玄武岩浆起源和演化的一些基本概念以及对中国东部中-新生代基性火山岩成因的新思路

以全球大地构造为背景讨论了玄武岩浆起源和演化的一些基本概念.这些概念的正确理解有助于合理解释各种环境中火成岩的形成机制,也有助于依据野外岩石组合来判别古构造环境.在此基础上结合已有资料和观察,对中国东部中生代岩石圈减薄及中-新生代基性火山岩成因提出了一些新解释.这些解释与地质观察相吻合,且符合基本的物理学原理.虽然中国东部基性火山活动可称为"板内"火山活动,但它实际上是板块构造的特殊产物.中国东部中生代岩石圈减薄是其下部被改造为软流层的缘故.这种改造是加水"软化"所致.水则源于中国东部地幔过渡带(410～660 km)内古太平洋(或其前身)俯冲板块脱水作用.其将岩石圈底部改造为软流层的过程,实际上就是岩石圈减薄的过程.因为软流层是地幔对流的重要部分,而大陆岩石圈则不直接参与地幔对流.中生代玄武岩具有εNd＜0的特征,说明其源于新近改造而成的软流层,亦即原古老岩石圈之底部.中国大陆北北东-南南西向的海拔梯度突变界线与东-西部重力异常,陆壳厚度变化,以及地幔地震波速变化梯度吻合.因此可将北北东-南南西向梯度线称为"东-西梯度界".该界东-西海拔高差(西部高原与东部丘陵平原),陆壳厚度差异(西部厚而东部薄)和100～150 km的深度范围地幔地震波速差异(西部快而东部慢),均受控于上地幔重力均衡原理.这表明西部高原岩石圈厚度＞150～200 km,而东部丘陵平原岩石圈厚度＜80km."遥远"的西太平洋俯冲带具有自然的地幔楔吸引作用.此吸引作用可引起中国东部"新生"软流层东流.软流层东流必将引起西部高原底部软流层的东向补给(流动).这一过程必然导致东移软流层的减压,即从西部的深源(岩石圈深度＞150～200 km处)到东部的浅源(岩石圈深度～80km处).东移软流层的减压分熔可合理解释具有软流圈地球化学特征(εNd＞0)的新生代中国东部基性火山活动及玄武岩的成因.这些对中国东部中-新生代地质过程的解释,将为更加细致的,以岩石学和地球化学为主的讨论所验证.     

秦岭造山带基本组成与结构及其构造演化

秦岭造山带主要由三大套构造岩石地层单元组成，经历了三个主要演化阶段：1．前寒武纪古老基底形成演化阶段，2．主造山期（Pt3—T2）板块构造演化阶段，3．中新生代陆内构造演化阶段。在早中元古代以扩张构造体制占主导，形成裂谷与小洋盆兼杂并存的基本构造格局，经10—8亿年晋宁期从扩张垂向加积增生构造体制为主向以侧向增生为主的板块构造体制的过渡，于晚元古代中晚期开始进入板块构造演化阶段。在晚古生代早期由于东古特提斯洋的形成，扬子板块北缘沿秦岭南部扩张打开，形成华北板块、扬子板块及其间的秦岭微板块，沿商丹和勉略二缝合带自南向北俯冲消减碰撞，于中三叠世最后全面陆陆碰撞造山，而后又发生了强烈陆内造山作用，终成今日之秦岭山脉面貌。现今的秦岭造山带岩石圈结构是一正在调整演化中的具流变学分层的“立交桥式”三维结构，上部地壳呈多层逆冲推覆迭置的不对称扇形几何学模式，岩石圈中部则是成水平状流变层，而深部地幔则是最新调整的近南北向的地球物理异常状态与结构，形成从下到上构造方向近乎正交的圈层非耦合关系。     

＂全球构造理论＂活动主题设计

对于本活动主题,部分学生已具备一定知识基础,但存在差异性。比如,很多学生知道魏格纳,但对于他提出的证据是否确凿没思考过。专题5板块运动包括：板块运动,地震和火山。板块运动的内容从大陆漂移说开始,到海底扩张说和板块构造说。全球构造理论作为《板块运动》这一专题的学习活动,以“体验解释板块运动的理论如何形成的过程”为主题。     

华北板块和塔里木板块之关系

华北板块和塔里木板块在中国大陆岩石圈的形成和演化中占有突出地位，关于它们的界线和关系的，长期以来是含糊不清的。本文提出在内蒙古阿拉善北部，新近发现的恩格尔乌苏蛇绿混杂带是华北板块和塔里木板块的缝合带，蛇绿混杂带主要由源自古大洋壳的岩石碎块及活动与被动大陆边缘的沉岩混合组成，可区分为构造包体和基质。缝合带向东北延伸到蒙古镜内，向西可能与阿尔金大断裂相连。以恩格尔乌苏蛇绿混杂带为界，阿拉善南北两分别属     

TTG岩套的成因及其形成环境

TTG岩套是一类包含了三种岩性的岩石组合,即英云闪长岩(tonalite)—奥长花岗岩(trondhjemite)—花岗闪长岩(granodiorite)。TTG岩套的规模在太古宙最大,是早期陆壳的主体且在各地质历史时期均有发育。该岩石组合是岩石学定名,多数样品的地球化学特征相似:富Na,高Al2O3(平均15%),低Mg、Ni、Cr,富集LREE、亏损HREE、高Sr、低Y、低Yb且无明显的负Eu异常。其微量元素特征与Adakite(高锶低钇中酸性岩,"埃达克岩")类似。目前多数学者认同其为变玄武质岩石部分熔融后的熔体,主要争论在于其源岩的变质程度。笔者认为TTG岩套的源区不应局限于某个变质相,而是涵盖了较大的P—T范围。对于其形成环境的探讨,笔者认为应该以地球演化不同时期的地球动力学背景为前提,盲目地"将今论古"是不合理的。本文在总结前人研究成果的基础上提出3.8Ga之前的TTG岩套可能是在板块构造未启动的非俯冲条件下形成的;3.8~1.9Ga的TTG岩套产生在发育俯冲式板块构造且板块构造具有间歇式特点的背景下,此时可能既存在非俯冲环境下产出的TTG岩套也存在俯冲环境下产出的TTG岩套,而且其产出应该具有幕式特征;古元古代之后的TTG岩套可能无一例外均是俯冲板片熔融的产物。     

扬子板块的地壳演化与地层对比

扬子板块是在古元古－新太古宙的古陆核基础上发展演化而成。吕梁运动以前，以川中微型陆块为主体的若干个小型古陆块组成向北西突出的牛轭形陆块带。中元古宙在牛轭形陆块带的东西两侧形成海沟岛弧系，沉积一套弧前及弧后的优地槽和旰地槽建造。１０－１１亿年时的东川运动使沟弧系褶皱回返，固结为陆新元古宙早期产生大陆裂谷，形成五一套裂谷建造，晋宁运动使扬子板块整体固结新元古宙晚发育山前磨拉建造、冰碛层及碳酸盐盖层。全