华北板块北缘勃隆克A型花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

内蒙古翁牛特旗勃隆克岩体位于华北板块北缘,侵位于上侏罗系火山岩地层中。详细的岩相学研究显示,勃隆克花岗岩具有粒状结构、蠕虫结构和文像结构,块状构造,部分斜长石已绢云母化、泥化。对勃隆克花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得134.0±1.8Ma和134.9±4.1Ma的侵位年龄,表明其形成于早白垩世。地球化学特征显示,花岗岩属于高钾钙碱性系列,有较高的SO2（74.1%~75.6%）、Na2O+K2O（8.98%~9.2%）、Rb（210×10-6~225×10-6）含量和10000×Ga/Al（2.69~2.80）、Rb/Sr（5.8~18.9）值,具有较低的CaO、MgO、Ba和Sr含量。铝饱和指数A/CNK=0.99~1.03,属于偏铝质或过铝质A型花岗岩。稀土元素球粒陨石标准化图解显示,轻稀土元素相对富集,负Eu异常明显;在原始地幔标准化图解上,Ba、Sr、Nb、Ta、P、T强烈亏损,富集Rb、Th、K、Hf等元素,与华北板块北缘早白垩世A型花岗岩类似。结合区域构造演化,认为勃隆克花岗岩形成于伸展构造背景。晚中生代,华北板块北缘构造体制经历了重大的转变,地壳从挤压体制转为岩石圈减薄和地壳伸展体制,软流圈物质上涌导致上覆地壳长英质物质的部分熔融形成勃隆克A型花岗岩。     

造山带中增生楔识别与地质意义

增生楔主要由海沟复理石、远洋—半远洋沉积和洋岛/海山等大洋板块地层岩石及蛇绿岩共同构成,是汇聚板块边缘古俯冲带构造—沉积作用的综合产物,以发育叠瓦状逆冲断层、双冲断层和紧闭—倒转褶皱,以及片理、碎裂构造、小型褶皱、膝折等不同尺度的构造为特征。增生楔组成包括连续单元和混杂岩两部分,严格受滑脱面位置控制。增生楔是增生型造山带最基本大地构造相,它与弧前盆地、岛弧/大陆边缘弧的时空配置关系可直接指示大洋板块俯冲极性、揭示洋盆演化与造山作用方式。准确识别增生楔,详细解剖其结构特征与组成特征,综合判别并恢复大洋板块地层,可为古板块边界与古大洋盆地消亡位置确定、造山带结构精细划分及造山作用过程重建提供基本依据。大比例尺地质填图是研究增生楔结构和组成、以及大洋板块地层重建的有效手段。以南祁连拉脊山石灰窑增生楔为例,地质填图结果表明它是由中寒武世—早奥陶世洋壳物质构成,自北而南依次可分为海沟—大洋盆地—海山OPS和六道沟SSZ型蛇绿岩,被南倾逆冲断层分割成多个岩片。海沟—大洋盆地OPS岩片基本保留完整地层序列,海山OPS岩片包括连续单元和混杂岩两部分。顶帽山增生楔主要由海山OPS构成,内部结构层序相对完好,是南祁连构造带中保留最为完整、规模最大的海山OPS岩石组合序列。上述不同类型OPS片段和六道沟SSZ型蛇绿岩组成的增生楔与其南侧岛弧带同时代。增生楔—岩浆弧的时空配置暗示寒武纪—早奥陶世时期原特提斯洋自北向南俯冲极性。这些认识为南祁连早古生代火山—岩浆—沉积构造演化以及是否存在古洋盆与古洋盆演化重建提供基本佐证。     

西南三江杂岩带景洪南部地区晚泥盆世火山岩的发现及意义

本文对西南三江地区景洪南部新发现的晚泥盆世英安质火山岩进行了系统的锆石U-Pb年龄、Hf-O同位素以及全岩地球化学研究。测年结果显示,该英安质火山岩形成于362.3±3.4Ma。火山岩的SiO₂含量为62.87%~66.29%,MgO含量为2.15%~2.49%,Mg^#值为44~47,富集Na₂O（4.77%~5.51%）,高Na₂O/K₂O比值（2.1~3.3）,低Y（12.5×10^-6~15.3×10^-6）和Yb（1.38×10^-6~1.70×10^-6）,具有高硅埃达克岩的地球化学特征,表明它们由俯冲的洋壳部分熔融而成。低的锆石ε_Hf（t）（+0.87~+3.27）,相对较高的锆石δ¹⁸O（6.31‰~7.64‰）,以及高的全岩Th/Yb（4.86~7.78）和（La/Sm）_N（3.62~4.56）比值,指示岩浆中混染了大洋沉积物或混入了大洋沉积岩起源的熔体。综合区域岩浆岩和沉积岩资料,本文认为南澜沧江带晚泥盆世时经历了板片的俯冲,该俯冲作用很可能代表的是由大中河、大平掌火山岩以及火山块状硫化物矿床（VHMS）指示的弧后洋盆的俯冲消减过程。

     

再论“关于板块运动启动时间的争论”

笔者在"关于板块运动启动时间的争论"一文（陆松年等,2016）基础上,参阅公开发表的部分文章,介绍了前板块岩浆洋和停滞盖研究的新进展,并再次讨论有关板块运动启动时间的不同认识和观点。根据太阳系30个类地行星天体图像资料,硅酸盐质行星体在它的生命期由于冷却和岩石圈增厚似乎经历过多种构造样式,包括岩浆洋、多类型停滞盖以及板块构造。硅酸盐类行星由于增生、分异、撞击和放射性活动,使星体变热,发生熔融反应而形成"岩浆洋"。硅酸盐星球体早期很可能是大面积但寿命很短的岩浆洋,之后的星球可能受两种构造模型控制：停滞盖构造和板块构造。已有资料表明,停滞盖构造是类地行星的主要构造类型,而板块构造在类地行星中是十分罕见的。停滞盖构造是一个单一的、围绕天体的板块,基本由硅酸盐质岩石圈组成。停滞盖构造有三种主要变化形态——热管、滴状及柱状体、拆沉及上涌流。板块构造启动时间从 > 4.4Ga到0.85Ga至少有11种不同观点：认为板块构造始于冥古宙的有1种、始于始-古太古代的有3种、始于中-新太古代的有4种、始于古元古代有1种、始于新元古代的有2种。本文重点介绍了地球冥古宙-太古宙板块运动启动的地质学证据和特点。     

海洋岩石圈板块有效弹性厚度研究

本文在前人研究大陆岩石圈板块有效弹性厚度的基础上,建立研究海洋岩石圈板块有效弹性厚度的理论模型,推导出与大陆岩石圈不同的海洋岩石圈板块响应函数 Z(k,Te) 理论计算公式.并分析海洋岩石圈板块响应函数 Z(k,Te) 的特点.文中对实际的海洋测量数据的响应函数 Z(k,Te) 进行计算和分析,估算我国南海南沙海域和南海中央海盆岩石圈板块有效弹性厚度分别约为10 km和6~7 km.     

内蒙古盘羊山逆冲推覆构造系统的组合特征

通过1/25万四子王旗幅的野外地质填图,在蒙古寺-盘羊山-乌兰合雅一线存在古生代末大型逆冲推覆构造系统,新太古代色尔腾山岩群和新太古代花岗岩自北向南被逆冲推覆于震旦系什那干组灰岩和古生代碎屑岩之上,并形成大小规模的飞来峰和构造窗.整个推覆系统由顶板逆冲断层与底板逆冲断层及夹于其中的一套叠瓦式逆冲断层和断层夹块组合而成,构成典型的双重逆冲推覆构造系统(Duplex).该逆冲推覆构造总体逆冲方向指向南南西向,形成时代为二叠纪末,估算推覆距离应大于7.1 km.此逆冲推覆构造与华北板块与西伯利亚板块在二叠纪末陆内碰撞造山有关,是华北板块北缘造山带的重要组成部分.     

扬子北缘复合构造带的结构、演化和动力学

扬子北缘复合构造带位于秦岭—大别造山带南缘与扬子板块北缘之间,由桐柏—大别造山带、武汉—怀宁断褶带、九岭—江南隆起带、瑞昌—铜陵断褶带和大冶—宿松对接带等构造单元组成,是中生代不同时期构造体制叠加,不同方向构造复合、联合的结果。该复合构造带北侧的桐柏—大别山南缘构造带和武汉—怀宁前陆断褶带由北向南逆冲,主要形成于晚印支期,是特提斯构造体制作用的产物; 而南侧的九岭—江南隆起带和瑞昌—铜陵断褶带,则由南向北逆冲,主要形成于早燕山期,是太平洋构造体制作用的产物,同时北侧的大别山南缘构造带和前陆断褶带受到影响,再次活动; 位于该复合构造带中部的大冶—宿松对接带是上述不同构造体制下,不同方向应力叠加,多期构造形迹复合最终形成的复杂构造带。所以,扬子北缘复合构造带是特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的产物,是中下扬子两大构造体系转换的经典记录。     

双地震带的影响因素探讨

讨论了全球39个俯冲带内的双地震带层间距、应力类型与俯冲参数的相互关系,这些俯冲参数包括动力学参数(板块年龄、热参数、板片拉力)、运动学参数(俯冲板块速度、上覆板块运动速度、海沟迁移速度、弧后形变特征)、几何形态参数(浅俯冲角、深俯冲角、俯冲深度、长度)及上覆板块性质等. 结果表明:(1)I型双地震带易形成于年龄较古老(>60 Ma)的俯冲板块,其层间距主要与动力学参数有关;(2)II型双地震带出现在较年轻(<60 Ma)的板块,其层间距及应力状态更容易受局部应力场的影响;(3)当热参数大于5000 km时仅能形成I型双地震带,而当热参数小于5000 km时,两类双地震带都能形成;(4)上覆板块的性质似乎决定着双地震带层间距的上下限,其中大陆型上覆板块所对应的双地震带层间距小于20 km;而海洋型对应DSZ层间距则大于15 km. 限于现有的观测条件,本文基于有限样本的统计结果仍需要进一步验证.     

大地震的18.6年周期

将全球分为15个研究区,用1900~2009年MW≥7.0地震目录,统计分析了各区大地震与月球交点运动周期的关系,得出15个研究区中有10个区,大地震存在统计意义上的18.6 a周期:活跃段为12.4 a,平静段为6.2 a;环太平洋地震带北、南、西、东4大区的大地震,不仅有这样的周期,而且其地震活跃段的时间存在一定规律.用第6个18.6 a(1991~2009年)期间的大地震,检验据前5个18.6 a(1900~1990年)地震目录所得18.6 a 周期的稳定性和实用性,发现有这种周期的地区多数的周期性是稳定的.大地震18.6 a周期的可能成因有: (1)18.6 a潮波通过调制日潮和半日潮调制大地震; (2)上地幔内流体的潮汐(地内潮)作用; (3)18.6 a潮波通过影响地球自转变化调制大地震.     

利用海洋重力场变化分析洋底板块运动

洋底板块运动是地球动力学和全球变化研究的重要内容.本文根据质量迁移与地球外部重力场变化的对应关系,利用不同时期测高资料推算的1995—2019全球海洋重力场变化结果,反演分析全球洋底板块运动特征.研究表明,板块汇聚边界、板块内无震海岭、海山群、断裂带等区域重力异常变化显著,而在板块离散边界无明显变化趋势;西南印度洋中脊、大西洋中脊、中印度洋中脊等地区重力异常垂直梯度变化显著,且在西太平洋俯冲带、部分海岭区域也存在明显变化,其空间分布与地形基本吻合.海洋重力场变化整体上准确反映了全球洋底板块构造运动.相较于重力异常变化反演结果,重力垂直梯度的变化能够更为准确地反映洋底板块运动特征,特别是在洋中脊区域,扩张速率越小,垂直重力梯度变化越显著.此外,详细讨论了测高海洋重力场不确定因素对洋底板块运动分析结果的影响,海面坡度改正是主要因素之一.