华北板块北缘东段二叠纪的构造属性:来自火山岩锆石U-Pb年代学与地球化学的制约

本文对华北板块北缘东段大河深组、关门咀子组火山岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年和岩石地球化学研究以便制约该区的区域构造演化。大河深组和关门咀子组火山岩中的锆石均呈自形-半自形晶,具有清晰的岩浆振荡生长环带和条痕状吸收(玄武安山岩)的特点,其Th/U比值高达0.31～1.56,表明其岩浆成因。测年结果表明,桦甸大河深组流纹岩形成于早二叠世(279±3Ma～293±2Ma),珲春和图们关门咀子组玄武安山岩和玄武岩分别形成于早二叠世(275±7Ma)和晚二叠世(250±5Ma)。大河深组火山岩SiO2含量介于64.9%～75.4%,Mg#值介于0.21～0.57,属于中钾-高钾钙碱性系列,明显富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs)、亏损高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti)以及P元素,类似活动大陆边缘火山岩;其锆石的εHf(t)值为+0.9～+10.37,Hf同位素二阶段模式年龄值为785～1240Ma,表明它们均起源于中-新元古代新增生玄武质下地壳的部分熔融。珲春早二叠世关门咀子组属于中钾钙碱性系列;贫硅(53.4%～53.7%)和HFSEs,富铝(16.4%～16.8%)和LILEs,具有较低的稀土元素总量,以及较平坦的稀土配分型式,显示出岛弧火山岩的地球化学属性;该组火山岩的原始岩浆应起源于受俯冲板片脱水熔融交代的亏损地幔楔。图们晚二叠世关门咀子组玄武岩SiO2含量为48.7%～49.6%,Mg#值高达0.64～0.72,相对富集LREEs和LILEs,亏损HREEs和HFSEs,具有火山弧玄武岩的地球化学属性,同时其εNd(t)=+6.01,暗示其原始岩浆起源于亏损的岩石圈地幔。综上所述,我们认为早二叠世至晚二叠世期间,华北板块北缘东段(吉林中部地区)和兴凯地块西南缘均处于古亚洲洋的俯冲作用下。     

长江中下游燕山期逆冲推覆构造及成因机制

长江中下游地区为我国著名铜、铁多金属成矿带之一.本文根据长江中下游及邻近地区构造等特征,将该区构造单元自北向南划分为华北地块、大别造山带、长江中下游前陆构造带、扬子地块、华夏地块;并进一步将长江中下游前陆构造带细分为保康-武汉-宿松-巢湖褶冲带、长江中下游中生代坳陷带、通山-瑞昌-石台-宁国褶冲带三个次级构造带.在燕山早期,长江以北的保康-武汉-宿松-巢湖褶冲带逆冲构造极性指向SE,而长江以南的通山-瑞昌-石台-宁国褶冲带逆冲构造极性指向NW.长江以南褶皱样式在岳阳-通山-瑞昌一线以南由隔挡式变为隔槽式,叠瓦式逆冲断裂更发育.在九岭-幕阜山隆起及南部的白垩纪红色盆地基底中逆冲断裂多为高角度,褶皱多为隔槽式,元古宇的浅变质岩卷入逆冲作用,为典型的厚皮构造.长江以北的紧闭同斜褶皱主体形成在印支期,随后被早燕山期的逆冲推覆作用改造.结合野外地质调查,通过对已有跨长江中下游地区的深地震剖面重新解释,发现以长江为界,长江中下游地区北侧深部、浅部构造处于耦合状态;而南侧深部、浅部构造已经脱藕,形成上下地壳的“鱼骨刺”结构,深部构造可能是是印支期扬子地块向华北地块下俯冲的残余结构.长江中下游地区浅部从北向南的逆冲作用应该与大别造山带超高压变质岩挤出有关,而从东南向北西的逆冲推覆作用可能同中侏罗世古太平洋板块向亚洲大陆俯冲有关.     

塔里木中央隆起区奥陶纪碳同位素特征及其地层意义

对塔里木板块中央隆起区3口钻井及巴楚露头区南一沟剖面采集的139个碳同位素样品进行分析对比,查明中上奥陶统碳同位素组成及演化特征。鹰山组δ13 CPDB值均0,分布范围在-2.50‰~-0.5‰之间,平均值约-1.5‰;一间房组δ13 CPDB值均接近0‰,分布范围在-0.40‰~0.6‰之间,平均值约为0;恰尔巴克组—良里塔格组δ13 CPDB值均0,分布范围在0.40‰~2.9‰之间,一般在1‰上下,平均值不低于1.2‰。三者δ13 CPDB值差异明显,可作为该区地层划分对比依据。中央隆起区中上奥陶世发生过2次大的δ13 C正漂移,第一次正漂移发生于中奥陶世大坪期(O12)末到达瑞威尔期(O22)初期,δ13 CPDB变化幅度在1‰以上;第二次正漂移发生于中奥陶世达瑞威尔期(O22)末到晚奥陶世桑比期(O13)初期,δ13 CPDB变化幅度接近2‰。2次正漂移导致鹰山组、一间房组、恰尔巴克组以及良里塔格组碳同位素值出现明显差异,这一变化特征与达坂塔格一间房露头区相应层位一致,与贵州桐梓红花园剖面也很相似,与柯坪露头区大致相似。     

内蒙古哈达门沟金矿床成矿年代学研究

乌拉山-大青山成矿带为华北板块北缘重要的金多金属成矿带,其中产出有哈达门沟-柳坝沟大型金矿床,金矿床成矿时代和构造背景一直存在争议,长期被认为是中生代构造岩浆活动产物,最近在哈达门沟金矿床深部发现了与金共生的石英脉型和钾化蚀变岩型钼矿化,笔者等利用Re-Os同位素分析方法,首次对与含金黄铁矿共生的辉钼矿进行了年代学研究。4件辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄为386.6±6.1Ma（MSWD=1.18）,加权平均年龄为386.4±2.7Ma（MSWD=0.55）,初始187Os值为-0.02±0.41 ng/g。根据辉钼矿的年龄,并且结合其它地质证据,可以推测,哈达门沟地区金矿化发生的事件可追溯到早泥盆世,属海西早期构造-岩浆活动事件,而矿区北部西沙德盖钼矿获得辉钼矿Re-Os年龄为226.4±3.3Ma,钼矿床形成于三叠纪,说明乌拉山地区内至少存在两期钼矿化,其中早期钼矿化与金矿化同时发生,且以金矿化为主,上述数据的取得,对重新认识该区金（钼）矿成矿作用及区域地质演化历史有着重要的理论和实际意义。     

皖浙赣相邻区中生代以来构造活动及古应力场特征

皖浙赣相邻区位于中国东南大陆边缘,中生代以来经历多期强烈构造作用,是研究中生代以来构造运动的理想区域。本文以皖浙赣相邻区中生代以来的脆性断层为研究对象,通过系统的野外构造观测和运动学研究,在区内划分出了4期主要断裂构造,确定了各期断裂的运动学特征,恢复了古构造应力场。第一期构造大致发生于早侏罗世-中侏罗世末,应力场为近南北向挤压,可能与华南板块与华北板块碰撞最后阶段的挤压作用相关,第二期构造出现在早白垩世,应力场为近北东-南西向挤压,可能与太平洋板块向南-南西俯冲有关,第三期构造大致发生在晚白垩世末,应力场为北西-南东向挤压,与太平洋板块向欧亚大陆的北西向正向俯冲有关,第四期构造应力场为东西向挤压,可能与太平洋板块弧后扩张产生的向西侧向挤压及印度板块俯冲碰撞产生的向东挤出共同作用有关。     

华北克拉通山西省晚石炭世基性岩墙成因：锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd同位素证据

作为岩石圈伸展拉张背景侵位的特征岩石,基性岩墙群（煌斑岩、辉绿岩和辉绿玢岩等）地质和地球化学研究日益受到地质研究者的关注。研究显示,基性岩墙在全球范围主要分布在美国、加拿大、巴西、澳大利亚和中国等地区,且年代格架主要集中在前寒武纪时期（2.4Ga、2.1Ga、1.8Ga、1.4Ga、1.0Ga）。目前,国内中生代以来基性岩墙群主要出露于华北克拉通、华南、西藏和塔里木盆地。本研究基性岩墙来自山西省大同附近,对于该套岩墙,本文给出了锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd同位素证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为293Ma,岩石具有变化较小的主元素变化特征（SiO₂=50.78%~51.35%,TiO₂=2.16%~2.32%,Al₂O₃=14.53%~15.08%,Fe₂O₃=12.42%~12.66%,MnO=0.13%~0.16%,MgO=5.14%~5.35%,CaO=7.93%~8.25%,Na₂O=3.52%~3.78%,K₂O=1.01%~1.14%和P₂O₅=0.24%~0.36%）。另外,基性岩墙富集轻稀土元素、大离子侵石元素（Ba,K和Sr）和高场强元素（Nb,Ta和Zr）,亏损Th、Pb和Ti。同时,基性岩墙具有相对一致的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i比值（0.70422~0.70423）,正的ε_Nd（t）值（5.8~6.1）和变化较小的Nd模式年龄（t_DM1=0.67~0.72Ga,t_DM2=0.57~0.59Ga）。以上特征表明,基性岩墙来自亏损软流圈地幔的分布熔融作用,岩浆侵位过程中发生了橄榄石、辉石和含Ti相矿物的分离结晶作用,但没有受到地壳物质的混染作用影响。基性岩墙的成因上与华北克拉通和西伯利亚板块碰撞后的拉伸作用有密切联系。     

澳大利亚拉克兰造山带成矿地质条件与主要矿化类型

澳大利亚拉克兰造山带（又称拉克兰褶皱带,简称LFB）由强烈变形的寒武纪-泥盆纪深海沉积岩、燧石和基性火山岩,以及更年轻的盖层所构成,其造山过程表现为澳大利亚板块向东南方向不断增生的过程。该造山带的长期演化,形成了以维多利亚金矿省为典型代表的造山型金矿床及其它类型的多金属矿床,本质上这些矿床的形成与特殊的成矿地质条件密切相关。对该区相关文献进行分析和总结,提炼出拉克兰造山带金及多金属矿床的主要地质特征,划分出5种主要矿化类型：造山型金矿、花岗岩中细脉浸染型钨-锡矿、斑岩型铜-金矿、火山喷流铜-锌-金硫化物矿床、产于断陷盆地沉积岩中的铜-铅-锌-金矿。5种矿化类型各具特色,空间上有规律性地分布。     

The Phototropism of Jurassic Petrified Wood in North China Plate

Trees on the side directly exposed to sunlight generally grow faster than on the opposite side, a phenomenon termed plant phototropism. There are in situ vertical trunks of silicified wood in the Xiadelongwan area of Yanqing County, north Beijing, where the first National Geologic Park of Petrified Wood of China has been built since 2002. A few trunks have well-preserved growth rings. One petrified stump from the formation shows a positive phototropism direction of SW230°. As compared with the modern normal growth stumps in Beijing plain area, which have a positive phototropism direction of SW210 °± 5°, the evidence of wood phototropism supports the conclusion of previous palaeomagnetic studies that the North China Plate has rotated clockwise since the Late Jurassic. The known petrified wood stumps in the Yanshan-Liaoning area are mainly found from the strata of 165-136 Ma, which corresponds to the main stage of the Yanshanian Movement.     

反拱水垫塘底板检修时板块位移的试验研究

按照重力相似准则,设计包括水垫塘、扬压力水箱,拱圈试验段在内的试验模型。对反拱水垫塘在检修时,键槽和直缝的两种底板块接触形式的板块位移分别进行试验研究。研究表明,两种接触方式下,承受扬压力的底板块必然上升,带动相邻的底板块上升,使拱圈形成局部拱或全拱;位移最大处的缝隙为张,其它缝隙则有张有合;在承受扬压力的底板块中,扬压力大的底板块位移最大或次之;相邻两底板块均受扬压力作用,则任一底板块在靠近扬压力大的底板块那一端位移要大;与拱端相邻的底板块,由于受到拱端约束,位移最小。经过对拱圈底板两种接触方案比较,两者底板位移的变化规律是完全相同的,数量级也是一致的,但位移量稍有差别。研究成果可为水垫塘底板结构型式的选择和设计提供参考。     

藏北羌塘中西部红脊山地区晚古生代蛇绿岩地球化学特征及构造意义

以变质玄武岩为研究对象,对红脊山蛇绿岩进行了详细的岩石学和地球化学研究。结果表明,玄武岩主量元素含量与典型的N-MORB非常相似,稀土元素总量较低,具有轻稀土元素略亏损的近平坦左倾型配分型式,Eu异常不显著(δEu=1.05~1.16)。微量元素蛛网图总体也与N-MORB相似,表明变质基性岩源于N-MORB型亏损地幔源区。与典型的大洋中脊玄武岩相比,微量元素蛛网图显示出部分大离子亲石元素明显富集和部分高场强元素明显亏损的特征,尤其是Nb的亏损较为明显(Nb=1.67×10-6~2.26×10-6,平均值为1.97×10-6),表明本区玄武岩受俯冲带物质的影响,很可能形成于俯冲带之上的弧后盆地次级扩张的大地构造背景,属SSZ型蛇绿岩范畴,为特提斯大洋岩石圈在俯冲过程中引发弧后盆地次级扩张的产物。本研究为龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带中西段的构造演化研究提供了重要依据。