南海北部阳江‒一统暗沙断裂带与新近纪岩浆活动

阳江?一统暗沙断裂带是南海北部珠江口盆地极其重要的中?新生代构造带和转换带.基于钻井资料和大范围、高密度的二维、三维地震资料,本文初步揭示阳江?一统暗沙断裂带走向为NW-NWW向、宽约30 km,沿着断裂走向从陆架至洋陆边界断裂带可分为北?中?南三段,断裂在新生代选择性活化,具有多重走滑断裂叠合和基底岩浆底辟强烈等特点...     

论兰坪盆地白秧坪铜(钴)矿床成因的氦氩同位素证据

对兰坪盆地白秧坪铜钴矿床围岩及流体包裹体的研究揭示,蚀变围岩中存在锂元素的高浓集异常,相对于上地壳值(20×10-6)平均富集系数为14.55;在成矿早阶段(主成矿阶段)的流体包裹体中,Li+的含量占阳离子总量的20%以上;在假定锂的丰度同地壳一致的前提下,前人依据白秧坪铜钴矿床矿物流体包裹体中He和Ar同位素值,得出成矿流体中有幔源氦加入的结论。但由于核反应6Li(n,α)3He的存在,其3He/4He值异常于正常地壳值的原因是由于矿区存在锂的元素高浓集。故笔者认为,尚无确切证据推断白秧坪铜钴矿床成矿流体中及成矿过程中有幔源氦的参与。     

橄榄岩-熔体的相互作用:岩石圈地幔组成转变的重要方式

橄榄岩-熔体/岩浆的相互作用常被用来解释蛇绿岩套橄榄岩、造山带橄榄岩、超镁铁质侵入杂岩体、地幔橄榄岩捕虏体中某些具有不平衡结构和矿物组成的岩石的形成过程。橄榄岩-熔体的反应主要有两种方式,即消耗橄榄石(和单斜辉石)生成斜方辉石或消耗斜方辉石生成橄榄石(和单斜辉石)。反应的结果不仅造成矿物百分含量的变化,而且造成矿物组成的变化;后者更重要但未引起足够的重视。华北东部中生代玄武质岩石中具有环带状结构的橄榄石和辉石捕虏晶,特别是具有环带状结构的地幔橄榄岩捕虏体的发现,暗示这种橄榄岩-熔体的相互作用在华北东南部中生代岩石圈地幔中很可能普遍存在,为岩石圈地幔组成转变和快速富集的重要方式。这是全球首例由橄榄岩-熔体相互反应造成的岩石圈地幔大规模的组成变化。反应熔体来源途径主要有地壳来源和软流圈地幔来源。来源不同的熔体与橄榄岩的反应造成的组成变化完全不同。     

精确测量的地幔体波走时及地幔非均匀性的强度

用波形相关法精确地测定了在世界各地发生的87个6级以上地震的P波, PP波和Pdiff波的503个走时数据。记录这些地震波形的是新建于西太平洋地区的海洋半球地震观测网。我们利用这些高精度的走时数据研究了地幔体波的走时残差的范围及地幔非均匀性的强度。结果表明,P波、PP波和Pdiff波的走时残差最大分别为9 s ,11 s和15 s ,这为地幔层析成像反演中应该使用的体波走时残差数据的范围提供了重要信息。超出这一范围的走时残差数据不应该用于反演中,以免歪曲成像结果。我们发现,当震中距小于40°时,P波走时残差的范围为-6到+9 s。而对于40°到99°之间的震中距,P波走时残差的范围为-3到+5s。由于震中距越大,P波穿透地幔越深,我们这一结果提供了直接和确凿的证据,表明上地幔和地幔转换带中的横向非均匀性的强度要远胜于下地幔。我们精确测量的Pdiff波的走时数据表明,在地幔底部存在显著的低速异常,可能与地幔热柱或者超级地幔柱有关。我们使用了一个最新的三维全球层析成像模型来解释这些体波走时数据的空间变化。     

Mantle flow beneath the Asian continent and its force to the crust

Introduction In order to understand the formation of the geological structure and its evolution of the Asian continent, it is needed to investigate the driving forces from the around continents and oceans and from its underlying mantle as well. The super parallel computer has been used to simulate the geodynamical processes in the lithosphere and mantle for a long time in many international works (Bird, 1995; Tackley, 1995). We also calculated the patterns of the global mantle convection on o…     

Lithospheric structure of the Southwest South China Sea: implications for rifting and extension

ABSTRACT

The South China Sea (SCS) is an excellent site for studying the process of conjugate margin rifting, and the origin and evolution of oceanic basins. Compared with the well-defined northern margin of the SCS, the western and southern segments of the SCS margin have not been researched in significant detail. To investigate the regional structure of the southwestern SCS, a gravity model is constructed, along with the lithospheric thermal structure along a wide-angle seismic profile. The profile extends across the conjugate margins of the Southwest Sub-Basin (SWSB) of the SCS and is based on the latest multiple geophysical measurements (including heat flow and thermo-physical parameters). The results show that the average thicknesses of the crust and thermal lithosphere along the profile are about 15 km and 57 km, respectively. The overall amount of extension of continental crust and lithosphere is more than 200 km. Thermal structure of the lithosphere shows that the continental margins are in a warm thermal state. The southwest SCS is characterized by ultra-wide, thinned continental crust and lithosphere, high Moho heat flow, early syn-rift faulted basins, undeformed late syn-rifting, and high seismic velocities in the lower crust. These various pieces of evidence suggest that the break-up of the mantle lithosphere occurred before that of the continental crust favouring a depth-dependent extension of the southwestern SCS margin.     

塔里木陆块周缘岩浆Cu-Ni-Co硫化物矿床形成的探讨

因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的发现,曾经提出蛇绿岩形成铜镍钴硫化物矿床的观点,而后出现了洋壳削减闭合陆-陆碰撞后新生陆壳裂陷槽环境形成铜镍钴矿的主流认识;进入21世纪后,随着塔里木早二叠世大火成岩省的提出,开始将东天山和新疆北山的岩浆铜镍钴硫化物矿床与塔里木大火成岩省的形成关联起来,并认为是地幔柱作用的结果。但随着研究的深入,由于含铜镍钴镁铁-超镁铁岩地球化学具有典型的岛弧特征,又将东天山铜镍钴矿床的形成与俯冲削减的板片再次联系了起来,导致岩浆型铜镍钴硫化物矿床形成背景还存在较大争议。我们认为岩石微量元素显示岛弧信息,是俯冲交代及地壳混染引起的地球化学屏蔽效应;铬尖晶石成分及所反映的氧逸度环境指示为张性环境,而非岛弧。塔里木陆块周缘3期岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿代表了中国最重要的3期成镍事件,实际反映了塔里木陆块在全球大陆聚散演化中与超大陆之间关键的聚散事件:(1)新元古代金川Cu-Ni-PGE矿成矿代表了由于地幔柱作用以塔里木、扬子和西澳大利亚陆块之间的裂解为起点的罗迪尼亚超大陆裂解事件,直至早古生代形成原特提斯洋-古亚洲洋;(2)早古生代末夏日哈木Ni-Co矿则是代表冈瓦纳大陆南部裂解从而形成古特提斯洋的标志性事件;(3)晚古生代早二叠世坡一Cu-Ni矿应是地幔柱作用潘吉亚超大陆生长大火成岩省的深成相组成。本文系统总结了3个矿床的成矿特征,并对比了3个矿床的区别。尽管坡一在3个矿床中有基性程度最高的母岩浆,但坡一相对于夏日哈木、金川显示出低的地壳混染程度,特别是地壳硫混染程度,这可能是坡一成矿相对差的主要原因。此外坡一不仅地壳混染程度低,且其混染了较多的钙质,抑制了硫化物饱和。     

吉林蛟河上地幔岩碎块内熔融微区矿物学及其地质意义

吉林蛟河地幔岩碎块是被碱性橄榄玄武岩岩浆喷发携带至地壳浅部或地表的。碱性橄榄玄武岩中地幔岩碎块含量40%~55%,局部达60%以上;碎块大小不等,一般直径以5~10 cm居多,大者达20~35 cm,故定名为地幔岩集块熔岩(岩流)。地幔岩碎块以尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石斜辉橄榄岩碎块为主,纯橄榄岩次之,未发现石榴石橄榄岩;胶结物为碱性橄榄玄武岩岩浆。本次研究发现地幔岩内存在丰富的、不同成分和形态的熔融微区。熔融微区类型以其形状可分为滴状、扇状、球状、不规则状、短脉状和环边状,以其特征新生矿物分为OL型、K型、Na+Chl型、PL型、OL+SP型、C+SP型和SP+Chl+Ser型。熔融微区结构为玻基间隐结构或放射状结构;矿物呈骸晶状、中空为玻璃质;残余玻璃脱玻化,产生少量针状和不透明黑色雏晶。熔融微区的形状、结构、物质组成及矿物结晶等特征具有标型性,表征这些熔融体是在上地幔深度保存的幔源岩熔融交代的产物,幔源结晶岩是固相残留。该幔源岩经历强火山喷发使其发生爆炸的地质事件,导致K、Na、Al、Ca易熔组分和H₂O、CO₂等挥发分开始熔融和气体释放,营造快速固化结晶和淬火的环境。这些少量的熔融物择优占据矿物间隙、裂隙、位错或晶体缺陷处汇聚并熔融交代相邻矿物,不断扩展空间,遂形成滴状等特征形状的“微区”。由于熔融程度不同,产生的熔融物的化学成分和结晶程度也有差异,所代表的初始岩浆性质也不一样,可以是超基性或碱性橄榄玄武质,抑或碧玄岩质岩浆。从检测出的这些信息证实,蛟河地幔岩是被不一致熔融抽取后的地幔残留,即岩石圈地幔。     

云南会泽地区玄武粗安岩年代学、地球化学及构造演化

滇东北会泽地区发现峨眉山玄武岩中沿NNE向发育的玄武粗安岩,通过详细的野外地质调查、镜下岩相学分析、锆石U-Pb定年以及岩石地球化学测试等方法,研究了该玄武粗安岩形成年龄,地球化学特征及其指示的构造演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学确定玄武粗安岩形成的加权年龄为(251.6±4.2)Ma(MSWD=0.20),蚀变年龄分别为(143.5±1.9)Ma和(150.5±2.4)Ma。岩石地球化学主量、稀土和微量元素测试表明,玄武粗安岩的SiO_2含量在52.09%～54.10%,属于中基性火山岩;Mg~#介于19.88～40.86,在TAS图解上整体显示为碱性玄武岩粗安岩系列;稀土元素和微量元素特征显示出会泽玄武粗安岩来自交代的富集地幔源区,岩浆演化过程中发生了一定的单斜辉石、斜长石和磁铁矿的分离结晶作用。会泽玄武粗安岩是峨眉山玄武岩的一部分,推断其为峨眉山地幔柱活动消亡期的产物。     

塔里木板块西南缘钾质煌斑岩地球化学及源区特征

塔里木板块西南缘克里阳山区的钾质煌斑岩呈脉状产于前寒武纪埃连卡特群变质沉积岩中,其主要岩石类型有:金云母透辉石煌斑岩、假白榴石透辉石煌斑岩和含球粒透辉石煌斑岩。所有岩石具有低的SiO2(41.31%～44.84%)、TiO2(0.75%～0.86%)和高的MgO(7.30%～11.33%)和K2O(4.01%～6.01%)含量,K2O/Na2O比值介于2.77～12.49之间。同时,它们具有富集大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba、Th、U、K)和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti)的特征,并且具有高的Sr同位素比值、相似的高度分异的REE配分模式。这些岩石的母岩浆来自于金云母角闪石石榴子石二辉橄榄岩的富集地幔,是该富集地幔部分熔融约5%～10%的产物,岩浆在上升侵位过程中受到地壳物质的混染较弱。富集地幔是俯冲的板块释放的富含钾质流体交代的结果。