中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U-Pb年代学限定

笔者对中天山微陆块北缘托克逊干沟地区角闪岩相变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究,结果证明变质沉积岩中的碎屑锆石记录了从太古宙至元古宙(3320～530 Ma)的源区岩浆热事件,变质火成岩中的岩浆锆石记录了新元古代晚期(550 Ma)的岩浆作用,而变质锆石记录了晚泥盆纪(385～360 Ma)的变质作用。这一定年结果表明,中天山微陆块北缘的造山作用很可能发生在华力西期,中天山微陆块形成于新元古代以前,但并没有经历前寒武纪变质作用,具有与塔里木克拉通明显不同的前寒武纪构造演化历史。因此,中天山微陆块很可能是一个独立的块体,并不支持其是从塔里木板块分离出来的观点。

拉萨地体东南缘始新世早期变质作用及其构造意义

本文对位于青藏高原拉萨地体东南缘林芝杂岩中的片麻岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。所研究的样品包括正片麻岩和副片麻岩,它们经历了中压角闪岩相变质作用。岩石地球化学分析结果表明,所研究的正片麻岩的原岩具有钙碱性岛弧岩浆岩的特征。锆石U-Pb年代学分析结果表明,副片麻岩中的碎屑锆石核部为岩浆成因,它们给出的206Pb/238U年龄范围为3012～522Ma,其锆石的增生边给出了～51Ma的变质年龄。在正片麻岩中,黑云母片麻岩给出了～67Ma的原岩结晶年龄和～55Ma的变质年龄;石榴石角闪黑云斜长片麻岩给出了～58Ma的原岩结晶年龄和～54Ma的变质年龄。因此,所研究的林芝杂岩并不能代表拉萨地体中的前寒武纪变质基底,而是古生代的沉积岩和晚白垩纪至早新生代的岩浆岩在始新世早期变质而成。这一时期,表壳岩和侵入岩一起经历的中压角闪岩相变质作用很可能跟新特提斯洋俯冲导致的地壳增生、加厚有关。

鱼嘴构造在相邻能干层能干性估测中的应用

利用不同类型鱼嘴状石香肠构造恢复能干层原岩的初始厚度,并进一步分析原岩发生在应变椭球Z轴方向和X方向的线应变,以应变差折射流变计的方法为基础,推导出一种求相同基质中相邻能干层粘度比的估测方法。以湖北大冶铁山地区采集的两块鱼嘴状石香肠标本为例进行了应用尝试,得到大理岩基质中两层不同的角岩鱼嘴状香肠体的粘度比分别为3.07和0.75。

北秦岭造山带早古生代多期变质与深熔作用:锆石U-Pb年代学证据

北秦岭造山带中的秦岭群以多期变质作用和强烈混合岩化为特征,出露有早古生代的榴辉岩和高压麻粒岩,以及区域性分布的中低压麻粒岩-角闪岩相变质岩石和混合岩。本文对西峡双龙地区混合岩化片麻岩（中色体）、石榴子石黑云母片岩（暗色体）和淡色花岗岩脉体进行了详细的锆石U-Pb定年和微量元素研究。结果表明片麻岩的原岩年龄为941±11Ma（2σ,MSWD=0.59）,石榴子石黑云母片岩的原岩年龄为756±9.9Ma（2σ,MSWD=1.07）。石榴子石黑云母片岩中的变质锆石获得了484±9.6Ma（2σ,MSWD=0.88）的年龄,与片麻岩中锆石变质增生边获得的单点年龄498±11Ma在误差范围内一致。这些变质锆石多数具有平坦的HREE分配模式,弱Eu负异常,与高压变质岩中的变质锆石特征相似。该年龄与秦岭榴辉岩和高压麻粒岩的变质年龄相一致。石榴子石黑云母片岩中锆石的最外层增生边记录了424±9.1Ma的年龄,同时淡色脉体中的锆石也给出了422±4.0Ma（2σ,MSWD=0.77）的加权平均年龄,代表了深熔脉体的结晶年龄。这些锆石均为新生锆石,阴极发光弱,具有低的Th/U比值,平坦的HREE分配模式,强烈的Eu负异常,指示部分熔融过程中存在大量石榴子石和斜长石。深熔脉体的年龄与秦岭群中的中低压高温-超高麻粒岩相变质的年龄相符。结合已有的结果,我们认为秦岭群普遍记录了500～480Ma的高压、超高压变质作用,并叠加了440～400Ma的中压-高温变质和深熔作用。秦岭群可能是Rodinia超大陆裂解过程中从华南陆块或相似构造属性陆块分离并漂移到华北克拉通南缘的微陆块。在500～480Ma时发生碰撞造山作用导致北秦岭微陆块深俯冲并发生了高压-超高压变质作用,在志留纪由于商丹洋壳北向俯冲导致秦岭微陆块发生了以中压-高温变质、深熔和同时的岩浆作用为特征的增生造山作用。

拉萨地体东南部变质岩的成因与中-新生代造山作用

本文对青藏高原拉萨地体东南部林芝地区分布的变质岩进行了岩石学和年代学研究,结果表明这套岩石在中-新生代经历三期变质作用,形成了三个变质带,它们是:(1)米林变质带,经历了高温中压麻粒岩相峰期变质作用和角闪岩相退变质作用,峰期麻粒岩相的变质作用温、压条件为830～900℃和0.9～1.3GPa,变质时代为90～80Ma的晚白垩世;(2)八一变质带,经历了低压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为625～679℃,0.4～0.55GPa,变质作用时间为55～50Ma的始新世;(3)布久变质带,经历中压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为615～663℃和0.5～0.8GPa,变质作用时间为32～26Ma的渐新世。研究表明,拉萨地体东南部的中高级变质岩系的原岩主要由形成在晚古生代的沉积岩和古生代-新生代的岩浆岩组成,变质沉积岩的物质源区具有格林威尔和泛非造山作用的构造热事件记录,表明拉萨地体具有冈瓦纳大陆的构造亲缘性。我们认为,拉萨地体东南部的晚白垩世高温中压变质作用发生在新特提斯大洋岩石圈向拉萨地体之下俯冲所导致的安第斯型造山作用过程中,始新世的低压角闪岩相变质作用发生在印度与欧亚碰撞和深俯冲的新特提斯洋壳断离过程中,而渐新世的中压角闪岩相变质作用发生在印度大陆向欧亚大陆之下的持续俯冲,地壳加厚过程中。因此,拉萨地体东南部的高级变质岩揭示了俯冲/碰撞复合造山带上盘中、下地壳的组成与构造演化历史。

印度大陆俯冲过程中的高压变质与深熔作用:东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩的相平衡模拟研究

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分，是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究，本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明，泥质岩石经历了高压麻粒岩相变质作用，峰期矿物组成是石榴石＋蓝晶石＋黑云母＋斜长石＋钾长石＋石英＋金红石，峰期变质条件是～820℃，13．0～13．5kb，表明印度大陆至少俯冲到了约45km深度，构成了青藏高原的加厚下地壳。高压泥质变质岩在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水反应引起的部分深熔，熔融程度可达27v01％，形成了花岗质成分的熔体，构成了喜马拉雅造山带淡色花岗岩的源区。因此，青藏高原具有一个深熔融的中下地壳，为其侧向流动提供了有利的流变学环境。

青藏高原冈底斯带东南部新生代多期岩浆作用及其构造意义

本文对拉萨地体东南缘东冈底斯带的花岗岩进行了详细的野外地质观察,基于侵入关系划分出了5期花岗岩。前4期花岗岩经历了不同程度的变形,呈片麻状构造,而最后1期花岗岩未经历变形,呈块状构造。锆石U-Pb定年揭示,5期花岗岩的形成年龄分别为63Ma、51Ma、50Ma、29Ma和26Ma。岩石学和岩石化学分析表明,前两期为花岗闪长岩,具有高的MgO(1.28%～1.84%)和CaO(3.16%～4.18%)含量,高的Mg#值(平均为43),中等K2O含量(1.5%～2.53%),低的K2O/Na2O(0.37～0.68),为准铝质I型花岗岩。而后三期为花岗岩,其中第四期和第五期分别为浅色花岗岩脉和伟晶岩脉,具有明显低MgO(0.03%～0.27%)、Mg#值(2～15),低CaO(1.04%～1.6%),较高K2O(3.75%～6.93%)、K2O/Na2O(0.94～2.04),弱过铝质,显示S型花岗岩特征。研究表明,前三期花岗岩在冈底斯带其它地区也有广泛分布,而后两期花岗岩仅在研究区出露,这很可能说明拉萨地体东南缘从渐新世以来经历了与冈底斯带其它地区不同的构造演化历史。

西藏拉萨地体北部的前寒武纪高压变质作用及构造意义

高压基性麻粒岩以石榴石-单斜辉石-斜长石-石英共生为特征,是研究大洋或大陆地壳俯冲-碰撞的最好载体之一。西藏拉萨地体北部高压基性麻粒岩以构造块体的形式出现在早古生代沉积岩中。高压麻粒岩的原岩是辉长岩,它经历了四期变质作用,从早到晚分别是:角闪岩相变质(0.9～1.0GPa和710～720℃)、高压麻粒岩相峰期(1.55～1.65GPa和730～740℃)、麻粒岩相(0.82GPa和821℃)和角闪岩相退变质(0.60～0.68GPa和520～540℃)作用。整个变质作用的P-T轨迹是顺时针型的,包括一个近等压降温的早期角闪岩相变质过程,近等温升压的晚期进变质过程,以及加温降压的早期退变质过程和降温降压的晚期退变质过程。这表明,高压基性麻粒岩形成在较高地热梯度条件下,并且经历了加热变质过程。因此,纳木错高压基性麻粒岩并不是形成在典型的洋壳俯冲带构造环境,洋中脊俯冲和地幔柱作用是其成因的可能构造控制因素。

苏鲁造山带古元古代超高温麻粒岩及其构造意义

本文报道了在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出的古元古代超高温泥质麻粒岩。泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩等变质表壳岩伴生。这些表壳岩以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴石、夕线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成。黑云母和白云母呈石榴石和夕线石的冠状体产出,为退变质矿物。相平衡模拟结果表明,麻粒岩峰期变质的温度和压力条件为～940℃和～1.2GPa。泥质麻粒岩中的锆石近等粒状或椭圆形,具有扇状或冷杉状分带,大多数具有平坦甚至亏损的重稀土配分模式,并有Eu负异常,为典型的麻粒岩相变质锆石。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果给出了1845±9Ma的207Pb/206Pb加权平均年龄,表明超高温麻粒岩形成于古元古代。结合现有的其他研究结果,我们推测扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。

青藏高原安多地块中生代高压变质作用的年代学研究

安多微陆块位于青藏高原班公湖-怒江缝合带中段,具有不同于其北部的羌塘地体和南部的拉萨的地体的基底锆石年龄。文章对安多微陆块的基性高压麻粒岩和片麻岩进行了研究,发现其中生代的年龄信息分为:麻粒岩变质年龄为185 Ma,片麻岩变质年龄为175 Ma,分别代表麻粒岩相峰期变质作用时间和角闪岩相退变质期时间。P-T-t轨迹显示顺时针的变质过程(ITD)。这些结果说明,安多微陆块在中生代时期向北俯冲到羌塘地体之下50 km处,并随后折返至中地壳(20 km),抬升速率为3 mm/a。

水星:钻石行星的璀璨奇迹

在太阳系大家庭中,水星是离太阳最近的行星。近日,中国和比利时的科学家利用高温高压实验模拟了水星的内部条件,并结合热力学和行星物理模型,证明了在水星内部极端条件下,其核幔边界处可能存在一个巨大的钻石圈层……水星档案被太阳宠爱的“小孩”水星就像一个被太阳宠爱的小孩,总是围绕在太阳身边。然而,这种亲密关系也给水星蒙上了一层神秘的面纱。太阳的光芒实在太耀眼了,以至于我们很难直接观测到水星—水星的身影常常被太阳的光芒所掩盖。