阿拉善地块早古生代岩浆作用成因及构造意义

阿拉善地块早古生代岩浆作用的成因研究,对理解阿拉善地块与古亚洲洋相互作用过程至关重要。本文在阿拉善地块中部新识别出一中志留世花岗岩体(噶顺花岗岩),其锆石U-Pb年龄为432Ma,以高Sr低Y为特征,属弱过铝质、中钾-高钾钙碱性花岗岩,εHf(t)=-8.8~-19.4,形成于古老下地壳岩石的部分熔融。本文同时总结了阿拉善地块其他晚奥陶世-早泥盆世岩浆岩的成分特征,发现阿拉善地块早古生代岩浆岩在成因上可分为两类:类型I,侵位于晚奥陶世-早中志留世,为典型幔源弧岩浆岩,形成于俯冲流体交代地幔楔的部分熔融;类型II,侵位于中晚志留世-早泥盆世,普遍高Sr低Y,形成于古老中基性地壳岩石的部分熔融。纵观阿拉善地块整个早古生代的岩浆作用,在晚奥陶世-早中志留世→中晚志留世-早泥盆世→中晚泥盆世期间,阿拉善地块的岩浆作用从幔源弧岩浆岩过渡到壳源高Sr低Y型花岗岩再到岩浆作用逐渐消失,反映了阿拉善地块陆缘弧从相对伸展环境向挤压弧的转变。这一岩浆作用演化记录了区域构造作用从典型洋陆俯冲到俯冲作用逐渐减弱(直至停止)或者俯冲角度(从陡俯冲向平俯冲)的转变过程;总体上,阿拉善地块早古生代处于越来越挤压的动力学背景之中。

金刚石的撞击成因与找矿新思考

“深地、深海、深空、深蓝”是代表科技发展前沿和我国战略发展方向的重要领域。其中,“深地”和“深空”是地球和行星科学研究的重点领域,是解决地球科学重大基础理论问题、探索太阳系演化历史等科学问题,以及保障国家能源资源安全、拓展人类生存空间、保障人类社会可持续发展的重要领域(欧阳自远等, 2002;Wilson et al.,2004;李三忠等, 2010;郑永春等, 2011;郑永春和欧阳自远, 2014;杨经绥等, 2021)。

小兴安岭构造带早侏罗世两期俯冲事件:镁铁质侵入岩的锆石年代学、元素地球化学及Sr-Nd-Li同位素制约

位于小兴安岭构造带北缘的二龙山橄榄辉长岩及星火角闪辉长岩,锆石LA-ICP-MS定年结果分别为201±1Ma和186±1Ma。两者的矿物组成不同,星火角闪辉长岩角闪石含量较高(可达15%)。主微量元素组成显示在岩浆演化过程中二龙山橄榄辉长岩经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,而星火角闪辉长岩主要经历了橄榄石的分离结晶,此外,两者显著的Sr正异常及一定程度的Eu正异常(1.07~1.38),表明两者在岩浆演化过程中都存在明显的斜长石堆晶作用。原始岩浆计算表明两者都具有弧形微量元素组成,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而亏损高场强元素(Nb和Ta),二龙山橄榄辉长岩属于钙碱性到高钾钙碱性岩浆岩,而星火角闪辉长岩属于钾玄岩系列。两者地幔源区都经历了俯冲沉积物熔流体交代作用的影响。此外,两者具有较为一致的Li同位素组成,同MORB以及岛弧玄武岩的锂同位素组成较为一致,或者略低于MORB,进一步限定俯冲交代物质来源为陆源沉积物。两者具有明显不同的Sr-Nd同位素组成,表明小兴安岭构造带北缘东西侧具有明显的地幔不均一性。位于小兴安岭构造带北缘西侧的186Ma星火角闪辉长岩,同古太平洋板块俯冲后撤导致的弧后伸展拉张有关;而小兴安岭构造带北缘东侧的201Ma二龙山橄榄辉长岩,与位于南部张广才岭构造带东缘的209~202Ma镁铁质岩浆岩带同期,共同揭示牡丹江洋俯冲事件发生的时限为209~201Ma,整体而言牡丹江洋俯冲事件开始的时间南部略早于北部。

合成金刚石的晶体形态对天然金刚石的启示

作为深部地球研究的“信使”,不同类型天然金刚石的形成温度、压力及环境介质条件一直是地球科学中的重要内容。天然金刚石原石呈现出多种多样的晶型和表面形貌特征是其结晶过程、介质环境和运移过程的最直接记录。伴随着金刚石高温高压合成技术的发展以及合成金刚石的规模化工业生产应用,前人对合成金刚石的晶型及表面形貌特征进行了大量的描述并详细探讨了温度、压力及组分差异对晶体形态的影响。本文对不同条件下的合成金刚石与不同类型天然金刚石的晶型特征、表面形貌特征进行了详细的对比分析,旨在将高温高压实验中明确的生长条件及晶体生长规律应用于天然金刚石形成条件的研究中,并进一步为金刚石晶体形态反映出的地质环境特征、地幔流体/熔体组成和动力学条件的研究提供约束。

豆荚状铬铁矿中微米级新矿物的发现及指示意义

向着地球深部进军是未来地质科学研究的战略目标之一,微区则是探寻深部地幔元素迁移和物质循环的关键。分子、原子级矿物的分析研究将在解密深部地幔物理化学条件、物质组成中扮演重要角色。蛇绿岩中豆荚状铬铁矿是微米级矿物的主要载体之一。近年来,随着单晶衍射仪、微区衍射和透射电镜等实验技术的发展和应用,在豆荚状铬铁矿中发现了一系列微米级矿物,为揭示地幔物质组成和演化历史提供重要信息。铬铁矿中发现新矿物的矿床包括中国西藏的罗布莎铬铁矿矿床和希腊中部Othrys矿床。其中,罗布莎铬铁矿矿床中发现包括罗布莎矿、林芝矿、那曲矿、藏布矿、雅鲁矿、曲松矿、自然钛、青松矿、巴登珠矿、志琴矿、经绥矿、康金拉矿及文吉矿在内的13种新矿物;Othrys蛇绿岩的Agios Stefanos矿床发现的新矿物有arsenotu?ekite、eliopoulosite、tsikourasite和grammatikopoulosite。这些新矿物以过渡族元素(Fe、Cr、Ni、Mo、V等)、钛的硅化物、碳化物、镍的磷化物等自然元素及金属化合物为主。它们多以矿物发现地或为地学研究做过卓越贡献的科学家名字命名。微米级矿物的发现拓展人类对地幔矿物的晶体结构和晶体化学的认知,为进一步解释深部地幔与还原性流体的高温反应及还原环境下矿物的蚀变作用奠定了基础。

秦岭发现金刚石:横贯中国中部巨型超高压变质带新证据及古生代和中生代两期深俯冲作用的识别

在秦岭北带榴辉岩及其围岩片麻岩的锆石中发现金刚石和大量石墨包裹体。金刚石具典型的1331～1334cm^(-1)拉曼谱峰。变质金刚石的发现证明秦岭北带榴辉岩及其围岩片麻岩经历了超高压变质作用,其俯冲深度>120 km。片麻岩锆石的SHRIMP定年表明,锆石核部代表岩浆事件的年龄或之前的残核年龄为1200～1800 Ma,超高压变质新增生边部的年龄为507±38 Ma,属早古生代。认为北秦岭超高压变质带与印支期大别超高压变质带(240～200 Ma)是时空上两个带。北秦岭超高压变质带向西可以与南阿尔金—柴北缘早古生代(490～440Ma)超高压变质带相连,向东与大别西北部的熊店和浒湾早古生代榴辉岩(420～400 Ma)相连,组成一条沿中央造山带北部分布的加里东期超高压变质带。认为主要分布在大别山南部的印支期超高压变质带应与南秦岭的高压蓝片岩带相连,组成一条分布在中央造山带南部的印支期高压超高压变质带。北秦岭超高压变质带的发现,为中央造山带存在一条西起阿尔金,东至苏鲁的近4000 km的世界上最大的一条超高压变质带的确定提供了新的关键性证据。而沿中央造山带分布的两条超高压变质带说明:①中国南北大陆在早古生代就已拼接在一起,其后,又有印支期的俯冲和碰撞叠加,加里东期超高压变质带主要分布在北部,后者在南部。

柴达木盆地北缘早古生代高压—超高压变质带中发现典型超高压矿物——柯石英

从都兰北带榴辉岩的片麻岩围岩的锆石中发现了柯石英包裹体和石墨包裹体,说明该超高压带的峰期变质作用已达柯石英稳定区间(>2.8GPa)但小于金刚石的稳定区间(<3.5GPa),从而确定了柴达木盆地北缘存在早古生代超高压变质作用和陆-陆碰撞作用,为中国中部存在一条横贯东西的早古生代(大致500～400Ma)高压超高压变质带的推断提供了新的关键性证据。

北阿尔金地区米兰红柳沟蛇绿岩的岩石学特征和SHRIMP定年

米兰红柳沟蛇绿岩是北阿尔金蛇绿岩带中发育和保留最好的蛇绿岩，主要由地幔橄榄岩、镁铁-超镁铁质堆晶杂岩、岩墙群和基性熔岩等组成。它们以规模不等的构造岩块产出，大者长十余km，宽近1km，组成一条近100km长的蛇绿混杂岩带。地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主，有少量纯橄岩，主要由橄榄石（Fo=91．2～92．7），斜方辉石（En=93～98）和少量单斜辉石（En=46）组成；副矿物尖晶石Cr^#为43～69（平均55），Mg^#为43～64（平均58），表现出深海橄榄岩（Abyssal peridotite）和俯冲带环境（SSZ）橄榄岩成分特点。深成堆晶岩主要由异剥橄榄岩-橄榄二辉石岩-（橄榄）辉石岩-辉长岩-斜长岩，该组合的堆晶岩通常被认为是SSZ构造背景的产物。席状岩墙群的岩石成分与熔岩一致，其TiO2（1％～1．5％）和低含量的K2O〈0．3％和P2O5表明具有MORB型的岩石特征，并得到了不相容元素和LREE平坦型和亏损型的球粒陨石标准化模型等证据的支持。该地区另存在一套高Ti的洋岛型拉斑玄武岩。两类熔岩的存在，以及地幔橄榄岩和堆晶岩的不同特征，表明米兰红柳沟蛇绿岩组合可能来自不同构造背景。带中与洋壳俯冲有关的蓝片岩和榴辉岩组成的高压变质带的存在，以及与俯冲碰撞有关的不同类型花岗岩类的产出，表明米兰红柳沟蛇绿混杂岩带代表了一个复杂的板块缝合带。蛇绿岩中辉长岩的锆石SHRIMP年代为479±8Ma，这是获得的第一个北阿尔金蛇绿岩的锆石SHRIMP U—Pb同位素年龄，认为代表蛇绿岩的形成时代。因此。北阿尔金缝合带无论在年龄和特征等方面，均可以与阿尔金断裂带东部的北祁连缝合带对比，证实两个带曾经是一个带，被阿尔金断裂左旋错断了约400km。

含柯石英锆石的SHRIMP U-Pb定年:胶东印支期超高压变质作用的证据

苏鲁超高压变质带的形成时代究竟是印支期还是新元古代争议始终很大。对山东胶南地区超高压变质带中超镁铁岩和榴辉岩的锆石激光拉曼、阴极发光和离子探针原位定年的研究获得超高压变质作用发生的时代为印支期。其中超镁铁岩含柯石英锆石的年龄为221±12Ma,该深成岩侵位时代为新元古代(581±44Ma)。此外,锆石中另有约400Ma年龄记录,可能代表岩石形成后另有一期热事件。榴辉岩的下交点年龄为228±29 Ma,与超镁铁岩含柯石英锆石年龄一致,代表超高压变质时代;上交点为中元古代(1821±19Ma),代表原岩年龄,后者与其片麻岩围岩时代相一致,说明榴辉岩是原位俯冲。

中国境内可能存在一条新的高压/超高压(?)变质带——青藏高原拉萨地体中发现榴辉岩带

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。

青藏高原北部东昆仑南缘德尔尼蛇绿岩:一个被肢解了的古特提斯洋壳

青藏高原北部东昆仑德尔尼蛇绿岩由变质橄榄岩、基性超基性堆晶岩、辉绿岩墙群和基性喷出岩组成。变质橄榄岩主要为纯橄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、含长二辉橄榄岩和含石榴石二辉橄榄岩,岩石中残余尖晶石的Cr’值(=100×Cr/(Cr+Al))为30～57,Mg’值(=100×Mg/(Mg+Fe2+))为50～75,指示一个富Al和Mg成分系列。变质橄榄岩有一个相对窄的成分,其Mg’值为89.1～91.3,Al2O3含量1%～4%,REE轻度亏损,表明其为经历了中、低程度部分熔融的残余地幔物质。含石榴石二辉橄榄岩中的石榴石为钙铁榴石,富Ca和Fe,贫Mg和Al(And95%～97%,Pyr0.27%～5.06%,Gro0～2.62%),为变质成因。堆晶岩包括纯橄岩、异剥橄榄岩、(石榴石)辉石岩和辉长岩。堆晶纯橄岩与层状杂岩伴生,偶含少量斜长石。异剥橄榄岩由橄榄石、透辉石和少量斜长石组成。层状辉长岩-辉石岩杂岩由透辉石和斜长石组成,两种矿物交替形成层状堆积层理。石榴石辉石岩或异剥钙榴岩呈团块状产于变质橄榄岩中,其中的石榴石为钙铝榴石(Gro69.19%～89.93%;And9.12%～18.84%;Br0.73%～11.63%),也属变质成因。辉绿岩墙显示LREE亏损,(La/Sm)N=0.5～0.8,HREE呈近平坦型分布,Eu正异常(δEu1.2～1.6)。玄武岩的REE模式与MORB类似,(La/Sm)N=0.5～0.9,显示不同程度的Eu负异常。熔?

西藏雅鲁藏布江缝合带的普兰地幔橄榄岩中发现金刚石：蛇绿岩型金刚石分类的提出

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石和特殊矿物群引发了新的问题,罗布莎地幔橄榄岩含特殊地幔矿物是不是一个孤立的特殊现象,或这是一个普遍存在的规律?显然,这是一个至关重要的问题。本文报道在雅鲁藏布江缝合带西段,距离罗布莎1000km以远的普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩中发现与罗布莎类似的金刚石和特殊地幔矿物群。普兰的地幔橄榄岩体主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩和二辉橄榄岩,研究表明,属典型MOR型亏损地幔橄榄岩。通过分选,在657kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种矿物的特殊矿物群,包括自然铬、自然铁和自然锌等强还原条件下形成的单质元素矿物。该矿物群与罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中发现的特殊矿物群十分相似,表明罗布莎的地幔橄榄岩不是雅鲁藏布江缝合带中的一个特例。结合在俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中发现类似的矿物群,以及世界其他地区的有关阿尔卑斯型地幔橄榄岩中金刚石的报道,认为蛇绿岩地幔橄榄岩中可能普遍含有金刚石,并将蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的金刚石归为一种新的金刚石产出类型,即蛇绿岩型金刚石,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质带中产出的变质金刚石类型。

中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及俯冲/折返机制的探讨

造山带中发现超高压矿物柯石英和金刚石,被认为与洋壳或陆壳岩片的深俯冲(>100km)有关。但探讨这些岩片是如何俯冲和折返的?却是一个极具挑战的难题。目前,中国境内含榴辉岩的高压超高压(HP/UHP)变质带已经发现11条,此外,世界各地发现的高压超高压变质带还有至少20条。高压超高压变质带,特别是中国众多的HP-UHP变质带,在什么特定的大地构造条件中形成?又是在怎样的构造背景下折返而剥露地表?中国大陆上为什么出现众多规模可观的HP-UHP变质带?为什么出现洋壳(深)俯冲与陆壳(深)俯冲不同类型的HP-UHP带?这是本文试探讨的问题。根据中国境内的11条高压/超高压变质带形成时代和区域构造背景,将其分为4类:Ⅰ.始特提斯(早古生代)高压/超高压变质带,包括(1)柴北缘-南阿尔金超高压变质带,(2)北祁连-北阿尔金高压变质带,(3)东秦岭超高压变质带;Ⅱ.古特提斯高压/超高压变质带,包括(4)大别高压/超高压变质带,(5)苏鲁高压/超高压变质带,(6)西藏羌塘高压变质带;(7)西藏松多(超)高压变质带;Ⅲ.新特提斯高压/超高压变质带,包括(8)雅鲁藏布江东构造结南迦巴瓦(超)高压变质带;Ⅳ.古亚洲域南缘高压/超高压变质带,包括(9)新疆西南天山超高压变质带,(10)甘肃北山高压变质带,和(11)冀北高压变质带。中国高压/超高压变质带形成的大地构造背景有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲两大成因类型,认为前者大都与始-古特提斯洋盆中微陆块之间的汇聚碰撞有关;后者为大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片深俯冲的产物。由于中国(邻区)大陆是三大陆块与许多小陆块聚集构成的巨大拼合体,小陆块在特提斯洋盆(特别是始、古特提斯洋盆)中的独特位置,使陆块之间的刚性洋盆岩石圈得以(深)俯冲插入小陆块之下。而大陆块之间特殊部位的碰撞为陆壳(深)俯冲创造条件。研究表明,高压/超高压变质岩石和蛇绿岩、混杂堆积、俯冲增生楔一起构成俯冲/折返杂岩带;认为代表印支造山带山根物质的大别-苏鲁高压/超高压俯冲/折返杂岩带,呈面形推覆岩片的构造样式叠置在扬子陆块之上,提出汇聚陆块边缘深部地幔物质折返的"斜向挤出"和"沿岩石圈板片的多层隧道的多重/分片挤出"的两种模式;认为走滑断裂在高压/超高压变质岩石的快速折返中起重要作用,即阿尔金走滑断裂、郯庐走滑断裂和喀喇昆仑走滑断裂,分别制约了阿尔金和祁连山中的南北两条早古生代高压/超高压变质带、大别-苏鲁印支期超高压变质带和喜马拉雅西构造结的喜山期超高压变质带的快速折返。

新疆中天山南缘库米什地区蛇绿岩的锆石U-Pb同位素定年：早古生代洋盆的证据

新疆中天山南缘库米什地区的榆树沟和铜花山蛇绿混杂岩包括地幔橄榄岩,辉石岩、辉长岩、斜长岩等堆晶岩,辉绿岩墙和基性熔岩,以及上部的硅质岩等。岩石地球化学研究表明,蛇绿岩的岩石类型来自MORB型和SSZ型两种构造背景。蛇绿岩及有关岩石的锆石U-Pb同位素年代学的研究表明,与中天山南缘洋盆扩张和闭合有关的事件至少可以分为4期:(1)奥陶纪-志留纪的洋盆形成事件,证据来自蛇绿岩斜长花岗岩和斜长岩,两者的年龄分别为435.1±2.8Ma、439.3±1.8Ma;(2)志留纪的岛弧岩浆作用,获得岛弧火山岩英安岩年龄422.1±2.6Ma和花岗闪长岩年龄423.1±1.8Ma;(3)泥盆纪的剪切变形和糜棱岩化变质作用,由于板块斜向俯冲和碰撞作用,产生大规模的走滑作用和与之伴生的由剪切作用形成的糜棱岩,糜棱岩的形成年龄为402.8±1Ma,为早泥盆世;(4)俯冲碰撞后的造山带伸展阶段的岩浆作用,在俯冲碰撞作用之后发生与垂直主受力面张裂作用伴生岩浆作用,获得石英正长斑岩294.8±1.2Ma年龄,即晚石炭世。此外,认为榆树沟蛇绿岩北部出露的麻粒岩是一个很特殊的构造岩块,岩石的锆石中普遍存在500～1800Ma的老核,表明其原岩很复杂,不属于蛇绿岩的组合。

中国西部柴北缘—阿尔金的超高压变质榴辉岩及其原岩性质探讨

中国西部祁连山柴北缘地区和南阿尔金地区存在一条被阿尔金断裂错开 4 0 0km ,但构造上相连的早古生代超高压变质带。通过对柴北缘地区大柴旦、锡铁山、都兰和南阿尔金地区且末一带榴辉岩的岩石地球化学研究 ,发现榴辉岩原岩主要由玄武岩和苦橄岩两类岩石组成 ,进一步分为高Ti型 (w(TiO2 ) =2 %～ 5 % ) ,中Ti型 (1%～ 2 % )和低Ti型 (<1% ) 3种类型 ,识别出榴辉岩的原岩类型有洋脊玄武岩、岛弧拉斑玄武岩和洋岛玄武岩类等产在不同环境的岩石类型。榴辉岩的Nd同位素组成与现代洋脊玄武岩类相似 ,ε(Nd ,0 )主要为正值 ,少量为轻微负值 ,表明榴辉岩的原岩曾是海底玄武岩 ,并且经过了消减俯冲作用 ,混入了部分的地壳物质。榴辉岩的超高压变质年龄为 5 0 0～ 4 4 0Ma,原岩年龄分别为 80 0～ 75 0Ma和～ 10 0 0Ma。研究表明 ,柴北缘滩涧山群中存在两套时代不同的基性超基性岩 ,一套为产在绿梁山的新元古代时期形成的蛇绿岩组合 ,新获得的年龄值为 (76 8±39)Ma(Rb Sr)和 (780± 2 2 )Ma(Sm Nd) ,另一套主要为产在赛什腾山的晚寒武世岛弧火山岩 ,形成时代约在 5 15～ 4 86Ma。榴辉岩的岩石化学成分和Nd同位素组成 ,以及 80 0～ 75 0Ma的原岩时代与其中的新元古代基性岩类可以对比。初步认为它们是同一套岩石?

青藏高原拉萨地块中的大洋俯冲型榴辉岩:古特提斯洋盆的残留?

在西藏拉萨地块中新发现的榴辉岩为厚层状、块状,岩石新鲜,带宽500～600m,呈构造岩片产在含石榴子石云母石英片岩中。榴辉岩岩石类型简单,榴辉岩相矿物为石榴子石+绿辉石+金红石+多硅白云母+(石英)。Grt-Omp-Phe矿物温压计估算出榴辉岩的形成温压条件为T=730℃,p=2.7GPa,接近于柯石英和石英的转变线。岩石地球化学和Sr-Nd同位素表明其原岩为典型的MORB玄武岩,来自亏损地幔。榴辉岩锆石的SHRIMPU-Pb年龄介于(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma之间,15个测点的平均值为261.7Ma±5.3Ma,结合矿物包裹体的研究,认为代表榴辉岩的变质年龄,与Sm-Nd同位素等时线年龄(305Ma)可以对比。结合区域地质资料,推测榴辉岩的原岩时代为石炭纪—二叠纪。二叠纪MORB榴辉岩和区域上同时代岛弧火山岩的产出,表明拉萨地块中可能存在一条石炭纪—二叠纪的古缝合带,其中榴辉岩代表古特提斯洋壳的残留。

青藏高原北部鲸鱼湖地区中新世和更新世两期橄榄玄粗质系列火山岩

鲸鱼湖地区识别出了两个时期橄榄玄粗质火山岩喷发,早期为中新世,晚期为更新世。早期的属低碱安粗岩类,晚期的主要为碱玄岩-高碱的安粗岩类。两者在斑晶类型、主元素和微量元素丰度和同位素比值等方面都存在区别,但显示了相同的稀土元素分配型式。岩石同位素的环境判别表明它们都源自EMⅡ型地幔,属有再循环地壳物质加入的富集地幔。鲸鱼湖产出两个时代火山岩表明不同时期的新生代火山活动在空间上是可以叠加的。鲸鱼湖的火山沿巨型昆仑山南缘左行走滑断裂带分布,主要受断裂带北侧展布的次级断裂控制。岩石圈深断裂起到了岩浆通道的作用,而两期火山喷发的存在则说明了断层的多期活动。

极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言 自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石和八面体假象蛇纹石以来，已经发现了一个由70-80种矿物组成的地幔矿物群。近些年的重要新进展有：（1）铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石，EBSD研究证明其可能为斯石英的假象，前者形成压力〉2．8GPa，后者形成压力〉10GPa；认为柯石英来源于深部地幔，在减压过程中形成，为柯石英的一种新的成因类型，不同于造山带中大陆板片深俯冲过程形成的柯石英。

中央碰撞造山带中两期超高压变质作用来自含柯石英锆石的定年证据

沿中央造山带存在一条巨大的超高压变质带,其西起阿尔金—祁连,往东经秦岭,延至大别—苏鲁,全长超过4000 km。柴北缘片麻岩中含柯石英锫石的SIMS离子探针原位微区U-Pb定年获得超高压变质年龄452±13.8 Ma。锆石的退变质年龄419±6.7 Ma。SHRIMP U-Pb定年获得秦岭含金刚石片麻岩中锆石的下交点年龄502±45 Ma,上交点年龄1545±100 Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者为原岩岩浆锆石年龄;获得榴辉岩锆石的上交点年龄1381±82 Ma和下交点493±170 Ma,认为上交点代表榴辉岩原岩年龄,下交点代表超高压变质年龄;获得江苏东海县青龙山榴辉岩含柯石英等超高压矿物锆石的年龄为441±9 Ma,449±9 Ma,和442±9Ma,平均444±9 Ma,核部含斜长石+磷灰石锆石年龄为761±13 Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者代表榴辉岩原岩结晶年龄。认为中国中部沿中央造山带中存在两期超高压变质作用,第一期为加里东期,第二期为印支期,两期超高压变质事件在时空分布方面是不同的,加里东期超高压变质事件由西部阿尔金—柴北缘延至东部大别—苏鲁,印支期超高压变质事件没有在大别以西发现。认为中央造山带应是一个多期活动的造山带,较早形成罗德尼亚大陆的格林威尔造山运动可能留下了10亿年左右的构造岩浆事件记录。

东波超镁铁岩体：西藏雅鲁藏布江缝合带西段一个甚具铬铁矿前景的地幔橄榄岩体

东波超镁铁岩体产在雅鲁藏布江缝合带的西段,与周边白垩纪沉积岩地层和火山岩以断层接触。航磁资料显示该岩体约400km2规模,地表出露连续,地下有一定延深。超镁铁岩体由亏损的地幔橄榄岩组成,主要有高镁的方辉橄榄岩、纯橄岩和少量二辉橄榄岩。方辉橄榄岩和二辉橄榄岩中橄榄石和斜方辉石属高镁型,分别为Fo=89.5～91.5和Mg#=90～91.5。但二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量明显高于方辉橄榄岩。方辉橄榄岩中单斜辉石Mg#=92～95,二辉橄榄岩的Mg#=92～93,两者的值也重叠。二辉橄榄岩中的Al2O3和CaO含量要明显高于方辉橄榄岩。这些均为阿尔卑斯型地幔橄榄岩的典型特征。纯橄岩中的橄榄石Fo=92～93.2,其斜方辉石和单斜辉石的Mg#=～93,但Al2O3和CaO的含量比方辉橄榄岩和二辉橄榄岩的低。三种岩石的成分变化规律,反映了地幔部分熔融程度的差异。二辉橄榄岩铬尖晶石的Cr#值20～30,反映为典型深海橄榄岩特征,指示MOR环境。与其不同的是,方辉橄榄岩的铬尖晶石的Cr#=20～75,指示MOR和SSZ两者兼有环境。岩石的原始地幔标准化的REE和微量元素蛛网图模式支持了上述的认识。东波地幔橄榄岩中的岩石学特征与产有大型铬铁矿床的罗布莎地幔橄榄岩可对比,岩体中已多处发现块状铬铁矿石,其铬铁矿的Cr2O3含量56%～59%,表明东波是寻找铬铁矿大矿和富矿甚具前景的一个超镁铁岩体。