摘要:关帝山花岗杂岩包括惠家庄岩体、市庄岩体和横坚岩体等诸多不同规模的花岗岩体,它们形成于1906Ma到1848Ma,主要由早期的片麻状花岗闪长岩、二长花岗岩,晚期的块状浅色二长花岗岩组成。地球化学和Nd同位素特征证明它们形成于复杂的砂页岩和粘土岩等表壳岩的部分熔融,部分熔融的残留相主要为石榴子石、辉石、角闪石、斜长石和一些副矿物,岩浆演化经历了云母、长石等矿物的结晶分异。这些花岗岩的源区物质与大陆边缘弧有亲缘关系,岩浆形成与演化发生在同碰撞到造山后的构造背景,可能与华北克拉通中部构造带东部陆块和西部陆块拼合的地质过程…

摘要:五台山变质杂岩中的新太古代变质基性岩主要由变质辉长岩、绿泥石片岩及角闪岩组成。根据稀土配分模式可以把它们分为三组:第一组具有平坦的稀土配分型式,稀土总量比较低(29×10-6~52×10-6),显示弱的Eu负异常及无异常(EuN/EuN=0.84~1.02),轻稀土略有亏损到弱富集(LaN/YbN=0.86~1.3),原始地幔标准化图解上具有平坦的分布模式和明显的Zr负异常,稀土和微量元素特征类似于大洋高原拉斑玄武岩,代表了地幔柱形成的高原玄武岩的残余。第二组稀土总量明显高于第一组(34×10-6~116×10-6),具有轻稀土富集的配分型式(LaN/YbN=1.76~4.34),弱的Eu…

摘要:国家重点基础研究发展计划(973)项目“大陆板块会聚边界的地幔动力学与现代地壳作用”(项目编号:2003CB716500)由国家科学技术部于2003年底批准立项,2003年12月正式启动,研究时间为5年(2003年12月-2008年12月)。项目依托部门为国土资源部,项目首席科学家为中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学重点实验室许志琴院士。来自中国地质科学院地质研究所,中国地质科学院矿产资源研究所等9家国家级科研单位和高校的40余位科研骨干参加了课题的研究工作。该项目以大陆科学深钻5km样品研究为主线,阐明板块会聚边界深部三维物质的组成分布和结构构造、流体及深熔作用,含矿元素的迁移与富集规律,以及受时间制约的变质演化历史;探索板块会聚边界壳-幔作用、地幔中物质成分及相转变、地球化学循环及流变状态;揭示深部物理状态及利用钻孔验证深部地球物理探测结果:再造超高压变质岩石的形成与折返机理。探索地下流体的成因、极端条件下地下微生物的多样性及地下地壳物理作用。为新的板块会聚边界地幔动力学理论发展及探索现代深部地壳作用做出贡献。该项目体现了国家大科学工程——中国大陆科学钻探工程与地学科学前沿的结合,下设8个课题。

摘要:本文报道华北克拉通吕梁-五台地块横岭新太古代片麻状花岗岩体、西潘古元古代杂岩体和云中山元古宙花岗岩体的地球化学和Nd-Sr同位素数据,以便示踪这些新太古代—古元古代岩浆岩的源区性质,特别是当时的地壳生长机制。横岭花岗片麻岩(大约2.51Ga)富钠和大离子亲石元素、具有类似TTG岩石的稀土配分模型(中稀土亏损和Eu异常不明显)和中等亏损的Nd-Sr同位素成分[εNd(t)=1.2~2.7,ISr=0.7015~0.7019],被认为是发育在华北克拉通上的弧岩浆作用的产物。西潘杂岩体(大约2.2Ga)包括辉长闪长岩和二长岩,大部分以富钠、强分异稀土模式和同位素富…

摘要:龙泉关韧性剪切带(LQGSZ)为华北克拉通内一条重要构造带,并将下伏阜平杂岩与上覆五台杂岩分割开来。该带经历了3期变形,第一期为主期变形,变形性质为韧性剪切,上盘沿WNW缓倾的面理向ESE运动,其他两期为后期垮塌滑动。剪切带内强变形部位发育一系列平行剪切面理展布的花岗岩,并构成剪切带的一个主要组分。这些花岗岩在其侵位时经受剪切带主期变形作用,形成糜棱状岩石。变形特征及其与围岩接触关系证明这些花岗岩可能是剪切作用下的原地部分重熔产物,即同变形花岗岩。花岗岩内独居石为岩浆成因矿物,所以独居石结晶年龄可代表岩浆事件年龄…

摘要:罗布泊盐湖位于中国新疆塔里木盆地东部,为第四纪干盐湖,罗布泊凹陷主要受到北东向、近南北向两组断裂控制。自1995年以来,在罗布泊东北部的罗北凹地发现了超大型卤水钾盐资源。研究表明断裂构造对罗布泊盐湖成钾起到了非常重要的作用。笔者通过开展卫星影像、地貌与连续电导率成像等分析调查,对罗布泊内部的断裂构造特征和形成机理进行深入研究,发现罗布泊盐湖沉积期间,受到近南北向主压应力作用,形成了相同方向地堑式断裂,共有七条;这些断陷带长可达60余千米,宽1~4km,向下延伸可达1000余米。罗布泊成钾凹地正是由这些张性断裂带作用形成的…

摘要:华北克拉通北缘中段主要由变质的太古宙单塔子杂岩、古元古代红旗营子杂岩、未变质的大庙-长哨营等辉长岩-斜长岩-偏碱性花岗岩和晚古生代变质铁镁质到花岗质岩石组成。约2.49Ga的单塔子杂岩包括麻粒岩相到角闪岩相变质的闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩,岩石化学特征表明它们属于中钾—高钾钙碱性演化系列,大部分岩石Mg#在40以下,右斜式从无Eu异常到明显的正Eu异常的稀土配分模式,具有明显的Th、Nd、Ta和Ti的负异常,εNd(t)=+0.65~-0.03,亏损地幔模式年龄tDM=2.78~2.71Ga。岩石成因研究表明,它们形成于初生岩浆和再循…

摘要:位于华北克拉通中部造山带的阜平杂岩是研究华北克拉通演化历史的理想对象之一。阜平杂岩由一系列高角闪岩相至麻粒岩相变质和多期强烈变形的岩石组成,包括灰色片麻岩、麻粒岩、角闪岩、细粒片麻岩和大理岩,可以分为四个岩性单元:阜平灰色片麻岩、龙泉关眼球状片麻岩、湾子表壳岩和南营花岗片麻。本研究分析了大约200颗来自湾子表壳岩中碎屑锆石的U-Pb年龄和Hf同位素组成。其中锆石变质增生边给出1.82~1.84Ga,对应华北克拉通的最终拼合事件。除了小部分继承锆石具有2.5Ga到2.9Ga的继承年龄外,大部分岩浆锆石给出2.10Ga和2.51Ga两组年龄…

摘要:在中条山杂岩西北部的横岭关变质花岗质岩石包括奥长花岗岩和钙碱性二长花岗岩,与寨子TTG片麻岩呈侵入接触关系,通常在寨子片麻岩中表现为不同规模的侵入体。北峪变质花岗质岩石主要岩性为奥长花岗岩,分布在胡家峪背斜核部。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究显示,横岭关变质钙碱性二长花岗岩的207Pb/206Pb加权平均年龄为2435.9Ma,北峪变质奥长花岗岩207Pb/206Pb加权平均年龄为2477Ma,并具有约2600Ma的继承锆石。全岩地球化学分析表明,横岭关变质奥长花岗岩、变质钙碱性二长花岗岩和北峪变质奥长花岗岩属于偏铝质中钾—高钾钙碱性岩浆演化系…

摘要:在中条山涑水杂岩南段存在一套时代为1944~1968Ma的高钾钙碱性花岗岩系列,其岩石组合为二长闪长岩、石英二长岩和正长花岗岩。微量元素特征和Sm-Nd同位素特征表明其为古元古代加厚地壳中TTG类岩石为主的重熔产物。这说明在古元古代晚期华北克拉通中部带处于碰撞造山环境,支持华北克拉通东西部陆块在古元古代对接的认识。中条山涑水杂岩南段的古元古代钾质花岗岩系列:年代学、地球化学及岩石成因@田伟$造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空间科学学院!100871 @刘树文$造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空…

摘要:位于华北克拉通中部造山带内部的五台杂岩与毗邻的阜平、恒山杂岩是最经典的前寒武纪地质研究地区。被认为该地区最年轻的地质单元滹沱群不整合覆盖于五台和阜平杂岩之上。近来的工作越来越显示出滹沱群对于该地区乃至整个中部造山带的构造演化的重要性。然而对滹沱群沉积岩物源的缺乏认识阻碍了对该区沉积环境和构造意义的进一步研究。本文利用LA-ICP-MS,从滹沱群最底部的花岗质砾岩中获取了U-Pb锆石年龄,结合前人的地层学、地质年代学、构造地质学以及变质作用研究,对该地区底砾岩的沉积物源及大地构造演化提供了新的制约。滹沱群自下…

摘要:华北中部带是一条古元古代陆-陆碰撞带,沿此碰撞带华北东部陆块与西部陆块拼合形成统一克拉通基底。近期获得的地质、构造、地球化学和同位素资料显示,华北中部带是在位于东、西陆块之间的古大洋岩石圈向东部陆块下面俯冲所形成的大陆边缘弧或日本式岛弧基础上发展而成。在2550~2520Ma期间,俯冲致使中-下地壳发生部分熔融,导致大量花岗质岩浆上侵至地壳浅部层次,形成与绿岩伴生的花岗质侵入体。在2530~2520Ma期间,大洋岩石圈俯冲和脱水导致其上部的地幔楔发生部分熔融,熔浆喷出地表形成中部带内绿岩组合中的镁铁质-长英质火山岩。同时,广泛…

摘要:锆石SHRIMP U-Pb定年和单颗粒锆石逐层蒸发法定年结果表明,冀东地区渔户寨紫苏英云闪长质花岗岩形成于2550Ma,青杨树辉长质片麻岩形成于2536Ma,卢龙驴槽附近饮马河花岗闪长质片麻岩形成于2533Ma,迁西龙湾附近的辉长闪长质片麻岩形成于2518~2515Ma,遵化秋花峪奥长花岗质片麻岩形成于2515Ma,遵化小关庄英云闪长质片麻岩形成于2495Ma,迁西崔杖子片麻岩形成于2492Ma。这些同位素年代学资料表明,冀东地区不同成分、不同类型、不同成因的花岗质片麻岩是在同一个较短的岩浆活动期间形成的。在一个较短的时间内大量深成片麻岩的形成,说明新太…

摘要:根据发现于中国辽西九佛堂组一几乎完整的成年中国翼龙的头后骨架,对中国翼龙的鉴定特征进行了修订。翼龙的修正特征包括头骨相对长且具有不发育的头骨嵴;一些肢骨元素之间的生长比率不变,比如第二翼指骨与第一翼指骨的长度之比率为0.73;翼掌骨与第三跖骨长度之比率为4.5;第三跖骨与胫骨的长度之比率约0.21,以及第一和第二翼指骨骨干直。通过对中国翼龙的非成年个体和成年个体肢骨元素比率的比较,显示在生长发育过程中,一些肢骨之间生长比率是不变的,比如第一和第二翼指骨之间,翼掌骨和第三跖骨之间,第三跖骨与胫骨之间;而另一些则不同,比如…

摘要:古生代是中国中部多个微板块开始相互拼接、碰撞的重要时期。而鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,处于多个微板块的交接部位,受微板块相互作用的制约,盆地隆凹构造格局于奥陶纪、石炭纪和二叠纪分别发生三期转型,构造格局转型成为探索微板块之间的相互作用方式及其在盆地内部响应的重要线索。根据鄂尔多斯盆地构造演化等方面的地质背景,将其简化为近似直角梯形的等厚各向同性弹性薄板模型,并根据当时的大地构造背景设定多种可能的边界条件,对盆地隆凹构造格局进行了数值模拟。模拟结果发现只有一种特定边界条件下,隆凹格局的最终形态及其演化过…

摘要:第1期中、新生代天山隆升过程及其与准噶尔、阿尔泰山比较研究…………………………郭召杰,张志诚,吴朝东,方世虎,张锐(1)新疆博格达—哈尔里克山白垩纪以来剥露历史的裂变径迹证据……………朱文斌,舒良树,万景林,孙岩,王锋,赵忠岩(16)新疆北部后碰撞构造演化与成矿…………………………………………………………………………………王京彬,徐新(23)北疆地区阿尔曼太蛇绿岩锆石SHRIMP年龄及其大地构造意义………………………………………………………………………………………………………………肖文交,B F WINDLEY,阎全人,秦克章,陈…

摘要:《地质论评》、《地质学报》是中国地质学会主办的地质科学学术刊物。《地质论评》主要登载新技术、新方法及各种探讨、争鸣、评述类论文。《地质学报》反映地质科学各分支学科及边缘学科中最新、最高水平的基础理论研究和基本地质问题研究成果。《地质学报》(中文版)和《地质学报》(英文版)分别独立刊载论文,并互登详细摘要,极少数论文可在两刊同时刊出。除非作者特别申明,编辑部有权根据专家和编委会意见,并征得作者同意,决定稿件最终登载于《地质学报》(中文版)、《地质学报》(英文版)或《地质论评》。自2001年起,《地质学报》(中文版)和…

摘要:国土资源部大陆动力学重点实验室隶属于中国地质科学院地质研究所。实验室现有研究人员28人,其中包括许志琴院士和杨文采院士,研究员14人,副研究员9人,21人具有博士学位,其巾7人获得国外博士学位;实验和辅助人员9人;在读研究生13人,其中博士研究生5人。实验室主任为杨经绥研究员,副主任为刘福来研究员和曾令森博士。实验室以板块碰撞动力学及地幔动力学为主要研究方向,以中央高压-超高压变质带和青藏高原为主要野外基地,以板块汇聚边界和板内深部物质组成、构造与结构以及浅层效应为主要研究内容,并服务于国家的经济与社会发展需求。实验室实行开放流动政策,已与国外许多一流实验室和著名科学家群体建立了协作关系,聘任了国内外一批知名科学家为客座研究员。实验室研究方向和近期研究内容“大陆动力学”实验室的研究方向是运用构造物理、微区物质成分与地球化学、深部地球物理探测、及数值模拟等高新技术,结合深入地下的科学钻探及深部探测的全方位、多学科的三维研究来探索:①大陆板块会聚、碰撞和增生过程:②大陆深部结构及地幔动力学。通过这些研究来探讨大陆的形成和演化的动力学机制,解决大陆地质中的某些重大难题,发展板块构造理论,服务于国家的经济与社会发展需求。实验室近期研究内容:中国大陆科学钻探工程(CCSD)的多学科研究;中国南北板块会聚、中央巨型复合造山带和超高压变质作用的研究;青藏高原的地体拼合和碰撞动力学的研究;板块下的构造及地幔动力学的研究。实验室近期取得的创新成果实验室在“中国大陆科学钻探工程-东海科钻-井”、“中国中央超高压变质带”与“青藏高原”等研究方面取得了一系列重要创新成果。1、中国大陆科学钻探工程(CCSD)科学研究成果(1)中国大陆科学钻探科钻一井首次在世界上超高压变质岩区建立深入地下5km精细的由岩性、地球化学、氧同位素、构造变形、矿化、岩石物性、测井、地震VSP剖面和地下流体等系列剖面组成的“金柱子”。在1600-2000m深度发现400m厚的新的金红石矿层。(2)CCSD主孔5000m不同岩性的锆石中普遍发现柯石英和超高压矿物包体的组合,认为苏鲁地区曾发生大陆地壳三维空间巨量物质(15000km3)深俯冲至100km以下地幔中壮观地质事件(图1-4),提出大陆板片穿时性及多层性俯冲与折返的新模式。

摘要:《地质学报》原名《中国地质学会志》,她已走过了84年的峥嵘岁月,今年,迎来她出刊80卷的辉煌时刻。在几代地质工作者的精心呵护下,《地质学报》长葆青春,经久不衰,已经成为我国科技界的一朵绚丽多彩的地苑奇葩。《地质学报》走过的历史,基本上反映了我国地质科学的发展历史,她记载了我国地学界的几乎所有的重大发现和历史事件。北京猿人、禄丰恐龙,玉门石油、四川天然气,白云鄂博稀土、湖北大冶铁矿,台湾地震、燕山运动,天山隆升、华北下沉......等等重大发现,都能在本刊找到它们的源头,她见证了20世纪我国地质事业从弱小到强大的全部历史。…

摘要:新发现榴辉岩带位于拉萨北东方向,产在青藏高原拉萨地体中东部。观察到的榴辉岩带宽度约500~600m,呈近东西向延伸,已知规模10km以上。榴辉岩为常见的金红石榴辉岩、石英榴辉岩和多硅白云母榴辉岩。榴辉岩的单斜辉石中含硬玉分子变化较大,Jd=16%~44%,但均落于绿辉石成分区间;石榴子石中镁铝榴石(Pyrope)端元组分16%~33%,铁铝榴石(Alm)40%~54%,钙铝榴石(Gross)22%~31%。利用Grt-Omp-Phe和Grt-Omp矿物组合对变质温-压初步估算,获得金红石榴辉岩样品06Y-334的变质p、t分别为2.58GPa、635℃和2.67GPa、730℃,样品06Y-345的t主要在680~780℃区间,样品06Y-336的t主要在640~740℃区间,3个样品获得的结果相近。显微镜观察表明多硅白云母可能为折返阶段的退变质矿物而不属变质峰期的矿物,推测峰期的压力值有可能高于2.67GPa而进入柯石英稳定区间(p>2.8GPa)。石榴子石和绿辉石中出现的一些类似柯石英假象的石英包裹体与这一推断相吻合。以上初步研究结果表明,拉萨地体的榴辉岩带可能是中国境内又一条高压/超高压(?)变质带。

摘要:位于北中国板块群与南中国板块群之间的中央造山带是中国大陆一条十分醒目而又极其重要的巨型(长达5000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史,和泥盆纪、三叠纪的两次主要碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型的“复合造山带”。特别是巨型中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现,揭示了中央造山带的形成还经历了板块会聚边界洋壳/陆壳深俯冲的两次壮观地质事件。位于中央造山带北部的“北中央早古生代造山带”具有“多地体、多岛弧”的地体构架和“多俯冲和多碰撞造山”的动力学作用。研究认为北中央早古生代多地体/岛弧群是冈瓦纳超大陆西侧(或西北侧)陆块/岛弧群的组成部分,其主要的证据是:1北中央寒武系—志留系的过渡性动物群性质反映早古生代古生物区系与始特提斯洋盆海水相通的古地理环境;2北中央诸多蛇绿岩带形成时代>500~540Ma(新元古代-奥陶纪)可作为始特提斯洋盆扩张时限的印证;3多岛弧带为北中央早古生代地体的陆缘增生带,形成于540~450Ma,岛弧带形成自南(外)而北(里)渐新的趋势表明与始特提斯洋盆相连接的弧前小洋盆逐级俯冲的特征;4北中央早古生代多地体/岛弧群的“弧/陆碰撞”及早古生代造山带的形成是中晚泥盆世(420Ma)冈瓦纳超大陆边部古特提斯洋盆初始扩张的产物。研究表明在500~440Ma形成的柴北缘-南阿尔金超高压变质带与始特提斯弧前小洋盆的俯冲继而地体陆壳的深俯冲有关。

摘要:我们在10~800MPa的静水压力下测量了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔岩心和采自苏鲁地区地表露头上的共68块典型超高压变质岩试样的地震波速,并建立了波速和围压的定量关系,成功地解释了描述这一定量关系方程中4个参数的物理意义。笔者相信,本文将为超高压变质岩地区以及新老俯冲带地震波资料的解释提供必不可少的理论和实验支撑。

摘要:北苏鲁莒南—岚山头—日照—桃行—仰口—荣成—威海一带榴辉岩的围岩经历了强烈角闪岩相退变质作用的改造,峰期超高压矿物组合已完全被后期退变矿物组合所取代。锆石微区阴极发光图像和矿物包体激光拉曼测试研究结果表明,132件不同类型岩石(包括榴辉岩、斜长角闪岩、正片麻岩、副片麻岩、大理岩、蓝晶石英岩、云母片岩和钙镁硅酸盐类变质岩等)锆石中,普遍隐藏以柯石英为代表的超高压矿物包体。此外,在南苏鲁东海及其邻区的地表露头和一系列钻孔岩心的锆石中,也普遍发现以柯石英为代表的超高压矿物包体。该项研究成果表明,在苏鲁地体由榴辉岩及其围岩的原岩所组成的陆壳岩石(约320km×20km×5km)曾发生过巨量物质深俯冲—超高压变质的壮观地质事件。

摘要:榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。

摘要:本文利用电子探针分析了中国大陆科学钻探工程主孔各种类型榴辉岩中金红石的Nb、Cr和Zr含量。Zack等(2002)的金红石Nb-Cr图解表明榴辉岩的原岩均为镁铁质岩,但不同类型榴辉岩具有不同的地球化学特征,即:1金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石的Nb和Cr含量大致相同,主孔中上述榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量与区域上小焦金红石矿区金红石榴辉岩中金红石的Nb、Cr含量基本相同。总体来讲,区域和主孔榴辉岩中金红石以低Nb为特征,反映它们的原岩为镁铁质岩石。2蓝晶石多硅白云母榴辉岩中金红石具最高的Nb和Cr含量,其Nb和Cr均值分别为720×10-6和712×10-6,多硅白云母榴辉岩中金红石比金红石榴辉岩、石英榴辉岩、角闪岩和钛铁矿榴辉岩中金红石富集Cr。利用Zack等(2004)提出的金红石地质温度计,计算得出金红石榴辉岩的金红石形成温度介于608~746℃,石英榴辉岩的金红石温度介于629~680℃,钛铁矿榴辉岩金红石的形成温度介于629~704℃,蓝晶石多硅白云母榴辉岩的金红石形成温度为600℃,角闪岩的金红石形成温度为629℃。一种可能的解释是,榴辉岩在折返过程中退变质作用明显,流体活动强烈,导致金红石中Zr扩散丢失,金红石中Zr含量不同程度地受到角闪岩相退变质过程中再平衡作用的影响,致使计算的温度偏低。

摘要:为探讨榴辉岩中磷灰石的矿物化学特征及榴辉岩中某些相关元素的地球化学行为,对中国大陆科学钻探(CCSD)主孔500~540m深度的榴辉岩样品进行了岩石化学及磷灰石的矿物化学分析。这些榴辉岩具有不同的矿物组成和化学成分,并可据此分为上下两段,上段500~530m为正常榴辉岩,下段530~540m为高Ti榴辉岩和高Ti-Fe榴辉岩,其原岩可能为类似于辉长质和苦橄质的基性—超基性岩石。其中的磷灰石成分没有明显差别,均为氟—磷灰石,其富F贫Cl的特征可能是造成榴辉岩中高盐度流体包裹体和全岩高F低Cl的主要原因。磷灰石普遍含有一定的Sr、S、Fe元素,多数还含有Cu、Pb、Zn等元素。榴辉岩中P2O5含量与其F、Cl、Sr、S元素的相关程度表明,磷灰石是榴辉岩中F元素的最主要储存库,也是Sr元素的重要储存库之一,而对于Cl元素则只是部分控制,与S元素则没有相关性。榴辉岩中F、Sr及Cl元素的地球化学行为主要受控于磷灰石,因此,在榴辉岩从进变质—退变质过程中,这些元素的活动性直接受控于磷灰石的稳定性。

摘要:中国大陆科学钻探工程主孔(CCSD-MH)3000～3500 m深度范围内的岩心揭示的主要岩石类型以正、副片麻岩为主,夹少量的榴辉岩、片岩及斜长角闪岩等.正片麻岩可进一步划分为钾长花岗质片麻岩和二长花岗质片麻岩.地球化学研究表明,花岗质片麻岩的SiO2含量普遍高,为73.56%～79.01%,Al2O3含量为10.49%～13.75%;TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO的含量明显偏低,其中Fe2O3为0.26%～2.56%,FeO为0.09%～1.13%,MgO为0.01%～0.63%;岩石明显富含Na2O、K2O,强烈贫钙,Na2O+K2O的含量为6.20%～9.15%,K2O的含量为1.26%～5.67%,CaO的含量为0.08%～1.59%.花岗质片麻岩在洋脊玄武岩标准化蛛网图上都表现出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Th)的特点,高场强元素Ti、Ta和Nb表现为明显的负异常,而Hf和Zr则为明显正异常.3000～3500 m花岗质片麻岩的原岩具A型花岗岩的特征,形成于大陆裂谷环境,记录了Rodinia超大陆裂解时苏鲁地区的花岗岩浆事件,表明新元古代晚期扬子板块北缘的构造属性为大陆裂谷环境.

摘要:本文对苏鲁造山带西南端(南苏鲁)的中生代花岗岩采用激光探针等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法进行了年代学测定,李埝岩体为122±5Ma(6个测点的加权平均值),抗日山岩体的年龄为119±2Ma(5个测点的加权平均值),这些结果表明,南苏鲁地区的花岗岩主要形成于燕山期,相当于早白垩世。两个花岗岩体中还分别检测出新元古代的锆石,年龄范围为751~639Ma,表明有新元古代的岩石参与了中生代花岗岩的形成。花岗岩与围岩花岗质片麻岩地球化学和Sr-Nd同位素以及锆石特征的对比表明,经历超高压变质的花岗质片麻岩不是中生代花岗岩的主要源岩。花岗岩中存在暗色包体,结合该地区存在大量同时代的幔源岩浆活动,推测壳幔岩浆的混合可能是南苏鲁花岗岩形成的主要方式。

摘要:江苏东海地区构造上位于苏鲁造山带的西南缘,区内出露新元古代片麻状碱性花岗岩,其特征矿物组合为石英+钾长石+钠-更长石+霓(辉)石、亚铁钠闪石。地球化学上,该套岩石具有富硅(SiO2=73.43%~77.38%)、富碱(ALK=8.19%~9.53%),铁镁比值高[FeO*/(FeO*+MgO)=0.83~0.94],CaO、MgO含量低,富Ga、Y、Zr、Hf,贫Sr、P、Ti,镓铝比值高(104×Ga/Al=2.76~5.15),轻重稀土分馏显著[(La/Yb)N=2.08~17.89],并具有中—强的铕亏损(δEu=0.12~0.66)等特点。在花岗岩成因类型判别图解中,它们均投影在A型花岗岩区,结合岩石具有过碱(AKI=0.99~1.22)和相对贫铝(A/NKC=0.78~0.93)的化学组成特征,表明它们应属过碱性A型花岗岩。在微量元素蛛网图上,这套岩石表现出较明显的Nb、Ta、Ti负异常,保留有先期“弧”岩浆作用产物的地球化学印记,其Y/Nb和Y/Ta值也较高(分别为1.85~9.72和4.71~30.14),在A型花岗岩岩石学亚类判别图解中,它们均投影在产于后造山环境的A2型花岗岩区。根据对矿物化学和全岩地球化学组成及产出动力地质背景的全面分析,表明这套岩石应形成于从碰撞造山转向伸展塌陷(collapse)的最早阶段,而不应是同裂谷阶段岩浆作用(syn-riftmagmatism)的产物。这一认识对于进一步了解新元古代苏鲁造山带的构造演化及深入探讨Rodinia超大陆的裂解机制具有重要意义。

摘要:在中国大陆科学钻探主孔榴辉岩中发现了重晶石。重晶石以包裹体形式保存在石榴子石中,多为浑圆状,表面积平均约250μm2。通过电子探针测试,重晶石中SrO含量大多超过20%,为锶重晶石,其化学分子式为(Ba0.4836~0.6180Sr0.3787~0.4722Ca0.0064~0.0889)S0.9688~0.9963O4。同时还发现榴辉岩中的石榴子石有柯石英假象,温压条件计算表明该榴辉岩的峰期温压条件为696~730℃,2.9~3.2GPa。电子探针成分测定包裹这些重晶石的石榴子石为峰期变质矿物,这进一步说明重晶石也经历过超高压变质。重晶石通常形成于强氧化和高盐度流体作用的条件下,本文的研究表明超高压变质过程中至少出现了一定范围内的强氧化环境和高盐度流体作用,但其地球动力学意义有待进一步研究。

摘要:本文样品是采自中国大陆科学钻探(CCSD)主孔的含金红石榴辉岩,在这些样品中常常含有锆石副矿物,锆石可以呈粒间矿物存在,也可以包裹在其他矿物(如石榴子石、金红石)中。背散射电子图像(BSE)显示这些锆石包裹体的亮度较弱,颗粒较小(约10~30μm),发育多晶面,晶体内部结构和成分均匀。采用能谱分析(EDS)方法来测量锆石的元素成分含量,结果表明:1这些锆石具有很高的Hf含量,金红石中达到1.51%~2.45%,石榴子石中为1.77%~2.13%;2Zr/Hf值约为35.92,比一般的基性原岩中的锆石的Zr/Hf值明显要低,这些特征说明它们很可能是形成在超高压条件下的变质锆石。

摘要:单斜辉石中发育石英出溶体是UHP变质作用的典型矿物学标志之一,在世界上著名UHP变质地体中屡有发现。本文利用激光Raman光谱和电子探针分析在中国大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)榴辉岩岩心的绿辉石中发现了大量石英(棒)出溶现象。通过与CCSD主孔榴辉岩各种赋存形式的绿辉石成分对比,发现含石英出溶体的绿辉石具有超硅特征,这是出溶现象发生的决定性因素之一。结合高压实验岩石学资料,提出在UHP变质的峰值期部分Si进入六次配位的Si-O八面体位置,压力降低这部分Si析出,形成石英出溶体的出溶机制。结合新的矿物学研究进展,认为绿辉石中出溶石英所标志的压力应远大于前人提出的2.5GPa,意味着苏鲁超高压变质带陆壳物质的俯冲深度要大于目前一般认为的80~120km范围。

摘要:利用高真空气相质谱系统测定了CCSD中HP-UHP变质岩中主要造岩矿物流体包裹体的稀有气体同位素组成,得出其3He/4He为(0.004~0.775)×10-6,相应R/Ra为0.003~0.553,40Ar/36Ar变化较大,为316.2~11358.8,高于大气40Ar/36Ar(295.5);20Ne/22Ne和21Ne/22Ne分别为9.47~12.4和0.026~0.051,而134Xe/132Xe和136Xe/132Xe分别为0.376~0.484和0.324~0.416,均高于其相应大气值。CCSD中HP-UHP岩石主要造岩矿物的He-Ar、Xe和Ne等同位素组成清楚显示其中流体包裹体主要由地壳变质流体和少量大气饱和水组成,而深源地幔流体组分很低,其中He主要来自地壳,Ar主要由壳源放射性成因40Ar*和少量(平均32.6%)大气Ar混合组成,少量Ne和Xe可能来自地幔。CCSD中HP-UHP岩石具有F40Ar

摘要:褶皱是挤压造山带中最普遍的地质构造,但是为什么在地震反射剖面上却极少呈现褶皱呢?本文从一个构造地质学者的角度出发,数值模拟了几种常见褶皱构造的地震波反射响应。结果表明,传统的反射地震技术并不能正确成像闭合褶皱、斜歪或倒转褶皱及二级以上的多级复合褶皱。褶皱陡倾翼的反射消失,而褶皱转折端的反射形成一系列断断续续分布的假水平层理,这些假水平层理在下地壳中极易被错误地解释成由地壳拉张形成的水平构造层理或由底侵作用形成的水平基性岩席。笔者认为,老、中、新褶皱造山带的下地壳中大多数不连续水平反射可能是由褶皱造成的。

摘要:在不同类型变质岩和超基性岩的造岩矿物(如橄榄石、石榴子石、绿辉石等)中都发现了大小不一的固态出溶体。对大小仅为几个微米的出溶体,利用常规方法,电子探针、拉曼光谱等很难定量地确定它们的化学组分,严重地限制了对这些出溶体的地球化学动力学意义的认识。在最近的一系列研究中,发现榴辉岩中磷灰石含大量的出溶体,这些出溶体是平行于磷灰石C轴出溶的含铁、铜、铅等元素的硫化物。采用扫描电镜能谱分析(EDS)的点分析和线扫描技术,确定出溶体的主要组成元素,然后通过扣除磷灰石对所分析出溶域的贡献,能较准确地确定这些出溶体的化学组分,主要为FeS和FeS2。这些实验结果表明,利用扫描电镜的能谱分析(EDS)技术,通过点分析和线扫描,能够较精确地测量与母矿物之间化学成分差异较大的出溶体的化学组成。本文所提出的处理方法也适用于电子探针。

摘要:南岗-高公岛韧性剪切带是一条自南东向北西斜向逆冲的岩片边界性构造带,糜棱岩化作用强烈。韧性变形过程中,岩石中的主要矿物长石、黑云母等发生了不同程度的分解或蚀变并导致组分迁移。其中,活动组分的迁移是流体渗滤作用引起的,不活动组分的变异是体积亏损造成的。通过对韧性剪切带内不同变形程度岩石主要地球化学组分的对比分析,确立等比线斜率,计算出初糜棱岩的体积亏损率约为17%,糜棱岩的体积亏损率约为27%;质量平衡计算结果及等比线图表明韧性剪切作用导致SiO2流失量最大,其次为Al2O3,FeO、CaO、Na2O等都有不同程度的丢失,表明它们具有较强的活动性,MgO位于等比线上方,属于带入组分。糜棱岩中的石英或长英质条带和团块是长石的钠黝帘石化、绢云母化和黑云母的绿泥石化等导致SiO2、Al2O3、Na2O、CaO、FeO等活动组分从岩石中析出迁移形成的。这种岩石体积亏损和组分迁移是部分难溶组分富集的重要机制,对研究韧性剪切带中长英质条带和部分贵金属矿床的形成机制具有重要的指导作用。

摘要:俯冲作用作为高压-超高压变质岩带形成的重要机制之一,俯冲块体的运动速度和强度将是制约其形成和演化的重要构造因素,借助于板块俯冲作用的研究探讨高压-超高压变质岩带的形成过程,对研究苏鲁高压-超高压变质岩带的形成机制和动力学建模,是一种有益的尝试.俯冲作用最显观的构造效应是俯冲地块前缘陆表面和Moho的强烈下插,导致山前坳陷带的形成和陆壳的加积、增厚.数值模拟的初步研究表明,俯冲地块的平移速度与山前坳陷带的坳陷量和坳陷速度及Moho的下弯量和下弯速度大致呈正相关关系,表明两者是俯冲过程中重要的壳内活动性构造界面.俯冲块体作为高压-超高压变质带深俯冲作用的运动载体,俯冲块体内部构造界面的运移,间接反映了高压-超高压变质带的形成过程和运动速度的变化,数值模拟结果似乎表明陆表面和Moho有可能成为探讨高压-超高压变质岩带形成过程和深俯冲作用的重要标志.俯冲块体内部的构造应力场也是制约和影响高压-超高压变质带形成过程的重要构造因素之一,模拟计算表明,俯冲过程中俯冲地块的壳内应力场较为稳定,始终以挤压应力为主导,俯冲作用强度仅影响应力大小,而不改变壳内应力场的应力分布.可见,高压-超高压变质岩带基本形成于挤压构造应力场环境.

摘要:苏鲁-大别造山带是中国东部华北、华南地块之间的大地构造交界带.本文分析研究了我国东部的地震活动性,并根据1918～2005年间苏鲁-大别及其周围地区发生的1000余个地震的震源机制解,系统研究了应力场的区域特征以及华北、华南地壳应力场构造分区,探讨了其动力学来源以及构造运动特征.结果表明,中国东部大陆华北、华南地块地壳现代应力场和构造运动可以归结为太平洋板块和菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间相互作用的结果.华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制.华北地区大地震的震源机制解均反映出震源应力场为ENE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用.郯庐断裂带等华北地区的北北东走向的断裂带,表现为右旋走滑的现代构造运动特征.来自台湾纵谷的北西西向挤压应力控制了华南块体直至南北地震带南段东部地域的地壳应力场.本文研究结果表明,将中国东部大陆划分成华北、华南两部分的现代地壳应力场分界线,其西部大致与秦岭带相同,然而在大别及其以东地区则逐渐偏离大地构造带,到北纬30°后向东南偏转,在温州附近的北纬27°左右转为向东延伸,最终穿过东海直至琉球海沟.