大别山榴辉岩一片麻岩杂岩的成因

大别山榴辉岩由辉长岩、大陆拉斑玄武岩和少量泥灰质经高压变质作用形成。大别地块可划分出四个形成条件不同的榴辉岩区,它们代表一种构造－岩石组合体。片麻岩杂岩中各种高压变质岩类的发现证明它们与榴辉岩一起经历了原地高压变质过程。二者变质作用Ｐ－Ｔ参数的差异归因于抬升过程中退变质反应速度的不同。不同地区榴辉岩退变质组合及Ｐ－Ｔ条件与围岩的一致性表明,大别杂岩现今所展示的“递增”变质带是由榴辉岩相退变质作用形成的。高压榴辉岩－片麻岩杂岩的产生是印支期扬子与华北两个大陆板块碰撞的结果。     

秦岭祁连山昆仑山构造发展史与南北中国板块的拼合

按秦岭祁连山昆仑山发展演化，中国大陆的形成可总结为3阶段板块拼贴“焊合”模型即：中元古代至新元古代早期，原始秦昆洋俯冲—消减，塔里木—华北古陆（北中国板块）与华南洋域新生陆壳（南中国板块）拼贴增生，形成原始中国古陆；震旦纪至志留纪，原始中国古陆裂解，秦祁海洋扩张—俯冲—消减，阿拉善—华北板块（北中国板块）与塔里木、柴达木、华南组成的联合板块（南中国板块）缝合统一，形成古中国板块，泥盆纪至三叠纪早期，古特提斯洋俯冲—消减，藏滇板块（基梅里大陆一部分）与古中国板块碰撞拼贴，滨邻古特提斯洋的中国大陆西南缘（秦祁昆地区）全面皱起，造就中国大陆轮廓；中生代以来，板内超长期继承性汇聚和滨西太平洋边缘构造带、新特提斯—喜马拉雅构造叠加、改造，造就现令中国大陆构造、地势。     

合肥盆地磨墩水库石墨片岩变形变质分析及构造意义探讨

合肥盆地中南部肥西县磨墩水库南岸防虎山组侏罗系砾岩下发育一套石墨片岩系,两者之间呈断层接触.该石墨片岩不同于钻井揭示的合肥盆地石炭纪一二叠纪沉积岩,亦不同于河南固始县杨山煤系.经分析认为该石墨片岩应属于北淮阳佛子岭群岩系,原岩为炭质泥岩或炭质粉砂岩.石墨为有机成因,石墨化程度较低,但变形强烈,部分已糜棱岩—超糜棱岩,反映出俯冲—碰撞带变形变质特征.通过对白云母、石墨XRD衍射和电子探针测试分析,认为石墨片岩为绿片岩相,估算其变质温度为450～ 500℃,压力0.55 ～0.8GPa.根据显微构造特征和变形—变质条件推断,该石墨片岩为扬子板块北缘的沉积盖层(佛子岭群部分),在扬子板块与华北板块碰撞过程中受到强烈挤压,变形—变质成糜棱岩、石墨构造片岩.该变形带暗示了扬子板块向华北板块缝合带的位置,即石墨片岩出露区及其附近,部分被新生代沉积所覆盖.     

西藏南部印度-亚洲碰撞带岩石圈: 岩石学-地球化学约束

拟以岩石学和地球化学的研究为基础, 结合地球物理与构造地质学的研究成果, 从一个侧面探讨青藏高原岩石圈、特别是印度-亚洲主碰撞带岩石圈结构、组成及今后进一步的研究方向.印度-亚洲主碰撞带具有青藏高原最厚的地壳, 由初生地壳及再循环地壳两类不同性质的地壳构成; 青藏巨厚地壳是由于构造增厚及地幔物质注入(通过岩浆作用) 增厚两种机制形成的.碰撞以来藏南地壳加厚主要发生在约50~25Ma期间.青藏岩石圈地幔在地球化学和岩石学上是不均一的, 至少存在3种地球化学端元: (1) 新特提斯大洋岩石圈端元; (2) 印度陆下岩石圈端元; (3) 新特提斯闭合前青藏原有的岩石圈端元.在青藏高原还发现了一批壳幔深源岩石包体及高压-超高压矿物, 对于认识青藏深部有重要的意义.可以识别出青藏高原现今存在3种岩石圈结构类型: 第1种, 增厚的岩石圈(帕米尔型); 第2种, 减薄的岩石圈(冈底斯型); 第3种, 加厚-减薄-再加厚的岩石圈(羌塘型).这3类岩石圈是否在时间上具有先后顺序, 尚无明确的证据, 需要在今后加以注意.研究表明, 沿冈底斯带后碰撞钾质-超钾质火山活动, 可能与新特提斯洋俯冲板片在后碰撞阶段的断离及印度大陆岩石圈向青藏的持续俯冲作用有关, 但西段、中段与东段的动力学机制不相同.在青藏高原北部地区(羌塘、可可西里等地区), 后碰撞钾质-超钾质火山活动, 可能与波状外向扩展式的软流圈上隆引起的减压熔融有关.在高原北缘西昆仑、玉门等地区, 其形成机制可能为大规模走滑断层引起的减压熔融.青藏高原后碰撞火成活动具有明显而有规律的时空迁移.同碰撞的林子宗火山活动在65Ma左右始于冈底斯南部, 标志印度-亚洲大陆碰撞的开始.于45Ma左右火山活动向北迁移到羌塘-“三江”北段, 开始了后碰撞火山活动; 然后自内向外迁移, 即北向可可西里、南向冈底斯(在冈底斯内部又自西向东)、东向西秦岭迁移; 最后(6Ma以来), 再分别向高原的西北、东北、东南三隅迁移.结合已有地球物理资料, 一种可能的解释是它可能暗示由印度和亚洲大陆板块碰撞所诱发的深部物质(如中-下地壳、软流圈地幔物质) 流动.      

西秦岭关家沟组地层时代、物源及其构造响应

在西秦岭关家沟组贾昌沟砂板岩所夹的硅质岩层中发现晚石炭世和晚二叠世的古生物化石;在关家沟组砾岩中所采的花岗质和火山质砾石,利用氩-氩(40Ar/39Ar)法测年所获得的年龄为晚三叠世。对关家沟组物源及其古水流分析,其古水流方向230°~356°,其物源主要来自南东侧活动大陆边缘的碧口岛弧,且秦岭全面碰撞造山期为早中生代。由此,初步推测关家沟组形成时代可能与秦岭全面碰撞造山为同期——早中生代。     

秦岭大陆碰撞金成矿机制与金矿带时空定位

通过分析秦岭巨型金矿带内353处岩金矿床的时空分布特征发现,带内矿化强弱变化有序,由NE向SW依次分出小秦岭-熊耳山强矿化带、北秦岭弱矿化带、中秦岭强矿化带、南秦岭弱矿化带和松潘-甘孜强矿化带5个亚带。它们的成矿时代始于印支期,经燕山期,终于喜马拉雅早期。其中小秦岭-熊耳山亚带主成矿期为燕山晚期,中秦岭亚带主成矿期为燕山早期,松潘-甘孜亚带主成矿期为燕山晚期至喜马拉雅早期。金矿带时空定位在于控矿构造带的时空定位。空间上,控矿构造带包容金矿带或基本一致;时间上,金矿带与控矿构造带基本同步或滞后。金矿带时空变化原因在于控矿构造带的构造迁移,从控矿构造带的主断面向两侧迁移,迁移速率0．78～3．5km／Ma。金矿带及其控矿构造带的形成和迁移原因在于大陆碰撞。大陆碰撞及其俯冲带下插构造位的加深,依次形成变质岩及变质成矿热液-改造系列花岗岩及气液成矿流体-同熔系列花岗岩及超临界成矿流体。不同构造位的成矿流体特征不同,形成不同矿床成因类型。成矿流体上升形式和构造空间不同,形成不同的矿化类型。     

青藏高原大陆动力学研究若干进展

近10年来,"大陆构造与动力学实验室"在青藏高原大陆动力学研究,尤其在特提斯演化和青藏高原生长方面取得若干进展,包括(1)"青藏高原——造山的高原"理念的提出;(2)青藏高原特提斯体制和构造格架的再造;(3)新特提斯蛇绿岩中原位金刚石和深地幔矿物群的重大发现;(4)新特提斯洋盆俯冲新机制的揭示;(5)印度/亚洲碰撞的早期岩浆和喜马拉雅折返中的作用;(6)喜马拉雅三维碰撞造山机制和折返全过程的初步建立;(7)青藏高原东南缘物质逃逸的新机制——"弯曲与地壳解耦"的提出;(8)青藏高原俯冲型、碰撞型及陆内型片麻岩穹窿;(9)青藏高原东缘汶川强震的构造背景和强震机制;(10)青藏高原碰撞造山成矿模式;(11)印度/亚洲碰撞过程的数值模拟。综述和集成上述成果是为了与同行们交流磋商,进一步共同发展青藏高原大陆动力学理论,向国际地学前沿的冲刺。     

大别山碰撞造山带的地球动力学

大别山碰撞造山带的形成和其中超高压变质岩的形成折返具有统一的动力学过程。对大别山超高压变质岩形成 -折返的研究表明 ,大别山的超高压变质作用是冷大陆地壳被前导洋壳下拽而持续俯冲的结果。超高压变质岩的折返是多阶段的。第一阶段 (2 30～ 2 10Ma)在低地温梯度 (约10℃ /km)下发生同俯冲折返 ;第二阶段 (2 10～ 170Ma)的折返由深俯冲板片的断离引发 ,浮力开始起作用 ;第三阶段 (170～ 12 0Ma) ,以区域性岩浆活动、穹隆伸展构造活动和深剥蚀沉积为特征。从分析超高压变质岩的形成折返过程入手 ,以侏罗纪末作为时间参照点 ,以合肥盆地的侏罗系顶界作为当时的地理参照点 ,根据不同岩石单元中岩石的形成深度和碰撞造山中的位移状态 ,可把大别山碰撞造山带划分为原位系统、准原位系统、异位系统和热穹隆改造系统等结构单位。陆陆碰撞造山带形成的物理学前提是俯冲陆壳物质的低密度 ,而最终形成造山带的直接动力学过程则是深俯冲板片的断离及其引发的一系列近垂向运动的地质过程。     

西藏冈底斯中段桑桑花岗质岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成及其对岩石成因和构造演化的制约

以西藏冈底斯中段西侧桑桑花岗质岩体为对象,进行了系统的年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素组成研究,据此阐明了岩体成因,并探讨了其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年表明,桑桑花岗质岩体的成岩年龄为49~54 Ma。化学组成上,岩体具有亚碱、准铝、贫磷的特征(A/NKC1.10,P_2O_50.20%),属钙碱性I型花岗岩类。岩体富Cs、Rb、Ba、Th、U、K、Pb和轻稀土,贫Nb、Ta、P与Ti,表现出弧岩浆岩的地球化学特征。岩体的锆石εHf(t)值变化较大,散布于正值与负值之间(=-4.24~+5.49),指示其形成存在不同来源物质的贡献。综合分析表明,桑桑花岗质岩体起源于初生地壳的部分熔融,但在成岩过程中有古老地壳组分的参与。结合区域地质背景,笔者认为这一古老地壳组分最可能来自印亚碰撞过程中俯冲下插的印度地壳,由此说明印度-欧亚大陆碰撞的起始时间应早于54 Ma。     

河南省栾川县三道庄钼钨矿床地质和流体包裹体研究

河南省栾川县三道庄钼钨矿床是东秦岭钼矿带的5个超大型钼矿床之一,产于华北克拉通南缘,形成于燕山期碰撞造山体制的后碰撞构造环境.矿体定位于燕山期花岗斑岩与栾川群浅变质碎屑岩-碳酸盐建造的外接触带,矿石构造主要是浸染状和网脉状,广泛发育长英质脉、辉钼矿脉、石英.辉钼矿脉、石英-黄铁矿脉、碳酸盐-萤石脉等.围岩蚀变类型复杂,主要有矽卡岩化、钾化、硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化、萤石化以及黄铁矿化、辉钼矿化等硫化物化,矿石类型主要是矽卡岩型和角岩型,属于典型矽卡岩型钼钨矿床.成矿过程分为矽卡岩阶段(早)、石英-硫化物阶段(中)和石英-碳酸盐(晚)3个阶段.流体包裹体有CO_2-H_2O、H_2O-NaCl和含子晶包裹体等3种类型,早阶段主要发育CO_2-H_2O和含子晶包裹体,晚阶段只见H_2O-NaCl包裹体,中阶段发育3类包裹体;早、中、晚3个阶段流体包裹体均一温度分别为394～552℃、290～410℃和140～290℃,盐度分别为20.60 wt%～67.18 wt% NaCl.eqv、6.30 wt%～48.55 wt%NaCl.eqv和3.39 wt%～11.46wt% NaCl.eqv.早阶段流体具有高温、高盐度、富含CO_2的岩浆热液特征,晚阶段流体以低温、低盐度、贫CO_2为特征,中阶段流体沸腾作用强烈,是成矿物质快速沉淀的重要机制.成矿系统由静岩压力向静水压力体系转变,趋于开放.