南秦岭早古生代碱性岩地球化学特征及其成因机制:研究进展与展望

南秦岭地区在早古生代经历了大规模且持续性的碱性岩浆活动,其丰富的碱性岩石记录为探索深部地幔物质组成、壳内岩浆演化过程以及地球动力学演化机制提供了珍贵的地质载体。文章基于团队近期对于区域上典型碱性岩的地球化学分析结果和成因机制探讨,旨在对南秦岭早古生代碱性岩浆的源区和演化过程进行全面地约束。南秦岭早古生代碱性岩石类型主要包括一套成分从碱性玄武质向粗面质变化,呈双峰式分布的碱性火山-侵入岩组合,以及少量与碱性硅酸岩(角闪辉石岩、正长岩)-碳酸岩共生杂岩体。岩相学、年代学和地球化学证据显示这些碱性岩具有相同的地幔源区,其中演化程度较低的镁铁质端元记录了南秦岭早古生代交代岩石圈地幔的部分熔融事件,交代介质主要为硅酸盐熔体。演化程度较高的碱性岩端元(粗面-正长岩、碳酸岩)来源于初始镁铁质组分的岩浆分异过程,其中粗面-正长岩类主要受到以长石和单斜辉石为主的分离结晶作用控制。中生代热液交代过程主要记录在北大巴山东部和武当地块西南缘的早古生代碱性岩体中,热液交代作用促进了碳酸岩杂岩体中稀土元素的富集成矿。副矿物年代学和独居石Nd同位素特征反映了热液可能形成于岩体本身的再活化事件,晚三叠世秦岭地区的造山运动可能对此过程具有促进作用。

扬子地块西缘中元古代晚期辉长岩成因及地质意义:来自锆石U-Pb-Hf同位素和全岩地球化学的约束

对扬子地块西缘锦川地区辉长岩进行系统的锆石U-Pb-Hf同位素、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析,旨在探讨其岩石成因及地质意义。年代学分析结果表明,锦川辉长岩的锆石U-Pb年龄为(1041.1±1.1)Ma。全岩地球化学特征显示,锦川辉长岩具有较低的SiO_(2)(50.26%~51.16%)、CaO(6.59%~7.64%)、K_(2)O(1.22%~1.96%)质量分数以及较高的Al_(2)O_(3)(16.38%~17.15%)和TiO_(2)(2.61%~2.80%)质量分数,属于低钾拉斑玄武质岩石系列。岩石总体上相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Ba、Sr),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta和Th),并且显示弱的Eu异常(δEu=0.99~1.11)。同时,锦川辉长岩具有低的全岩εNd(t)值(-3.61~-2.75)和正的锆石εHf(t)值(+1.62~+7.58)。上述特征表明,锦川辉长岩应起源于已保存在岩石圈地幔中的先期(中元古代中期)俯冲流体交代过的富集地幔源区。结合扬子地块西缘同期广泛发育的A型花岗岩和板内玄武质岩浆作用,认为锦川辉长岩应形成于被动大陆边缘背景下的陆内裂谷环境,代表了Rodinia超大陆在中元古代晚期局部拉张构造体制下的岩浆响应。

以科学问题为导向,构建“地球物质科学”课程群

地球系统科学思维已经成为培养新时代地学人才的必然要求。本文以西北大学“双一流”学科地质学为例,基于“双一流”和“拔尖学生培养计划”对一流学科建设和人才培养目标提出新要求,以地球系统科学思维为引领,提出以科学问题为导向,构建“地球物质科学”课程群。以探索科学问题为目标,全面统筹地球物质科学相关的课程,立足学科前沿,聚焦知识关联,编写新的课程设置、教学大纲,优化教学团队人员构成,培养出知识理论扎实、综合实践能力强的拔尖人才,为“双一流”建设和“拔尖学生培养计划”探索出新的课程教学体系。

高等学校教师教学团队建设的策略与路径

教师教学团队是最基层的教学组织,在教育教学研究、教学内容凝练、教学方法创新、推动人才培养质量实质性提升等方面发挥着十分重要的作用。进一步强化教师教学团队建设,探索团队建设的有效路径与策略,是当前我国高等学校面临的重要任务。本文结合作者自身40年高等教育从教经历和教师教学团队建设经验,从教师教学团队的建设意义、建设的指导思想和关键因素等几个方面进行了深入分析,探讨了教师教学团队建设的策略,初步构建了教师教学团队建设的有效路径。

青藏高原东北缘伯阳地区第三系流纹岩地球化学及岩石成因

伯阳第三系流纹岩出露于青藏高原东北缘特殊的构造部位，位于青藏、华北和扬子三大构造域的交接转换区域。岩石的w（SiO2）介于68％～76％，w（K2O）〉w（Na2O），w（K2O）／w（Na2O）平均值1．25，为一套典型的壳源流纹岩岩石系列。岩石微量及稀土元素具有典型的板内火山岩特征，K、Th、Rb等元素呈较明显的富集状态，而岩石显著的低Sr特征（（19～120）×10^-6）表明其并非源自加厚的下地壳，而是起源于斜长石稳定的正常下地壳。正是由于新生代期间青藏高原东北缘强烈的造山环境，加之渭河断裂的发育为下地壳物质提供了减压熔融的有利条件，从而诱发下地壳的局部熔融，形成伯阳酸性火山岩的原始岩浆。该岩浆体系沿区域断裂构造体系上升，并经历了较强的结晶分异和演化，最终形成伯阳第三系流纹岩系列。

青藏高原新生代火车头山碱性及钙碱性两套火山岩的地球化学特征及其物源讨论

藏北羌塘火车头山新生代火山岩可区分为钙碱性及碱性两个不同的系列.钙碱性火山岩主要岩石组合为玄武岩-安山岩-英安岩,其SiO2介于49%～70%之间,Al2O3＞10%,Na2O/K2O＞1;其中玄武岩具平坦型稀土配分型式,LREE/HREE为1.3～1.8,（La/Yb）N为2.87～4.45,无明显铕异常,δEu为0.96～1.09;该套岩石的Mg#与SiO2相关关系以及La/Sm-La等亲岩浆元素与超亲岩浆元素协变关系表明,它们应为幔源岩浆经分离结晶演化的产物,其岩石组合类型以及低的Sm/Yb值（Sm/Yb=1.53～5.35）表明它们的原始岩浆应来源于岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融.本区碱性火山岩为一套典型的钾质岩石系列,主要岩石组合类型为碱玄岩-碱玄质响岩-响岩,其SiO2介于44%～59%之间,Al2O3＞14%,Na2O/K2O介于0.47～1.51之间;岩石轻稀土强烈富集,LREE/HREE为13.20～15.76,（La/Yb）N=50.44～91.99;其岩石组合类型以及Mg^#与SiO2相关关系以及La/Sm-La协变关系同样表明它们为共源岩浆分离结晶演化的产物;然而,其较高的Sm/Yb值（Sm/Yb=2.63～13.98）表明它们并非地幔橄榄岩直接局部熔融的产物,岩石弱的负Eu异常（δEu=0.77～0.85）以及Th、U的强烈富集和Nb、Ta的相对亏损,又反映了原始岩浆中有显著的地壳物质的贡献;该套钾质碱性系列岩石在La/Co-Th/Co同分母协变图上呈直线型分布,而在La/Co-Sc/Th异分母协变图上呈显著的双曲线分布,从而表明其源区为二源混合型,是青藏高原特殊的壳幔混合层局部熔融的产物,这些特征是新生代青藏高原壳幔层圈物质交换的重要岩石学证据.

昌宁-孟连缝合带干龙塘-弄巴蛇绿岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成研究

本文对三江古特提斯昌宁-孟连带中段弄巴-干龙塘蛇绿混杂岩进行了详细的主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。结果表明,弄巴玄武岩包括拉斑系列和碱性系列,弄巴拉斑玄武岩具有高TiO2和低K2O的特征,(La/Yb)N介于1.87～2.38之间,岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成和典型MORB十分相似,结合岩石较高的Th/Yb和低的Zr/Nb值,可以认为弄巴拉斑玄武岩具有富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的特征,可能起源于富集的地幔源区或是亏损地幔源区和地幔柱发生交代作用的结果。弄巴碱性玄武岩具有较高的TiO2(2.38%)和K2O(2.37%)含量,(La/Yb)N=11.19,富集轻稀土,表现出典型的碱性OIB的特征,可能是大洋板内热点浅部熔融的产物。干龙塘拉斑玄武岩具有高TiO2、Mg#,低K2O和亏损轻稀土等特征,表现出N-MORB的地球化学特征,岩石的Sr-Nd-Pb与MORB相似,表明岩石起源于亏损的地幔源区。

南秦岭勉略结合带琵琶寺洋壳蛇绿岩的厘定及其大地构造意义

研究结果表明,康县-琵琶寺-南坪构造带是一个复杂的、含有不同成因岩块的混杂带。该带中分布有蛇绿岩块(古洋壳残片),为典型的洋脊型拉斑玄武岩,具有轻稀土亏损的稀土配分型式、不活动痕量元素及其比值Th/Yb、Ta/Yb、Ti/Y、Ti/Zr等,指示其来源于亏损的软流圈地幔。琵琶寺蛇绿岩与勉县—略阳地区庄科蛇绿岩以及德尔尼蛇绿岩完全可以类比。因此,康县-琵琶寺-南坪蛇绿构造混杂带乃是勉略带向西延伸的组成部分。

研究性教学改革与创新型人才培养

研究型、创新型本科生一研究生教育与一般大众型、适应型人才培养有明显不同，更注重学生的科研意识、科研能力和创新意识的培养，属于“精英型”教育模式。所以，要给本科生一研究生提供更多的科研训练机会，以期学生尽早进入科研领域，接触学科的前沿，了解学科的发展动态，培养学生科研创新能力。

扬子地块西缘天全新元古代过铝质花岗岩类成因机制及其构造动力学背景

四川西部天全地区花岗岩属于扬子地块西缘岩浆岩带,是"康滇地轴"北段的重要组成部分。岩石形成年龄为851±15Ma(MSWD=0.7),属于新元古代花岗岩,与扬子地块西缘和北缘大量的中酸性侵入体和火山岩具有相近的形成年龄。火夹沟花岗闪长岩为过铝质、低Si O2、具有相对亏损的Sr-Nd-Pb同位素地球化学组成,结合岩石低的Al2O3/Ti O2和高的Ca O/Na2O比值,其应是在镁铁质岩浆底侵的条件下,成熟度较低的杂砂岩部分熔融形成的过铝质熔体,岩石较低的Si O2含量表明其同化了部分镁铁质熔体。而角脚坪花岗岩具有高的Si O2含量,为过铝质、富Na的熔体,而且具有极度亏损的Sr-Nd同位素组成,表明其应是亏损的玄武质岩石(洋壳或是与地幔柱有关的玄武岩)在H2O饱和条件下发生低程度部分熔融形成的过铝质熔体。结合扬子西缘其它新元古代火成岩的地球化学特征及区域构造资料,我们认为天全地区的Na质花岗闪长岩-花岗岩组合代表在高地温梯度条件下,玄武质岩石在H2O饱和条件下发生部分熔融形成的过铝质花岗岩。

南秦岭西乡群孙家河组火山岩形成构造背景及其大地构造意义的讨论

西乡群孙家河组火山岩形成于晚泥盆 早石炭世 ,组内火山熔岩主要为一套亚碱性玄武岩和安山岩 ,具有高Ba及显著的Nb、Ta亏损 ,其Th Yb、Ta Yb、Th Ta、Nb La和Ti Zr、Ti Y等不活动痕量元素组合指示其形成于大陆边缘弧 (活动陆缘 )环境。这套火山岩在区域上可能与勉略带相联 ,指示南秦岭泥盆

陕西西乡群火山-沉积岩系形成构造环境:火山岩地球化学约束

详细的地球化学解析表明,西乡群火山岩系具有Nb、Ta亏损等弧岩浆系列特征,其中白勉峡组火山岩与一个部分亏损的地幔源区有关,形成于洋内岛弧(或初始岛弧)的大地构造环境。而局限于柳树店-孙家河-三郎铺一带分布的孙家河组、三郎铺组和大石沟组火山-沉积岩系可能为一外来构造移置体,形成于泥盆-石炭纪,与一个活动大陆边缘及加积增生岛弧型地壳裂陷形成的初始弧间盆地环境有关,并在区域上与勉略缝合带相关联,原应为该缝合带的一个组成部分。

藏北羌塘比隆错一带新生代火山岩的成因:壳幔过渡带局部熔融的地球化学证据

羌塘比隆错新近纪火山岩主要岩石类型为安粗岩—粗面岩,为一套中基性—中性的碱性系列岩石组合,SiO2含量介于52%～62%之间,Al2O3>15%,Na2O/K2O>1,MgO<3.30%。岩石轻稀土元素较强富集,LREE/HREE=10～13,(La/Yb)N=15～19,弱负Eu异常,δEu=0.71～0.89。Mg#与SiO2的相关关系和La/Sm-La、Cr-Tb等亲岩浆元素与超亲岩浆元素协变关系表明,该套岩石为共源岩浆分离结晶的产物。岩石组合类型和低的Sm/Yb值(3.23～3.97)表明,它们应来源于岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩的局部熔融;弱的负Eu异常和Nb、Ta、Ti的相对亏损,又反映了陆源岩浆的特征,可见,比隆错新近纪碱性火山岩应为青藏高原特殊的壳幔过渡带局部熔融的产物。

青藏高原北羌塘新生代高钾钙碱岩系火山岩角闪石类型及痕量元素地球化学

利用电子探针和激光探针剥蚀系统(LA-ICP-MS)对北羌塘新第三纪高钾钙碱岩系英安岩中角闪石的主元素和微量、稀土元素进行了分析。结果表明,本区角闪石均属钙质角闪石亚类,主元素特征指示该套火山岩为陆壳局部熔融岩浆系列。角闪石强烈富集Sc、Ti、V、Cr、Co、Ni等弱不相容亲铁元素,而相对亏损Th、U、Pb、Rb等强不相容的大离子亲石元素。稀土元素丰度高,且无Eu异常,指示北羌塘这套高钾钙碱岩系火山岩可能是青藏高原加厚的相当于榴辉岩相物质组成的下部陆壳脱水熔融的产物。

青藏高原北羌塘榴辉岩质下地壳及富集型地幔源区——来自新生代火山岩的岩石地球化学证据

利用岩石地球化学的方法 ,研究了北羌塘新生代火山岩。结果表明 ,北羌塘第三纪火山岩可区分为碱性 (钾玄岩质 )和高钾钙碱两套不同的火山岩组合 ,它们分别起源于一个特殊的、不均一的富集型上地幔和一个加厚陆壳的榴辉岩质下地壳。由于青藏陆块之下软流层物质的上涌而形成幔源碱性岩浆活动 ,而幔源岩浆在 Moho面的底侵作用又为下地壳中酸性高钾钙碱系列火山岩的起源提供了热动力条件。

昌宁—孟连缝合带乌木龙—铜厂街洋岛型火山岩地球化学特征及其大地构造意义

详细的地球化学解析表明,乌木龙—铜厂街地区出露的蛇绿混杂岩主要包括方辉橄榄岩、纯橄榄岩和碱性玄武岩。其中,方辉橄榄岩和纯橄榄岩具有极低的CaO含量(<0.1%)、稀土总量(<5×10-6)和(La/Yb)N(0.96～1.14)值,(Ce/Yb)N为1.04～1.37,为轻稀土弱亏损型。本区碱性玄武岩具有高TiO2(2.57%～3.33%)、高K2O(2.29%～5.52%)的显著特征,(La/Yb)N为15.42～19.81,(Ce/Yb)N为12.48～14.76,为轻稀土强烈富集型;岩石Ti/V、Th/Ta、Th/Yb、Ti/Yb、Ta/Yb与来自亏损地幔的MORB以及与俯冲有关的岛弧火山岩明显不同,而主要显示为OIB型火山岩的微量元素地球化学特征,乃是典型的大洋板块内部岩浆作用的产物。该区洋岛型火山岩的厘定,表明昌宁—孟连古洋盆在石炭—二叠纪期间曾经历过一个由初始洋盆到成熟洋盆的完整发育演化过程。

南秦岭勉略带两河弧内裂陷火山岩组合地球化学及其大地构造意义

两河火山岩岩片位于秦岭微板块与扬子板块的分界断裂 -巴山弧形构造混杂带内。岩石由亚碱性拉班系列玄武质岩石和钙碱性英安岩、流纹岩组成。基性岩和酸性岩均具有高 Ba,低 Th、U ,显著的 Nb、Ta亏损和 Ti的负异常等地球化学特征 ,玄武岩的 Th/ Yb- Ta/ Yb和 Ti/ Zr- Ti/ Y不活动痕量元素组合特征指示这套火山岩可能产于弧间盆地环境。是勉略洋盆在古生代晚期 -中生代早期发育期间洋壳俯冲及弧内裂陷的岩浆作用产物。

北羌塘新生代火山岩长石矿物激光探针原位测试及其微量元素特征初探

利用电子探针和激光探针剥蚀系统 (LA ICP MS) ,对北羌塘半岛湖新第三纪粗面安山岩中的碱性长石和斜长石进行了系统分析 ,讨论了激光探针原位 (insitu)测试方法的有关细节及其对暗色矿物和浅色矿物的耦合性。在此基础上分析归纳了本区长石矿物中痕量元素及稀土元素地球化学性状。结果表明 ,长石中强烈地富集了Rb、Sr、Ba和Eu ,在两类长石中 ,无论是大离子亲石元素还是稀土元素 ,均未显示明显的选择性富集规律。

青藏高原安多岛弧型蛇绿岩地球化学及成因

安多蛇绿岩位于西藏安多县城北侧、班公错-怒江缝合带中段。该蛇绿岩块呈近东西向展布,长约25km,宽约5km,主要由低钾拉斑玄武岩和辉长岩组成。高精度ICP-MS分析结果表明,玄武岩和辉长岩稀土总量较低,均具有亏损型稀土配分型式,∑REE:29×10^(-6)～44×10^(-6),∑LREE/∑HREE=0.90～1.06,(La/Yb)_N=0.29～0.41,(Ce/Yb)_N=0.42～0.60。表明其源于N-MORB型亏损地幔源区。然而,相对于典型的大洋中脊玄武岩(N-MORB)而言,其Nb和Ta,尤其是Nh含量明显偏低(Nb=0.6×10^(-6)～3.13×10^(-6),平均1.19×10^(-6);Ta=0.072×10^(-6)～0.253×10^(-6),平均0.105×10^(-6)),在N-MORB标准化痕量元素配分图上具显著的Nb谷。表明安多玄武岩+辉长岩组合既非典型的洋中脊成因,又与岛弧型火山岩有一定区别,它们很可能形成于边缘海(弧后)盆地环境,由于消减带之上的地幔对流导致新洋壳的产生而形成,是特提斯大洋岩石圈在俯冲过程中引发弧后次级扩张的产物。

秦岭-大别勉略缝合带湖北随州周家湾变质玄武岩地球化学及其大地构造意义

周家湾变质玄武岩岩片位于秦岭－大别微板块与扬子板块的分界断裂构造混杂带内，形成于印支期。岩石为一套亚碱性拉斑系列火山岩，具扁平型稀土配分型式；Ｔｈ／Ｙｂ，Ｔａ／Ｙｂ，Ｔｉ／Ｚｒ，Ｔｉ／Ｙ，Ｚｒ／Ｙ比和Ｎｂ，Ｔｈ丰度表明其形成于初始型小洋盆的大地构造环境。该岩片可能是秦岭勉略缝合带在大别南缘出露的岩石学证据。