大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在~(206)Pb/~(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边~(176)Hf/~(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

秦岭造山带光头山岩体群黑云母地球化学特征及成岩意义

针对南秦岭光头山岩体群的岩相学和黑云母地球化学分析,进而对秦岭造山带晚三叠世花岗岩形成的温度、压力和氧逸度等物理化学条件进行专门的研究。其中岩相学观察表明,光头山岩体群主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成。电子探针分析结果表明黑云母二长岗岩中的黑云母是铁质黑云母,花岗闪长岩中的黑云母是镁质黑云母,所测黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)比值变化范围较小,表明其未受到后期改造,为原生黑云母,可以用来估算岩体的成岩物理化学条件。根据黑云母地球化学成分计算的成岩温度为(645~710)℃,压力为(126~309)MPa,logfo2为-12~-15,岩体侵位于中上地壳层次(约8.6km)。黑云母地球化学分析还表明,光头山岩体群主要为过铝质-造山带钙碱性花岗岩,岩浆以壳源为主兼具壳幔混源的特征。     

The Yanshanian Orogeny and Two Kinds of Yanshanides in Eastern-Central China

The Tan-Lu Fault was once a transform fault in the Paleotethys, west of which was the Qinling-Dabie Ocean separating the Yangtze Craton from the North China Craton, and east of which was the Su-Lu Ocean separating the Su-Wan Block from the Jiao-Liao Craton. The Qinling-Dabie Ocean closed in the Indosinian orogeny, which created the China-Southeast Asia Subcontinent, with the Tan-Lu Fault becoming a marginal shear zone along the newly-formed amalgamated subcontinent. The Su-Lu Ocean subducted partly in the Indosinian.orogeny, but not closed. In the Jurassic and Early Cretaceous, the Su-Wan Block drifted northwards with subduction of the Su-Lu Ocean and moved westwards to converge the subcontinent by sinistral sheafing of the ENE-striking fractures. The Su-Lu Ocean finally closed and the Su-Wan Block collided with the Jiao-Liao Craton in the Early Cretaceous, which constituted a part of the magnificent interplate Yanshanides. The interplate orogeny rejuvenated the fossil sutures and deep fractures, as well as the Indosinian orogen, and the intraplate （intracontinental） Yanshanian orogeny occurred in the subcontinent. The East Asia Yanshanides, consisting of the interplate orogens in the outer side and the intraplate orogens in the inner side, collapsed quickly in the latest Early Cretaceous and Late Cretaceous. The eastern China area entered a tensile period from the Eogene, and the tectonic differentiation between the central and eastern China areas since the Jurassic was further strengthened.     

Lower crustal melting and the role of open-system processes in the genesis of syn-orogenic quartz diorite–granite–leucogranite associations: constraints from Sr–Nd–O isotopes from the Bandombaai Complex, Namibia

The Bandombaai Complex (southern Kaoko Belt, Namibia) consists of three main intrusive rock types including metaluminous hornblende- and sphene-bearing quartz diorites, allanite-bearing granodiorites and granites, and peraluminous garnet- and muscovite-bearing leucogranites. Intrusion of the quartz diorites is constrained by a U–Pb zircon age of 540±3 Ma.

Quartz diorites, granodiorites and granites display heterogeneous initial Nd- and O isotope compositions (_{Nd (540 Ma)}=−6.3 to −19.8; δ¹⁸O=9.0–11.6‰) but rather low and uniform initial Sr isotope compositions (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_initial=0.70794–0.70982). Two leucogranites and one aplite have higher initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios (0.70828–0.71559), but similar initial _Nd (−11.9 to −15.8) and oxygen isotope values (10.5–12.9‰). The geochemical and isotopic characteristics of the Bandombaai Complex are distinct from other granitoids of the Kaoko Belt and the Central Zone of the Damara orogen. Our study suggests that the quartz diorites of the Bandombaai Complex are generated by melting of heterogeneous mafic lower crust. Based on a comparison with results from amphibolite-dehydration melting experiments, a lower crustal garnet- and amphibole-bearing metabasalt, probably enriched in K₂O, is a likely source rock for the quartz diorites. The granodiorites/granites show low Rb/Sr (<0.6) ratios and are probably generated by partial melting of meta-igneous (intermediate) lower crustal sources by amphibole-dehydration melting. Most of the leucogranites display higher Rb/Sr ratios (>1) and are most likely generated by biotite-dehydration melting of heterogeneous felsic lower crust. All segments of the lower crust underwent partial melting during the Pan-African orogeny at a time (540 Ma) when the middle crust of the central Damara orogen also underwent high T, medium P regional metamorphism and melting. Geochemical and isotope data from the Bandombaai Complex suggest that the Pan-African orogeny in this part of the orogen was not a major crust-forming episode. Instead, even the most primitive rock types of the region, the quartz diorites, represent recycled lower crustal material.     

答“对秦岭奥长环斑花岗岩质疑”

环斑花岗岩是一种特殊结构的花岗岩类，并且多数产在元古宙克拉通中。笔者曾报道了在秦岭造山带中发育有印支期具有环斑结构的花岗质岩石。“对秦岭奥长环斑花岗岩质疑”一文认为它们不是环斑花岗岩，并引用Ramo的图表来说明自己的观点。本文将从以下几方面进行讨论：秦岭环斑花岗岩的研究历史；环斑花岗岩的定义；世界上环斑花岗岩的成因类型；秦岭环斑花岗岩的副矿物及铁镁含量和环斑钾长石特征；秦岭环斑花岗岩与基性岩共存等。本文还论证了秦岭环斑花岗岩不同于元古宙非造山环斑花岗岩，而是一种造山型的环斑花岗岩，其形成于后造山环境，是挤压（造山）向拉张（稳定）转折时期的产物。最后对研究秦岭环斑花岗岩的几个理论问题进行了探讨。     

中国东北地区的构造格局与演化:从500Ma到180Ma

中国东北变质基底为由含矽线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩、石墨大理岩和各种长英质片麻岩组成的孔兹岩系。采自额尔古纳、兴安、佳木斯和兴凯地块的矽线石榴片麻岩样品的锆石U-Pb测年均指示高级变质发生在500Ma左右。来自松辽地块古生代沉积物碎屑锆石的证据也表明约500Ma构造岩浆事件的存在。跨越整个中国东北不同地块的泛非期高级变质岩形成了超过1 300km北西向展布的晚泛非期"中国东北孔兹岩带",以顺时针p/T轨迹的孔兹岩带与同期岩浆杂岩共同构成了一巨型的约500Ma前后的造山带,笔者这里命名为"中国东北早古生代造山带"。这证明了中国东北各地块在500Ma之前已经拼合,并与西伯利亚克拉通具有构造亲缘性,曾是晚泛非期(500 Ma)西伯利亚南缘Sayang-Baikal造山带的组成部分。450Ma之后,已经拼合的中国东北地块群从西伯利亚裂解,向南朝现今的中国东北漂移;230Ma前后,东北地块群沿索伦—西拉沐伦—长春缝合带与华北板块碰撞;210～180 Ma,由于太平洋板块的俯冲导致佳木斯地块与西部松辽地块最终拼贴,沿佳木斯—兴凯地块西缘和南缘形成一弧形高压带(包括佳木斯—兴凯地块西缘黑龙江蓝片岩带和佳木斯—兴凯地块南缘长春—延吉带),这里简称"吉林—黑龙江高压变质带",之后东北地区进入了环太平洋构造域演化阶段并持续至今。     

华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的岩石圈演化及金、钼成矿规律探讨

通过对华北克拉通南缘大量的岩浆岩和矿床研究表明,矿床的形成与燕山期岩浆岩具有非常密切的关系,豫西矿集区是华北克拉通南缘岩石圈剧烈演化的结果。岩石圈的这种剧烈演化是在两件重大地质事件的共同作用下进行的:一方面,扬子板块与华北板块在印支期拼合,并发生了广泛的陆-陆碰撞造山活动,此后,克拉通边缘转入了后造山演化阶段;另一方面,燕山晚期的J-K之交,太平洋板块向欧亚板块俯冲,导致地幔大规模活动。中国东部大规模的地壳减薄和壳幔作用,使本来就处于造山后演化阶段的华北陆块南缘发生了广泛的岩浆活动。正因为这两大地质作用叠加效应,区域岩浆演化剧烈而复杂,大批重融花岗岩的地球化学特征往往既显示造山带的特点,又具有大规模壳幔作用的特征。这两大地质作用为豫西矿集区的形成提供了良好的成矿地质背景,大量的研究表明,各种矿床与燕山期岩浆岩在形成时间上高度吻合,空间上密切相关,同位素指标极为相近,显示它们在成因上的密切关系。岩浆一方面作为深部赋矿流体的上升通道,另一方面提供持续的高温环境,保证了元素迁移和成矿作用的进行。因此,华北克拉通南缘后大陆碰撞背景下的壳幔演化、大规模岩浆活动是豫西矿集区形成的决定性因素。     

喜马拉雅造山带中段北坡构造地貌初步研究

研究区位于喜马拉雅造山带中段北坡, 构造地貌丰富、典型.本文在野外调查的基础上, 将区内构造地貌分为断裂构造地貌、花岗岩构造地貌、夷平面构造地貌、冰川构造地貌、水系及阶地构造地貌和土林构造地貌等类型, 并对这些构造地貌特征进行初步分析描述, 为喜马拉雅造山带的构造隆升研究提供了地表构造地貌上的有力信息.      

江南造山带西南段梵净山地区镁铁质-超镁铁质岩:形成时代、地球化学特征与构造环境

梵净山地区位于江南造山带的西南缘,这里新元古代的镁铁质-超镁铁质岩浆岩广泛发育,岩性包括枕状熔岩、超镁铁质-镁铁质岩床群以及浅成侵入的辉长岩,成分属拉斑玄武岩系列。其中枕状熔岩以富集轻稀土元素和Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,低的εNd(t)值为特征,明显不同于洋脊玄武岩,推测其成因可能与富集型地幔的部分熔融有关,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境。超镁铁质-镁铁质岩床群主要由辉绿岩和碳酸辉橄岩组成,其中超镁铁质岩床群中出现大量的原生碳酸盐矿物,指示它们形成于拉张(甚至裂谷)的构造环境。辉长岩可能是区内最晚形成的岩浆岩,其SHRIMP锆石U-Pb年龄为821±4Ma。由枕状熔岩经超镁铁质-镁铁质岩床群到辉长岩,高场强元素Nb和Ta的亏损程度减弱、轻稀土元素的富集程度降低、εNd(t)值由负值变为正值,指示随时间的由早到晚,来自亏损地幔的物质不断增加。推测梵净山地区新元古代岩浆作用的顺序大致为:枕状熔岩(～840Ma)→白云母花岗岩(～838Ma)→碳酸超镁铁质岩床群→镁铁质岩床群→辉长岩(～821Ma),构造环境由俯冲-碰撞到拉张-裂谷。