滇西澜沧黑河地区超高压变质岩中金红石微量元素特征

为研究黑河地区金红石微量元素特征及榴辉岩型金红石矿床的成矿地质条件,本文选取滇西澜沧黑河地区榴辉岩、石榴多硅白云母片岩中的金红石进行LA-ICP-MS微量元素分析。结果表明金红石微量元素呈现阶梯式三级分布特征,最富集Nb、Ta,其次是Zr、Hf,含量较少的元素有Ba、Rb、Sr、Th、REE;榴辉岩、榴闪岩类原岩属于变质基性岩类,含蓝晶石榴闪岩原岩属于玄武质凝灰岩类,石榴多硅白云母片岩类原岩属于泥质岩类;榴辉岩中金红石Nb/Ta比值均要高于其全岩Nb/Ta比值,金红石Nb、Ta含量与变质作用过程中元素在各矿物间的分配系数有关;采用金红石Zr含量温度计获得黑河地区榴辉岩的峰期变质阶段金红石形成温度为578~605℃,峰期变质作用后的退变质流体会造成金红石中Zr的再平衡。此外,黑河地区具备榴辉岩型金红石矿床形成的成矿物源、成矿作用的物理化学条件以及成矿的物质基础,有一定的找矿潜力。

差应力在超高压变质岩形成过程中的作用——来自石英-柯石英转化的高温高压实验证据

文中概述了超高压变质岩在静水压条件下的形成温压范围和存在的问题 ,并重新整理和分析了Hirth等 (1994 )在差应力条件下石英向柯石英转化的高温高压实验数据。结果表明 ,存在较大差应力的条件下柯石英出现需要的围压 (1 2 0～ 1 2 5GPa) ,远小于静水压下的围压 (2 5～ 3GPa) ,显然差应力的影响是显著的。榴辉岩中部分石榴石存在塑性变形 ,这表明在碰撞造山的构造环境中构造差应力是客观存在的 ,而构造差应力的上限受岩石强度制约。因此 ,差应力在超高压变质岩的形成过程中起到了重要作用 ,而系统地进行高温高压实验研究是深入探讨这一问题必要而有效的方法之一。

中国大陆科学钻探(CCSD)地下岩心样品中的细菌群落分析

通过建立高效率的微生物未培养DNA提取技术和16SrDNA分析技术,在中国大陆钻探深层岩芯中发现微生物存在的证据。从地下430.00米(S1)与1033.77米(S13)深度岩芯中分别提取到微生物DNA,进行16SrDNAPCR扩增,通过对S13样品DNA中克隆得到的54个16SrDNA的序列测定,初步构建了该深度地下微生物群落的系统进化树,发现了23种不同的微生物序列存在。通过DAPI染色证明在地下1033.77米的微生物数量约为1×104个/克岩石,采用实时定量PCR分析分析,发现了其中两种微生物(CCSD1305与CCSD1307)的数量为6.6×104+/g岩石与2.18×106个/g岩石。

鲁东南岚山头超高压变质岩流体包裹体特征与板片折返史

鲁东南岚山头含柯石英榴辉岩主要产于花岗质片麻岩内,是苏鲁超高压变质带主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及细脉石英中捕获有四种类型包裹体:在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的 N_2±CO_2包裹体;在高压榴辉宕重结晶阶段被捕获的 CO_2-H_2O 包裹体和含子矿物高盐度 H_2O 溶液包裹体:在超高压岩石折返过程中的最晚(角闪岩相退变质甚至更晚)阶段捕获的低盐度 H_2O 溶液包裹体。利用榴辉岩矿物及脉体石英中捕获的流体包裹体相互期次关系,可以对本区超高压变质作用板片折返过程中的流体演化史进行重建。

中国大陆科学钻探主孔自然放射性测井及其解释

为了认识江苏东海超高压变质带上地壳岩石自然放射性的垂向分布特征，榴辉岩退变质程度对放射性元素浓度的影响，以及放射性产热率对地温梯度的影响，利用中国大陆科学钻探（CCSD）主孔100-5000m自然放射性测井（自然伽马和自然伽马能谱）资料统计了CCSD主孔各类岩石的自然放射性强度和铀、钍、钾元素的浓度，计算出产热率曲线．自然伽马，铀、钍、钾浓度和产热率从蛇纹岩到榴辉岩、角闪岩、副片麻岩、正片麻岩依次增大．随着榴辉岩退变质程度的增强，其铀、钍、钾元素的浓度值逐渐增大．CCSD主孔自然放射性的垂向分布特征主要受岩性控制，自然放射性随深度增加有增强趋势．产热率与自然伽马测井值之间有很好的线性关系，在高放射性岩层的上部，地温梯度会出现较强扰动和低值异常．

胶北地块前寒武纪基底研究新进展

胶北地块位于鲁东的沂沭断裂和五莲—烟台断裂之间,以出露不同变质程度的太古宙—古元古代的结晶基底为特征,其岩石组合为TTG质(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)片麻岩和少量变质表壳岩(变质火山岩-变质沉积岩),它们构成了胶北的花岗-绿岩体。对变质(超)基性岩、TTG岩系的岩石组合、地球化学特征和同位素年代学的研究表明,胶北地块造壳的主要时期为新太古代的2.8～2.7 Ga;在经历了2.5 Ga左右构造事件后,胶北地块进入稳定陆壳沉积阶段,并接受了古元古代的孔兹岩系沉积;最后于1.8 Ga左右发生变质。与苏鲁造山带不同,胶北地块前寒武纪基底具有许多亲华北板块的特征,二者的界线可能是五莲—烟台断裂。

苏鲁超高压变质带的深部构造特征——宽频地震层析结果

为了探测苏鲁超高压变质带的岩石圈结构实施了山东日照到滨洲剖面的宽频带地震探测,于2003～2005年使用REFTER130-01型和CMG-6TD型三分量地震仪(频宽50～60s)。以10～25km间距布设了25个台站观测近三年时间,由远震地震层析反演结果得到了华北板块、超高压变质带、扬子板块清晰的P波速度图像。华北板块具有简单的低速体形态,越过郯庐断裂向超高压变质带扩张,并平稳地由郯庐断裂向北延伸直到黄河以北的古城镇。Moho面和岩石圈深度分别为30～35km,75～80km;扬子板块为高速体,界于两者之间的苏鲁超高压变质带地壳的平均速度大于两侧板块,剖面上从日照到五莲-烟台断裂范围内除地壳为高速体外,30～60km深度范围内有一个高速体和一个低速体拼会在一起,构成了超高压变质带岩石圈最突出的构造特征。此高速体应为榴辉橄榄岩等超基性岩组成,它可能属于折返回来又被移动的超高压变质岩组合体,并与华北板块基底直接接触,超高压变质带的下界面深度为60km。下界面平直,可能意味着正在消退的造山带的山根,或是造山带的下一层Moho面?郯庐断裂带地壳出露的共四条带,比较陡的产状向深部延伸,并逐步向南倾,TLF2～TLF4在岩石圈底界处合并。

中国大陆科学钻探主孔100～2000m测井磁化率和磁三分量分析

对比分析了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔100～2 000 m测井磁化率与岩心样本磁化率的测量结果,二者具有较好的一致性.测井磁化率统计结果表明CCSD主孔100～2 000 m超高压变质岩的磁化率从高至低依次为:蛇纹岩、石英榴辉岩、金红石榴辉岩、正片麻岩、退变质榴辉岩、多硅白云母榴辉岩、副片麻岩、绿泥石角闪岩、角闪岩.由CCSD主孔100～2 000 m磁三分量测量数据得到磁异常的△Bz、△BH和△BT值,结合前人所做的岩石学研究分析发现:主孔530～575 m的磁异常主要由岩石的金红石矿化、钛磁铁矿化和磁铁矿化引起,604～643 m和652～678 m的磁异常主要由岩石的蛇纹石化引起;钻孔中岩层的磁化率对磁三分量异常起着主要的决定作用,高磁化率岩层都表现出较大的磁三分量异常.

中国大陆科学钻探井(CCSD)超高压变质岩岩性的识别

通过对中国大陆科学钻探井先导孔(CCSD—PH)测井资料的研究,并结合全井段的取芯资料,总结出了单一变质岩岩性在声、电、核三方面的测井响应,建立了岩性—测井响应数据库,并提取出了多种特征参数.应用聚类分析和逐步判别的方法,结合不同岩性的测井响应和多种特征参数,进行岩性的识别,以达到岩性剖面重组的目的.最后将岩性识别结果与取心资料进行对比,按厚度统计,达到了80%以上的符合率,取得了良好的应用效果.

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为:挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。

秦岭—大别高压超高压变质带构造特征及构造演化

秦岭—大别高压超高压变质带是地中海全球近纬向活动带的组成部分。地中海活动带具有长期活动历史，高压超高压变质岩发育在不同时代的褶皱带中。秦岭—大别高压超高压变质带以丹凤—商南—信阳—桐城对接带为界分为秦岭和鄂北—桐柏—大别两个高压超高压块体，前者分为南北两个高压变质带，后者进一步划分为蓝片岩带、高压低温榴辉岩带、超高压榴辉岩带、高压中温榴辉岩带和贫榴辉岩带。它们均具有准对称展布特征。不同地区高压超高压变质岩差别颇大，甚至是不同时期的产物，但概括起来它们共同经历了五个变形阶段：前高压超高压阶段（Ｄ＿１）、高压超高压变质形成阶段（Ｄ＿２）、区域性面理形成阶段（Ｄ＿３）、韧性剪切带形成阶段（Ｄ＿４）、隆升剥露阶段（Ｄ＿５）。它们组成一个完整的变形序列。通过构造年代学研究得出五组年龄值，分别代表不同地质意义，第一组２０００Ｍａ左右，可能为高压超高压变质岩原岩年龄，第二组晋宁期（７００～１０００Ｍａ），为高压变质岩形成时期，第三组加里东期（４００～５４０Ｍａ），是秦岭一大别高压超高压变质岩主要形成时期和变质峰期，第四组海西期（２１～３２６Ｍａ），代表榴辉岩退变质年龄，第五组印支期（２０５～２４３Ｍａ），是另一次高压变质?

高压—超高压变质岩的成岩深度:争论及评述

有关高压、超高压岩石的成岩深度的争论由来已久,本文对此进行了较全面、详实的回顾、介绍和评述;结合自己的研究心得,作者提出了几点认识和建议,供争论的双方参考或做进一步的争辩:①因为有构造压力的存在,超高压变质岩壳内成因观点更合理;②成岩深度的测算方法需要在理论和实际应用中改进和完善;③不应完全否定基于静岩压力的大陆深俯冲机制;④建议争论双方相互吸收对方观点中的合理成分,联手开展相关研究。

再论陆内型造山作用

目前流行的半真实、半虚假的新全球构造学说已经给中国大陆地质研究带来一定的困惑和困难。中国大陆各地质时代发生的造山作用皆属陆内型。用地体说、碰撞说、地缝合线说和安第斯造山模式论述青藏高原的形成、演化史是地质研究的几个误区。秦岭-大别山属陆内型造山带,其形成与板块构造无关,采用壳-幔拆离构造的造山机制可解释超高压变质岩的生成。超高压变质岩是识别岩石圈收缩引起的一系列地质事件最有效的标志。

涉及江苏省的几个重大地质问题

从大陆岩石圈动力学角度 ,提出了江苏基础地质科学研究所面临的主要前沿问题 ,如 :造山带、超高压变质带、花岗岩侵入机制、大面积分布的中生代火山岩的形成等。并对此作了总体上的分析 ,提出了个人见解。认为从中生代开始 ,不能不考虑古太平洋板块的巨大作用和影响。在考虑大陆地壳动力学时 ,必须考虑大洋地壳运动学 ;考虑大陆地壳增生时 ,同时要考虑洋壳的增生及消亡 ;

岳西县菖蒲地区地质体组成及变质变形特征

】通过对菖蒲地区１∶１００００区域地质调查，基本查明了大别山超高压变质带的岩石组成、产出状态及分布规律。探讨了榴辉岩形成的多样性，指出碧溪岭榴辉岩体的“Ｓ型”构造形态，并确定了港河浅变质火山碎屑岩系的层序。

山东胶南隆起长英质岩石超高压高压岩石特征及其P—T演化

胶南隆起含榴辉岩高压变质带为大别超高压带的东延部分。超高压变质作用的主要矿物共生组合为Ｇｒｔ＋Ｋｙ＋Ｒｕｔ＋Ｊｄ＋Ｑ；Ｓｐ＋Ｚｏ＋Ａｂ±Ｇｒｔ±Ｏｍｐ；变质作用的温压条件为Ｔ＝６００～７００℃，Ｐ＝２３～２６ＧＰａ。超高压岩石及高压岩石均经历了两期退变质作用，且具有相似的顺时钟Ｐ—Ｔ演化轨迹。

华中高压－超高压变质富铝岩石的温压条件研究及其地质意义

华中高压－超高压变质富铝岩石为陆壳岩石经变质而成，其典型的岩石类型为蓝晶石黄玉石英岩。矿物温压计估算其ｐ－Ｔ条件为Ｔ＝７００℃，ｐ＝１．２ＧＰａ；高温高压实验结果表明，蓝晶石＋黄玉组合在Ｔ＝１０００～１２００℃，Ｐ＝３．１～３．７７ＧＰａ范围内可以稳定存在，是高压－超高压变质作用产物。在蓝晶石石英岩中发现柯石英及柯石英假象，区域上其它岩石组合也有高压－超高压变质作用的证据。变质富铝岩石为榴辉岩相变质作用产物，从而证明陆壳岩石可以经历＞２．０ＧＰａ的变质压力条件。

大别山地区超高压变质岩的不平衡退变质反应及动力学

大别山地区超高压变质岩的退变质作用表现为后成合晶和后成合晶冠状体的形成，这是薄片尺度不平衡反应的产物．岩石学和矿物微区化学研究表明，后成合晶结构是等化学出溶反应的结果，而后成合晶冠状体结构是通过扩散反应形成的．这两种反应结构都是由页片状和杆状矿物组成，矿物页片的形态与超高压变质岩的ｐＴｔ轨迹相关．后成合晶冠状体形成在一个相对较长的时间内，并且过冷度增加；而后成合晶是形成在过冷度不变的较短时间内．过冷度完全抑制转变作用，就会保存超高压变质矿物的残余，岩石则显示出一个再平衡速率低于状态参数改变速率的变质历史．在变质再平衡作用中。

变质岩岩石化学组分的测井评价及其在岩矿分析中的应用——以中国大陆科学钻探工程主孔超高压变质岩为例

为了更有效地利用测井资料识别岩性,以中国大陆科学钻探工程主孔超高压变质岩的测井与岩心化学分析资料为对象,研究两者之间的内在关系。从相关文献中搜集和整理了主孔的189个岩心样品的全元素分析资料,提取了岩心分析与测井响应的样本数据。在此基础上,分析了氧化物含量与常规测井响应的统计关系,并通过逐步线性回归方法,建立了氧化物含量的测井评价模型。利用测井资料,计算主孔72-2 010m井段地层的氧化物含量,对主孔地层岩性和钛矿（化）发育特征进行解释。研究表明,对于复杂的变质岩类,常规测井响应与地层元素组分之间存在内在的联系;在获得岩心全元素分析数据的条件下,利用测井资料建立地层化学组分的评价模型,能够为岩性与含矿分析提供更为直接的数据。

苏北超基性岩某些超高压变质特征

苏北芝麻坊超基性岩体，位于大别—苏鲁超高压变质带东段的核心部位，与基性榴辉岩紧密伴生，是苏北最具代表性的岩体之一。根据多年来的成果资料，研究它的超高压变质特征，对研究整个苏鲁超高压变质带具有重大意义。对岩体的形态特征、岩相学特征、特别是矿物学特征，如镁铝榴石特征的研究，结合金刚石的选出，都有力的证实苏北超基性岩是在超高压变质环境下生成的，同时也反映其是由华北地块与扬子地块俯冲碰撞而从地壳深处挤压上来的幔源物质。