西北太平洋岛弧系列成因的探讨

西北太平洋岛弧系列中的各岛弧(除马里亚纳岛弧为洋壳型弧外)均由陆壳型弧和洋壳型弧组成,并且左端与大陆相连,右端被后形成的岛弧所截。整个岛弧系列,从中生代末期开始发育至今,由北向南依次发展,规律明显。     

日本南海海槽俯冲增生楔前缘的构造变形特征

对增生楔不同压力—温度条件下的构造变形、流体活动、沉积特征、岩石物性和化学组成等多方面的直接观测,可以帮助分析俯冲带地震的蕴育和发生的环境与机理。通过参加IODP的日本南海海槽发震带研究项目(NanTroSEIZE)第一阶段316航次所收集到的大量第一手数据和资料,分别在4个站位上(C0004,C0006,C0007,C0008)对日本南海海槽增生楔前缘岩芯尺度上的构造变形进行了详细分析,并且讨论了岩芯尺度上的构造变形与增生楔中大尺度的非序列分支逆冲断层和前缘逆冲断层的构造变形之间的关系。发现逆冲变形不是只在大尺度的逆冲断层面上进行,而是弥散分布在主逆冲断层面、次级逆冲断层面以及断层面之间的更小的尺度上。小尺度构造的倾向与大尺度断层的倾向有较好的一致性,表明它们是在相同的应力场下所形成的。在增生楔浅部高角度的正断层比较发育,显示张性应力场特征,同时所获得的岩芯尺度上的地层倾角较大并倾向与反射地震以及区域地质分析结果非常吻合,而在深部,特别是在大尺度逆冲断层发育带附近,各种类型的断层、滑移变形带、节理等非常普遍,同时层理与劈理的产状的复杂变化更多地受控于复杂的逆冲断层带的作用。     

阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组的SIMS锆石U-Pb年龄及其向东向北延伸的范围

麦兹火山-沉积盆地康布铁堡组的年龄及其东界,以及阿尔泰南缘早泥盆世火山活动往东往北延伸的范围仍然没有确定;康布铁堡组火山岩的源岩及其形成的构造环境还有待阐明。近年来在麦兹盆地东侧发现了萨吾斯铅锌矿床,矿床赋存于康布铁堡组火山岩,与别斯萨拉玢岩体密切有关。本研究对萨吾斯铅锌矿床的康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩进行了SIMS锆石U-Pb定年以及主微量元素组成测定,以期回答上述问题。流纹岩锆石的18个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma);花岗闪长玢岩锆石的15个靶点给出了一致的谐和年龄和加权平均年龄(401Ma)。因此,萨吾斯铅锌矿床康布铁堡组流纹岩和别斯萨拉玢岩是同期喷发/侵入的;康布铁堡组火山活动的时代在早泥盆世;麦兹火山-沉积盆地的东界应抵达卡拉先格尔断裂西侧。在～400Ma时期,阿尔泰地区不仅存在着广泛的花岗岩类深成岩浆活动,也发生了强烈的酸性火山喷发,两者共同构成了阿尔泰南缘的大陆边缘岩浆弧。但是,火山喷发主要集中于阿尔泰南缘,受断裂控制。花岗闪长玢岩的一些锆石给出513.8Ma和3134Ma的U-Pb年龄,反映区内陆壳由寒武纪—奥陶纪岩石组成,并且还有前寒武纪微陆块。硅-碱、SiO_2-K_2O、logτ-logσ、SiO_2-FeO/(FeO+MgO)图以及构造环境判别图表明,萨吾斯铅锌矿床的流纹岩、凝灰岩、石英闪长玢岩-花岗闪长玢岩以及阿尔泰南缘早泥盆世康布铁堡组火山岩形成于活动大陆边缘或岛弧环境。康布铁堡组中下段细碧角斑岩在岛弧海底环境喷发,上段流纹岩喷发于大陆边缘环境。原始地幔标准化的多元素蛛网图表明,萨吾斯矿床的三类岩石具有明显的Nb、Ta、Ti和Sr、P、Ba负异常,显著富集Th、U、K、La、Ce、Pr、Zr、Hf。结合锆石U-Pb年龄,作者认为它们的源岩应以寒武纪-奥陶纪的岛弧岩石为主;同时,可能还含有一定比例的前寒武纪古老陆壳岩石。冲乎尔、克兰、麦兹三个火山-沉积盆地在所属构造单元、陆壳基底、火山岩岩石地球化学以及沉积岩的比例上都表现出系统变化,这些变异控制了阿尔泰南缘块状硫化物矿床从西部到中部到东部的成矿元素组合上的变化。     

西藏羌塘地体南部多龙增生杂岩早三叠世辉长岩的发现及其地质意义

西藏多龙矿集区是班公湖-怒江缝合带北缘在增生楔基础上发育的超大型岛弧斑岩铜金矿床。对多龙增生杂岩中的辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及主量、微量元素分析和Sr-Nd同位素组成研究,获得了多龙增生杂岩中辉长岩的成岩时代。由LA-ICP-MS测得的辉长岩锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为246.0±1.4Ma,代表了岩浆的结晶年龄。辉长岩以低钛、富钠、富镁、贫钾、富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Ba、U、La、Sr)、亏损高场强元素Nb和Ta为特征,具有与岛弧玄武岩相似的主量和微量元素组成,相对于原始地幔具高Sr、低Nd的同位素组成和古老的Nd同位素二阶段模式年龄(T_(DM2)=0.54~0.99Ga),属于增生楔基础上发育的板内岛弧辉长岩。由此认为,多龙矿集区早三叠世末岩浆活动很可能是班公湖-怒江洋向北俯冲诱发洋壳物质与岩石圈地幔物质相互作用的结果。该发现和认识为班公湖-怒江洋早三叠世向北俯冲,提供了重要的岩浆作用证据。     

苏鲁造山带胶东区段花岗片麻岩类的常量与微量元素地球化学：扬子克拉通北缘新元古代活动大陆边缘的证据

胶东东部地区的基底片麻岩以牟平-海阳断裂为界，两侧在岩性组合和地球化学性质上完全不同，本文认为该断裂应代表苏鲁造山带的西北边界（北段）。断裂西侧岩性包括花岗闪长质、奥长花岗质和花岗质，地球化学上表现为低硅（SiO2：64．16～71．76％）、高铝（Al2O3=15．60-18．51％）、显著的Ba和Sr正异常、强烈的稀土元素分馏程度（LaN／YbN=15．77～68．19）和贫重稀土元素（YbN=2．9-4．4）、Eu异常不明显（δEu=0．86～1．02），具典型的太古代高铝TTG岩石组合的特征。而东侧新元古代的基底片麻岩从地球化学上可分为高钾的Ⅰ型花岗质片麻岩和富钠的A型花岗质片麻岩。前者总体表现为富钾（K2O／Na2O比接近或大于1）和亚铝质，强烈亏损Sr、Nb和Ta，轻稀土元素之间的分馏程度强（LaN／SmN=4．21～5．37），而重稀土元素之间几乎无分馏（GdN／YbN：0．78～1．54），负Eu异常较强（δEu=0．47～0．61），岩石地球化学特征显示它们的原岩类似于活动大陆边缘的Ⅰ型花岗岩类。而后者则以偏碱和富钠（Na2O／K2O=1．06～1.77），高Y（20.4～52．9μg／g）、Zr（218～39μg/g）、Ga（18．8～22．9μg／g）及稀土元素丰度为特征，稀土元素分馏程度强（LaN／YbN=11．30～19．09），弱到中等程度的负Eu异常（δEu=0．94～0．65），强烈亏损Sr为显著特征，Nb和Ta相对于La也强烈亏损，而Ba则表现出明显的正异常。推测Ⅰ型花岗岩是在与俯冲有关的构造环境下，压力0．8～1．0Gpa条件下，由受俯冲板片脱水交代的镁铁质下地壳（26～33km）部分熔融形成的。而A型花岗岩则是在Ⅰ型花岗质岩浆形成后，由脱水的紫苏辉石质残留下地壳在温度大于900℃的条件下再一次部分熔融形成的。相对于Ⅰ型花岗岩，A型花岗岩中可能有更多的大洋岩石圈的组份被卷入。     

电弧蒸馏光谱法测定化探样品中痕量银锡铅硼镓

报道了采用电弧蒸馏光谱法对化探样品中痕量Ag、Sn、Pb、B和Ga等元素的测定方法的改进。试验了多种缓冲剂的效果和分馏效应，选择了最佳工作电流、电极规格和内标元素。方法可以充分分馏待测元素，分离基体元素，消除由于基体元素进入弧焰所带来的背景干扰，并使待测元素的谱线强度大为增强，对Ag、Sn、Pb、B和Ga方法的检出限分别为0．01～1．0μg／g，精密度试验RsD(n=12)在5．4％～11．8％。方法经土壤国家一级标准物质分析验证，结果与标准值相符。     

秦岭岩群东段马山口岩体年代学及岩石地球化学：对北秦岭新元古代早期构造演化的指示

河南西峡地区马山口岩体出露于北秦岭构造带秦岭岩群东段，岩石类型为片麻状花岗闪长岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年结果表明，该岩体形成时代为929±7 Ma，是新元古代早期花岗质岩浆活动的产物。岩石的SiO2和Al2O3含量分别为65. 52%〖JP2〗~66. 91%和14. 63%~15. 41%，Na2O和K2O含量较高，分别为2. 82%~3. 08%和2. 14%~3. 10%，Na2O/K2O比值主体＞1，富TFe2O3（5. 99%~7. 03%），高CaO (2. 78%~3. 72%）和MgO (1. 35%~1. 87%），Mg#值介于34. 4~38. 3之间，A/CNK值为1. 07~1. 14，属于过铝质钙碱性—高钾钙碱性岩石，显示I型花岗岩特征。岩石的Nb/Ta、Rb/Y和Nb/Y比值反映壳源岩石特征，低Sr (102×10-6~175×10-6），高Yb (2. 13×10-6~3. 67×10-6）和Y (27. 0×10-6~38. 6×10-6），〖JP〗可能是下地壳（变）基性岩石部分熔融的产物。岩石稀土总量中等（∑REE=180×10-6~229×10-6），相对富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Ba、Th等，亏损高场强元素Nb、Ta和Ti，具有火山弧花岗岩地球化学特征，形成于新元古代早期洋壳俯冲背景下的陆缘弧环境。     

柴北缘滩间山群火山岩岩石化学特征及构造环境

滩间山群海相火山-沉积岩广泛分布于柴北缘带,西起小赛什腾山,经过赛什腾山、绿梁山、锡铁山,一直延续到乌兰的赛坝沟,是一套活动型沉积,其中的火山岩构成了柴北缘地区早古生代火山弧。研究针对所采集的92件柴北缘滩间山火山岩样品进行主量元素,有49件属于钙碱系列、33件属于拉斑系列、10件属于碱性系列。再结合微量元素分析,结果主要有两种:1轻稀土中等富集,(La/Yb)N介于2~8之间,亏损Nb,Ta等高场强元素,以小赛什腾山和赛什腾山为例;2轻、重稀土分馏程度低,(La/Yb)N介于0.6~3之间,较弱或不亏损Nb,Ta等高场强元素,以绿梁山和双口山为例。最后结合年代学的系统综合分析认为,柴北缘滩间山群火山岩的稀土和微量元素标准化图型大体可以分为两种类型:第一种属拉斑系列,具有岛弧火山岩的大地构造属性,形成于晚寒武世的柴北缘洋盆俯冲消减;第二种与洋脊火山岩较为相似,具有弧后盆地的大地构造属性,形成于早奥陶世的弧后拉张。     

弧后盆地玄武岩(BABB)数据挖掘:与MORB及IAB的对比

弧后盆地玄武岩(BABB)全球分布有限,与板块俯冲有关,位于岛弧外侧,规模小,寿命短,现代BABB主要分布于西太平洋。通常认为,BABB地球化学成分变化较大,包括正常洋中脊玄武岩(N-MORB)、富集洋中脊玄武岩(E-MORB)、岛弧玄武岩(IAB)及少量洋岛玄武岩(OIB)组分。在玄武岩构造判别图中,BABB大多在洋中脊玄武岩(MORB)范围内,说明BABB类似MORB。新的全球MORB数据研究表明,MORB包含了从MORB到OIB及IAB的组分,而BABB相对于MORB更富集Cs,Rb,U,Ba,Th和Pb等不相容元素,有明显的Nb-Ta负异常,表明BABB兼具MORB和IAB的地球化学特征,是俯冲流体及沉积物参与其岩浆作用过程所致,大多是在湿的条件下部分熔融形成的。弧后盆地可分为初始弧后盆地和成熟弧后盆地,前者玄武岩具有明显的岛弧玄武岩的地球化学特征,而后者玄武岩更接近MORB的特征。