全球地球科学大断面与地球动力学（Ⅰ）

全球地球科学断面（ＧｌｏｂａｌＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅＴｒａｎｓｅｃｔｓ，简称ＧＧＴ）是当今世界岩石层计划的重要组成部分，也是深化岩石层研究的科学前沿。本文阐明全球ＧＧＴ断面计划的内涵和要求，给出其在全球范围内的分布格局和中国１１条断面的地理位置，在板块构造和地体概念的指导下，依据地球物理、地球化学和地质构造资料相结合的原则进行综合编图。从全球构造出发，对世界上的几条典型断面：北美胡安德富卡－阿尔伯塔（ＪｕａｎｄｅＦｕｃａＡｌｂｅｒｔａ）平原大陆－大洋的ＧＧＴ断面（简称Ｂ＿２断面），欧洲地学断面计划（ＥＧＴ）的“挪威北角－阿尔卑斯－地中海－南突尼斯”断面，中国地学断面计划ＧＧＴ中的“亚东－格尔木”断面，“满都拉－响水”断面和“广州－巴拉望”海洋断面等进行了阐述和讨论，同时对其它一些断面也进行了概述。在各条断面分布的地理位置和构造部位各异的条件下，对其地球物理场和岩石层结构进行了综合研究，探讨了其地球动力学机制并给出了地球科学解释的概念性模式。     

丽江-攀枝花-者海地带二维地壳结构及其构造意义

本文利用攀西地区通过攀枝花的东西向剖面爆炸地震资料,进行了震相的重新识别和二维射线追踪与理论图计算.结果表明,沿剖面地表附近有4个低速区和若干高速带,它们与地质和构造有很好的对应关系.渡口附近的高速岩体一直延伸到了上地壳的底部,形成一个统一的地垒状构造,该高速体与攀枝花成矿岩体相关,并推断华坪及其以西地带也是找矿的有利地区.中地壳下部有一厚度约9km的低速层,它可能是壳内的韧性剪切带.低速层顶部深度为27.0-29.5km,与研究地区的居里面深度及天然地震震源深度的分布基本符合.剖面东段中地壳顶部还有一层很薄的低速层,反映了构造带两侧运动的不对称性.地壳厚度为53-56km,构造带中部的Moho界面没有明显的上隆.     

盐湖生物发育特征及其烃源意义

盐湖类盆地(咸化湖盆)发育了许多陆相大油气田,但其生物发育特征却因组成复杂与种类独特而认识较模糊,是石油地质地球化学和湖相沉积学领域的重要科学问题。为加深对其理解,本文综述了盐湖(咸化湖盆)环境中生物发育的特征,并讨论了其烃源意义。结果表明,盐湖(咸化湖盆)并不是传统认为的"生物荒漠",而是随盐度增加生物种类减少但生物量并不减少,可以有较高生产力,形成优质烃源岩。盐湖(咸化湖盆)中的生物系统组成异常复杂,包括高等植物、藻类、缺氧光合细菌、厌氧化能自养细菌、脊椎动物、无脊椎动物、古菌等,且生物不是均匀而是呈层分布,不同种类生物的耐盐度也各不相同。盐湖(咸化湖盆)生物的生物标记物及其数量关系对环境具有指示意义,生物及其盐度变化影响着与烃源岩有机质丰度相关的生产量、破坏量和稀释量等,进而影响油气生烃。未来仍有许多科学问题有待进一步深化研究,如盐湖(咸化湖盆)生物种类及数量、各生物生烃贡献比例、生物生产量、破坏量和稀释量的影响机制、成烃模式和机制、盐湖(咸化湖盆)形成的机制等。     

豫西崤山后河岩体的地球化学及锆石稀土元素特征

豫西崤山北部内生金属成矿作用较弱,仅有几个规模较小的Au矿床。对崤山北部燕山期酸性小岩体开展岩石成因研究,不仅可对深部动力学过程进行限定,而且为区域找矿思路的转变提供依据。为此,对崤山北部的后河岩体全岩样品进行了主量元素、微量元素、稀土元素及锆石稀土元素成分分析。后河岩体具有高硅、富碱高钾、贫镁低钙的特征,岩体样品投点在SiO2-K2O图解中落入钾玄岩系列,A/CNK值介于104~126之间。后河岩体的稀土配分模式具有右倾平滑、轻稀土富集、重稀土亏损的特征,(La/Yb)N范围为3095~4938,无明显Eu异常。后河岩体富集Rb和Th,具有明显的Nb、Ta、P和Ti负异常,高Sr,低Y、Yb,属于埃达克岩。后河岩体是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区的残余相矿物包括石榴石和金红石,岩浆演化过程中没有经历明显的斜长石结晶分异作用。后河岩体锆石稀土元素具有轻稀土亏损、重稀土富集、Ce正异常及无明显Eu异常的特征,锆石的形成温度介于624~701 ℃之间,后河锆石/熔体体系中重稀土元素分配系数变化证明了深部岩浆(流体)混合作用的存在。后河岩体是早白垩世崤山北部岩石圈拆沉作用的产物,这有利于成矿流体和埃达克质岩浆快速上升,其周缘出露申家窑Au矿床及岩体自身明显的Au、Ag、Cu、Mo及W高含量异常均表明后河具有较大的成矿潜力,它应当是崤山北部的找矿靶区之一。     

南海北部陆缘张裂—岩石圈折沉的地壳响应

南海北部陆缘在中生代晚期曾形成宏伟的华夏陆缘造山带。火成岩岩石学、岩相古地理学和地球物理学证据显示，该造山带不仅具有巨厚（50－60km)的陆壳，而且还有巨厚（160－180km)的岩石圈根，在地势上曾出现过高3500－4000m的华夏山系。陆缘裂陷盆地的形成发育历史、地壳－岩石圈深部结构、火成岩地球化学特征及理论计算均表明，南海北部陆缘从晚白垩世以来发生的张裂作用起始于华夏陆缘造山带的拉伸塌陷，岩石圈折沉是南海北部陆缘张裂的重要的引发机制。因此，南海北部陆缘张裂既不同于弧后扩张，也不受控于大西洋式的海底扩张，而是该区大陆构造演化和深部壳幔相互作用的结果。     

北秦岭二郎坪岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

二郎坪岩体位于北秦岭构造带的东部,主体岩性为斑状黑云母二长花岗岩,对其开展锆石精确定年和地球化学成因研究有助于深入认识晚中生代北秦岭的深部过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,二郎坪岩体的形成时代为(114.0±0.5)Ma(MSWD=1.5),属于早白垩世晚期。二郎坪岩体富硅、碱和贫钙、镁,属于高钾钙碱性系列;并富集Rb、Th和亏损Nb、Sr、P、Ti,稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集、重稀土亏损和负Eu异常的特征,(La/Yb)N范围为8.39～13.73,源区组成和部分熔融程度控制了二郎坪岩体的成分变异。二郎坪岩体形成于厚度约为40km的地壳内,部分熔融源区位于角闪岩相,源区残余相主要矿物为角闪石和斜长石。烟镇区域岩石圈约在130Ma经历拆沉作用,触发二郎坪深部的岩浆底侵作用,使源区岩石部分熔融并与之混合,上侵至地壳浅部最终在约114Ma固结成岩,二郎坪岩体是烟镇区域岩石圈拆沉作用滞后约15Ma的产物。     

Magnetic constraints on the spatial distribution of seismic activity

The lithospheric magnetic field (LMF) in China and its surrounding are calculated using the spherical harmonic coefficients given by the NGDC-720 model. The LMF comes from the magnetization of minerals in the crust and in the uppermost mantle. It may, therefore, provide unique insight into lithospheric tectonic processes and mechanisms. Here, we study the geomagnetic manifestation of active tectonic blocks, and find a close correlation between the LMF and seismicity. Many large faults are found to closely overlap with magnetic anomalies, or are distributed along the boundaries of magnetic anomalies. Earthquakes in these fault regions have occurred on the boundaries of magnetic anomalies, or in the transition zones between positive and negative anomalies. We analyze the components of the LMF, and the LMFs at different altitudes, finding that the vertical component, B _z at 200 km, is the most related to seismic activity. Relevant physical mechanisms are also discussed. We propose that the stress or viscosity differences caused by temperature variations, which manifest in the LMF, may be the predominant reason for the correlation between the LMF and seismic activity along large faults.     

云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中矿物混晶包体特征及其地质意义

在云南马关碧(钾)玄质火山角砾岩中发现了一类特殊包体,呈红色与黑色两种。经X射线粉晶衍射鉴定,红色者为以锰铝榴石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶,黑色者为以绿辉石为主要结晶相的隐晶—非晶质混晶。两种矿物混晶包体在一定程度上类似于熔浆玻璃或熔体囊,它们具有同源演化的相似地球化学特征。文中通过对两种矿物混晶包体的显微特征与地球化学分析研究表明,它们是亏损地幔部分熔融的产物,并作为一种不混溶熔体成分被碱性玄武岩浆携带、运移上升。它们代表了石榴石相(榴辉岩相)地幔源区组分,暗示新生代时期软流圈上涌除释放小体积交代熔体交代上地幔使其富集之外,还造成岩石圈地幔拆沉,尖晶石相地幔组分向石榴石相地幔组分转变。另外,据两种混晶包体与其他类型包体和寄主岩岩浆的不同来源,推测马关地区深部岩石圈地幔经交代作用发生过两次转换。首先是由原始地幔向亏损地幔转化,并发生部分熔融,其后是由亏损地幔转化为富集地幔,形成富碱岩浆和与其互不混溶的进一步富集成矿元素的地幔流体。由此暗示滇西地区与富碱斑岩有关的多金属成矿作用即受制于这一深部地质过程与壳幔混染机制。     

A-type granite and adakitic magmatism association in Songpan–Garze fold belt, eastern Tibetan Plateau: Implication for lithospheric delamination

The Songpan–Garze fold belt covers a huge triangular area (> 200,000 km²), confined by the South China (Yangtze), North China and Tibetan Plateau continental blocks. In the Songpan–Garze fold belt, Triassic adakitic granitoids have been identified. However, whether there are Triassic A-type granites is unclear. Here, we report our first finding of an A-type granite (Nianbaoyeche), which occurs in the central part of the Songpan–Garze fold belt. The Nianbaoyeche granite ( 820 km²) is characterized by arfvedsonite in its mineral assemblage. Using both LA-ICPMS and TIMS U–Pb zircon dating methods, we obtain a magma crystallization age of 211 ± 1 Ma, which is slightly younger than Triassic adakitic granitoids (216–221 Ma) in the Songpan–Garze fold belt. The Nianbaoyeche granite is enriched in Si, K, Na, Rb, REE, HFSE (Nb, Ta, Zr, Hf), with elevated FeO^tot/(FeO^tot + MgO) and Ga/Al ratios, but is depleted in Al, Mg, Ca, Ba and Sr. The REE compositions show moderately fractionated patterns with (La/Yb)_N = 2.67–7.54 and Eu/Eu = 0.09–0.34. These geochemical characteristics indicate that the Nianbaoyeche granite has an A-type affinity. Geochemical data and U–Pb zircon age, combined with regional studies, show that the Nianbaoyeche granite formed in a post-collisional tectonic setting. Sr–Nd isotopic data for the granite exhibit I_Sr = 0.7090–0.7123 and ε_Nd(t) = − 2.72 to − 4.26 with T_DM = 1.15–1.51 Ga, suggesting that the magma has a dominantly crustal source, though a minor contribution from the mantle cannot be ruled out. Melting to produce an A-type granite may have resulted from Triassic lithospheric delamination after Triassic crustal thickening of the Songpan–Garze fold belt due to convergence between the Yangtze, North China and North Tibet continental blocks. The lithospheric delamination model also helps to explain the Triassic adakitic magma generation in the Songpan–Garze belt. We conclude that association of A-type granite and adakitic granitoids in post-collisional environment could be a useful indicator of lithospheric delamination.