大陆壳成因特点.微量元素和Sr Nd Hf同位素地球化学研究表明,含Cu斑岩来自碰撞加厚的西藏镁铁质的新生下地壳(如角闪榴辉岩),早期卷入新生下地壳的幔源物质及硫化物的重熔为斑岩岩浆提供了部分金属Cu、Au和S;含Mo 岩浆来自古老的西藏镁铁质下地壳(如角闪岩)的部分熔融,金属Mo主要来自古老地壳物质的贡献.冈底斯含矿斑岩均含有不同成分的微粒镁铁质包体(MME),并显示典型的长英质与镁铁质岩浆混合特征.以MME为代表的含Cu富H2O幔源岩浆,或底侵于冈底斯地壳底部,为下地壳熔融提供了热和H2O,或注入长英质岩浆房,为斑岩系统提供了部分金属cu和S,并提升了岩浆氧逸度.冈底斯斑岩岩浆热液-成矿系统受控于斑岩就位的地壳环境.在斑岩体侵位的花岗岩基环境,其良好的封闭性导致热液流体(岩浆出溶)以斑岩岩株为核心向外扩散,形成环状蚀变分带,并主要在钾硅酸盐化带发生Cu-Mo矿化;在碎屑岩-碳酸盐建造环境,碳酸盐建造发生矽卡岩化和金属淀积,不透水的细碎屑岩层阻挡热液流体扩散,热液矿化围绕斑岩体发育,形成斑岩型Mo-矽卡岩型Pb-Zn Mo或Mo-W-Cu 成矿系统;在层火山沉积环境,良好的封闭盖层导致岩浆流体与天水强烈混合以及混合流体的长距离侧向流动,发育大面积蚀变岩盖,形成上部浅成低温热液Au Cu和下部斑岩型Cu-Mo成矿系统.结合区域构造岩浆分析,笔者认为,发育于冈底斯碰撞带3个不同碰撞期的幔源岩浆上侵-下地壳部分熔融岩浆浅成侵位-斑岩成矿系统,受控于印度-亚洲大陆三阶段碰撞的不同深部过程,据此提出了大陆碰撞过程中斑岩型矿床的地球动力学模型.     

云开大山云开群地层时代和层序的研究现状与新认识

本文系统分析了目前确定云开群地质年代的同位素年龄数据和微古植物化石的可利用性和存在的问题,根据云开群牛辰坳组/兰坑组中化学沉积成因硅质岩测得的40Ar/39Ar坪年龄872.8±8.6 Ma,并结合云开群罗罅组变质英安斑岩中颗粒锆石分层蒸发法年龄922～940 Ma,确定了云开群的地质年代为新元古代青白口纪.按其时代和岩性序列特征将其与丹洲群和板溪群进行对比.文中指出前人建立并命名作为岩石地层单位的高州岩群和黄岭岩组不符合地层划分命名原则,因而是不恰当的.根据野外观察,对比研究岩性和追索构造展布,本文认为黄岭岩组中的沉积变质岩残留体可能就是云开群兰坑组地层.高州群其余两个组地层的地质年代和对比则还有待进一步的研究.     

沉积物颜色和粘土矿物对库车坳陷第三纪气候变化的指示

库车坳陷第三纪连续的碎屑沉积,记录了丰富的古环境与古气候变化的信息。在详细的磁性地层年代学基础上,对库车坳陷北部第三系沉积剖面进行了系统的沉积物颜色测定和粘土矿物分析。结果表明,库车坳陷第三纪沉积物颜色变化与全球第三纪温度的变化有一致的趋势,随着全球气温的降低,沉积物的颜色的红色指数降低。粘土矿物的组合和含量变化在13 M a出现了一个转折,在此之前,库车坳陷泥岩样品中的粘土矿物组合为伊利石和绿泥石,指示干旱的气候环境。在13 M a之后,库车坳陷的粘土矿物组合变为蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石,指示干冷与温湿交替的气候环境,与亚洲内陆季风气候加强相对应。由此,可以认为库车坳陷第三纪13M a的气候变化与青藏高原的隆升密切相关。     

日喀则蛇绿岩中辉长-辉绿岩成因及慢速扩张脊环境

日喀则蛇绿岩位于雅鲁藏布构造带中段,其成因和构造环境仍存在较大争议。日喀则蛇绿岩下部为蛇纹石化地幔橄榄岩,壳幔过渡带缺失超镁铁质堆晶岩。少量辉长岩脉呈块状或韵律结构并侵入到地幔橄榄岩和辉绿岩中。辉绿岩呈席状岩床侵入到地幔橄榄岩之上,且少量辉绿岩脉侵入到下覆的地幔橄榄岩中。通过野外关系和地球化学研究,日喀则辉长岩可能并不是洋壳中岩浆房原位结晶堆积而成,而是深部位置岩浆囊经过不同程度分异演化形成富晶粥岩浆并向上侵入的结果。而席状辉绿岩床则是基性岩浆沿着构造薄弱面顺层侵入的结果。拆离断层可能导致了岩石圈地幔抬升和剥露,进而引起下覆软流圈地幔减压熔融和岩浆上侵。日喀则辉长-辉绿岩形成于慢速扩张脊较小规模的岩浆供应和不连续的岩浆侵入。     

赣北梅雨期降水异常分析

利用天气图和500hPa高度距平资料,对赣北梅雨期多雨年和少雨年中西太平洋副高活动异常进行了对比分析,揭示出赣北梅雨期的长短及降水量的大小,与副高第二次北跳早晚关系密切。在此基础上,进一步研究了副高第二次北跳为什么有早有晚这一关键性问题。结果显示,副高第二次北跳早晚在一定程度上受青藏高原夏季热力状况影响。当青藏高原5月温度偏高时,高原上空的高压偏强,且东移偏早,从而引起副高第二次西伸北跳偏早,赣梅雨期降水偏水。反之,降水偏多。该结合与某些“青藏高原对我国东部天气影响”的研究结果相一致,从而为预测鄱阳湖平原旱涝提供了一条新思路。     

未来气候变暖情形下青藏高原多年冻土分布初探

基于未来温室气体中等排放情景下气候模式给出的气候预测结果的高分辨率降尺度分析结果,运用两种方法(年均温法和高程模型法)模拟了1980-1999,2030-2049和2080-2099年3个时段青藏高原多年冻土分布.结果表明,以年均地温-1℃作为多年冻土划分依据的年均温法模拟的目前(1980-1999年)高原多年冻土面积为127.99万km2,与世界数据中心给出的青藏高原现代多年冻土面积为129.12万km2的估算接近(误差率仅为0.86%);到本世纪中期(2030-2049年),高原多年冻土面积减少为87.26万km2,退化率达到31.82%;而到本世纪末(2080-2099年),高原多年冻土面积只有69.25万km2,较目前将退化45.89%.不同高度带的对比分析还发现,与高原及其邻近地区年均气温的升高一般随海拔高度而增加的趋势相反,未来高原多年冻土的退化率将随着海拔高度增加而降低.在全球变暖过程中的冻土退化,特别是高原东南部冻土向西北部的逐步退缩,对高原冻土区工程稳定性的影响应引起我们的足够重视.     

西藏金沙江缝合带西段晚三叠世碰撞作用与沉积响应

青藏高原是由若干条缝合带和其间所夹的沉积盆地构成,其中晚三叠世北羌塘盆地位于金沙江缝合带南缘,盆地的充填实体显示为南薄北厚,为楔形沉积体;在垂向上,以不整合面为界可将该套充填地层划分为两个构造层序,下部构造层序以复理石建造为特征,上部构造层序以磨拉石建造为特征,具有典型的前陆盆地充填序列;盆地具双物源和双古流向体制,沉降中心和沉积中心具有不一致,显示其为金沙江缝合带南侧的周缘前陆盆地,从而确定了晚三叠世北羌塘前陆盆地与金沙江缝合带的成因关系。在此基础上,结合在金沙江缝合带西段新发现和确定的蛇绿岩的最小年龄和碰撞型花岗岩的年龄,本文根据下部构造层序复理石的年龄、前缘隆起的形成年龄、冲断带隆升成为地貌高地的年龄、下部不整合面的时代和前缘隆起型碳酸岩缓坡的形成时间标定了金沙江缝合带碰撞事件的时代下限,根据上部构造层序磨拉石的年龄、上部不整合面的年龄、花岗岩和构造碎裂岩成为物源的年龄标定了金沙江缝合带碰撞事件的时代上限,表明金沙江缝合带初始碰撞事件为卡尼克期与诺利克期之间,最终碰撞事件介于诺利克期与瑞替克期之间.     

TAKE ANOTHER VISION TO THE UPLIFT OF THE QING—ZANG (TIBETAN) PLATEAU BASED ON CENOZOIC VOLCANISM

TAKE ANOTHER VISION TO THE UPLIFT OF THE QING—ZANG (TIBETAN) PLATEAU BASED ON CENOZOIC VOLCANISM     

青藏高原隆升的动力学模型研究

本文根据青藏高原隆升特点和前人科考成果，结合笔者利用卫星重力资料求得的地幔蠕动流分布格局和岩石圈底部切向应力场值，设计了高原隆升的动力学模型，并进行了计算。通过计算获得高原下地幔流的有效粘滞系数（η＝10^18-10^20PaS)，并求得地幔流南北向蠕动的平均速率（v≈5.26cm/a)和高原现今隆升的速率（预测）值为7mm/a。据此讨论了高原隆升的动力学机制，指出高原隆升原因是高原周边地区地幔流向高原下蠕动会聚、挤压而成。     

藏北羌塘地区地层新资料

新的牙形石化石资料证实在羌塘北部地区有泥盆纪查桑组地层，它是该盆地保存的最古老海相沉积地层，羌塘地区中西部广大地区上侏罗统索瓦组顶部产有丰富的以Virgatosphinctes和Aulacosphinctes两属为主的菊石化石，可初步建立5个菊石组合，其中Berriasella和Blanfordiceras菊石的出现使最高海相层位上延至提塘阶顶部或贝利阿斯阶，而圆笠虫(Orbitolina)、似异卷虫（Heterohelix）出现可能反映有海相白垩纪地层的存在，在晚三叠世肖茶卡组中发现有Epigondolella牙形石动物群，这是我国晚三叠世最高位牙形石带又一产地，首次在双湖比隆组油页岩剖面顶部发现产Harploceras sp.菊石化石的层位，时代属早上托阿尔斯（Toarcian）。解决了这一特殊沉积地层单位长期争论的时代归属问题，并指出它与早侏罗世海侵高峰期全球缺氧事件有关。