基墨里造山与松潘-甘孜锂矿链成因的探讨

晚三叠世—早侏罗世,基墨里大陆和泛华夏陆块与欧亚大陆的碰撞,形成了4000 km长的基墨里造山带。位于三大陆之间、现今青藏高原北部的松潘-甘孜地体的造山属性的确定,对于探索松潘-甘孜锂矿链的成因有重要意义。松潘-甘孜地体西部和北部的早侏罗世陆相火山岩、底砾岩和煤系地层(~201 Ma)不整合在晚三叠世褶皱地层及花岗岩体之上,为晚三叠世—早侏罗世的基墨里造山时限提供了直接证据。松潘-甘孜地体中的甲基卡、可尔因、扎乌龙和白龙山-大红柳滩等稀有金属矿集区具有共同特征:赋存在由核部高分异S型花岗岩和幔部中晚三叠世浊积岩组成的片麻岩穹隆构造中、经历了巴罗-巴肯变质作用、含锂伟晶岩脉侵位在花岗岩体上部的伸展空间。通过对松潘-甘孜地体区域地质调查和对矿集区的变质、变形、岩浆和成矿作用及同位素年代学研究,提出该地体经历晚三叠世—早中侏罗世的基墨里造山过程:(1) 230~220 Ma:地壳缩短和加厚阶段,以盖层大规模强烈褶皱、逆冲带,盖层与基底之间向南的滑脱变形为特征,伴随深熔和巴罗式变质作用;(2) 220~190 Ma:地壳减压折返阶段,大量花岗岩侵位在中晚三叠世浊积岩中、形成片麻岩穹隆并伴随巴肯式变质作用。由于花岗质岩浆的高度分异及岩浆不混溶作用,导致侵位在片麻岩穹隆顶部伸展空间的伟晶岩稀有金属富集成矿。此外,伟晶岩型锂矿科学钻探(JSD)揭示了甲基卡矿集区多层次穹状花岗岩席控制含锂伟晶岩脉的成矿机制,推测大规模中下地壳基底深熔驱动岩浆上升,岩浆体沿上地壳中的构造面推叠形成岩席。

川西马尔康地区李家沟锂辉石伟晶岩同构造侵位记录:来自白云母和锂辉石显微构造的证据

中国西部松潘-甘孜造山带广泛分布晚三叠世-早侏罗世花岗伟晶岩型锂矿床。理清该时期锂辉石伟晶岩脉形成的构造地质背景及其侵位过程对于未来勘探找矿具有重要意义。本文以川西李家沟晚三叠世-早侏罗世锂辉石伟晶岩为例,在详细的野外观测和显微构造分析基础上,聚焦伟晶岩脉中白云母和锂辉石两种矿物的显微结构和构造特征。研究发现白云母主要有两种类型,一种是分布于锂辉石破裂处,具有自形、板条状特征;另一种白云母主要分布于相邻锂辉石晶体的边缘,并发生明显的弯折、沿解理面的滑动、晶内破裂、重结晶造成的晶内及边缘新晶粒生成,以及云母鱼等现象,为典型的韧-脆性变形特征。锂辉石呈巨晶状,表现出脆、韧性两种变形特征。脆性变形主要是晶内破裂,破裂处被晚期结晶的白云母、石英等充填;韧性变形特征包括晶体弯曲、双晶纹错动、双晶纹一端变细或尖灭等。这些显微结构、构造证据表明锂辉石伟晶岩脉完全结晶固结之前发生脆、韧性变形,是吸收了区域构造应力的结果。区域调查发现围岩地层中顺层侵位的同构造无矿伟晶岩脉与部分切层含矿伟晶岩脉为连通关系,指示二者为同源岩浆、同期侵位。此外,李家沟矿区井下工作发现大部分锂辉石伟晶岩脉都是侵位在三叠系变沉积地层褶皱的核部,靠近伟晶岩脉的围岩变形面理平行或小角度斜交二者接触面。以上证据表明李家沟锂辉石伟晶岩脉形成于造山挤压背景下,即锂辉石伟晶岩为同构造岩浆侵位的产物。

青藏高原大型地震断裂带的变形机制

近年来,大震频发,地震发生机制和地震断裂作用的研究已成为当今社会的重大课题,而断裂带的变形机制,尤其是大型地震断裂带的变形机制是认识断裂活动性和地震发生机制的关键。本文通过介绍青藏高原东缘龙门山断裂带和鲜水河断裂带的最新研究成果,探讨青藏高原大型地震断裂带的变形机制,主要认识如下:(1)汶川地震使不同性质断层同时破裂,并在地壳浅部(~732.6 m深度)富流体断层泥中发生了熔融作用,颠覆了地震的传统认识,深化了对浅部断层力学性质的认识。(2)龙门山断裂带映秀—北川断裂带在晚三叠世曾经发生Mw7.4~7.9级的逆冲-左行走滑大地震,断裂岩的高磁化率各向异性度值指示了大地震活动。(3)汶川—茂县断裂带在新生代时期存在三期不同构造变形,青藏高原东缘不存在下地壳隧道流模式。(4)龙门山断裂带汶川—茂县断裂带曾经发生了摩擦热温度>500℃的大地震活动,孕震环境为还原性的含有硫化物的低温热液流体环境。(5)强震频发的鲜水河断裂带是藏东南物质外迁的主要边界,具有长期蠕滑变形行为,流体作用较强,流体的注入明显提高断层核部强矿物含量,促进了蠕滑断层的局部变强。上述认识丰富和完善了断裂作用理论,提高了对青藏高原大型地震断裂带变形机制的认识,为断裂带活动性、地震发生机制、地震危险性评估和防震减灾提供了科学依据。

共和盆地东北部花岗岩型干热岩井下裂缝系统及其构造成因

花岗岩型干热岩中的先存天然裂缝系统是影响地热能开发的重要因素之一,其识别对于地热资源的有效利用至关重要。由于花岗岩类具有高强度和低孔隙度,裂缝系统往往成为干热岩地热开采中热流体的主要渗流通道及储集空间,储层裂缝系统的表征一直是干热岩有效开发利用的关键,也是共和盆地干热岩勘查开采示范工程遇到的难题。本文采用构造地质学和地球物理学等多学科方法,以共和盆地东北部DR3和DR8全井段连续取心井、GR1和GR2分段取心井的岩心为研究对象,开展了先存裂缝系统的观察识别和测井、地震资料响应研究,明确了深部埋藏区花岗岩型干热岩天然裂缝系统发育特征,探讨了构造作用对裂缝系统的控制作用。通过对岩心裂缝类型和空间展布特征的详细解剖,发现研究区井下裂缝系统主要由单缝、网状缝和破碎带组成。单缝大多为剪切缝,少量拉张缝,单缝的产状受临近断层和裂隙的控制;网状缝多伴随破碎带;破碎带明显受断裂及较大规模隐伏裂隙控制。岩石岩性对裂缝发育程度有一定影响,在相同背景下,抗剪强度较低的正长花岗岩、二长花岗岩较花岗岩、花岗闪长岩和闪长岩更易产生破碎带及网状缝。通过连续取心与多种常规测井方法对比分析,声波测井对于花岗岩类裂缝响应较为明显,不同深度裂缝发育带声波时差值随着深度及破裂程度不同而发生变化。干热岩裂缝系统的形成与研究区多期区域构造活动有关,大量不同角度剪切缝的存在也反映了多期裂缝形成应力场的最大主应力方向发生过多次偏转。多尺度、多方法花岗岩型干热岩的先存裂缝系统识别,可为后续的储层改造及规模化地热能开发提供重要依据。

新疆古块体的形成与演化

在中亚造山带南缘中国新疆地区划分出塔里木—库鲁克塔格、中天山、伊犁、柯坪四个古块体。塔里木—库鲁克塔格和中天山块体具有一致的前南华纪基底、相似的岩石组合与构造-岩浆演化过程,反映彼此间密切的亲缘性。推测库鲁克塔格在深部可能与塔里木相连,属于塔里木克拉通的一部分。研究表明,中天山是从塔里木克拉通裂解出去的块体,位于两者之间的是通过弧后引张作用而形成的古生代南天山洋盆。伊犁块体在新元古代岩石组合、地层序列、构造环境与演化历史等方面与塔里木块体相似;南华纪裂解以来,差异逐渐明显,并逐渐朝中亚地区的巴尔喀什块体方向运移,到志留纪时增生到哈萨克斯坦板块上,成为巴尔喀什山弯构造带的南部成员。柯坪块体在岩石构造组合、岩层时代、构造环境与演化历史等方面和塔里木—库鲁克塔格、伊犁、中天山三个块体均存在较大差异,属于新元古代洋壳块体。地质证据、岩浆岩年代学证据和碎屑锆石U-Pb年龄谱表明,新疆地区的前寒武纪块体记录了地球早期演化过程中丰富的地壳活动与岩浆作用信息,对全球多期构造-岩浆事件响应积极,包括全球古陆核生长事件、哥伦比亚超大陆聚合事件、罗迪尼亚超大陆聚合与裂解事件。柯坪块体保留了冈瓦纳大陆聚合的信息。

青藏高原大陆动力学研究若干进展

近10年来,"大陆构造与动力学实验室"在青藏高原大陆动力学研究,尤其在特提斯演化和青藏高原生长方面取得若干进展,包括(1)"青藏高原——造山的高原"理念的提出;(2)青藏高原特提斯体制和构造格架的再造;(3)新特提斯蛇绿岩中原位金刚石和深地幔矿物群的重大发现;(4)新特提斯洋盆俯冲新机制的揭示;(5)印度/亚洲碰撞的早期岩浆和喜马拉雅折返中的作用;(6)喜马拉雅三维碰撞造山机制和折返全过程的初步建立;(7)青藏高原东南缘物质逃逸的新机制——"弯曲与地壳解耦"的提出;(8)青藏高原俯冲型、碰撞型及陆内型片麻岩穹窿;(9)青藏高原东缘汶川强震的构造背景和强震机制;(10)青藏高原碰撞造山成矿模式;(11)印度/亚洲碰撞过程的数值模拟。综述和集成上述成果是为了与同行们交流磋商,进一步共同发展青藏高原大陆动力学理论,向国际地学前沿的冲刺。

青藏高原片麻岩穹窿与找矿前景

片麻岩穹窿是研究俯冲-折返和碰撞-折返造山过程的重要窗口。已查明的大量青藏高原片麻岩穹窿(群)分布在古特提斯和新特提斯大洋俯冲-折返以及地体碰撞-折返过程中。松潘-甘孜造山带中雅江甲基卡片(麻)岩穹窿的三叠纪变质片岩的含矿伟晶岩脉中发现了超大型锂矿床,揭示片(麻)岩穹窿构造与同构造花岗岩、含矿伟晶岩脉以及大型印支滑脱带在时空和成因上有天然联系,为片麻岩穹窿的找矿前景提供了范例。

大陆弧岩浆幕式作用与地壳加厚:以藏南冈底斯弧为例

大陆弧岩浆带位于汇聚板块的前缘,记录了洋陆俯冲过程和大陆地壳生长过程,是研究壳幔相互作用的天然实验室。越来越多的研究发现,大陆弧岩浆的生长与侵位并不是均一的、连续的过程,而是呈现阶段性、峰期性特征,即幕式岩浆作用。弧岩浆峰期与岩浆平静期相比,岩浆增生速率显著增强,易于发生岩浆聚集,继而形成大的岩基,如北美西部科迪勒拉造山带内华达岩基、半岛岩基等。藏南冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,属于印度-亚洲碰撞带的上盘,其南侧与喜马拉雅地体以雅鲁藏布蛇绿岩带为界。冈底斯弧岩浆形成时代集中在240~50 Ma期间,其形成与演化与新特提斯洋壳岩石圈板片俯冲到拉萨地体之下密切相关。因此,对冈底斯弧型岩浆作用的研究,将很好地揭示大陆型弧岩浆的演化过程,继而反演洋-陆俯冲过程,以及壳幔相互作用过程。通过对冈底斯岩浆带岩浆岩锆石U-Pb及Lu-Hf同位素,以及弧前和前陆盆地碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素的收集和整理,结合已经发表的区域地质资料的总结,我们发现冈底斯弧型岩浆演化具有如下特点:1幕式侵位,岩浆峰期为100~80 Ma和65~40 Ma,中间为岩浆平静期;2峰期阶段岩浆聚集,形成巨大岩基;岩石同位素非常亏损,预示着地幔物质的显著参与;3在弧岩浆的峰期阶段,冈底斯地壳厚度有显著增加,说明弧岩浆的峰期侵位对地壳加厚有重大贡献。

藏南冈底斯中段谢通门始新世复式岩体锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其地质意义

本文对冈底斯谢通门地区的三个花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、Hf同位素分析以及岩体侵位深度研究。研究结果表明,三个岩体的锆石U-Pb同位素年龄分别为43.5±0.6 Ma、44.9±0.5 Ma和48.3±1.4 Ma。锆石的Hf同位素研究显示,样品xy911的εHf（t）值介于–5.1~0.35,为典型的壳幔混合型, Hf同位素的二阶段模式年龄平均值为1142 Ma,表明其主要岩浆源区以古老地壳基底的部分熔融为主,在此过程中可能伴有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。而样品xy957和样品xy961具有相似的Hf同位素特征,εHf（t）均为正值；样品xy957的εHf（t）值介于0.23~7.31,平均值为5.07,样品xy961的εHf（t）值介于2.12~5.82,平均值为4.70,其二阶段模式年龄平均值分别为764 Ma、792 Ma,表明它们的源岩以新生地壳的部分熔融为主或有大量幔源物质的加入,同时,也混有少量古老陆壳的成分。根据角闪石压力计计算得出,样品xy911、xy957、xy961侵位深度分别为9.36 km、9.53 km和10.89 km,为中深成侵入相。综合分析表明,谢通门复式岩体主要以新生地壳物质的部分熔融为主,在岩浆演化或上升过程中混染了部分拉萨地体的古老物质；此外该复式岩体的形成可能和新特提斯洋板片的断离引起地幔物质上涌有关。

论“造山的高原”

地球上的高原依照其组成及形成过程差异分为两大类：克拉通高原与造山高原。克拉通高原是在古老的前寒武纪基底和稳定的克拉通的基础上构筑的高原，具有简单的、均一的、稳定的、冷的地壳以及刚性古老硬基底，如巴西高原、科罗拉多高原、埃塞俄比亚高原、南非高原、中西伯利亚高原和德干高原等。造山的高原是以造山单元作为主体的高原，分为俯冲型高原和碰撞型高原。前者如“中安第斯高原”与东太平洋的向东俯冲密切相关；后者如青藏高原，具有相对复杂、不均一、多地体拼贴、多期造山、相对热的巨厚地壳组成的造山软基底。研究表明青藏高原的初始高原在白垩纪形成，与班公湖一怒江缝合带的闭合（120～140Ma）有关。而印度一亚洲碰撞（60～50Ma）和印度岩石圈板片平俯冲在青藏高原之下，促使青藏高原整体的抬升至4000～5000m的高度。

藏南冈底斯白垩纪弧后盆地的地壳变形及初始高原的形成

在藏南"南冈底斯岩浆弧"的北侧,发育一个白垩纪碳酸盐-碎屑岩组成的弧后盆地,盆地基底为早侏罗纪火山岩,其上被大面积晚白垩世-古新世林子宗群火山岩(62~45Ma)角度不整合覆盖,以及65~40Ma花岗岩基的侵位。南冈底斯弧后盆地的主要地壳变形表现为:在自北向南剪切应变下,以早侏罗世火山岩与晚侏罗-白垩世沉积岩之间的冈底斯滑脱带(GD)为主要构造底面,与上部白垩纪地层的强烈褶皱和铲式构造一起组成的"滑脱-褶皱"构造样式。研究表明,弧后盆地的滑脱-褶皱构造是90~62Ma期间与新特提斯大洋岩石圈板片俯冲有关的弧后盆地地壳缩短、加厚和造山作用的表征。大面积存在的冈底斯林子宗火山岩与其下部地层的角度不整合是一种"火山披盖式"的不整合,说明冈底斯弧后盆地经历伸展到地壳缩短变形、造山隆升和剥蚀夷平的演化过程,标志洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的转换。提出南冈底斯初始高原在晚白垩世俯冲条件下开始形成的新认识。

从安第斯到冈底斯:从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞

全球造山系类型主要分为增生型和碰撞型两大类。现今,全球两大巨型造山系的研究表明:环太平洋增生造山系正在经历洋-陆俯冲过程,新特提斯-喜马拉雅碰撞造山系经历过洋-陆俯冲之后又步入陆-陆碰撞阶段。其中,安第斯造山带是东太平洋Lazaca大洋板块多阶段向东俯冲在南美大陆之下后形成的以"大洋板块深(陡)-浅(平)俯冲交替、洋岛-地体增生拼贴、碰撞和俯冲型高原隆升"为特征的现代"安第斯岛弧带"和"安第斯-科迪勒拉俯冲型增生造山系"。位于亚洲大陆内部的冈底斯造山系经历了新特提斯洋盆向北俯冲、消减和洋盆闭合以及印度-亚洲碰撞的两重阶段,具体包括早中生代开始的新特提斯"多洋岛"形成和向拉萨地体的多阶段俯冲汇聚,致使洋岛-地体增生碰撞形成冈底斯岩浆弧,继而铸造了晚白垩世的"安第斯型"俯冲增生造山系;在俯冲和碰撞转换阶段发生了岩浆大爆发并形成冈底斯初始高原;而后才进入印度-亚洲陆陆碰撞阶段,形成大规模的E-W向逆冲断裂、走滑断裂和S-N向裂谷系。因此,安第斯是冈底斯的前半生,冈底斯的今天是安第斯的未来。研究冈底斯的构造演化,特别是早期的构造岩浆活动,必须与安第斯俯冲增生的历史进行对比。

青海共和盆地结构构造与能源资源潜力

共和盆地处于西秦岭、南祁连、东昆仑造山带结合部,其中发现了高温干热岩及多套烃源岩,但地热藏和油气藏的成因、资源潜力与分布规律尚不清楚,难以对其开展准确评价和有效勘探开发。本文在系统研究共和盆地及周缘地层发育、沉积充填、构造变形与盆地深部结构的基础上,深入探讨了盆地演化的动力学机制,分析了盆地地热藏和油气藏的成藏主控因素,预测了有利分布区带和勘探方向。多期活动的哇洪山—温泉、多禾茂、瓦里贡、塘格木右行走滑逆冲断裂与青海南山左行走滑逆冲断裂异向、同向相交(切),叠加地幔上涌作用,导致在中新生代共和盆地长期处于走滑-伸展的独特环境,并控制了盆地7个隆起、断陷构造单元的展布及属性。它经历了6期演化阶段:早中三叠世处于昆北弧前盆地及陆缘火山弧带,共和盆地基底主要岩石发育;晚三叠世阿尼玛卿洋闭合并发生碰撞造山,共和盆地褶皱基底形成;晚三叠纪末期发生碰撞后伸展,发育初始小型陆内裂谷盆地;在侏罗纪—白垩纪区域性伸展环境下形成局部断陷盆地;古近纪晚期—中新世发育拉分-断陷盆地;中新世末至今发育陆内前陆盆地。形成了3个大构造-沉积层序和8个亚层序,发育了深海陆棚相-碳酸盐岩台地相-火成岩相以及多旋回的冲积扇-河流相-滨浅湖相-半深湖相等陆相沉积层序,它们记录了共和盆地的叠合发育演化及多期改造过程,与古特斯阿尼玛卿洋俯冲、后撤式俯冲、碰撞后伸展的近程效应响应,与班公-怒江、雅鲁藏布江新特提斯洋打开、俯冲、闭合以及印度/欧亚大陆碰撞过程的远程效应响应。共和盆地构造-沉积演化特色造就了盆地较好的油气和地热的能源资源条件。盆地发育有中下侏罗统羊曲组、下白垩统万秀组、新近系咸水河组和临夏组等三套烃源岩,可形成上-中-下三套潜力油气勘探层系,需进一步开展地层精细对比、区带评价和圈闭落实工作。共和盆地深部5层结构构造特征及盆地形成动力学过程揭示了其具有丰富的地热能资源潜力。幔源上涌驱动导致地壳内各层向上扰动,叠加走滑伸展的盆地发育环境,形成短路径-多源增热模式。地幔上涌、中下地壳局部熔融体提供了区域热源、局部热源;陆缘弧和碰撞相关花岗岩类叠加多期次断裂、裂缝及热液活动起到“控热储及热传导”作用;上覆巨厚细粒沉积岩阻热扩散而形成“控热盖”,是中高温干热岩型地热藏主控因素,也为浅层水热型地热的生成奠基。研究成果可为存在局部高大地热流的陆内中小型盆地地热藏研究提供借鉴。

冈底斯中段碱长花岗岩锆石U-Pb-Hf同位素特征及地质意义

本文对冈底斯岩浆带中段谢通门塔玛地区碱长花岗岩进行了原位LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析。研究结果表明,采自该岩体不同部位的两件锆石U-Pb同位素加权平均年龄分别为(40.02±0.39)Ma和(40.65±0.32)Ma,具有几乎一致的地质年龄,即碱长花岗岩侵位结晶年龄为40 Ma左右。LA-MCICP-MS锆石Lu-Hf同位素研究显示,176Hf/177Hf比值在0.282633~0.282878,平均值为0.282765,计算所得的εHf(t)值介于-4.08~4.15,平均值为0.28,峰值在-1^+1之间;TDMC模式年龄在822~1373 Ma,平均值为1075 Ma,峰值年龄为1000~1200 Ma。其次,样品的εHf(t)值具有正负相间的特点,εHf(t)也相对较小,为典型的壳幔混染型,岩浆源区主要以古老地壳的熔融为主。综合研究表明,谢通门塔玛地区碱长花岗岩主要是由新特斯洋板片的断离,致使软流圈地幔上涌,引起拉萨地体地壳物质的熔融、再循环而形成的,在这个过程中有部分幔源物质的加入。

喜马拉雅造山带北缘大反转逆冲断层(GCT)东段的活动时限及构造演化

喜马拉雅造山带北缘的大反转逆冲断层（GCT）位于印度-亚洲的碰撞边界，平行雅鲁藏布江缝合带展布，向北逆冲使特提斯喜马拉雅地体向北叠覆在冈底斯地体之上。大反转逆冲断裂制约了中新世Kailas式系列磨拉石盆地（Kailas、秋乌、大竹曲、罗布莎以及朗县）的发育，自西向东磨拉石盆地中砾石变形逐渐增强。本文通过GCT东段“罗布莎-郎县砾岩”的研究，获得罗布莎-朗县变形砾岩中的碎屑锆石的沉积上限年龄为早渐新世（28．7～29．1Ma）。罗布莎-郎县砾岩具有基质糜棱岩化、发育地震化石假熔岩和向北剪切指向的特征，表明其经历了受GCT断裂控制的砾岩盆地在浅部形成、插入10-15km深部并受地震影响形成假熔岩，然后折返到地表的过程。

冈底斯曲水岩基岩浆混合:来自暗色岩浆包体角闪石显微结构的证据

冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,其形成过程主要受中生代新特提斯洋板片俯冲和新生代印度-亚洲陆-陆碰撞控制,是揭示青藏高原形成过程和深化大陆动力学研究的天然实验室。曲水岩基位于冈底斯岩浆带中段,介于拉萨和曲水之间,主要由花岗闪长岩、花岗岩、闪长岩和辉长岩组成。岩基花岗质岩体中包含大量暗色岩浆包体,包体产出状态有同侵位岩墙、包体墙、包体群等,表明岩浆混杂与混合现象。前人关于曲水岩基做了大量研究工作,取得很多进展,比如,发现这些暗色岩浆包体与寄主岩具有相同的结晶时代,主要集中在55~45Ma。但是,关于曲水岩基形成在俯冲背景还是碰撞背景还存在着争论。这些广泛分布的暗色岩浆包体和寄主岩的关系,及其所代表的岩浆混合过程还需要精细的矿物学工作。因此,本文在综合分析野外岩性分布、暗色岩浆包体出露形态的基础上,重点选择花岗闪长质寄主岩和其中的暗色岩浆包体中的角闪石进行矿物显微结构和构造的分析,并结合电子探针数据,以探求曲水岩基的岩浆混合过程。我们初步认为曲水岩基的形成经历两期混合过程:早期的基性岩浆和酸性岩浆端元在深部的混合;晚期基性、酸性岩浆混合后的中性岩浆爆破、上升,并继续与酸性岩浆混合。此外,曲水岩基形成于俯冲到碰撞的转换过程,受控于俯冲板片作用所产生的弧型岩浆和板片回旋及稍后的断离所产生的地幔岩浆双重作用。

新疆尾亚蛇绿混杂岩与镁铁质麻粒岩地球化学特征及构造意义

在中天山北缘断裂带的哈密尾亚地区出露有蛇绿混杂岩和镁铁质麻粒岩。蛇绿混杂岩呈近东西带状分布，在约2km宽度范围内见有蛇纹岩、辉绿岩、辉长岩以及硅质岩等，均呈构造岩块裹挟在强烈剪切的泥砂质基质中镁铁质麻粒岩呈透镜状出现在片岩和片麻岩、花岗质片麻岩中，并被后期岩浆岩侵入。岩石地球化学测试数据表明，辉长岩与辉绿岩成分相近，以富MgO，贫Na2O和K20为特征，Na2O〉K2O。TiO2含量在1．45％-1．66％之间，平均为1．55％（9组）REE配分曲线呈平坦型，LREE轻微富集，HFSE分异差，不相容元素较富集。总体上具有富集型洋脊玄武岩（EMORB）地球化学特征。镁铁质麻粒岩的Si02含量为45％～47％，K20＋Na20为0．26％～0．79％，CaO为22．9％～24．3％，A1203含量介于10．9％．13．9％之间。在TAS图中，落在亚碱性辉长一辉绿岩区，TiO：含量在1．18％～1．47％之间，与岛弧和活动大陆边缘玄武岩相当，其原岩为不成熟岛弧环境下形成的拉斑玄武岩。在微量元素上，5组镁铁质麻粒岩均有较高的∑REE，REE配分曲线呈平坦型，LREE富集。在主量和微量元素构造环境判别图解中，9件辉长岩一辉绿岩和5件麻粒岩分别落在EMORB和岛弧拉斑玄武岩（IAT）区域。综合区域地质、岩石学和地球化学研究结果，认为尾亚东的镁铁质一超镁铁质岩石组合属于构造肢解的EMORB型蛇绿岩成员，形成于古洋盆初始裂解阶段的洋中脊构造环境，可能是属于古天山洋盆的岩石圈残片。尾亚西的镁铁质麻粒岩其原岩形成于不成熟的岛弧环境。它们的存在表明中天山北缘曾发生古板块俯冲消减机制，其分布位置可以代表古天山洋闭合后的缝合线。

中天山、伊犁及塔里木地块开始参与Rodinia超大陆聚合过程早于新元古代？

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0~0.8Ga)的构造变形及岩浆特征。新元古代早期构造变形主要表现为拉伸线理近平行于造山带方向,反映了后造山陆内走滑剪切过程。1.0~0.8Ga的岩浆岩皆为较小规模花岗岩,未见基性包体,矿物组合中基本无角闪石,具有高钾钙碱性和过铝质特征,并含有大量捕获老锆石,说明古老基底或重熔地壳的显著参与。岩石源区主要为重熔基性下地壳,在构造背景判别图上基本落在后造山环境。锆石Ti及全岩Zr温度计算结果显示这些岩体的结晶温度普遍偏高,约800℃。结合已有区域地质资料,我们认为:①在新元古代原塔里木陆块(包括早期中天山、伊犁及塔里木地块)已经位于罗迪尼亚超大陆内部,1.0~0.8Ga变形及岩浆记录皆反映了原塔里木陆块与其它陆块碰撞后的构造事件;②由于超大陆聚合后的热毯效应使得新元古代早期花岗岩结晶温度偏高;③中天山、伊犁及现今塔里木地块最初参与罗迪尼亚超大陆汇聚的时间应早于新元古代(>1.0Ga)。

中国大陆显生宙俯冲型、碰撞型和复合型片麻岩穹窿(群)

片麻岩穹窿(gneiss dome)是中下地壳热动力学过程产生的、与岩浆作用(或混合岩化作用)密切相关的穹窿状构造。片麻岩穹窿大部分是地壳深层次变动的产物,在世界范围内几乎出露在所有的折返造山带中,反映了所在地区地壳的大幅度抬升。片麻岩穹窿核部主要是无或弱岩浆组构的花岗岩体和高级变质岩(例如混合岩),边部是具有岩浆组构的花岗片麻岩,幔部由来自地壳深部的高级片岩和片麻岩组成。片麻岩穹窿的形成经历从垂直上升的地壳流导致的岩浆上涌的挤压收缩机制到岩浆体侵位的顶部伸展机制的转化过程。根据片麻岩穹窿的岩石组合、组构特征、成因机制和大地构造背景以及片麻岩穹窿与地壳流关系的分析,结合中国大陆典型片麻岩穹窿的研究,提出中国大陆显生宙的片麻岩穹窿和片麻岩穹窿群可以划分为与大洋岩石圈板片俯冲增生与随后的折返造山相关的"俯冲型"片麻岩穹窿(群),如秦岭片麻岩穹窿;与陆陆碰撞折返造山有关的"碰撞型"片麻岩穹窿(群),如北喜马拉雅拉轨岗日片麻岩穹窿(群)和松潘甘孜雅江片麻岩穹窿(群);与俯冲和碰撞的叠合作用有关的"复合式"片麻岩穹窿(群),如帕米尔空喀山片麻岩穹窿和东冈底斯林芝片麻岩穹窿(群)。

花岗岩、氡气与人类肺癌

氡作为唯一具有放射性的惰性气体,其危害性被医学研究所证实。世界卫生组织研究报告表明,氡气及其放射性子体的吸入是除吸烟因素之外人类肺癌的第一大致病因子,全球不同国家中大概3%到15%的肺癌是由氡气辐射造成的,氡气与吸烟的协同效应还会使得吸烟者患肺癌的几率大增。此外,过量氡气吸入还能破坏人的神经系统,造成白细胞减少,导致血凝增加和高血糖症状。氡是U-238衰变而来,而花岗岩是U主要赋存岩石之一。花岗岩是大陆地壳主要成分,约占地壳体积的22%。花岗岩的成因在地质学界研究较多,但花岗岩与人类肺癌的关联却没有引起地质工作者足够多的关注;医学界对氡的危害了解较多,但对氡的来源和花岗岩的关系却知之甚少。本文致力于阐明花岗岩与氡气形成的内在逻辑关系,并为公众科普氡气及其危害。