地球磁场偶极子和非偶极分子分量变化特征及其相关的地球深部 …

通过分析１９００年以来每５ａ地球磁场各阶球谐系数的相关系数ρ发现,地球磁场极偶极子分量的ρ值在１９０５－１９７０年基本保持不变,１９７０－１９８５年下降,１９８５－１９９５年又上升,呈Ｖ字型变化,而非偶极子量的ρ值则具有周期性变化,在１９１５年,１９４５年和１９８０年出现峰值,在１９３５年和１９６５年则处于低谷,变化周期为３０ａ通过分析地球磁场非偶极子分量ρ值周期变化与日长周期变化的相关性,得出一     

胶北晚中生代煌斑岩的岩石地球化学特征及其成因研究

胶北煌斑岩分别采自龙口、烟台和威海地区，包括拉辉煌斑岩、斜闪正煌岩和角闪煌斑岩，煌斑岩K—Ar全岩年龄变化于89．3～169．5Ma，为晚中生代岩浆活动的产物。在岩石化学组成上，SiO2=42．02％～54．95％，以钙碱性系列为主．岩石以富集大离子亲石元素（LILE）（Ba，U，K，Th）和LREE，亏损高场强元素（HFSE）（Nb，Ta和Ti）为特征，Mg^#=33．9～53．9，Eu／Eu^＊=0．71～0．89，^87Sr／^86Sr初始比值0．707642～0．709791，εNd（t）为-17．6～-10．4，^206Pb／^204Pb=37．588～38．431，^207Pb／^204Pb=15．423～15．531，^206Pb／^204Pb=17．204～18．179。表明煌斑岩源自俯冲陆壳（扬子下地壳）在地幔源区发生交代作用时形成的富集型地幔的部分熔融体．考虑到煌斑岩具有大陆边缘弧玄武岩的特征，我们认为煌斑岩在成因上同样与古大洋板块的俯冲作用有关，为碰撞后弧岩浆作用形成的脉岩。     

中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分

地幔捕虏体中的流体组分记录了地幔演化的信息,可用来认识地幔中再循环地壳组分的性质和来源。采用分步加热质谱法测定中国东部二辉橄榄岩捕虏体组成矿物中流体挥发份的碳、氢和氧同位素组成,结合化学组成(Zhang et al., 2004)综合分析表明,早期流体包裹体、矿物晶格缺陷和空隙中的流体挥发分主要在高温段(800-1200°C)释出,CO2和CO显示较轻的δ13C值,与世界其它地区地幔捕虏体明显不同;晚期流体包裹体中的流体挥发分主要在低温段(300-600°C)释出。根据中国东部地幔演化事件、地幔矿物性质认为陆下岩石圈地幔中三种类型的流体挥发份中均存在来源不同的再循环地壳组分：（1）地幔初始流体：主要为耐熔矿物橄榄石在800-1200°C释出的流体组分,华北克拉通地幔初始流体的化学组成（主要为CO）与华南克拉通（主要为CO2）明显不同,反映二者拼合前各自演化时期捕获的流体组分。地幔特征的δD、δ13CCH4和δ18OCO2反映初始流体组分可能为元古代克拉通大陆型岩石圈地幔成分,较轻的CO2 和 CO的δ13C值揭示初始流体中存在部分再循环地壳流体,可能在1.9Ga的大陆碰撞过程中混入。（2）地幔交代流体：指斜方辉石和单斜辉石800-1200°C释气峰的流体组分,以H2为主。华北克拉通交代流体主要组分H2含量(80.73 mm3.STP/g) 明显低于华南克拉通(138.91 mm3.STP/g),地幔特征的δDH2和δ13CCH4表明交代流体主体为地幔来源,较轻的δ13CCO2,CO和较重δ18OCO2揭示其中存在再循环陆壳流体,其可能的来源为华北与华南中生代拼合过程中的壳幔相互作用。（3）岩石圈减薄流体：指二辉橄榄岩捕虏体组成矿物在400-600°C释放出的流体,华北与华南克拉通在流体组成方面相似,壳源特征的CO2、CO和CH4的δ13C值,以及较轻的δ18OCO2和δDH2O值指示该流体可能为岩石圈地幔减薄过程中引起的再循环洋壳流体,可能与中国东部转换带中水平俯冲的太平洋岩石圈(或其前身)脱气有关。     

内蒙古北山地区芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性及与成矿关系:来自阿民乌素地幔橄榄岩印证

阿民乌素地幔橄榄岩属芨芨台子-小黄山蛇绿岩带一部分,该构造带南北两侧地质体无明显差异,不具分界断裂的构造特征。本文对阿民乌素地幔橄榄岩与月牙山地幔橄榄岩进行岩石化学、地球化学对比分析,为芨芨台子-小黄山蛇绿岩构造属性提供新依据,并对阿民乌素蛇绿岩成矿潜力进行分析研究。笔者所在团队在地幔橄榄岩上部的辉长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄值为462.5±3.2 Ma,属中奥陶世。其上发育奥陶纪-志留纪公婆泉组岛弧拉斑玄武岩。该期地幔橄榄岩轻重稀土之比LR/HR＝1.63~3.68, (La/Sm)N＝1.70~6.92,(Gd/Yb)N＝0.36~0.52,表明岩石轻稀土略富集,稀土配分曲线呈不规则“U”型,估算其为原始地幔橄榄岩经过10%~20%部分熔融的残留物。原始地幔标准化蛛网图富集高场强元素U、Zr、Hf、Yb和大离子亲石元素Rb、Sr,亏损高场强元素Nb、Ti和大离子亲石元素Ba。与月牙山地幔橄榄岩标准化蛛网图对比,最大区别在于阿民乌素地幔橄榄岩明显亏损高场强元素Ti。初步研究认为阿民乌素地幔橄榄岩属SSZ型、高压型蛇绿岩,是岛弧裂谷的产物。该橄榄岩具有形成大型铬铁矿的成矿构造背景,是寻找蛇绿岩型铬铁矿的有利部位。     

冀东孤山子超基性岩体矿物岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素特征

孤山子超基性岩体位于华北克拉通北缘,主要由角闪石岩、辉长岩及辉石岩组成。本文通过角闪石、辉石、尖晶石的探针分析,角闪石岩、辉长岩的岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素测试分析,研究孤山子超基性岩体地质地球化学特征,探讨其形成的构造环境。电子探针结果表明,角闪石属韭闪石亚族,具幔源特性;辉石属透辉石亚族,具弧堆晶岩特点;尖晶石属富Al尖晶石亚族,大量存在于辉石岩中。岩石地球化学及Sr-Nd同位素特征显示,孤山子超基性岩原岩浆几乎不受壳源物质的影响。低Mg#(0.44~0.55)及较高LREE/HREE(6.54~8.34),表明原岩浆分异程度较高。同时,全岩富集LREE、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损HREE、Cr、Ni、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Sr、Nd同位素比值小,(87Sr/86Sr)ⅰ=0.70398~0.70430,εNd(t)=-1.60~-2.72,指示源岩为富集型地幔。孤山子超基性岩在晚古生代侵位于陆弧以南的沉积盆地中,地球化学特征介于弧堆晶岩和大陆裂谷岩浆岩之间。结合其大地构造背景及地球化学特征来看,孤山子超基性岩体应形成于陆缘弧后方局部伸展环境。     

地壳究竟在哪里

矿物学资料与比较行星学提出了一个有争议的新假说一绝大部分地壳可能被埋在地幔深处.地球科学家早就猜想,在太阳系的星球中,我们星球的地质特征是独特的.在跨入行星探索时代的今天,比较行星学已经有力地证明了这个猜想.行星间相似性和差异性为我们提供了尚待发展的、关于行星(包括地球)起源与演化的普遍性理论的原始资料.我们已经知道,现存的一套关于地球的理论、规律和修正并来提供其他行星具体结构的约束条件.与其进一步修正这些“规律”,不如现在开始新的计划——即使这意味着放弃那些为绝大多数地球科学家“信”以为真的信条和假设.     

华北克拉通北缘显生宙四次底侵作用及其构造-岩浆活动与深部背景

通过对华北克拉通北缘显生宙四次(P₁,T₃,J₁,K₁)底侵作用的研究,将华北克拉通的活化与岩石圈深部地幔物质的底辟体上涌联系起来。不同阶段底侵作用在岩浆来源深度、与构造格局关系、对地壳垂向增生的贡献、幔源物质脉动式上涌等方面的差异与变化,显示它们是一个分阶段连续热演化的深部过程,其动力学机制是深部的高热流和地幔物质的向上运移。对应于地幔物质上涌,必然存在同期的地幔底辟体隆起的岩石圈结构变化。通过对华北中生代盆山系形成机制的讨论,认为该区高分辨率面波层析成像所显示的地幔底辟体上涌的特征可以反映中生代岩石圈底侵作用的深部背景。     

太行山南段中生代杂岩体的岩石成因:元素和Nd-Sr-Pb同位素地球化学证据

通过太行山南段三个中生代杂岩体(西戌、武安和洪山)的元素和同位素地球化学特征的研究。讨论其成因和地球动力学环境。结果表明，西戌和武安杂岩体主要由从二长辉长岩到二长岩的一系列岩石组成，其地球化学性质相似(高Mg^s，具微弱至正Eu异常的REE模式等)。西戊杂岩体的εNd(135Ma)=-12．3～-16．9，Isε=0．7056～0．7071，与武安杂岩体稍有不同。西戌杂岩体的(^206Pb／^204Pb)i=16．92～17．3，(^207Pb／^204Pb)i=15．32～15．42，(^208Pb／^201Pb)i=37．16～37．63，较武安杂岩体的略高。西戊-武安杂岩体都起源于EM1型富集地幔，但被下地壳物质不同程度混染。洪山杂岩体(正长岩-花岗岩)也来自EM1型富集地幔的部分熔融，但属于不同的岩浆事件，并仅受轻微的下地壳混染。太行山岩浆作用的发生可能与古太平洋板块的水平俯冲消减而形成的弧后伸展环境有关。     

太行山南段符山高镁闪长岩的成因 —— 拆沉陆壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的结果

本文对太行山南段符山高镁闪长岩进行了年代学与地球化学研究,结合其中地幔橄榄岩包体的研究,对符山高镁闪长岩的成因和中生代岩石圈地幔的性质进行了探讨.研究表明,符山闪长岩体是由一套含橄榄石角闪闪长岩-角闪闪长岩-闪长岩构成.含橄榄岩包体的寄主岩--角闪闪长岩中的锆石可划分为两种:一是代表寄主岩浆结晶的锆石:内部结构均匀、呈条带状吸收、自形-半自形晶形,具有较高的Th/U比值(1.10～4.08),其206Pb/238U年龄介于123～128Ma之间,12个点的加权平均值为125±1Ma,这表明岩体的形成时代为早白垩世;二是捕获或继承锆石:具有核边结构、吸收程度不均匀、呈浑圆状和自形-半自形两种,它们的Th/U比值介于0.32～2.03之间,构成了3组207Pb/206Pb加权平均年龄:2503±11Ma、2181±26Ma和1778±36Ma.该类岩石的SiO2和MgO含量分别介于56.69%～59.21%和3.60%～6.33%之间;且以高:Mg#(0.51～0.64)、富Na(Na2O/K2O大于1)、高Cr(93.1×10-6～420×10-6)、Ni(35.1×10-6～137×10-6)为特征.该类岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素、明显亏损高场强元素,(87Sr/86Sr)I、εNd(t)值和(206Pb/204Pb)I分别变化于0.70581～0.70641、-8.30～-16.56和17.052～17.512之间.综合上述特征,同时结合地幔橄榄岩包体的特征和古元古代捕获锆石的大量存在,认为符山高镁闪长岩的原始岩浆起源于拆沉陆壳物质的部分熔融,其后经历了与地幔橄榄岩的反应过程.     

蛇绿岩及蛇绿岩中浅色岩的SHRIMP U-Pb测年

文中简要评述了蛇绿岩的层状辉长岩,斜长岩和斜长花岗岩,以橄榄岩为主岩的花岗岩和蛇绿岩中的埃达克岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄的地质意义。层状辉长岩(或堆晶层状辉长岩)通常起源于洋脊下的岩浆房,因而它的形成年龄代表洋壳形成的时代。斜长岩与层状辉长岩的时代相近或略晚。斜长花岗岩年龄的解释极其依赖锆石组成和地球化学证据。橄榄岩为主岩的花岗岩,可能记录蛇绿岩的侵位时代。蛇绿岩中的埃达克岩是消减洋壳在深部的部分熔融的产物。文中发表了新疆扎河坝蛇绿岩SHRIMP定年的中间成果,并简略地介绍了滇川西部金沙江和内蒙古图林凯等地的研究实例。根据层状辉长岩的测定结果,扎河坝蛇绿岩形成于(489±4)Ma,金沙江蛇绿岩形成于(328±8)Ma。内蒙古图林凯蛇绿岩中埃达克岩形成于(467±13)Ma～(429±7)Ma。块状辉长岩、斜长花岗岩和橄榄岩为主岩的花岗质岩石记录了蛇绿岩的复杂演化。新疆扎河坝蛇绿岩中的块状辉长岩中存在多组锆石年龄值。较老的一组为468～511 Ma,与层状辉长岩和斜长岩相似,记录了蛇绿岩或洋壳的形成时代,但是,岩石中的大部分锆石年龄为396～419 Ma,加权平均年龄为(406±4)Ma,可能反映了一次部分熔融事件。滇川西部金沙江蛇绿岩中的斜长花岗岩的形成年龄为约300～285Ma,晚于层状辉长岩和?