华北克拉通北缘隆化地区S型花岗岩的独居石年龄图谱

位于华北克拉通北缘中段的隆化S型花岗岩由石榴石黑云母花岗岩、石榴石花岗岩以及片麻理化的黑云母花岗岩组成。其主体岩性石榴石黑云母花岗岩SiO_2和Al_2O_3含量分别为64.09%～69.6%以及14.6%～16.13%,K_2O/Na_2O>1.0,A/CNK>1,0,Mg~#在20.76～34.89之间变化,具有明显的Nb、Ta、P、Ti和Sr亏损以及Rb、K和Th富集。石榴石黑云母花岗岩(样品JB6031-1)采用独居石电子探针U-Th-Pb化学法进行测年,获得了2553±120Ma、2180±42Ma和1854±24Ma三个年龄峰值。一颗独居石内部成分分带上6个分析点定年结果构成2553±120Ma的峰值年龄,这一年龄与我们最新获得的2506±7Ma和2541±8Ma(继承锆石年龄)LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄相似,我们将这一独居石年龄解释为继承独居石的年龄,表明在赤城-隆化断裂以北存在太古宙陆块,并且在后期构造-热事件中发生部分熔融形成S型花岗岩。该独居石颗粒幔部成分分带上10个分析点的测年结果揭示的峰值年龄为2181±42Ma,该年龄也是出现频率最高的年龄值,我们建议2181±42Ma为S型花岗岩的结晶年龄,反映了S型花岗岩的侵位时代。独居石颗粒外部成分分带上8个分析点的测年结果构成1854±24Ma的峰值年龄,该年龄与华北克拉通中部带的变质年龄接近,我们将其解释为S型花岗岩的变质年龄,表明华北克拉通北缘的构造演化与中部带的构造演化密切相关。     

冈底斯新近纪钾质火山作用:消减沉积物折返的地球化学与Sr-Nd-Pb同位素证据

在冈底斯岩浆岩带的羊八井地区,林子宗火山岩系上部出现小规模的粗面质火山岩.岩石学与地球化学研究表明粗面岩与时空密切相关的大体积安山质-英安质-流纹质火山岩属于不同的火山岩系:碱性钾质系列与钙碱性系列.详细的地球化学研究证明林子宗晚期小体积钾质岩具有独立的岩浆源区,而非早期钙碱性系统低压岩浆过程演化的产物.粗面质熔岩SiO2含量为62.91%～64.63%,具有高K2O(7.52%～8.05%)、Al2O3(16.64%-17.35%)、低TiO2(0.59%～0.68%)与MsO(0.15%～0.77%).钾质熔岩富集LILE与LREE,亏损HFSE,具有高Rb/Sr(1.1～2.3)、Th/La(0.59～0.80)、Th/U(6.3～10.9)和低Ce/Pb(4.1～6.2)与Ba/Th(4.3～14.5)比值,其同位素组成变化范围分别是87Sr/86Sr(I)=0.7068～0.7075、143Nd/144Nd(I)=0.51241～0.51252、206Pb/204Pb=18.87～18.95、207Pb/204Pb=15.63～15.70和208Pb/204Pb=39.24～39.68.粗面岩的地球化学与同位素特征表明冈底斯新近纪钾质火山岩来源于角闪岩相的消减沉积物熔融.因此,羊八井新近纪钾质火山熔岩提供了印度-亚洲大陆碰撞早期消减沉积物折返的证据.     

新疆北部库尔提蛇绿岩中角闪片岩的原岩恢复及其成因

库尔提角闪片岩产于库尔提蛇绿岩南部岩片中,与斜长花岗岩呈互层产出。这套角闪片岩的不相容微量元素组分显示了大洋中脊和岛弧玄武岩的双重特征,主要表现为大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素(HFSE)亏损以及平坦到亏损的轻稀土(LREE)配分模式。原岩恢复的结果表明,该角闪片岩的原岩为亚碱性的拉斑玄武岩类。库尔提角闪片岩亏损的LREE、高ε_(Nd)(t),以及关键元素比值(Th/Nb,La/Yb和Th/Yb)呈正相关都表明,其源区可能以MORB地幔为主,同时还伴有少量弧组分。因此,我们认为其形成于弧后盆地环境,同时推断该区弧后盆地存在一个二阶段的熔融演化模式:第一阶段,大约在晚古生代早期,古亚洲洋向西伯利亚板块发生北向俯冲,在会聚板块边界,弧火山岩被从含水的地幔楔中提取出来,留下一个亏损地幔;第二阶段,随着古亚洲洋板块持续消减,在中-晚泥盆世形成了库尔提弧后盆地,下部的亏损地幔发生了小比例的部分熔融形成了这套角闪片岩的原岩。     

新疆北部晚古生代以来中基性岩脉的年代学、岩石学、地球化学研究

新疆北部中基性岩脉K-Ar表观年龄为187～271Ma,岩性以辉长、辉绿岩以及闪长、闪长玢岩为主,属于亚碱性系列.主量元素、稀土元素以及微量元素分析表明,中基性岩脉经历了源区地壳物质的混合以及侵位过程中的分离结晶作用,并在区域分布特点上受部分熔融程度的影响,而且由于结晶分异和部分熔融的不同,还出现了中基性岩脉系列的成分变异.排除上述岩浆作用的干扰,有证据显示岩脉起源于亏损地幔,由于Nd同位素模式年龄tDM集中在363～769Ma,反映源区是一个古生代时期的新生岩石圈地幔,该地幔源区属于大洋岩石圈地幔.新疆北部广泛出露的中基性岩脉在时间和空间上具有多样性,但是在产状、岩性组合和同位素特征上具有相似的特点,指示研究区在古生代以来具有一个相对统一和完整的源区,推测这个源区与北疆地区古生代以来长期存在的残余洋盆及其相关岩石圈有关.     

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。     

新疆北部后碰撞与幔源岩浆有关的成矿谱系

新疆北部与后碰撞幔源岩浆作用有关的矿床主要有四类:铜镍硫化物矿床、钒钛磁铁矿矿床、钛铁矿-铜镍硫化物复合矿床和玄武岩型自然铜矿床。上述四类矿床成矿时代相近(主成矿期为二叠纪),空间相邻,跨构造单元分布,彼此之间可出现过渡或复合矿床类型,构成了独特的后碰撞与幔源岩浆作用有关的成矿谱系,也是中亚型造山后碰撞阶段颇具特色的成矿组合。依据其成矿专属性的不同,新疆北部与幔源岩浆有关的矿床可分为两个系列:钛铁系列和铜镍系列。钛铁系列以尾亚矿床为代表,以高钛富碱为特征,为碱性系列,REE总量高,LREE富集,ε_(Nd)(t)近0值,其含矿岩体的地球化学特征与峨嵋大火成岩省钒钛磁铁矿含矿岩体特征一致,推测其含矿岩浆来源与地幔柱活动有关;而以黄山、喀拉通克为代表的铜镍矿床成矿岩体,以相对富镁为特征,属钙碱系列和拉斑玄武岩系列,REE总量较低,模式曲线呈LREE略富集的平缓型分布,ε_(Nd)(t)为明显的正值,可能来自亏损岩石圈地幔的部分熔融。新疆北部后碰撞阶段除发育了与幔源岩浆有关的成矿谱系外,还发育了与造山带有关的构造-岩浆-成矿体系。这种既有地幔柱成矿又有造山带成矿的双重特性,可能是二叠纪地幔柱活动与造山(后碰撞)作用叠加的结果。     

橄榄岩—熔体相互作用过程中Re-Os体系的变化趋势: 对华北新生代地幔橄榄岩Re-Os年龄含义的启示

橄榄岩的Re-Os同位素体系作为探讨岩石圈地幔形成年龄的重要手段已受到人们越来越多的重视。然而,Re-Os体系是否会受到橄榄岩的低温蚀变如蛇纹石化和地幔交代作用或橄榄岩—熔体相互作用的影响并不十分清楚。本文在总结国际上典型造山带橄榄岩剖面研究和地幔橄榄岩捕虏体研究的基础上,发现橄榄岩的Re-Os同位素体系基本不受蛇纹石化等低温蚀变作用的影响; 但橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re-Os体系的变化即Re或Os的带入。当熔体/岩石比例较小时(≤1),橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re含量显著增加,而放射成因的Os同位素即¹⁸⁷Os增量有限。但当熔体/岩石比例很大时(≥1),会造成¹⁸⁷Os同位素显著增加。同时,橄榄岩的Re含量与中等程度不相容主、微量元素如Al、Ti、Yb的正相关关系可以通过橄榄岩的两阶段演化模式来解释,即早期的部分熔融残留和后期的橄榄岩—熔体相互作用共同影响的结果。橄榄岩的Re含量与Cr含量的正相关关系进一步说明了这一问题。上述结果对华北东部岩石圈地幔的演化过程有重要的启示作用。因为华北东部古生代时期的确存在太古宙岩石圈地幔,然而新生代时期地幔橄榄岩捕虏体普遍具有元古宙而非太古宙的事实证明橄榄岩—熔体的相互作用的确广泛存在,从而造成岩石圈地幔橄榄岩变年轻。因此,新生代地幔捕虏体的Re-Os同位素年龄并不是岩石圈地幔的形成年龄,而是混合作用的结果。汉诺坝地幔橄榄岩的Re含量和Sr、Nd同位素组成符合橄榄岩—多元熔体相互作用的混合趋势,其橄榄岩的全岩Al₂O₃含量和橄榄石Fo的反相关性能够通过橄榄岩—熔体相互作用来解释。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩度大、分布广,是重要的油气储集层.根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶-粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr含量在4类中最高;δ13C值及Z值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志.这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成.(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr含量较低:δC值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿.这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成.(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石;呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好.此类白云岩的δ13C及Z值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe含量相对较低,Mn含量最高;有序度较高,均值为0.83.这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化.(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe含量在4类中最高,Mn含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃.这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成.     

长江河口洪水造床作用

据多年实测资料统计 ,长江口年径流总量 92 4 0亿m3,年输沙量 4 .86亿t,洪季的径流量和输沙量分别占全年总量的71.7%和 87.2 %。如遇洪水年 ,当洪峰流量超过 6 0 0 0 0m3 s时 ,中、下游河道水位明显抬高而进入防汛警戒状态 ,河床有明显冲淤变化 ;洪峰流量超过 70 0 0 0m3 s时 ,新生汊道及切滩串沟频频出现 ,给河口治理及深水航道开发带来重要的影响。从长江河口河槽演变基本特征及南港、北槽底沙输移强度引证长江洪水在河口地区的造床作用     

1998年夏、冬季南海水团分析

为了解南海水团的特征和分布 ,基于 1 998年夏季和冬季两个航次的实测资料 ,采用聚类分析、判别分析和模糊分析方法 ,对南海的水团进行了分析。结果表明 ,南海外海水可划分为 6个水团 ,即南海表层水团、南海次表层水团、南海次 中层混合水团、南海中层水团、南海深层水团和南海底盆水。越南附近夏季存在一个暖涡 ;1 998年夏季还可鉴别出黑潮表层水团和黑潮次表层水团 ,但在冬季观测期间无黑潮水越过 1 1 9.5°E经线进入南海 ;这些现象可能与厄尔尼诺现象有关联。夏季有苏禄海海水在 5 0— 75m层经由民都洛海峡侵入南海