甘肃西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩的微量、稀土和Sr，Nd，Pb同位素地球化学：地幔柱-岩石圈交换的证据

西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩具有强烈富集LILE和LREE的特征,经球粒陨石标准化的REE分配模式与OIB十分相似。钾霞橄黄长岩和碳酸岩的(^87Sr／^86Sr)i分别在0．70381～0．70940和0．70529～0．71332之间,^144Nd／^143Nd分别介于0．512404～0．512924和0．512210～0．512928之间。经计算获得多数样品的εNd落在-3．4～5．58范围内,与OIB的εNd值一致。这两类岩石的^208Pb／^204Pb、^207Pb/^204Pb和^206Pb／^204Pb分别为37．613～39．330和38．060～38．995,15．842～16．441和15.545～15．677,以及18．418～22．4和18．149～19．062。采用主量元素MgO—Ni和ε(Nd)-(^87Sr/^86Sr)相关图,以及高场强元素比值Zr／Nb—La／Nb和Ba／La—Ba／Nb相关图以及。^208Pb／^204Pb-^206Pb/^204Pb,^207Pb／^204Pb-^206Pb／^204Pb相关图,一致证明本区火山岩具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,且源区具有EM1和EM11富集端员的混合。但是本区火山岩高的Nb／Ta比和强烈富集Nb等高场强元素,以及较高的^144Nd／^143Nd值,表明该火山岩地球化学具有某种特殊性。结合对西秦岭深部地球物理资料及地质构造背景和演化历史的分析,提出西秦岭新生代钾霞橄黄长岩和碳酸岩的成因与地幔柱的活动有关,源区包含了EM1和EM11富集端员的组分。EM1和EM11富集端员的成因与地幔柱/软流圈流体的作用有关,也与大洋板片的脱水作用和大陆岩石圈的拆层作用有关。该区特殊的大地构造背景和演化历史为上述几种作用的联合提供了可能。它不仅较好地解释了该火山岩地球化学方面的特殊性,及钾霞橄黄长岩与碳酸岩共生的事实,同时也证明新生代火山岩的成因是地幔柱．岩石圈相互作用的产物。     

辽西义县组火山岩:拆沉作用还是岩浆混合作用的产物?

通过对所有已发表的辽西义县组火山岩数据进行系统的主、微量元素和同位素分析,发现义县组火山岩以中基性为主,其上部层位中酸性组分增多.其高的Mg#值和埃达克质特征并不是原始岩浆本身的性质,不能作为下地壳拆沉作用的有力证据.义县组火山岩的基性部分主要来自于受洋壳俯冲作用改造过的岩石圈地幔,并存在与古老下地壳来源的熔体不同程度的混合作用.因此.义县组火山岩是岩浆混合作用的产物而非下地壳拆沉作用的产物.底侵的下地壳也参与了义县组火山岩的形成,但软流圈组分的参与有限.     

中国满洲里──绥芬河地学断面地球物理综合研究

叙述满洲里－绥芬河地学断面的地球物理成果．断面全长１３００ｋｍ，穿越了中国东北的大兴安岭岩浆岩带和张广才岭岩浆岩带，松辽盆地和海拉尔盆地，以及郯庐断裂北延部分的敦化－密山断裂、佳木斯－伊通断裂．结合地质资料，解释了断面多种地球物理方法的资料，包括重力、磁力、大地电磁（ＭＴ）、地震（广角地震测深、垂直反射地震与天然地震）、地热、古地磁以及综合解释，给出了断面岩石层构造的地球物理解释模型．讨论了松辽盆地基底的性质、莫霍界面的性质、大兴安岭重力梯级带的特征与成因，以及断面域地块拼合过程．研究结果认为，东北亚大地是一个拼合的增生大陆，是世界上一种新型的小地块碰撞拼合时受大洋板块俯冲的应力场作用形成的盆、山相间结构．     

托云盆地新生代幔源岩浆源区起止深度的限定

在详细介绍了地幔熔融柱模型原理(Langmuir et al., 1992)的基础上,基于平衡熔融和分离熔融模型分别计算获得了上地幔橄榄岩源区在不同初始压力条件下发生绝热减压部分熔融时熔体相中FeO-MgO和FeO-Na₂O成分的演化轨迹。依据深源岩石包体与托云玄武岩之间的寄主关系将本次研究的16件托云火山岩样品划分成Group-1(深源岩石包体寄主岩)和Group-2(非寄主岩)两群,将收集前人的40件样品依据是否测试获得FeO的质量百分含量划分成Group-3群(具有实测的FeO质量百分含量)和Group-4群(无实测FeO质量百分含量数据)。分别对以上四群样品运用地幔熔融柱模型进行反演获得上地幔部分熔融源区的起止深度范围：Group-1和Group-3样品具有相同的初始熔融深度113.2km (34.1kbar),但它们的部分熔融作用终止深度分别为110.1km (33.1kbar) 和88.4km (26.2kbar);Group-2样品数据所反演的岩浆起源的初始深度和终止深度分别为111.6km (33.6kbar)和84.3.1km(24.9kbar);Group-4样品反演所获得的岩浆源区的起止深度分别为121.7km(36.8kbar)和106.0km(31.8kbar)。依据实测FeO百分含量的样品群反演的结果,将托云火山岩部分熔融源区的深度限定在113.2 km至84.3km,即48.1Ma前托云盆地所处的岩石圈厚度为84.3km,对梁涛(2005)运用熔融柱模型反演的托云盆地岩石圈深度进行了修正。此外,由地幔熔融柱模型反演获得的托云火山岩部分熔融源区熔体的温度压力条件与基于玄武岩中高压巨晶所反演的岩浆演化温压轨迹具有十分吻合的继承演化关系。地球物理探测表明现今西南天山岩石圈的厚度为71km,区域岩石圈演化历程中深度上13.3km的差异足以证明岩石圈拆沉这一地球动力学过程的存在,为由宽SHRIMP年龄谱识别出的岩石圈拆沉作用提供了另一个有力的证据。     

Correlated Crust and Mantle Strain Field in China

INTRODUCTION Moststudiesonactiveblockshavebeenfocusedonidentificationofblockboundariesandtheiractivity;inotherwords,mostoftheworkwaslimitedtothehorizontalmovementoftheblocks.Inreality,theblocksarenotonlysurroundedbyactivefaultsofhorizontalmotion,butalsoco…     

南海及邻近地区面波层析成像和S波速度结构

本文介绍由面波层析成像得到的南海和邻近地区地壳上地幔三维S波速度结构.研究区域介于100°E ~130°E和0°~30°N之间,南海位于区域中心,其北、西、南三面通过大陆架和陆坡分别与华南、印支和巽它地块相连,东面邻接台湾—菲律宾岛弧和西菲律宾海盆.由面波层析成像得到的速度结构横向变化与研究区内构造单元的划分基本相符,给出了各个单元的主要结构特征.(1)扬子地块具有厚而高速的岩石圈,华南褶皱带和印支地块具有活动陆块的结构特征,西菲律宾海盆表现为一个较老的稳定的海盆,而岛弧地带显示低速的岩石圈和俯冲板片引起的高速.(2)南海海盆岩石圈厚度60~70 km,横向变化不大,软流圈内低速不显著,整体上表现出一个已停止扩张的年轻海盆的结构特点.与东部中央海盆相比,西南次海盆的上地幔盖层速度和软流圈速度都较低.(3)在南海海盆周边的陆缘地区,岩石圈厚度变化较大,上地幔盖层和软流圈速度较低,明显低于海盆和外围的大陆地区.红河断裂带也表现类似现象,说明这些地区的岩石圈新生代以来经历了长期的构造作用.     

华南东部吉安—福州剖面岩石圈电性结构研究

为了研究华南东部地区岩浆活动的深部构造背景,对吉安-福州宽频大地电磁测深剖面数据进行了系统的分析和处理,并利用非线性共轭梯度法进行二维反演,得到了武夷隆起带及周缘地区的岩石圈电性结构;结合区域重磁资料,详细分析了研究区内地壳、上地幔电性结构特征及地质含义.结果表明：华南东部地区岩石圈电性结构存在明显的分区性,并且壳内普遍发育不同成因的高导层,揭示出华南东部地区不同构造单元内的岩浆活动具有不同的成岩构造背景.其中,东南沿海褶皱带深部热侵蚀活跃,岩石圈物质和结构被强烈改造,电阻率普遍较低,软流圈上涌并伴随玄武岩浆底侵,导致岩石圈、地壳剧烈减薄;而武夷隆起带岩石圈电阻率相对较高,印支-燕山早期陆内挤压变形的构造形迹明显,晚中生代岩石圈拉张伸展作用对该地区岩石圈的物质结构有一定的改造.

     

利用Moho地形导纳法(MDDF)反演中国大陆岩石圈有效弹性厚度

本文用数值实验方法验证了,在Moho地形导纳法(MDDF)中使用先由重力数据反演的Moho面相对起伏数据,能较传统的重力地形导纳法获得更高的反演精度.之后作者应用Moho地形导纳法(MDDF)反演获得了精度较高的中国大陆区域岩石圈有效弹性厚度.结果显示:(1)中国地区岩石圈有效弹性厚度Te从东向西大体上呈阶梯状上升;(2)Te与岩石圈地震-热厚度、地表热流、上地幔顶部的地震波速度等数据密切相关;(3)在中国中东部, Te较低的区域以及Te的高低值转换带对应较强的地震活动性.但在西部,Te与地震活动性的相关性并不明显.     

Heat-producing Elements-enriched Continental Mantle Lithosphere and Proterozoic Intracontinental Orogens: Insights from Brasiliano/Pan-African Belts

Collisional and accretionary processes have been recognized in several Precambrian orogens, but the formation of intracontinental (ensialic) orogens has remained elusive. The recognition that modern orogenic belts (as, for example, the mountain belts of central Asia) may form in response to far-field stresses transmitted to the interior of continental plates removed much of the objection against Proterozoic intracontinental deformation. However, the causes responsible for the localization of contractional deformation are still uncertain. Due to the strong dependence of lithosphere rheology on temperature, lithospheric thermal weakening prior to contraction must be a required condition. Studies of dioritic rocks from Borborema Province, northeastern Brazil, and Damara belt, southern Africa, indicate that they are derived from ancient, incompatible elements-enriched subcontinental lithosphere. The concentrations of the heat-producing elements K (0.6 wt %), U (0.02–0.2 ppm) and Th (0.15–1.5 ppm) estimated for this source allow calculations of heat production between 0.09 and 0.25 mW m⁻³. These high values of heat generation may cause increases in temperature of several tens to three hundred degrees Celsius with respect to cratonic mantle lithosphere, leading to great reductions in lithosphere strength. Consequently, continental domains underlain by hot and weak continental mantle may thicken under the action of relatively feeble tectonic forces. High rheological contrasts between these domains and adjacent stiff and cold blocks provide an explanation for formation of intracontinental orogens.     

第二代地质学若干问题的探讨

第二代地质学与传统地质学的差别在于物质观和运动观的不同，第二代地质学不只是把各种大地构造学说统一起来，而且把整个地质学原理大统一，一元化了，即所有的地质现象都是在气－水参与作用下岩石圈循环运动的产物，称为“岩石圈循环论”。本文着重讨论了与星系旋流，地球成长，岩石圈循环，气－水作用与造岩成矿和构造运动等有关问题。