亏损上地幔中的富钾熔体和碳酸盐交代作用:来自CCSD预先导孔橄榄岩的地球化学证据

中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP1) 打在苏鲁超高压变质带芝麻坊超镁铁岩体上,钻孔穿透超镁铁岩体115m.超镁铁岩体由二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和少量单辉橄榄岩和纯橄岩组成,与上下围岩接触的橄榄岩被强烈蛇纹石化.多数橄榄岩含有石榴石或其假象,普遍含有金云母和菱镁矿,少量样品中有钛斜硅镁石.在化学成分上,橄榄岩的Mg#指数变化于90.392.6之间,MgO含量(36.61%49.15%,平均45.17%) 与Na2O (0.01%0.25%)、Al2O3 (0.07%3.71%,多数 < 2.0%,平均1.46%)和CaO (0.12%2.53%,一个高达3.30%,平均1.00%) 呈负相关关系.与主量易熔元素相对亏损的特点相反,橄榄岩中显示了稀土元素富集、分馏和配分曲线显示近于平行和相似的特点,(La/Lu) N比值为3.1833.05;此外,多数样品具有高Ba (最高比原始地幔高100多倍) 含量,在蛛网图上显示Rb、Nb、Ta、Zr、Hf和Sr的负异常,Ti/Eu比值均低于1300.岩相学特征和难熔主量元素与不相容元素之间的无相关性表明橄榄岩至少受到了形成金云母和菱镁矿的2次交代作用.富含金云母的橄榄岩(例如C25-143-61,C32-149-71) 具有富钾趋势,并且显示K2O与Rb、Ba和Th等大离子亲石元素的正相关关系,未见K2O和稀土元素、Sr和Ca之间的相关关系.这些特征表明橄榄岩被含水、硅铝质碱性熔体交代,之后又被高Ba低Rb和高场强元素的镁质(菱镁矿) 碳酸岩熔体交代,并且强烈地改变了Ba的丰度和显示了特定地幔碳酸盐的稀土元素配分型式.全岩具有不均一的高放射性Sr (87Sr/86Sr=0.70840.7201)和低放射性Nd (εNd (t) =-1.14-8.55) 组成,结合已有的氧同位素研究资料,表明预先导孔PP1中的橄榄岩所代表的地幔可能在早期就遭受了来自深部的介质的交代作用.      

环渤海地区的地震层析成像与地壳上地幔结构

利用环渤海地区的天然地震P波到时资料,采用纬度和经度方向分别为05°×06°的网格划分,反演了该地区地壳上地幔的三维P波速度结构.初步结果表明,环渤海地区地壳上地幔的速度结构具有明显的横向不均匀性：京津唐地区地壳中上部的速度异常反映了浅表层的地质构造特征,造山带和隆起区对应于高速异常,坳陷区和沉积盆地对应于低速异常;地壳下部出现大规模的低速异常与华北地区广泛存在的高导层相对应,估计与壳内的滑脱层和局部熔融、岩浆活动有关;莫霍面附近的速度异常反映了地壳厚度的变化及壳幔边界附近热状态的差异;上地幔顶部大范围的低速异常可能是上地幔软流层热物质大规模上涌所致.     

华北东部盆山耦合与内生成矿作用

盆-山耦合关系是当今地学研究的前沿课题。但是,在几何学上,成对盆山耦合论述较多。而华北东部裂陷盆地则西与太行造山带、北与燕山造山带、东与胶辽山地、南与大别造山带均构成盆-山耦合,即中心裂陷盆地与外围各造山带均为耦合关系。研究表明:中心裂陷与华北地幔亚热柱的形成密切相关,由于地幔亚热柱强烈上隆,在岩石圈底部受阻,使华北东部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离的地幔岩在盆地外围形成一系列次级隆起(太行、燕山、胶辽、大别造山带),即地幔热柱多级演化的第三级单元———幔枝构造。各幔枝构造(造山带)间具有明显的可比性,并共同与中心裂陷盆地构成盆-山耦合关系。与此同时,随地幔热柱-亚热柱-幔枝构造向上迁移的成矿元素,亦以气态-气液混合态-含矿流体的形式向上迁移,并最终在幔枝构造的有利聚集部位成矿,形成张宣、冀东、辽东、胶东、鲁西、小秦岭、阜平等幔枝构造成矿集中区。     

雅鲁藏布大峡谷地质成因

文中总结了雅鲁藏布大峡谷科学探险考察中获得投奔 石学和构造地质学认识与区域上已经取得的多学科成果,论述了牙鲁藏布大峡谷得以形成的根本原因是该地区深部存在着地幔上涌体,雅鲁藏布大峡谷和大另弯的形成是地幔上涌体作用于岩石圈和地表的效应。地幔上涌体的确认揭开了该地区的特有的生物学,气候特征等方面的奥秘,雅鲁藏布大峡谷及其周缘地区是大陆动力学研究,壳－幔动力学,地球系统中各圈层间耦合作用及大陆块体运动学研     

青藏高原多向碰撞─揳入隆升地球动力学模式

论证了青藏高原形成与隆升过程中的变形构造格局。岩石圈结构、青藏高原隆升与周边前陆沉积盆地耦合关系、高原隆升的地球动力学模式等。提出青藏高原碰撞-隆升过程中,高原边缘以走滑-挤压构造为主,高原内部以伸展构造为主;高原隆升过程中,岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过青藏高原及周边岩石圈结构及隆升过程变形作用时-空耦合关系的对比研究,建立起青藏高原隆升机制的多向碰撞-入隆升地球动力学模式。     

库鲁克塔格基性岩墙群K—Ar等时年龄测定及其有关问题讨论

新疆库鲁克塔格基性岩墙群的四个样品的Ｋ－Ａｒ表观年龄为４５５－６７３Ｍａ,等时年龄为２８７±１３Ｍａ。这一年龄与近几年报道的沿天山构造带的早二叠世火山岩年龄一致。氩初始值为５０８,在Ｐ型岩浆范围内,结合稀土、微量元素特征,认为岩墙群与地幔热柱有成因联系。     

Generation of rhyolite magmas by melting of subducting sediments in Shodo-Shima island, Southwest Japan, and its bearing on the origin of high-Mg andesites

Abstract Geochemical characteristics of rhyolites from the Miocene Setouchi volcanic belt in the Southwest Japan arc were examined. The following observations may be best explained by the derivation of rhyolite magmas by melting of subducting sediments as follows. (i) Sr-Nd-Pb isotope compositions of Setouchi rhyolites are close to those of the local trench-fill sediments; (ii) major element compositions of rhyolites are identical to those of experimentally produced sediment melts; and (iii) concentrations of incompatible elements in rhyolites are consistent with partial melting of the local trench-fill sediments in the presence of residual garnet. Furthermore, trace element and isotope signatures of Setouchi high-Mg andesites can be also rationalized by interaction of such rhyolitic sediment melts with overlying mantle peridotites.     

INDEPTH 与 INDEPTH-MT 项目简介

摘　 要　 介绍了 “国际喜马拉雅和西藏高原深剖面及综合研究” （简称 INDEPTH） 项目概况、 科学目标和已取得的主要科学成果。着重阐述了作为该项目组成部分的由中国地质大学 （北 京）、美国华盛顿大学 （西雅图）、加拿大地质调查局合作进行的 “国际喜马拉雅和西藏高原 深剖面探测的大地电磁研究” （简称 INDEPTH-MT） 的任务、科学目标和主要成果以及采用 的仪器设备、野外数据采集的方法和技术以及数据处理与反演方法所具有的特色和先进性。     

Newly discovered Late Cretaceous adakites in South Fujian Province: Implications for the late Mesozoic tectonic evolution of Southeast China

The Yongchun pluton is a Late Cretaceous adakitic intrusion in South Fujian Province, Southeast China, with associated metal mineralization. An understanding of the Yongchun pluton is helpful in tectono‐magmatic evolutionary processes, and is important in explaining the origin of related porphyry‐type deposits. Zircons from three samples of the pluton were analyzed by laser ablation–inductively coupled plasma–mass spectrometry (LA–ICP–MS), yielding U–Pb ages of 99.50 ±0.87 Ma, 97.74 ±0.59 Ma, and 99.65 ±0.92 Ma. These ages are similar to those of the Sifang, Luoboling, and Sukeng plutons, all of which are related to Cu–Pb–Zn–Mo mineralization within the study area. The Yongchun pluton comprises high‐potassium, calc‐alkaline, metaluminous rocks, with average A/CNK values of 0.91, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of 0.705 51 to 0.706 83, εNd(t) values of ?4.63 to ?5.90, and two‐stage Nd model (T_2DM) ages of 1.49–1.39 Ga, indicating the magmas were generated by partial melting of Mesoproterozoic continental crust mixed with mantle‐derived magmas. The pluton has geochemical characteristics typical of adakites, such as a high Sr content (average 553 ppm), and low Y (average 15.2 ppm) and Yb (average 1.61 ppm) contents, indicating that the parental magma was formed under high‐pressure conditions. The magmatism was associated with thickening of the lower crust during a change in subduction angle and convergence rate of the paleo‐Pacific Plate at 100 Ma. The compression was limited to South Fujian Province.     

四川华蓥偏岩子晚二叠世玄武岩地球化学特征及其与峨眉山大火成岩省的成因关系

四川华蓥偏岩子地区位于四川盆地中东部,新发现的晚二叠世玄武岩介于茅口组(下伏)和龙潭组(上覆)之间,可与峨眉山玄武岩进行对比.矿物学和地球化学研究表明,偏岩子玄武岩属于高钛亲碱性系列,具有OIB型的稀土元素和微量元素配分模式.偏岩子玄武岩基本未遭受地壳混染,单斜辉石的结晶温度为1405～1439℃,指示源区存在异常高温...