华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW-(E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

安徽铜陵地区晚中生代中基性侵入岩成因与成矿:来自磷灰石矿物学和地球化学证据

辉石闪长岩是安徽铜陵地区晚中生代侵入岩的重要类型,与铜金多金属成矿密切相关。本文以白芒山岩体和舒家店岩体辉石闪长岩为研究对象,着重开展磷灰石矿物学和地球化学研究,探索中基性侵入岩成因及与成矿关系。结果显示:磷灰石强烈富集稀土元素,轻重稀土元素分异明显,弱—中等Eu负异常,富集Th、U等高场强元素,亏损Ta、Nb、Ti、Zr、Hf等高场强元素和Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土—微量元素组成特征指示其寄主岩石成岩物质具有壳幔混源特征。岩相学特征显示磷灰石具有两种不同的晶体形态、产出状态和显微结构,即长柱状、包裹体相、均质结构和短柱状、晶间相、核—边/环带结构,其元素地球化学特征有显著差异,指示其寄主岩石成岩作用经历过壳源长英质岩浆冷凝结晶→高温幔源镁铁质岩浆注入和长英质岩浆早期结晶矿物熔蚀→混合岩浆侵位和结晶的复杂过程。核—边/环带结构磷灰石从核部到边部SO_(3)和Cl含量波动式变化特征,指示镁铁质岩浆幕式注入,并触发混合岩浆上升侵位,有利于流体出溶和热液成矿。磷灰石卤族元素(F、Cl)和SO_(3)高含量则提供板块俯冲环境证据,指示基性端元的镁铁质弧岩浆来自俯冲板片析出流体交代富集岩石圈地幔,镁铁质岩浆幕式注入有利于流体出溶和热液成矿。

闽北晚中生代大源高、低ω(Sr)/ω(Y)值花岗岩成因及意义

为探讨闽北晚中生代大源岩体源区物质组成,以及成岩物理化学条件对花岗岩地球化学特征的控制,开展了锆石U Pb同位素年代学、锆石微量元素及Hf同位素、全岩元素和同位素地球化学等研究。结果表明,大源岩体为多期多阶段花岗岩,包括侏罗纪和白垩纪花岗岩,两个时代的花岗岩显示了截然不同的地球化学特征。侏罗纪((160±3)~(166±3)Ma)花岗岩具有Sr含量高和Y含量低,以及ω(Sr)/ω(Y)值高的特征,显示埃达克质岩石特征;其锆石εHf(t)值为-40.69~-11.32,Hf同位素二阶段模式年龄(T DM2(Hf))为1.84~3.83 Ga;全岩(ω(87 Sr)/ω(86 Sr))i为0.71366~0.71814,εNd(t)值为-16.7~-13.5,Nd同位素二阶段模式年龄(T DM2(Nd))为2.05~2.31 Ga。白垩纪花岗岩((143±3)Ma)具有Sr含量低和Y含量高,以及ω(Sr)/ω(Y)值低的特征;其锆石εHf(t)和T DM2(Hf)分别为-15.03~-11.60和2.04~2.34 Ga,(ω(87 Sr)/ω(86 Sr))i为0.70947~0.71343,εNd(t)值为-13.90~-9.78,T DM2(Nd)为1.74~2.05 Ga。元素和同位素地球化学特征表明,大源侏罗纪和白垩纪花岗岩主要来源于地壳物质部分熔融产生的岩浆。侏罗纪花岗岩ω(Sr)/ω(Y)值高可能是由镁铁质岩石在较低的地壳压力、较高的氧逸度和水含量环境下部分熔融所致;白垩纪花岗岩ω(Sr)/ω(Y)值低可能是与变质杂砂岩在较低压力、低氧逸度和水含量环境下部分熔融所致。结合本研究和前人的研究成果,表明华南晚中生代岩浆活动可能与古太平洋板块的西北俯冲有关。

秦岭商丹带晚中生代同构造花岗岩脉的年代学及其构造意义

秦岭造山带于晚中生代发生了强烈的陆内造山作用,出露大量晚中生代花岗岩。关于这些花岗岩形成的构造环境及动力学背景还存在争议,限制了我们对秦岭陆内造山作用以及陆内构造变形时间的进一步认识。商丹构造带中同构造花岗岩脉的年龄可有效限定陆内构造变形时间。针对该花岗岩脉我们开展了锆石U-Pb年代学以及Hf同位素研究。镜下观察显示花岗岩脉具有明显的糜棱岩化现象,矿物定向明显且具有中-高温固态变形特征,如石英颗粒的颗粒边界迁移或亚颗粒旋转重结晶以及长石边部出现的蠕英结构。CL图像揭示锆石阴极发光强度较弱,内部为海绵状结构。同时,锆石Th/U比值低,集中于0.03~0.07之间,重稀土元素富集。结合(Sm/La)N-La和Ce/Ce^(*)-(Sm/La)_(N)锆石类型判别图解,我们可判断锆石形成于岩浆与热液的过渡阶段,为流体交代改造型锆石。锆石U-Pb定年结果显示花岗岩脉热液锆石形成于130~124 Ma,代表一期重要的构造热事件。花岗岩脉ε_(Hf)(t)值变化范围为-9.47~-0.99,对应的二阶段模式年龄为1752~1218 Ma,可能为秦岭群和宽坪群岩石部分熔融产物。结合前人已有成果,我们认为秦岭造山带燕山期陆内构造变形至少存在两幕,而沙沟街韧性剪切带内同构造花岗岩脉年龄对应了第二幕(150~120 Ma)陆内构造变形。

宣化西部晚中生代火山岩地球化学特征及构造意义

为了揭示燕辽台褶带晚中生代火山岩特征及其形成的大地构造环境,对宣化西部晚中生代髫髻山组、后城组和张家口组新鲜火山岩进行地球化学特征研究。研究结果表明:火山岩主量元素以富铝、相对富钾富碱富铁贫镁为特征;稀土元素球粒陨石标准化曲线呈右倾型,轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,仅后城组表现具有负铕异常,暗示岩浆运移过程中斜长石发生结晶分离;微量元素显示富集La、Ce、Pr、Ti等,相对亏损Nb、Ta、P等高场强元素,指示源区具有一定的壳源性质。髫髻山组和后城组火山岩属于A型流纹质火山岩,岩浆源区为幔源和壳源岩浆不同程度混合而成,张家口组为埃达克质火山岩,其岩浆源来源于加厚的基性下地壳部分熔融。

郯庐断裂带晚中生代演化历史及其对华北克拉通破坏过程的指示

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯庐断裂带没有发生活动,而华北克拉通出现局部伸展与岩浆活动及区域性隆升,应为弧后弱拉张背景。早白垩世初(燕山运动B幕),郯庐断裂带再次发生强烈的左行平移活动,华北克拉通北部与东部出现了一系列近南北向挤压产生的构造,应是鄂霍茨克洋最终关闭与伊泽奈崎板块高速俯冲双重作用的结果。随后的早白垩世期间,华北克拉通在弧后拉张背景下发生峰期破坏,郯庐断裂带呈现为强烈的伸展活动。早白垩世末的区域性挤压作用,结束了华北克拉通的峰期破坏,并使郯庐断裂带再次发生了一期左行平移活动。这期挤压作用出现在太平洋板块接替伊泽奈崎板块这一重大板块调整的背景之中。

南兴安岭晚中生代中酸性火山岩的岩石成因

南兴安岭地区的晚中生代中酸性火山岩的元素-同位素地球化学分析结果显示,区域上存在同期的两类中酸性火山岩组合。第一类火山岩以满克头鄂博组的安山-英安岩和流纹岩组合为代表,其SiO2为60．0-74．9％,MgO变化在0．36- 2．04％之间,具有LREE略富集的REE配分模式(Ce／YbCN=2．6-3．0)和富集Rb、Ba、K和不同程度的Nb-Ta、Ti-P-Sr亏损的微量元素特征;在Sr-Nd同位素组成上类似于同期的玄武安山岩(87Sr／86Sr(i)=0．70522-0．70709;εNd(t)=-1．5- -0．4),而且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆高度分异或同化混染作用(AFC)的产物。第二类以玛尼吐组英安岩为代表,以富Al2O3(15．87-16．36％)、Na2O(4．63-4．79％,K2O／Na2O<0．4)、高Sr(709-832μg/g)、低Y(6．9-10．4μg／g) 和低HREE(如Yb=0．37-0．51μg／g),具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr和高Nd同位素比值(87Sr／86Sr(i)=0．70409-0．70425;εNd(t)=+0．9-+2．1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物,其低Y和HREE以及高Sr的特点说明残留源区中有石榴子石存在,而斜长石为主要熔融相进入熔体。在熔融动力学方面,同期的玄武岩浆底侵提供大量的热源导致下地壳镁铁质岩石的部分熔融作用。南兴安岭地区晚中生代不同成因类型中酸性火山岩为造山带伸展背景下岩石圈地幔起源的玄武岩浆底侵作用和深部岩浆房分异的结果。

大兴安岭南段晚中生代双峰式火山作用

大兴安岭南段晚中生代满克头鄂博组火山岩表现出双峰式特征 ,主要由玄武质安山岩、英安岩和流纹岩组成。基性火山岩属于低钾拉斑系列 ,轻微富集 L REE,Eu异常不明显 (Eu* / Eu=0 .99～ 1.0 4)和 HREE无明显分馏的特征 (Dy/Yb CN=1.0 30～ 1.0 89) ;富集大离子亲石元素 (L IL E)而亏损高场强元素 (HFSE) ,尤其是强烈亏损 Nb、Ta。英安岩和流纹岩为钙碱性系列 ,在 REE配分模式上为 L REE富集型 ,其中英安岩为 Eu弱负异常 (Eu* / Eu=0 .81～ 1.0 1) ,流纹岩的 Eu负异常明显 (Eu* / Eu=0 .6 5～ 0 .76 ) ;在微量元素蛛网图上 ,英安岩类似于基性火山岩 ,流纹岩除了具 L IL E富集和 HFSE亏损特征外 ,还显示出 Sr、P、Ti等元素的强烈亏损 ,可能与岩浆演化过程中斜长石、磷灰石的分离结晶作用相关。晚中生代双峰式火山岩的元素地球化学特征表明 ,基性火山岩源于受早期俯冲洋 /陆壳流体交代的地幔楔或亏损地幔 ,而英安岩则可能为基性岩浆分离结晶的结果。流纹岩表现出较高的 L a/ Sm比值和很高的 K/ P、K/ Ti比值 ,其成因可能与地壳混染作用或与大陆中、下地壳重熔作用有关。结合区域晚中生代盆岭构造格局特征 ,大兴安岭南段晚中生代双峰式火山岩形成于造山后阶段 。

大巴山晚中生代陆内造山构造应力场

位于中上扬子板块北缘的大巴山造山带,平面上表现为一大尺度向南西显著突出的弧形带,无论在变形样式和形成时间上都明显与秦岭造山带不同。在大巴山构造格架划分和野外构造变形观测的基础上,通过构造解析,结合年代学研究成果,重建了大巴山晚中生代独特的构造应力场,指出大巴山属陆内造山,形成于J2末,并持续到K1末期。其构造应力场特征,以城口-房县断裂为界,大巴山逆冲推覆带与其前陆冲断褶皱带的特征显著不同。大巴山逆冲推覆带主要表现为NE-SW向构造挤压,而在大巴山弧形前陆带从西向东,由近E-W向挤压,转变为NE-SW向挤压,最后转变为近S-N向挤压,构成一向其外缘扩散的放射状构造应力场。总体上,大巴山造山带由推覆体向前陆,构造挤压作用由北东向南西方向扩散。这期构造挤压作用控制了大巴山造山带陆内变形,导致大巴山由北东向南西的显著缩短,同时受到其东西两侧基底隆起——神农架-黄陵地块与汉南地块的强烈阻挡,造就了现今的大巴山前陆弧型构造。其动力学背景可归因于晚中生代东亚板块多向汇聚。大巴山晚中生代陆内造山构造应力场的研究,对探讨秦岭造山带动力学特征具有科学意义,为研究川东北油气运聚规律提供了构造地质学依据。

鄂尔多斯盆地周边断裂运动学分析与晚中生代构造应力体制转换

基于对鄂尔多斯盆地西南缘构造带、中央断裂、东缘边界带和东北部地区的断裂几何特征、运动学及其活动期次的野外观察和测量,并根据断层面上滑动矢量的叠加关系和区域构造演化历史,确定了鄂尔多斯盆地周边地带晚中生代构造主应力方向、应力体制及其转换序列,提出了4阶段构造演化模式和引张-挤压交替转换过程。早中侏罗世,盆地处于引张应力环境,引张方向为N-S至NNE-SSW向。中侏罗世晚期至晚侏罗世,构造应力场转换为挤压体制,盆地周缘遭受近W-E、NW-SE、NE-SW等多向挤压应力作用。早白垩世,盆地构造应力场转换为引张应力体制,引张应力方向为近W-E、NW-SE和NE-SW向。早白垩世晚期至晚白垩世,盆地应力体制再次发生转换,从前期的引张应力体制转换为NW-SE向挤压应力体制。晚中生代构造应力体制转换和应力场方向变化不仅记录了不同板块之间汇聚产生的远程效应,同时记录了盆地深部构造-热活动事件,并对盆地原型进行了一定的改造。

大兴安岭—燕山晚中生代岩浆活动与俯冲作用关系

本文通过对华北的大兴安岭—燕山地区晚中生代火山-深成岩岩石化学、同位素地质学的分析,认为该地区岩浆的形成和演化与板内伸展环境下的底侵作用有关,而与太平洋板块俯冲无直接的成因联系。本文展示了较高分辨率的日本海沟—长白山—蒙古额尔德尼查干的地震层析图象,揭示了太平洋俯冲板片的形态特征;再结合对俯冲时间及俯冲作用与岩浆作用时差的研究,进一步证明板块俯冲与研究区的岩浆活动无直接关系。最后通过底侵作用年代学的研究,将大兴安岭—燕山中生代岩浆活动与层析图象显示的大陆板内软流圈上涌体联系起来。

晚中生代以来阿尔金断裂的走滑模式

对阿尔金断裂两侧塔里木和柴达木盆地晚中生代以来沉积特征以及柴达木盆地反“S”型构造演化的研究表明 ,始新世中期以前塔里木盆地和柴达木盆地是一个连通的盆地 ,阿尔金走滑断裂对柴达木盆地内地表新时代的沉积和反“S”型构造形成的控制起始于始新世中期。在阿尔金断裂中段采集的受到走滑变形作用改造的侏罗纪地层和糜棱岩化加里东期花岗岩的样品 ,测出了激光微区4 0 Ar/ 3 9Ar等时线年龄为 89～ 92Ma。这说明阿尔金断裂在晚白垩世开始发生韧性走滑运动 ,而且走滑作用起始于地下深部 ,并伴有低级变质作用。地表的走滑响应明显地滞后于深部的起始走滑 ,说明走滑作用是从深部向地表扩展的。

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe^(2+)/Fe^(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。

华北克拉通北缘晚中生代火山岩Sr-Nd-Pb同位素填图及其构造意义

辽宁西部广泛分布着晚中生代火山岩，横跨华北克拉通和兴-蒙造山带两大构造单元，一般认为它们是以在这一地区发育的两条主要断裂——西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂为界。这些火山作用曾被认为是中生代伊泽奈崎板块西向或西北向消减作用的结果。在岩性上它们主要以中酸性岩石为主，玄武岩等中基性岩石较少。为查明下伏岩石圈对这些岩浆作用成因的影响，对其中的 SiO2含量 < 60％的中基性火山岩进行了详细的 Sr- Nd- Pb同位素研究。结果显示，以西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂两侧为界，两侧火山岩的同位素特征存在显著区别。南区有明显的 EMI特征并具 EMI- PM混合趋势，而北区则显示了原始或略亏损的特征。南北两区之间的过渡带（介于西拉木伦河断裂和赤峰-开源断裂之间）则表现了同位素组成上相应的过渡特征。这一地球化学观测与已有的地质和地球物理资料颇为吻合。基于新生代幔源岩石化学反演的中国东部陆下地幔化学区划研究揭示了克拉通下 (subcratonic)岩石圈地幔与 EMI存在着密切关系。本研究所提供的地球化学证据说明了采用中生代中基性岩类作为类似研究途径的可行性，并进一步提出对华北克拉通边缘中生代火山作用成因另一种可能的解释。

大兴安岭中南段甘珠尔庙地区晚中生代两期花岗岩的时代、成因、物源及其构造背景

大兴安岭晚中生代岩浆活动在东北亚晚中生代构造岩浆演化研究中具有重要意义。本文首次报道了大兴安岭中南段甘珠尔庙地区5个晚中生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学研究结果。这些岩体形成于晚侏罗世(154Ma)和早白垩世(139~125Ma),显示高硅富碱特征,属高钾钙碱性系列,为高分异钙碱性I-A过渡型花岗岩,其中,早白垩世花岗岩分异程度高于晚侏罗世花岗岩。锆石Hf同位素特征显示,这些花岗岩源区以年轻物质为主,其中,晚侏罗世花岗岩εHf(t)值(+9.9^+15.9)高于该区底侵的新生下地壳,源区可能有更年轻的新底侵物质参与。早白垩世花岗岩εHf(t)值略低(+3.4^+13.9),其物源主要为底侵的新生下地壳和古生代俯冲增生杂岩混源,可能还混有少量更年轻的新底侵物质。结合区域资料分析,甘珠尔庙地区晚中生代花岗岩形成于后造山伸展背景,这种背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞后伸展有关。

苏鲁造山带晚中生代地幔的富集特征——来自辉长岩的地球化学证据

位于苏鲁造山带的乳山浅色辉长岩形成于晚中生代(约120Ma),SiO_2含量为53～55%,MgO 含量较低,为3.6～4.9%,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素,如 Nb、Ta、Ti 等,具有明显的“地壳”印记。Sr 同位素中等富集(0.7072～0.7075),Nd 同位素比值较低(δ_(Nd)(t)=-9.5～-11.6),Sr-Nd 同位素组成变化不大,反映岩浆无明显的地壳混染,代表了晚中生代地幔源区的同位素组成。辉长岩 Sr-Nd 同位素组成介于 EMI 与 EMII 端元之间,反映这种富集地幔是由早期预富集的地幔在中生代早期受到深俯冲的扬子陆壳的改造而形成的,苏鲁地区晚中生代基性侵入岩、火山岩和脉岩同位素组成的差别,反映了地幔同位素组成具有明显的横向和纵向不均一性,这种差异也是地幔交代作用强度的反映。

晚中生代地球表层重大地质事件的陆地环境剧变与生物群演替响应

晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。

华北克拉通及邻区晚中生代伸展构造及其动力学背景的讨论

欧亚大陆东部晚中生代伸展构造十分显著,表现为大量发育的变质核杂岩、同构造岩浆岩、韧性拆离断层带等伸展成因的穹隆和地堑-半地堑盆地。通过对这些伸展构造进行系统分析、归纳和总结,将欧亚大陆东部晚中生代伸展构造发育区划分为:泛贝加尔-鄂霍次克带、华北西部带、华北东部带、华北南缘及秦岭-大别带和华南内陆带。这些伸展构造记录了大区域上的NW-SE方向伸展,构成了全球最大的陆壳伸展地区。这些伸展构造使地壳深部的岩石沿拆离断层折返至地表,从而使中下地壳结构发生了强烈的改造。除华北东部带给出了一个较为宽泛的伸展时段外,各个研究区所涉及的伸展穹隆及其相关的拆离断层所表现的伸展峰期时间均十分相近:位于130～126Ma之间。岩石圈根部的拆沉可能是这个巨型伸展构造带形成的动力学机制。这个模型为探讨华北克拉通破坏和减薄的时限、机制、模式及深部动力学背景提供直接的构造证据。

长江中下游地区蝌蚪山晚中生代玄武岩的地球化学研究:岩石圈地幔性质与演化的制约

长江中下游地区繁昌火山盆地蝌蚪山晚白垩世玄武岩为硅饱和岩石,SiO2含量在47.63%～50.02%之间,在TAS图上位于碱性和亚碱性的分界线上,多数属于玄武岩,少数为粗面玄武岩。MgO含量较低(3.72%～5.58%),但Mg#值较高(61～71)。岩石富集大离子亲石元素Ba、Th、U、LREE和Pb,亏损高场强元素Nb、Zr和Ti,具富集的Sr、Nd和Pb同位素组成。初始87Sr/86Sr(t)比值介于0.7065～0.7066之间,εNd(t)值介于-5.5～-7.3之间。在87Sr/86Sr(t)-εNd(t)相关图上投在富集的第Ⅳ象限,并趋向于EMⅡ地幔端员。206Pb/204Pb(t)、207Pb/204Pb(t)和208Pb/204Pb(t)比值分别为17.928～18.311、15.426～15.621和37.785～38.525,在Pb同位素相关图上处在DMM和EMⅡ地幔端员之间。蝌蚪山玄武岩的地球化学特征表明其原始岩浆来源于岩石圈地幔,底侵到壳幔边界后曾有一段时间的滞留,并经历了一定程度的以橄榄石和斜方辉石为主的结晶分异,随后在上升过程中没有受到明显的地壳物质的混染。本地区晚中生代时期陆下岩石圈地幔具有同位素富集的性质,曾受到过古老俯冲事件中析出流体/熔体的交代。与本地区新生代玄武岩地球化学性质的对比表明,从晚中生代至新生代,由于岩石圈拉张和软流圈的上涌,长江中下游地区发生了岩石圈的减薄,其过程和华北地块东部的岩石圈减薄事件基本一致。造成华北地块东部和华南地块东部的岩石圈减薄具有一致的动力学机制和背景,很可能是晚中生代时期古太平洋板块向亚洲大陆之下俯冲造成的弧后盆地的拉张减薄。

浙闽沿海晚中生代伸展构造的岩石学标志:东极岛镁铁质岩墙群

在浙江舟山群岛之东极岛上,出露大规模的镁铁质岩墙群,它们沿晚中生代花岗岩和火山碎屑岩的节理侵位,产状近于直立且与围岩截然接触,指示岩墙岩浆以主动方式沿构造裂隙侵入。东极岛镁铁质岩墙群的岩性主要是角闪辉绿岩,全岩Ar-Ar年龄为93.4Ma。在地球化学上,它们属弱碱性系列,SiO2含量为46.88%～52.55%,CaO 5.40%～7.82%,Al2O316.30%～17.31%,TiO2 1.53%～1.18%,（Na2O+K2O）4.62%～6.88%,Mg#=34～42;具有轻稀土元素和大离子亲石元素（LILE,如Sr、K、Rb、Ba等）富集、高场强元素（HFSE,如Nb、Ta等）亏损等特点,它们的ISr为0.7084～0.7098,εNd（t）为-3.21～-8.11,与福建沿海的镁铁质岩墙群及浙闽沿海晚中生代基性岩浆岩（辉长岩/辉绿岩和玄武岩）相似。它们由起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生并受地壳混染的玄武岩浆,在伸展构造环境中形成,是浙闽沿海晚中生代伸展构造的重要岩石学标志。