摘要:苏鲁高压超高压变质地体自南而北由高压(HP)、很高压(VHP)和超高压(UHP)变质叠覆岩片组成,前者依次叠覆在后者之上,岩片之间的界限为韧性剪切带。根据超高压变质岩片中角闪岩相岩石与高压变质岩片中绿片岩相岩石的黑云母和白云母Ar_Ar和Rb_Sr测年新结果,结合前人在该区所做的锆石SHRI MP U_Pb、全岩Sm_Nd、Rb_Sr等测年数据综合分析表明,超高压变质岩石的峰期变质年龄为240~220Ma,折返年龄为220~200Ma;而高压变质岩石的峰期变质年龄大于258Ma,起始折返年龄为258~240Ma,折返年龄比超高压变质岩石早30~40Ma。这说明扬子板片并不是整体俯冲和折返的。由于具组分和密度差异,俯冲板块的不同部位沿岩性或构造界面先后分片俯冲和折返,在北苏鲁超高压变质板片开始俯冲时,南苏鲁高压变质板片已开始折返。

摘要:东昆仑阿尼玛卿蛇绿岩带标志古特提斯洋关闭后的板块缝合带。在该缝合带及周围识别出4套与洋盆扩张和俯冲作用有关的火山岩,由南至北,分别为洋底玄武岩、岛弧火山岩、弧后盆地玄武岩和后碰撞火山岩。板块构造体系说明洋壳俯冲极性从南向北。已有年代学证据表明:阿尼玛卿洋盆的开启时代至少可以早到晚石炭世(308Ma),洋盆关闭可能在早三叠世;岛弧火山岩的时代为晚二叠世(260Ma);弧后盆地火山岩的时代为早中三叠世;后碰撞火山岩的时代为晚三叠世。三叠纪沿缝合带及其北部形成了一系列巨大的左旋走滑断裂系,包括东昆仑南缘左旋走滑断裂(200~220Ma)、阿尔金断裂的早期走滑剪切断裂系(220~230Ma)以及南祁连南缘巨型左旋走滑断裂(240~250Ma)。认为它们形成于阿尼玛卿古特提斯洋的关闭和斜向碰撞作用,但主要在俯冲板块折返阶段或逆冲岩片的抬升阶段,其时也是后碰撞岩浆活动和火山喷发阶段。

摘要:峨嵋山大岩浆省由大量的溢流玄武岩及其伴生的镁铁和超镁铁侵入岩组成。攀西地区的一些层状辉长岩体形成于260Ma,与早期报道的峨嵋山大岩浆省的年代相同。这些岩体中含有巨大的钒钛磁铁矿床,矿体呈似层状及透镜状产在层状辉长岩体的下部层位,不同于典型的层状岩体(如布什维尔德岩体)的磁铁矿床。地球化学资料表明,攀西地区含磁铁矿的岩体是从高度演化的基性岩浆中结晶而成,因为富硅的岩浆分离使得母岩浆高度富集铁、钛和钒。相对围岩来说,磁铁矿石形成较晚,是从氧化物矿浆中结晶的产物。矿石中有丰富的含水矿物相,流体的参与对氧化物矿浆的形成有重要的作用。

摘要:自由SiO_2系指石英及其同质多型物(polymorphs)柯石英、斯石英等。石英广泛分布于地壳中的各种岩石中,柯石英和斯石英只存在于超高压岩石和陨石坑中。由于石英和非饱和SiO_2的橄榄石不能共生,因此在地幔橄榄岩和超镁铁岩中不存在原生石英。最近笔者在西藏罗布莎蛇绿岩的地幔岩(方辉橄榄岩)的豆荚状铬铁矿中发现了自由SiO_2和柯石英相。根据高温高压相平衡实验资料,橄榄石、辉石这样的硅酸盐矿物在地幔深部的压力条件下可以分解成简单氧化物,如FeO(方铁矿)、MgO(方镁石)以及SiO_2(斯石英)等。由此推测,西藏蛇绿岩地幔岩中自由SiO_2可能是来自于下地幔的矿物,是地幔柱作用将其搬运到上地幔浅部。

摘要:哈秀石英闪长岩体出露于西金乌兰金沙江缝合带西段,对其进行成因和侵位时代研究可以对沿西金乌兰金沙江缝合带发生的板块俯冲、碰撞事件提供同位素年代制约。用主元素判别法判定其为造山花岗岩类(IAG型),形成于板块俯冲阶段。角闪石的40Ar/39Ar测年结果表明其侵位时代约为216.4Ma,是印支晚期岩浆活动的产物。哈秀岩体的成因和时代研究表明,沿金沙江缝合带,迟至晚三叠世,板块碰撞作用仍然没有开始,洋壳的俯冲作用仍在继续。

摘要:在班公湖怒江蛇绿岩带的西端日土出露两种不同的地幔橄榄岩:①角砾状方辉橄榄岩,由80%橄榄石(Fo=90.76~91.84,平均91.09)、15%斜方辉石(Mg#=90.97~91.41,平均91.16)、2%单斜辉石(Mg#=93.24~94.60,平均93.96)、3%棕色尖晶石(Cr#=0.20~0.25,平均0.23<0.60)和磁铁矿组成,以低MgO(41.41%~42.02%)、高Al2O3(1.63%~1.94%)、CaO(1.34%~1.60%)和Ti(133.04~134.52μg/g)为特征,亏损REE,ΣREE为球粒陨石的17%~22%,估算其为原始地幔岩经过10%~15%部分熔融的残留物;②块状方辉橄榄岩,由85%橄榄石、13%斜方辉石、2%红褐色尖晶石(Cr#=0.69~0.74,平均0.71>0.60)和磁铁矿组成,不含单斜辉石,相对于角砾状方辉橄榄岩,高MgO(42.96%~44.69%),低Al2O3(0.23%~0.61%)、CaO(0.08%~0.11%)和Ti(68.55~68.82μg/g),强烈亏损REE,ΣREE仅为球粒陨石的3%~5%,估算其为原始地幔橄榄岩经过30%~40%部分熔融的残留物。初步研究认为角砾状方辉橄榄岩是古大洋岩石圈在板块汇聚过程中构造侵位于缝合带中的残留物,是MOR型蛇绿岩的地幔橄榄岩;块状方辉橄榄岩是古大洋岩石圈在俯冲消减过程中再度发生熔融的残留物,是SSZ型蛇绿岩的地幔橄榄岩,这与本区发育MOR型蛇绿岩熔岩洋中脊拉斑玄武岩(P-MORB)和SSZ型蛇绿岩熔岩玻安岩(Boninite)是一致的。

摘要:桐柏山造山带南麓随州枣阳地区的超镁铁镁铁质岩墙(床)群分为性质完全不同的两类:橄长质岩墙(床)群和变质的基性岩墙群。其中橄长质岩墙(床)群未经历过任何变形和变质作用的影响,其侵位时代应不早于区内高压超高压变质作用的时间(220~240Ma),可能属晚造山或后造山岩浆作用的产物。这些橄长质岩墙(床)群中主要造岩矿物为橄榄石、斜长石、斜方辉石和单斜辉石,含少量金云母。其中橄榄石的Fo介于72~78之间,为贵橄榄石;斜长石以倍长石为主,少数为拉长石;单斜辉石主要为普通辉石,少数为透辉石;金云母中含较高的Ti O2(3.36%),属钛金云母变种。橄榄石和普通辉石之间的平衡温度主要介于1120~1165℃之间,普通辉石的结晶温度为971~1079℃。橄长质岩墙(床)群在地球化学上以高Al2O3(17.25%~20.20%)和MgO(9.56%~15.30%)含量、高的MgO/FeO*值(1.26~1.76)以及低Ti O2(0.33%~0.58%)和低碱(Na2O K2O=1.64%~2.23%)为特征,过渡元素的丰度(Cr=70~125μg/g、Ni=251~518μg/g、Co=54~75μg/g)和Mg#值(54~67)均较高,其性质可近似代表上地幔部分熔融所形成的母岩浆。稀土元素含量低(ΣREE=18.66~35.42μg/g),轻、重稀土元素之间的分馏程度较强,(La/Yb)N=4.4~4.7,尤以强的Ba、Sr及Eu正异常(δEu=1.31~1.49)为显著特征,表明其中有较多的富钙斜长石聚集。高场强元素Nb、Ta、U、Th以及Zr和Hf无明显异常,不同于区内早古生代玄武岩所揭示的富集型上地幔的地球化学特征,而与造山带内及前、后陆地区古近纪玄武岩的地球化学特征非常相似,可能表明造山带山根拆沉后,发生过软流圈地幔与大陆岩石圈地幔强烈的相互作用。橄长质岩墙群的出现说明俯冲板块的后缘曾发生过岩石圈范围的强烈拉张作用。

摘要:对青藏高原西部新疆叶城—西藏狮泉河地区宽频地震探测记录到的剪切波进行了各向异性分析,计算结果给出了该地区上地幔各向异性的特征:西昆仑地区各向异性大都沿北东方向分布,总体方向变化不大,各向异性整体走向与青藏高原和塔里木盆地北缘各向异性空间分布一致。由此得出:印度板块向北推进的构造运动是形成本区岩石圈剪切波各向异性的主要原因,青藏高原各地体的各向异性在较大的东西向范围内保持稳定,各地体岩石圈固有的各向异性方向为北东向;作为羌塘地体和拉萨地体的分界线,班公怒江断裂带是主要的地表分界位置,在深部,无论西部剖面还是中部剖面,印度板块岩石圈的各向异性在该断裂带上均没有变化。

摘要:对美国加州南Sierra Nevada岩基中一个典型的中生代变质表壳岩及其混合岩带进行了详细的野外观察和元素地球化学研究。研究发现:在持久(约为150Ma)的花岗岩侵位作用下,早白垩世变泥质岩发生达角闪岩相的中高级变质作用和部分熔融,导致Isabella混合岩的形成;浅色体具有和变泥质岩及混合岩近平行的REE分布模式,但浅色体的LREE含量相对较低;和变泥质岩相似,混合岩中的浅色体具有显著的Ce负异常。野外观测、岩相观察及元素地球化学特征表明,浅色体显著的Ce负异常是继承了原岩的Ce负异常特征,而不是由于副矿物(磷灰石、独居石或锆石)的差异溶解或结晶分异作用造成的。早白垩世变泥质岩(浅色体的原岩)主要由泥质及沙质海相沉积物组成,局部夹基性火山灰和火山碎屑,形成于与大陆岛弧密切相关的浅海环境。原岩的Ce负异常反映了较还原的浅海沉积环境。具有Ce负异常浅色体的产出表明,如果俯冲带上的沉积岩在俯冲过程中发生部分熔融作用并且所产生的熔体参与大洋型岛弧岩浆作用,最终可以导致具有Ce异常的基性岩浆生成。

摘要:斜长岩呈长条带出露于朝鲜半岛南部,侵入到年代约为2.0Ga的Yeongnam前寒武纪基底岩石中,虽然岩石类型简单(斜长岩和辉长岩质斜长岩),但可以同世界已知块状类型斜长岩相对比。这些斜长岩具有几个重要的差别,例如呈层状构造,镁铁相成分是角闪石而不是辉石,并且不具斜方辉石巨晶。应用Rb-Sr和Sm-Nd同位素系统研究这些岩石的年龄和成因,测定出一种页理化辉长岩质斜长岩矿物的Sm-Nd等时线年龄为1678±90Ma,推断其为侵位年龄,因为中生代绿岩相变质期间这些岩石的Sm-Nd同位素体系呈封闭状态。这一年龄和过去曾报道的元古宙块状斜长岩的年龄范围(1.1~1.7Ga)相吻合。认为斜长岩成因可以用所谓元古宙斜长岩事件来解释。斜长岩的岩浆活动对朝鲜半岛南部前寒武纪基底岩石的构造历史有重要意义。全岩εNd(t)值范围-1.6~-5.2,而87Sr/86Sr初始值变化于0.704~0.706之间,据此可解释地幔成因的斜长岩岩浆是在其结晶作用期间吸收了地壳物质的结果。然而不能排除是下地壳源的可能性。

摘要:CCSD主孔100~2950m榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理倾角明显较片麻岩类岩石叶理倾角陡,前者总体倾角55°左右,后者28°左右,局部可见片麻岩类叶理切割榴辉岩类叶理,因此两者叶理可能形成于不同时期;两类岩石之间现部分为韧性剪切带接触关系,韧性剪切带形成于苏鲁地体折返主期自SEE向NWW的韧性剪切作用。榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状有一定控制作用,而片麻岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状控制作用相对较弱。孔区脆性变形主要反映白垩纪以来SEE-NWW向伸展构造应力场的变形特征,主孔100~1620m倾伏向以SEE向占绝对优势的微正滑断层擦痕即为该期变形的产物。

摘要:对西藏罗布莎铬铁矿中的铁族元素金属及金属互化物矿物进行了X射线衍射测定,结果显示其归属于镍纹石、自然铁、钴铁矿及铁镍矿4种矿物。它们与超高压矿物方铁矿、铂族元素矿物等连生,形成于深部的高还原环境,矿物的化学成分与地核十分相近,故认为它们可能来自于地幔及地核。

摘要:系统分析了1933~2003年间青藏高原及其周缘发生的745个中、强地震的震源机制解,研究了高原地壳构造运动及其动力学特征。结果表明,大量正断层型地震集中发生在青藏高原中部海拔4000m以上的地区,其中许多地震是纯正断层型地震。震源机制结果显示,该区正断层型地震的断层走向多为南北方向,断层位错矢量的水平分量均位于近东西方向,这表明青藏高原高海拔地区存在着近东西方向的扩张构造运动。地震震源应力场的研究结果表明,在高原中部高海拔地区,E-W向或WNW-ESE向的水平扩张作用控制着该区的地壳应力场。青藏高原高海拔地区近东西方向的扩张构造运动是该区引张应力场的作用结果,其动力学原因可能与持续隆升的高原自重增大引起的重力崩塌及其周边区域构造应力状况有关。而青藏高原周缘地区,除了东部边缘外,南部的喜马拉雅山前沿以及青藏高原的北部、西部边缘所发生的绝大部分地震都是逆断层型或走滑逆断层型地震。在青藏高原周缘地区,北东或者北北东方向水平挤压的构造应力场为优势应力场。在中国西部的大范围内,主压应力P轴水平分量位于NE-SW方向,形成了一个广域的NE-SW方向的挤压应力场。青藏高原及其周缘应力场特征表明,印度板块的北上运动以及它与欧亚板块之间的碰撞所形成的挤压应力场是高原强烈隆起的直接原因。在青藏高原中南部形成了近东西向引张应力场为主的区域,并以东西向扩张构造运动部分释放其应力积累。研究高原高海拔地区的引张应力场和近东西向扩张构造运动的特征,对于认识青藏高原强烈隆起的地球动力学过程与机制,有着重要的理论意义。

摘要:天然成因的硅铁合金,通常认为与地幔及陨击事件有关。通过应用新的衍射技术,得到了西藏罗布莎蛇绿岩块豆荚状铬铁矿床中硅铁合金的粉晶X射线衍射数据,确认了合金物相为FeSi_2和FeSi及少量自然硅,确定了物相组合关系。本区硅铁合金具有FeSi→FeSi_2→自然硅的晶出顺序,推测其形成环境中的还原程度依次增高。

摘要:利用大陆科学钻探岩心、岩心物性测定结果、测井与VSP资料来标定地震反射体,大大提高了中国大陆科学钻探孔区地质构造解释的可信度。岩石物性测定表明,金红石榴辉岩的纵波速度极高,会产生明显的反射与重力异常。数值模拟表明,孔区三维地震拱形反射主要是由榴辉岩及切穿它们的晚期破碎带共同形成的。在CCSD主孔东南方深部重力高部位有多个这样的拱形反射,预示在地表陡倾榴辉岩的延伸方向还有多个一定规模的隐伏榴辉岩体。

摘要:利用激光探针等离子体质谱测年技术(LA-ICP-MS)对胶东烟台磁山花岗岩的锆石进行了U-Pb年龄测定,8粒锆石的年龄为199~149Ma,可分成3组:192~199Ma(3粒)、178~185Ma(2粒)和149~154Ma(3粒),第3组年龄可能代表岩体的最终侵位时代,表明岩体形成于晚侏罗世,为燕山期花岗岩。另外4粒早元古代的继承锆石年龄为2110~2467Ma,平均年龄为2252±41Ma,反映其源岩有早元古代粉子山群的物质。该岩体的形成年龄为探讨南张家金矿的成因提供了重要依据。

摘要:与原始地幔相比,苏鲁超高压变质带的日照胡家岭石榴单辉辉石岩体全岩化学成分易熔组分均较高,而难熔组分均较低,全岩的Si O2含量为44.04%~50.50%,高MgO(12.77%~18.73%),高CaO/Al2O3(1.6~8.0),低碱,Mg#的变化范围为74.82~86.13,成分特点类似铝亏损型科马提岩。稀土元素配分型式为典型的单斜辉石稀土元素配分型式,重稀土元素相对亏损,(Gd/Yb)N=3.51~5.87。铂族元素的总体丰度为19.18×10-9~59.44×10-9,变化范围较大,高于地幔橄榄岩的丰度,(Pd/Ir)N具有8.58~11.07的正斜率。这些特点表明形成石榴单辉辉石岩的岩浆为地幔源区残留石榴石、主要熔出单斜辉石的高程度部分熔融的产物,折返前可能由单斜辉石 石榴石相组成。铂族元素丰度高、正斜率的特点表明其分布受到了地幔高程度部分熔融的控制且没有硫化物的分离,说明熔浆中硫是不饱和的。

摘要:苏鲁地体南部的高压变质带由中温高压变质岩片和低温高压变质岩片两部分组成,前一岩片自下而上依次为含砾白云石英岩、云母二长石英片岩、大理岩磷块岩、白云钠长石英片岩;后一岩片的主要岩石类型为二长石英片岩钠长石英片岩。两岩片中片岩内的斜长石端员组成为钠长石,长石斑晶具有明显的火山晶屑特征,锆石具有岩浆成因韵律环带,其Th/U>0.5。此外,它们都具有高硅、高碱、低钙,轻稀土元素富集、分馏程度高,重稀土元素亏损、分馏程度低,Eu强到中度亏损及Nb、P、Ti负异常的特征,在Si O2A·R图解上均位于碱性岩区,在铝饱和指数图解中分布在偏铝质过铝质区,在(K2O Na2O)/CaO Zr Nb Ce Y图解上落在A型岩区。这些特征说明其原岩为火山岩,其岩石类型为过铝质偏铝质碱性流纹岩类,其成因类型为A型。常量元素和微量元素组成特征及其判别图解反映其原岩形成于板内拉张环境,是新元古代Rodinia大陆裂解、扬子地块陆内裂谷形成过程中伴生的产物。

摘要:在中国大陆科学深钻主孔中发现了2粒FeCrNi合金球粒,粒径约200μm,其中w(Fe)=71.07%~73.68%,w(Cr)=14.55%~16.79%,w(Ni)=9.91%~11.47%,总和为98.2%~99.65%,分子式为Fe0.74Cr0.16Ni0.10。球粒内均含氧化物包体,由Cr、Mn、Al、Si、Fe、Ti和O组成。X射线衍射分析表明,FeCrNi球粒为多晶,具立方晶系的晶体结构,空间群为Fm3m,晶胞参数为a=0.3603nm,Z=4,密度为7.828g/cm3。球粒经抛光后呈银灰色,金属光泽,平均莫氏硬度为4.026,主波长S546反射率为56%。球粒可能是FeCrNi合金组成的金属熔融液滴冷却的产物。

摘要:内蒙古大青山地区太古宙孔兹岩系在发生麻粒岩相变质作用的同时,榴云片麻岩岩组中的石榴黑云片麻岩在近水平剪切构造变形过程中发生部分熔融,形成了石榴混合花岗质岩石。现有证据表明,它们形成于新太古代晚期,在矿物组成、地球化学特征上,大体继承了石榴黑云片麻岩,而它们的结构和地球化学特征尤其是REE分布型式的变异又反映了其部分熔融和演化。尽管该石榴混合花岗质岩体规模小,但在矿物组成、结构和地球化学特征上显示出明显的不均一性,形成了高K2O低Na2O、CaO,稀土元素总量低,具正Eu异常和低K2O高Na2O、CaO,稀土元素总量高,具负Eu异常的两类石榴混合花岗质岩石。综合研究发现,这两类石榴混合花岗质岩石的形成与部分熔融及随后的流动过程中熔体与残留体的逐渐分离有关,前者残留体、残留矿物相极少,富长英质;而后者残留体和残留矿物相对较多,因而富镁铁质,并且控制REE行为的矿物相如石榴石和独居石、磷灰石、锆石等相对富集,从而造成了两类石榴混合花岗质岩石稀土元素分布型式的差异,与桑干地区成因相似、成熟度较高的古元古代花岗岩具有较大差别。