埃达克岩研究的几个问题

在简略分析中国埃达克岩研究情况的基础上,讨论了新近在有关埃达克岩研究方面取得的主要进展,探讨了先前埃达克岩研究中很少或者没有注意到的特殊的地球动力学意义。强调O型埃达克岩的出现标志着大洋萎缩消减的开始,C型埃达克岩的出现则暗示地壳在此之前就已经加厚,同时认为要解决埃达克岩研究中存在的一些问题,在很大程度上还有赖于青藏高原的埃达克岩研究。     

全球超大型斑岩铜矿浅析

燕山-喜马拉雅期构造运动，引起印度板块与欧亚板块剧烈碰撞、太平洋板块向东俯冲与美洲大陆向西漂移，产生了"加厚旋涌"效应，即下地壳的加厚并深插上地幔软流圈，改变了软流圈运动方式而上涌，伴随强烈的岩浆活动和成矿物质上涌，完成了大规模成矿作用，在特提斯-喜马拉雅地区和太平洋东部边缘产出世界级超大型斑岩铜矿系列.初步提出太平洋东部边缘成矿作用明显超过特提斯-喜马拉雅地区原因.     

青藏高原东北缘祁连山与酒西盆地结合部深部地壳结构及其构造意义

青藏高原地壳变形加厚机制一直是地学界研究争论的热点问题.青藏高原目前仍然处在持续向外扩张之中,因此青藏高原的边界地带作为高原向外扩张的最前缘地区代表了高原最新的变形状态,是研究青藏高原地壳变形加厚的关键地区.本文以一条穿过青藏高原东北缘祁连山与酒西盆地结合部的深地震反射剖面为基础,结合前人地质、地球物理资料,通过细致的地质构造解译,获得青藏高原东北缘祁连山与酒西盆地结合部位地壳变形以壳内滑脱带为界上、下解耦.滑脱带位于壳内低速层的顶部,深度14~24 km.滑脱带之上的地壳部分以一系列南倾、北冲,并向下终止于滑脱带的逆冲断裂变形为主,指示了青藏高原向北的扩张方式;滑脱带之下的地壳以Moho面作为变形标志,指示了复杂的挤压缩短变形.据此我们推测上、下地壳的解耦缩短变形对青藏高原东北缘地壳的变形加厚起到了决定性的作用,甚至在整个青藏高原地壳的变形加厚过程中都起到了重要作用.     

活动大陆边缘岩浆作用及构造演化——以敦煌地块为例

大陆边缘弧是汇聚板块边界与俯冲有关的岩浆作用产物, 通常记录了造山带弧岩浆作用、造山过程和大陆地壳形成与演化等诸多重要的地质过程。作为中亚造山带中段最南部的构造单元, 敦煌地块为传统定义上具有早前寒武纪变质结晶基底的微陆块, 其后在古生代时期经历了多期次、多阶段的与中亚造山带造山相关的构造热事件并使其发生再活化, 进而产生了一系列广泛的弧岩浆-变质作用事件。然而, 对于该陆块古生代弧岩浆作用机制和地壳构造演化历史缺乏系统的研究。本文综合近十多年来对敦煌地块的诸多最新研究进展, 系统梳理了古生代岩浆岩岩石组合类型、年代格架、地球化学组成以及同时期变质-沉积构造热事件演化特征, 得到以下认识: (1)敦煌地块古生代岩浆作用过程呈现阶段性特征, 即幕式岩浆作用, 构造位置上从东北部逐渐迁移到南部再折返到中部, 大致可划分为五期: ~510Ma、440~410Ma、390~360Ma、~330Ma和280~245Ma, 而变质作用事件主要集中在450~360Ma; (2)古生代岩浆岩类型主要以钙碱性Ⅰ型花岗岩、埃达克质岩石、少量S型花岗岩和高钾花岗岩为主, 且岩石成分从寒武纪低钾拉斑系列逐渐转变为二叠纪高钾、富硅特征; (3)同位素地球化学特征表明, 敦煌地块中-北部寒武纪-泥盆纪发育的与俯冲相关的弧岩浆对新生地壳的生长起了重要贡献, 并伴随古老地壳再造事件; 而南部泥盆纪-石炭纪岩浆作用则以古老地壳物质重熔为主; (4)基于埃达克质岩石的证据, 敦煌地块在古生代时期经历了两次显著的地壳增厚事件, 早期可能是与北山南部石板山地体/弧碰撞以及幔源岩浆底侵有关, 而晚期可能是与俯冲板片后撤或回卷相关, 地壳厚度可达~55km; (5)敦煌地块属于中亚造山带中段最南部一个具有前寒武纪基底的古老微陆块, 后期卷入了古亚洲洋南向俯冲相关的造山事件使其被强烈破坏与改造。该微陆块作为古亚洲洋南部的活动大陆边缘弧, 被与俯冲作用有关的阶段性弧岩浆底侵、部分熔融、增厚地壳和区域性变质作用等机制改造与活化, 产生了阶段性侵位的陆缘弧岩浆作用。这些认识为探究中亚造山带微陆块的起源和造山带的构造演化提供新的约束。

     

从地壳上地幔构造看洋陆转换作用

根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了洋陆转换、地壳和岩石圈加厚的作用过程。洋陆转换作用可分为以下五个演化阶段：① 同大洋扩张期的地壳增厚;② 海沟发生与早期俯冲;③ 俯冲带成熟与沟弧盆体系形成;④ 俯冲带汇聚和位移;⑤ 陆—岛碰撞和陆壳连接。同大洋扩张期的地壳增厚作用指发生在被动大陆边缘的地质作用。包括沉积作用,岩浆底侵作用,下地壳和岩石圈地幔压裂,形成海沟等。海沟形成后陆缘转变为主动大陆边缘,大地构造机制转换为板块俯冲作用。成熟期的洋—陆转换作用特征是海盆扩张和板块俯冲造成的洋壳缩短取得平衡。弧后盆地和弧后边缘海的打开,表明俯冲带进入完全成熟的阶段。洋脊俯冲之后过成熟期的洋—陆转换作用,其特征是海盆逐渐缩小而且板块俯冲带汇聚。这里既有密集的俯冲带又有短期打开的边缘海岭;俯冲带不断位移,既可后撤也可前冲;俯冲板块经常发生断裂和拆沉。过成熟期的板块俯冲结果是边缘海微板块的萎缩。经过陆—岛碰撞,岛弧地壳增厚,与大陆板块连为一体,成为大陆内部的一个构造单元,即显生宙的“古洋—陆转换带”。     

煤矿用钛合金无磁钻杆的中试研究

目前,国内外煤矿坑道水平定向钻探用无磁钻杆材料均选用铍铜QBe2（ C17200）,该合金材料的延伸率低,钻杆易出现断裂事故。为解决这一问题,研究了高强度钛合金钻杆,探讨了钻杆的材料选择及螺纹结构设计。试验了钻杆的加厚工艺,其强度达到了设计要求,并通过现场试验验证了钻杆的使用效果。     

中国埃达克岩的时空分布及其形成背景 附:《国内关于埃达克岩的争论》

中国的埃达克岩出露很广,几乎遍及全国各地(除两广和湘黔4省区外),主要集中在古亚洲洋造山带、吉林—黑龙江东部以及中国东部地区,其次为秦祁昆造山带、新特提斯造山带以及青藏高原,在中国南方仅有零星的分布。中国最早的埃达克岩位于赣东北蛇绿岩中(1000 Ma),最年轻的第三纪埃达克岩产于青藏高原(60～10 Ma)。中国各地的埃达克岩可大体分为O型和C型埃达克岩两类,主要反映了板块俯冲和地壳加厚2个不同的地球动力学背景。文中还讨论了不同地质时期由埃达克岩所指示的板块消减事件和陆壳加厚事件及其地球动力学意义。     

北祁连甘禅口基性辉绿岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

甘禅口基性辉绿岩脉产于北祁连弧盆系中,岩性为深灰色辉绿岩。脉体主要侵位于古元古代托赖岩群中。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对该基性辉绿岩脉测年,获得(293.0±1.8)Ma,表明测区在早二叠世有一次伸展事件发生。岩石化学A/CNK值为0.60~0.76,A/NK为2.40~4.35,Al2O3含量为11.60%~18.36%,TiO2含量为0.66%~2.85%,属拉斑玄武岩系列;微量元素K、Rb、Ba、Th富集强烈,Hf、Zr明显亏损,而Y、Yb具有略亏损的特点。脉体具有明显富集的微弱分馏的轻稀土元素,重稀土元素分馏不明显,同时具Eu弱负异常特征。根据区域构造背景及岩石学、地球化学特征,可以认为甘禅口基性辉绿岩脉是祁连山造山带进入造山后陆壳加厚底侵-岩浆混合作用形成的。     

大兴安岭北端晚侏罗世花岗岩类地球化学及其地质和找矿意义

大兴安岭北端的龙沟河、二十一站等岩体形成于晚侏罗世,与斑岩型铜金矿化关系密切.这些岩体的主要岩石类型为石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩,总体属高钾钙碱性系列,少量属橄榄玄粗岩系列.其SiO2含量介于61.37%～66.59%,Al2O3含量为15.35%～17.06%,MgO含量介于2.02%～3.47%,Mg#指数高达44～59.(La/Yb)N介于16.85～81.73之间,δEu介于0.68～0.93,给出强分异的稀土元素配分型式,与埃达克岩的特征一致.Ba、Sr和LREE强烈富集,Nb和Ta强亏损,Rb和Ti弱亏损;岩石Yb含量介于0.31～1.32μg/g,Y含量介于4.32～12.07μg/g,贫Yb低Y特征显著;Sr/Y介于67.74～220.60,高Sr低Y特征清楚.上述特征也与埃达克岩地球化学特征一致.由于古亚洲洋和蒙古-鄂霍茨克洋分别于古生代末期和二叠纪-中侏罗世闭合,因此,所研究的埃达克岩应形成于中朝-蒙古大陆与西伯利亚大陆之间的陆陆碰撞造山环境,是碰撞造山带加厚下地壳拆沉-熔融的产物.     

内蒙古克什克腾旗小东沟斑岩型钼矿床成岩成矿机制探讨

本文选取内蒙古克什克腾旗的小东沟斑岩型钼矿区作为研究区,它位于西拉沐伦钼矿带的西南部.对小东沟岩体进行了主微量元素、SHRIMP锆石U-Pb定年等地球化学方面的研究;对岩体中的钾长石和含矿矿物辉钼矿进行了普通铅同位素分析.小东沟岩体具有高硅富钾、REE含量低、Zr含量高、无负铕异常、高ε_(Nd)(t)、低Sr_i等特点,指示岩浆起源于加厚新生下地壳的熔融,同时具有高温、快速熔融、快速析离逃离源区的特点;小东沟岩体的SHRIMP锆石U-Pb定年结果为142±2Ma,对应140Ma左右主应力场由南北向转为东西向的构造体制大转折时期,这个时期大兴安岭处于伸展的构造环境下,底侵作用发育,地幔物质可以添加到下地壳熔融形成的岩浆中;对岩体钾长石和辉钼矿进行的普通铅同位素分析显示前者具有从造山带-地幔过渡的特征,后者则显示有地幔特征,说明成岩、成矿物质来自两个不同的源区,下地壳的岩浆和地幔含矿流体发生了混合.通过以上的分析,结合水-岩浆物理反应的实验结果,本文提出小东沟斑岩型钼矿床的成矿模式:大兴安岭地区在早白垩世伸展的构造背景下,地幔含矿流体加入受底侵作用加热的下地壳中使之熔融形成岩浆,随后更多的地幔含矿流体进入岩浆房,促使其迅速析离逃逸出源区,二者一起上升侵位.在岩浆温度较高时,地幔舍矿流体和岩浆大致以较稳定的液态不混溶的状态共存;当岩浆和流体侵位到较浅深度时,压力下降,温度降低,晶体增多,流体-岩浆体系变得不稳定,岩浆被流体分割成许多很小的岩浆团.流体中H~+、K~+和各种成矿元素的存在使之必然会和岩浆或冷却后形成的岩石发生蚀变反应,并晶出成矿矿物,形成现在我们看到的具有浸染状矿化现象的小东沟斑岩型钼矿床.