华北东部中、新生代岩石圈地幔的不均一性：来自橄榄石的组成填图结果

华北中、新生代玄武质火山岩和基性脉岩携带的地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石和/或橄榄石捕虏晶系统的组成填图显示华北东部中、新生代岩石圈地幔存在明显的时空分布规律和不均一性。这与通过岩石圈地幔源基性岩石的地球化学反演获得的华北中生代岩石圈地幔的时空不均一性及其块体特征完全一致。太行山和鲁皖地区新生代岩石圈地幔的差异演化主要反映古老地幔橄榄岩与熔体相互作用时熔体性质和来源的不同。同时,橄榄石 Fo 填图还揭示了郯庐断裂对华北东部中、新生代基性岩浆活动及其岩石圈地幔演化的重要制约作用。而且,华北东部中生代岩石圈减薄后尚存古老岩石圈地幔残留。因此,华北东部岩石圈减薄的整体拆沉模式很难成立。     

东昆仑洪水川地区科科鄂阿龙岩体锆石U Pb年代学、地球化学及其地质意义

东昆仑地区出露大量呈带状分布的中生代花岗岩,是我国一条巨型花岗质岩浆岩带,它的发育与该地区岩石圈动力学演化有着密切联系.对东昆仑造山带东段南缘洪水川地区的科科鄂阿龙石英闪长岩体的岩相学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究结果显示,岩石具有3组谐和锆石年龄:第一组年龄大于402Ma,为捕获围岩的锆石年龄;第二组年龄为243.9±3.0Ma(MSWD=0.94),代表该区玄武质岩浆底侵事件;第三组年龄为218.3±1.4Ma(MSWD=0.52),代表岩体的结晶年龄.地球化学分析表明该岩体具有高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比值,轻重稀土分异明显,Eu异常不明显,其微量元素显示出埃达克质岩石特征.其较低的Nb、Ta和较高的Mg=、Cr、Ni含量,高Nb/Ta比值,说明了在金红石稳定域内部分熔融形成的熔体交代了岩石圈地幔.岩体的年代学及地球化学特征表明,东昆仑地区在218Ma的晚三叠世时期发生了岩石圈地壳拆沉作用,它是早期俯冲形成的玄武质岩浆底侵而形成的加厚下地壳,在高压缺水的条件下相变为榴辉岩相并拆沉进入软流圈,部分熔融的熔体在上升过程中先与岩石圈地幔反应,然后与地壳围岩发生同化混染作用,最终形成了科科鄂阿龙石英闪长岩.     

岩石圈地幔中的金刚石及其矿物包裹体的研究进展

金刚石及封存于其中的矿物包裹体对于研究金刚石的成因以及古老岩石圈地幔、超深地幔的性质和地幔过程具有重要的研究意义,是国内外地质学家们的研究热点。大多数金刚石来源于岩石圈地幔,根据包裹体相对于寄主金刚石形成的时间可分为先成包裹体、同生包裹体和后生包裹体,包裹体属于哪种类型直接关系到数据所代表的意义,根据包裹体源区的岩石类型,通常将包裹体分为P/U型和E型,介绍了2种类型包裹体包含的矿物种类,并对出现较多的橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、石榴石、铬铁矿和硫化物包裹体的矿物学特征进行了详细描述,归纳了金刚石及其矿物包裹体的主要研究方向:包裹体矿物的化学成分、金刚石的碳同位素组成、金刚石形成的温度、压力及年龄,综述了克拉通岩石圈地幔金刚石及其矿物包裹体的成因,总结了我国金刚石中包裹体的研究成果,分析了国内研究工作与国际上的差距。     

豫西崤山龙卧沟岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义

豫西崤山北部出露一系列中酸性小岩体,为探讨其成因、深部动力学背景及成矿潜力,对其中之一的龙卧沟岩体进行了锆石定年和地球化学成分分析研究。龙卧沟岩体的岩性为斑状黑云母二长花岗岩,发育钾长石巨斑晶。LA—ICP—MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为(128±1)Ma,岩体形成时代为早白垩世。龙卧沟岩体具有高硅、富碱高钾、贫镁低钙的特征,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.00~1.11,岩石学和地球化学特征表明其属于富钾钙碱性花岗岩类(KCG)。龙卧沟岩体的稀土配分模式具有轻稀土富集、重稀土亏损的特征,(La/Yb)_N范围为18.55~26.92,无明显Eu异常,微量元素蛛网图中Rb和了h富集,具有明显的Nb-Ta负异常。龙卧沟岩体高Sr、低Y,具有埃达克岩属性,它是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区残余相矿物包括石榴石、金红石和角闪石。崤山北部地区在早白垩世经历了岩石圈拆沉作用,是对中国东部中生代岩石圈巨大减薄的地质响应之一。龙卧沟岩体形成时代位于东秦岭地区广泛而强烈的成岩成矿作用时限内,且其显示了Au、Ag、Mo和W明显异常,表明龙卧沟岩体(含隐伏部分)具有较大的成矿潜力。     

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

东北地区中生代岩石圈减薄时间上限的厘定： 来自松辽盆地营城组火山岩年代学约束

松辽盆地是我国东北地区一个大型的晚中生代含油气沉积盆地。在盆地发育早期阶段受强烈伸展作用影响形成了大规模的断陷和大量的火山活动。本文以松辽盆地北部徐家围子断陷区火山岩的年代学研究为切入点,通过对徐家围子断陷升深更2井和徐深9 2井营城组（K1y）火山岩的岩芯样品进行SHRIMP U Pb定年,获得了营城组火山岩年龄为114～112Ma,并认为该年龄结果代表了松辽盆地区域晚中生代岩浆作用的上限时间。通过对松辽盆地及邻区的火山年代学的对比发现：中国东北地区晚中生代曾发生过多期的岩浆事件,时间分别为： 166～150 Ma; 140～130 Ma; 130～120 Ma; 114～109 Ma。松辽盆地内早白垩世营城组火山岩年龄与我国东北地区中生代最后一期岩浆作用时间一致,指示了东北地区中生代最后一期岩浆事件年龄。松辽盆地营城组火山岩年龄的厘定将为本区中生代岩石圈减薄的上限时间提供进一步可靠的年代学约束。     

松潘-甘孜造山带东缘塔公岩体岩石学、同位素年代学特征及其构造意义

松潘-甘孜造山带东缘的三叠纪-侏罗纪中酸性花岗岩,如塔公岩体,为晚三叠世的碰撞造山以及燕山期的构造演化提供了重要信息.区域地质调查填图表明,塔公岩体为石英闪长岩、花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩.其地球化学特征表明岩石主体属高钾钙碱性系列、准铝质-过铝质过渡系列,稀土配分曲线显示其轻稀土富集、重稀土亏损,具有壳源岩浆特征,...     

大陆下地壳流变性质与华北克拉通破坏机制

综述了中国东部地壳结构与组成的基本特征,介绍了华北克拉通岩石圈减薄作用这一近年来备受国内外地球动力学界关注的重大科学问题,归纳和总结了目前关于华北克拉通减薄机制的各种模型,并结合大陆岩石圈流变学结构模型,强调从流变学角度探讨华北克拉通下地壳的流变性质对研究和解决华北克拉通破坏机制的意义,提出进行更精细的、结合定量结构水研究的高温高压流变学实验模拟研究可能是解决华北克拉通破坏机制问题的关键手段之一。     

长江中下游成矿带的幔根构造与深部找矿

长江中下游铁铜金多金属成矿带,正处于华北板块与扬子板块碰撞造山带的断裂构造部位.由于岩石圈大尺度不连续和地壳减薄无山根的成矿背景,促使燕山期热事件成为断裂-盆地-岩浆-成矿带的响应.区内Ⅰ型花岗岩是地幔基性岩浆底侵与壳幔相互作用的结果,包体研究和透明地震反射区资料证明它们具有软流圈上涌与下地壳拆沉作用的印记,也是幔根构造的源地.正因为透岩浆流体作用,形成大量金属矿床,因而这些矿床的成矿时代具有突发性和规律性,同时成矿物质来源具有多源性和不均匀性;成矿流体具有同一性和矿床类型的多样性;成矿期次具有叠加改造性.从S、Pb、Sr、H、O、C、Si、Cu等同位素组成取得的信息,也可作为幔根构造壳幔同熔成矿的佐证.按照幔根构造成矿机理分析,预测本区仍有第二成矿空间(-500～-2 000 m),建议以"类埃达克岩(体)"为中心的地区,可作为新一轮找矿的首选区.运用综合方法(遥感、磁、电、重、地震及深穿透地球化学等),以探明深部与下古生界碳酸盐岩的接触带为主攻目标,建立四维成矿模型,确定找矿靶区,尽快进行钻探验证.     

Petrogenesis of the Early Jurassic Nandaling flood basalts in the Yanshan belt, North China Craton: A correlation between magmatic underplating and lithospheric thinning

Integrated geochemical and Sr–Nd–Pb isotopic studies of the Early Jurassic Nandaling flood basalts (NFB) in the Yanshan belt, northern margin of the North China Craton (NCC), are presented in this paper. These sub-alkaline basalts evolved from a more magnesium-rich parental magma through fractional crystallization of olivine and clinopyroxene. The primitive magma of the NFB originated from 2–5% partial melting of spinel to garnet transitional peridotite at about 70–80 km depth in the Mesozoic lithosphere mantle. The NFB contain a distinctive lithospheric component, characterized by Nb (Ta), Th, U and Ti depletions, LREE enrichments, moderate Sr, and low Nd and Pb initial isotopic ratios, as a result of an interaction between lower crust (15–25%) and primitive magma evoked by magmatic underplating at crust–mantle boundary. The Early Jurassic NFB extruded in an intraplate extensional setting related to post-orogenic collapse in the northern margin of the NCC, indicating an event of lithospheric modification earlier than that in the southern margin (Early Cretaceous). The temporal similarity of the Jurassic–Cretaceous mantle-derived mafic rocks to lower crust replacement, and the decoupling of surface shortening with lithospheric thinning during the Late Jurassic–Early Cretaceous, suggest the important role of magmatic underplating and subsequent crust–mantle interaction accompanied by asthenosphere upwelling on the evolution of the Mesozoic lithosphere of the NCC. The correlation between lithospheric thinning and magmatic underplating may be an important process in continental rifting.