构造、气候与砾岩* ——以积石山和临夏盆地为例

探讨构造、气候与砾岩的关系对于研究青藏高原隆升的时间和方式具有重要意义。裂变径迹热年代学表明积石山地区于8MaB.P.开始构造变形,与碎屑颗粒裂变径迹结果和生长地层结果一致,而明显早于积石砾岩出现的时间(3.6MaB.P.)。通过区分岩体隆升与地面隆升之间的差别,文章提出一种新的模型,以解释隆升、气候和砾岩之间的关系。积石山岩体于8MaB.P.开始隆升,隆升初期,尽管岩体隆升1500~2000m,但是由于积石山上覆的新生代地层易于剥蚀,在花岗岩基底被剥露到地表之前,地表只有少量隆升或没有隆升。随着沉积地层被剥蚀殆尽,基岩暴露于地表,地面隆升速率加快。约3.6MaB.P.,积石山隆升约200~900m,造成了地形雨和发源于积石山的横向河流的出现,这些横向河流把积石山的花岗岩搬运到盆地中沉积下来,形成积石砾岩。     

中国与蒙古之地质

东昆仑中部缝合带清水泉一带发育石榴斜长紫苏麻粒岩、紫苏辉石黑云母石榴子石麻粒岩、石榴二辉斜长麻粒岩和石榴单斜辉石麻粒岩,它们与混合岩化黑云母石榴子石变粒岩、黑云母辉石变粒岩、石墨大理岩、含透辉石透闪石大理岩、透辉石大理岩、黑云斜长角闪岩和片麻岩等高级变质岩系以及纯橄岩、辉橄岩、橄长岩、辉长岩、辉绿岩和玄武岩等共同构成蛇绿混杂岩。麻粒岩相变质作用的温压条件为T=760~880℃,p=830~1200MPa,为高温中高压麻粒岩相变质作用,估算其形成深度为40~45km。麻粒岩相变质作用的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(507·7±8·3)Ma。清水泉地区蛇绿岩形成于~520Ma,到~508Ma时俯冲至地下40~45km深处而发生中高压麻粒岩相变质作用,然后发生构造折返而剥露至地表。证实了清水泉高级变质岩和基性—超基性岩片是形成于早—中寒武世的蛇绿混杂岩,标志一个古生代早期的非常重要的板块汇聚边界,这对于进一步研究东昆仑造山带构造演化、乃至中国西部大地构造格局具有非常重要的意义。     

A conceptual model for kimberlite emplacement by solitary interfacial mega-waves on the core mantle boundary

If convection in the Earth's liquid outer core is disrupted, degrades to turbulence and begins to behave in a chaotic manner, it will destabilize the Earth's magnetic field and provide the seeds for kimberlite melts via turbulent jets of silicate rich core material which invade the lower mantle. These (proto-) melts may then be captured by extreme amplitude solitary nonlinear waves generated through interaction of the outer core surface with the base of the mantle. A pressure differential behind the wave front then provides a mechanism for the captured melt to ascend to the upper mantle and crust so quickly that emplacement may indirectly promote a type of impact fracture cone within the relatively brittle crust. These waves are very rare but of finite probability. The assumption of turbulence transmission between layers is justified using a simple three-layer liquid model. The core derived melts eventually become frozen in place as localised topographic highs in the Mohorovicic discontinuity (Moho), or as deep rooted intrusive events. The intrusion's final composition is a function of melt contamination by two separate sources: the core contaminated mantle base and subducted Archean crust. The mega-wave hypothesis offers a plausible vehicle for early stage emplacement of kimberlite pipes and explains the age association of diamondiferous kimberlites with magnetic reversals and tectonic plate rearrangements.     

Mineralogical and geochemical study of a newly discovered mafic granulite, northwest China: Implications for tectonic evolution of the Altay Orogenic Belt

Abstract A mafic granulite body was newly discovered in the Altay Orogenic Belt, northwest China. The rocks comprise a suite of coarse‐grained and fine‐grained granulites. Orthopyroxenes (hypersthenes) in the rocks have high X_Mg and low Al₂O₃ contents, whereas clinopyroxenes have low TiO₂ and Al₂O₃ contents. Amphiboles and biotites have a high Mg/(Mg + Fe²⁺) ratio and low contents of F and Cl. The peak metamorphic pressure–temperature (P–T) conditions are estimated as 750–780°C and 6–7 kbar, and retrograde P–T conditions are in the range of 590–620°C and 2.3–3.7 kbar, indicating significant decompression. Metamorphic reactions and P–T estimates define a clockwise P–T path. Geochemically, the rocks are high in Mg/(Mg + Fe) and Al₂O₃, depleted in U, Th, K and Rb, and characterized by light rare earth element enrichment and a weak positive Eu anomaly. The Altay mafic granulite shows depleted Nb, P and Ti contents in the mid‐oceanic ridge basalt normalized spider diagram. The geochemical characteristics suggest that the protolith of the Altay mafic granulite was calc‐alkaline basalt and andesite with an island‐arc affinity. The rock has a high ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd ratio with ?Nd(0) > 0, indicating derivation from a mantle‐depleted source. In the present study, a two‐stage model for the evolution of the Altay mafic granulite is proposed: an early stage in which calc‐alkaline basalt and andesite with island‐arc affinity were subducted into a deeper level of the crust and subjected to granulite‐facies metamorphism generating the mafic granulite, followed by the later stage exhumation of the system into the upper crust by the late Paleozoic thrusting.     

云南兰坪—思茅盆地中轴构造带的特征及其研究意义

笔者利用云南西部已有的DSS地震测深、石油反射地震资料的再解释,并通过地球物理、地球化学以及矿产等资料的综合分析,对滇西兰坪—思茅盆地内的中轴构造带的构造特征进行了深入分析。研究结果表明兰坪—思茅盆地内的中轴构造带是一条近南北走向的集断裂带、伸展构造、深部隆起为一身的大型构造带。地震测深的速度结构及反射地震剖面表明,中轴构造带在思茅盆地南部存在有深部地幔的上隆现象,该构造带内的断裂系统倾向在盆地南北有差异。研究发现该构造带与矿床、侵入碱性岩体及区域地化异常分布有密切的关系。结合地质构造分析研究,表明该构造带是一多期活动的重要构造带,具有伸展走滑的性质;中轴构造带在形成、演化过程中被近东西向的多条直线型断裂所错断,从构造形态上看与大洋中脊有相似的展布特征。该构造带对盆地的构造演化以及矿产形成具有重要控制作用。     

雅鲁藏布江蛇绿岩中超高压矿物硅尖晶石的研究

从西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎蛇绿岩的铬铁矿中，发现一个由70-80种奇异矿物组成的地幔矿物群，其中包括一种成分特殊的尖晶石类矿物。该种尖晶石呈包裹体分布在毒砂中，28粒该矿物的平均化学成分：Na2O 1.58％，MgO7．52％，Al2O3 36．59％，SiO2 44．45％，FeO 8．72％，并含少量CaO和TiO2。经激光拉曼谱仪测试，一部分颗粒具有Franclinite（锌铁尖晶石ZnFe2O4）拉曼谱。根据尖晶石结构和化学成分，可以得出两种分子式：（Mg0．52Na0．14Fe0.32Al0.74）1.72（Si2.00Al1.20）3.20O8和（Mg0.52Na0.14Fe0.32Si0.50）1.48相（Si1.50Al1.94）3．44O8。两种分子式都表明阳离子Si呈六配位占据尖晶石八面体晶格位置。Si离子呈六配位的硅酸盐。实验证明具有超高压性质，来自相当于过渡带400-670km的深部。表明西藏雅鲁藏布江蛇绿岩（古大洋岩石圈）的岩浆活动达到过渡带。可能是地幔柱活动将硅尖晶石类等超高压矿物搬运到上地幔浅部的。     

公婆泉盆地下白垩统新民堡群层序地层和铀成矿特点

本文论述了公婆泉盆地下白垩统新民堡群的层序地层特点———层序分布和时代、界面特征和内部构成、沉积相,以及层间氧化带和铀矿化特点。认为该盆地在公婆泉地段具有一定的找铀矿远景,但北骆驼泉地段铀成矿条件不佳,那林疏怀地段不具备铀成矿远景。     

中天山白石泉镁铁-超镁铁质岩体岩石学与矿物学研究

白石泉地区镁铁一超镁铁质岩体处于塔里木板块前缘活动带与中天山地块接合部位，是中天山地块华力西中期岩浆活动的产物。主要岩石类型有辉石橄榄岩（斜方辉石橄榄岩、斜长二辉橄榄岩）、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等，主要造岩矿物为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、斜长石及黑云母。橄榄石均为贵橄榄石，其Fo值（78-85）位于含铜镍硫化物矿橄榄石的Fo值范围之内；辉石主要有顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、透辉石等；斜长石的环带构造较为发育；角闪石的FeO含量随着岩浆的演化逐渐增加。它们与造山带环境中的东疆型镁铁一超镁铁杂岩中的造岩矿物具有相同的特征。这些特征表明了白石泉地区的镁铁一超镁铁质岩体的原始岩浆为高镁的拉斑玄武质岩浆。     

南天山库勒湖蛇绿岩形成环境及构造意义——基性熔岩的地球化学证据

南天山库勒湖蛇绿岩具有两组不同地球化学类型的基性熔岩。第1组熔岩的∑REE=24×10-6~28·36×10-6,(La/Yb)N=0·35~0·37,Zr/Nb=39·91~95·12,Ta/Nb=0·07~0·09,εNd(t)=8·85~12·25,暗示其源区类似于MORB(但比后者更加亏损);同时,该组熔岩的LILE明显富集,HFSE(尤其Nb、Ta)强烈亏损,显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性。第2组熔岩的∑REE(56·38×10-6~101·29×10-6),(La/Yb)N值(0·96~1·36),不相容元素含量等介于E_MORB和OIB之间(更接近于E_MORB),并且Nb、Ta显示正异常;εNd(t)=8·39,Zr/Nb=9·74~10·94,Ta/Nb=0·06,与E_MORB相当,暗示其源区比第1组熔岩相对富集。综合分析两组基性熔岩的地球化学特征,认为它们的形成环境为弧后盆地,第1组熔岩为弧后盆地初始张开阶段受消减带流体沉积物影响的强烈亏损的残余地幔源区发生部分熔融作用的产物,第2组熔岩是由于弧后进一步的次级地幔对流驱动周围或深部相对富集的地幔向处于引张部位的弧后注入或上涌、发生部分熔融作用的产物。库勒湖弧后盆地型蛇绿岩的形成时代与古南天山洋的俯冲消减时代相当,它的形成很有可能与该洋盆晚末志留世—早泥盆世期间的俯冲消减作用(诱发弧后拉张)有关。     

北京房山岩体形成过程中的岩浆混合作用证据

北京房山侵入岩体主要由石英二长闪长岩单元和三种不同结构的花岗闪长岩单元组成,岩体中广泛分布的镁铁质微粒包体、富集暗色矿物的线状条带以及各岩相单元的非渐变接触关系等宏观特征,指示岩体的形成与岩浆混合作用有密切联系。122个斜长石成分剖面电子探针分析表明,它们众数成分为 An=29的更长石。但是,其成分变化范围极宽(An=14～56),晶体内不同部位的成分有很大差别,出现正常环带的 An 值较低(14～42),内环带的 An 值较高(24～56)的特殊情况,指示斜长石结晶环境的改变,暗示具有富钙基性岩浆的加入。从岩体边部到中心,斜长石 An 牌号逐渐降低,但相邻岩相单元之间有较大的重叠,表明不同岩石单元中的斜长石成分主要受控于岩浆成分的变化,与分离结晶作用无关。斜长石的韵律性环带、特别是内环带的发育则是岩浆混合作用机制的有力证据。基性岩浆的反复注入不仅改变寄主岩浆的成分,而且也控制了它的温度、定位机制和岩石的结构特征。因此,房山岩体的形成过程还包含了镁铁质岩浆多次注入的历史,并且从外到里基性岩浆的作用逐渐减弱。