华北克拉通的形成以及早期板块构造

地球上最早的地壳岩石是高钠的花岗质(TTG)岩石,但是否有更老的洋壳存在过、以及陆壳是怎样形成的,涉及到地球动力学几乎所有的问题。其中板块构造是在什么时候开始的,就是个延续了数十年热度不减的前沿科学问题。流行的说法是板块构造始于新元古代,也有一些学者认为在新太古代就已经开始,或者认为自从地球上有了水的记录,就开始有板块构造。在众多的判别板块构造的标志中,蛇绿岩残片和古老的高压变质岩无疑是两个最具影响力的问题。前者可以确定有远古的古老洋壳存在过并成为缝合带中的残片,后者可以指示曾有地表的岩石单元被俯冲到深部,是俯冲、消减与碰撞的岩石学证据。本文在讨论和比较了太古宙绿岩带与蛇绿岩,以及早前寒武纪高温高压(HTHP)麻粒岩/高温—超高温(HT-UHT)麻粒岩与造山带高压变质带之后,认为尚不能作为板块构造的证据。本文还对华北的新太古代末的稳定大陆形成以及古元古代活动带的裂谷-俯冲-碰撞进行了论述。提出华北克拉通在新太古代末的绿岩带-高级区格局可能标志着热体制下有限的横向活动构造,微陆块被火山-沉积岩系焊接,随后发生变质作用和花岗岩化,完成稳定大陆的克拉通化过程。其构造机制可能是适度规模且多发的地幔柱构造控制下小尺度的横向构造运动的机制。华北克拉通的古元古代活动带有与绿岩带-高级区不同的构造样式,表壳岩带状分布,经受了强烈的变形以及中级变质作用,伴随花岗岩的侵入,虽然没有蛇绿岩和高压变质带,但已表现出板块构造的雏形特征。     

非线性弹性地基上矩形薄板的主参数共振

分析非线性弹性地基上受参数激励小挠度矩形薄板的主参数共振问题,由冯卡门方程和伽辽金方法得到系统的非线性振动方程,它是杜分-马休型方程,应用非线性振动的多尺度法得到平均方程。数值计算结果表明：阻尼系数、地基系数、几何参数对主参数共振曲线影响明显。     

中国大地构造区划及若干问题

在"新全球构造"思想的指导下,以板块构造学说为基础,以大陆动力学为线索,对中国区域地质构造和演化进行讨论并进行构造区划。由于板块构造随着时间的推移不断地发生变化,本文的构造区划以古生代时中国的板块构造格局为基础,同时考虑前古生代和后古生代时期中国的地壳构造演化,将中国划分为7个一级构造单元(板块)和30个二级构造单元,包括克拉通(或微陆块)和不同时期的造山带。在此基础上讨论了它们的边界和相互关系。     

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.     

板块运动对中国近海新生代盆地沉降及充填的控制作用

太平洋板块、印度板块和欧亚板块的演化对中国近海沉积盆地的沉降及充填具有控制作用。根据地幔对流及地壳拉伸特征可将中国近海沉积盆地沉降类型划分为被动、主动和组合热沉降型3种。不同沉降类型分别具有不同的盆地结构,其中被动热沉降型以断陷为主,主动热沉降型以坳陷为主,组合热沉降型则是两种盆地结构的叠加或侧加。中国近海北部板内沉积盆地沉降类型以被动热沉降为主,远离海洋,受海侵影响较小,以陆相沉积体系为主;中部板缘沉积盆地沉降类型为被动侧加主动热沉降,水体整体较浅,坡折及三角洲发育规模小;南部板缘沉积盆地沉降类型也为被动侧加主动热沉降,水体整体较深,坡折及三角洲发育规模大。     

中国东北完达山地区早白垩世同构造岩浆侵位——对晚中生代左行走滑作用的响应

分布于中国东北完达山地区的饶河花岗岩岩体中暗色矿物和斑晶钾长石定向排列,呈北北东走向,其中透镜状闪长质捕掳体近水平排列,局部具有左行剪切的特点。岩体中发育石香肠状石英脉,表明岩体在侵位过程中受到左行剪切作用的影响或制约。对出露的花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得年龄121±1Ma和119±1Ma,表明该岩浆流动形成于早白垩世。同时对围岩辉长岩、侵入岩体中的正长岩脉和辉绿岩脉进行锆石U-Pb年龄分析,分别获得160±1Ma、109±2Ma、124±1Ma的年龄结果。根据各样品中继承锆石的特征,围岩辉长岩的年龄数据很集中,不存在古老锆石的年龄信息。岩浆流动岩体及岩脉中都有太古宙、元古宙等各时代的锆石年龄数据,可能表明完达山地区在约120Ma之前已完成古太平洋板块的俯冲拼贴,饶河岩体形成于走滑环境下的陆内变形,为同构造侵入岩。     

中国大陆早古生代构造演化

中国大陆早古生代(中寒武世—早泥盆世)构造期以发生一系列各具特征、分布局限、准同时的构造事件为特征。它们与苏格兰—阿帕拉契亚的加里东事件完全不同,在中国大陆出现了西域板块完成拼合,华夏板块构成统一结晶基底,南扬子板块广泛发育板内褶皱,此时还形成了阿尔泰—额尔古纳碰撞带等重要构造事件,而以中朝和北扬子板块为代表的其他板块则主要表现为稳定沉积,地块运移,并呈离散状态。阿尔泰—额尔古纳带、西域板块、华夏板块以及南扬子板块存在板块汇聚、碰撞或地壳缩短的特征,而中朝、北扬子、羌塘、冈底斯、喜马拉雅等地块则以稳定、离散为主要特征。绝大多数板块基本上保持孤立和离散的状态,这是早古生代中国大陆各个地块构造演化特征截然不同的主要原因。     

古太平洋板块俯冲-增生时限：饶河增生杂岩的地球化学和年代学制约

饶河杂岩作为那丹哈达增生杂岩的主体,是古太平洋板块西向俯冲的直接证据。饶河增生杂岩组成与增生过程的研究对限定古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲与增生过程具有重要的指示意义。本文在野外地质调查和饶河大岱地区大比例尺填图基础上,明确了饶河杂岩主要由枕状玄武岩、辉长岩以及大洋板块沉积地层(OPS)组成,这些岩石均呈构造透镜体状分布在海沟沉积物中,并被中生代花岗质岩脉所穿切,因此为限定饶河增生杂岩的组成、增生和就位时代提供了关键制约。地球化学数据表明玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学属性。LA-ICPMS锆石测试结果表明该地区玄武岩和辉长岩的形成时代分别为166±2Ma和214±5Ma,限定了饶河杂岩中镁铁质-超镁铁质岩石的形成时代为晚三叠世至中侏罗世。结合该区粉砂质泥岩和砂岩的沉积时代下限分别为167±3Ma和133±4Ma,表明饶河杂岩的增生时代为167～133Ma,此外样品的碎屑年龄信息表明基质的物源为邻近的佳木斯地块和中亚造山带东段,其中前寒武的碎屑年龄在中国东北的多个陆块均有出现,可能源于早前存在的前寒武纪基底。本文测得侵入饶河杂岩的2个二长花岗岩形成年龄分别为126±1Ma和105±2Ma,表明饶河杂岩中的花岗岩脉主要形成于两个阶段,其中较老的花岗岩侵入体进一步限定了饶河杂岩的最终就位时代为133Ma至126Ma,表明古太平洋板块在中侏罗世至早白垩世存在西向俯冲-增生作用,为古太平洋板块的构造演化提供了重要的制约。     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。     

吉林珲春东北部中生代侵入岩——一个中性—酸性双峰式岩系的演化和形成环境

地质调查和年代学资料表明,研究区内早燕山期侵入岩为一套中性—酸性双峰式岩系。通过岩石学、矿物学和地球化学方面的研究,对该岩系的成分演化特征、形成的构造环境进行了较细致的论述,得出该岩系是一个具不连续演化特点的钙碱性岩系,形成于破坏性板块边缘的张性环境,相当于Ⅰ型花岗岩系,属于环太平洋岩浆作用的内容。