佳木斯地块与松嫩地块俯冲碰撞的深反射地震剖面证据

佳木斯地块和松嫩地块是东北地区两个十分重要的地质构造单元,由于二者之间发育一套含有蓝片岩的俯冲增生杂岩-黑龙江杂岩（原称黑龙江群）,其地质构造意义长期为人们所关注.巴彦—桦南深反射地震剖面揭示,佳木斯地块与松嫩地块之间存在明显向西俯冲的深反射信息,以壳内和幔内向西倾伏的楔状反射区为特征.壳内楔状反射区东与浅表层出露的黑龙江杂岩相连,向西倾伏延深至莫霍面,是俯冲增生杂岩在地壳深部的反映;幔内楔状反射区东起小兴安岭之下的莫霍面,向西倾伏延深至松辽盆地东缘,尖灭深度约78km,与多种方法得出的该区现今的岩石圈厚度（75~80km）基本一致.这一证据充分说明佳木斯地块的岩石圈地幔向西俯冲到松嫩地块岩石圈地幔之下.

古特提斯洋俯冲碰撞在南羌塘的岩浆岩证据:西藏荣玛乡冈塘错花岗岩

西藏荣玛乡冈塘错花岗岩岩体分布于南羌塘地块中,由中粗粒巨斑状黑云母二长花岗岩和中细粒含电气石二云母二长花岗岩组成。中粗粒花岗岩的锆石测年结果为214.4±4.0Ma,中细粒花岗岩锆石测年结果为222.2±6.6Ma,均为晚三叠世。中粗粒花岗岩A/CNK为1.00~1.09,刚玉标准分子的百分含量均大于1%（1.84~3.04%）,Al2O3的含量均大于14%,属于含白云母过铝质花岗岩。中细粒花岗岩的A/CNK〉1.1,刚玉标准分子的百分含量均大于1%（2.40~3.42%）,Al2O3的含量均大于14%,属于强过铝质S型花岗岩。虽主量元素特征相近,但两类花岗岩的微量元素特征差异较大。根据锆石饱和温度计得出中粗粒花岗岩为高温类型的花岗岩,中细粒花岗岩为低温类型的花岗岩。结合区域地质背景推断中细粒花岗岩形成可能与三叠纪俯冲碰撞作用有关,而中粗粒花岗岩为碰撞后拆沉岩浆底侵的结果。冈塘错岩体中两种成因类型不同的花岗岩的形成时代对古特提斯洋的演化以及缝合带增生杂岩的形成具有时代约束意义。

柴北缘-南阿尔金俯冲碰撞期后地壳构造演化特征

柴北缘—南阿尔金俯冲-碰撞杂岩带主要产于阿南次级构造岩浆岩带中,以杂岩带中石英二长岩、石英正长岩为研究对象,通过锆石U-Pb测年,显示为128.99±0.64 Ma,岩浆活动为燕山期。岩体分异指数DI=83.26→73.33,固结指数SI=2.96→13.56,岩浆分异程度较高;里特曼指数σ=6.09,属碱钙性系列;Rb/Sr=0.86→3.25,明显高于陆壳,岩浆物质来源具地壳属性。A/NKC=1.12~1.38,均值1.25,>1.1,显示“S”型花岗岩特征;根据岩石地球化学特征判别,该岩体可能形成于陆内造山晚期→非造山的过渡环境。

秦岭造山带斜向俯冲—碰撞与南秦岭金—铅锌矿床成矿作用的响应

南秦岭金-多金属矿床聚集区是秦岭成矿带乃至我国中央造山成矿带的重要组成部分,该卡林型-类卡林型金矿床、热水沉积改造铅锌矿床和沉积改造汞锑矿床及聚集区的形成与成矿演化,成矿地质背景,容矿与含矿建造,矿床类型、规模及时空分布规律,均与现代板块构造活动机制有密切的耦合关系。具体分析了造山带俯冲碰撞活动过程中,成矿构造地质背景、成矿盆地环境、沉积建造、成矿作用与矿床分布规律对造山作用的积极响应。

大陆俯冲碰撞带高温超高压变质岩的多阶段折返与部分熔融

大陆碰撞造山带根部岩石经受高温(>850℃)变质作用,特别是俯冲带超高压变质岩受到高温叠加变质,对超高压岩片折返期间的元素和同位素行为、部分熔融作用及其地球动力学效应等具有重要意义.本文简要介绍了世界上5个典型的发育高温超高压变质岩的大陆碰撞带,包括中国大别山、哈萨克斯坦Kokchetav地块、格陵兰东加里东造山带、希腊罗多彼山以及德国厄尔士山,分析了它们的高温超高压变质作用及演化特点,讨论了高温超高压岩石的变质P-T-t轨迹和多阶段折返过程以及折返期间的部分熔融作用、超高压指示性矿物的保存和退变质作用等及其可能的机制.在此基础之上,提出了大陆俯冲隧道内高温超高压变质岩的未来研究方向和重点.

苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式

中国苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭-连云港地区)中不同类型高压-超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压-超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛-威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或>2400Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压-超高压变质地体的陆-陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的-部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。

西藏冈底斯成矿带与俯冲-碰撞作用相关的斑岩铜矿的找矿方向

本文从构造-岩浆演化、典型矿床特征、构造-岩浆产物空间分布特征等方面,对冈底斯成矿带形成于195~80Ma的与俯冲-碰撞作用相关的斑岩（-矽卡岩）型铜矿的找矿方向进行了探讨。认为研究区与俯冲-碰撞作用相关的斑岩型铜矿大致可分为早-中侏罗世、晚侏罗-早白垩世、晚白垩世3个成矿时期,分别对应于雅鲁藏布江洋向北、班公湖怒江洋向南相向俯冲、班公湖怒江洋碰撞关闭、雅鲁藏布江洋向北持续俯冲、雅鲁藏布江洋向北晚期俯冲等构造-岩浆事件。与早期相向俯冲相关的雄村式矿床,在拉萨东部达孜-工布江达一带具有良好找矿前景;与中期俯冲-碰撞相关的多龙式矿床,在昂龙岗日、东恰错、桑日等火山岩浆弧区成矿条件较佳;与晚期俯冲相关的尕尔穷式矿床,在冈底斯东段和西段具有较大的找矿潜力。

俯冲—碰撞和高压、超高压变质带中的金红石研究进展

金红石是高级变质岩和热液矿床中广为展布的一种矿物。目前,金红石在俯冲—碰撞和高压—超高压变质带中研究包括以下4个方面:①金红石在俯冲—碰撞带中的作用;②金红石同质多象变体;③金红石的U-Pb定年;④金红石对源区的示踪。第一方面的研究一直是最近10余年来研究的主题之一,而后3个方面的研究尚处于起步阶段,上述研究对认识俯冲—碰撞过程中埃达克岩的成因和特征,对超高压大陆深俯冲深度及形成岩石温压条件的限定,对重塑超高压或高级变质地体峰期变质事例年龄,对赋存金红石岩石的源区示踪具有重要的意义。

印度与欧亚板块俯冲-碰撞过程岩石圈热结构模拟

研究中采用了非线性非稳态的二维热传导———平流方程 ,首次考虑了俯冲角度及地球物质材料的性质对摩擦生热率的影响 ,对拉萨地块中部 10 0～ 4 0Ma期间印度与欧亚板块俯冲 碰撞过程岩石圈热结构演化过程数值模拟进行了尝试 ,在模拟板块俯冲 碰撞过程中高原中部热结构的同时探讨了岩石圈的拆层作用对高原 (尤其是对拉萨地块 )热结构的影响。模拟结果显示 。

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。

大陆碰撞造山带的两类橄榄岩——以柴北缘超高压变质带为例

论述了大陆俯冲碰撞带中地幔橄榄岩的基本特征和成岩类型,并重点讨论柴北缘超高压变质带中不同性质的橄榄岩及其成因。根据岩石学特征,我们确定柴北缘超高压带中发育有两种类型的橄榄岩:(1)石榴橄榄岩,岩石类型包括石榴二辉橄榄岩、石榴方辉橄榄岩、纯橄岩和石榴辉石岩,是大陆型俯冲带的标志性岩石。金刚石包裹体、石榴石和橄榄石的出溶结构、温压计算等均反映其来源深度大于200km。地球化学特征表明该橄榄岩的原岩是岛弧环境下高镁岩浆在地幔环境下堆晶的产物。(2)大洋蛇绿岩型地幔橄榄岩,与变质的堆晶杂岩(包括石榴辉石岩、蓝晶石榴辉岩)和具有大洋玄武岩特征的榴辉岩构成典型的蛇绿岩剖面,代表大洋岩石圈残片。这两类橄榄岩的确定对了解柴北缘超高压变质带的性质和构造演化过程有重要意义。

柴北缘超高压变质带：从大洋到大陆的深俯冲过程

柴北缘超高压变质带同我国大别-苏鲁造山带类似,同属典型的大陆型俯冲碰撞带。柯石英在榴辉岩和片麻岩中均有发现,且石榴橄榄岩锆石中含有金刚石。本文从岩石学、温压计算、地球化学和年代学四个方面,对此带中的鱼卡、绿梁山、锡铁山和都兰4个榴辉岩和石榴橄榄岩出露地区近些年的研究进展进行了系统详细的综述。与典型的大陆型俯冲碰撞带不同,柴北缘超高压变质带保存了早期陆壳俯冲前发生的洋壳深俯冲的证据。因此,结合现有数据,本文对柴北缘超高压变质带从大洋俯冲到大陆俯冲碰撞的构造演化模式进行了探讨。

新疆阿尔泰造山带海西期花岗伟晶岩地球化学特征、年代学及地质意义

阿尔泰是我国也是世界上最重要的伟晶岩分布区,伟晶岩作为一种独立的矿床类型,在矿床学研究中具有重要意义。本次研究选择阿尔泰造山带西段布尔津冬格列伟晶岩和青河北伟晶岩为研究对象,获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(343.7±1.7)Ma,为早石炭世海西期运动产物。地球化学特征显示,伟晶岩具富硅、过铝质、中碱、中钙等特征,具低钾系列向高钾钙碱性系列过渡的特征。微量元素具有Ba,Ta,Nb,Sr,Zr,Ti相对负异常,Rb,K,Nb,P,Hf,Y相对正异常特征,接近原始地幔。分布曲线为“海鸥型”分布型式,具“四重效应”特征。稀土含量较低,轻重稀土分馏中等,轻稀土分馏明显,重稀土分馏不明显,分布曲线为右倾型,呈“V”型谷状。成因类型为分异变质成因伟晶岩,为NYF型。形成于俯冲增生阶段,处于挤压环境,构造活动强烈,不利于流动性很强的熔体-流体稳定,不易形成稀有金属伟晶岩矿床。

新疆康古尔-黄山对接碰撞带的存在、成矿模式及成矿预测

据地层及其时代、岩相古地理、基性 -超基性岩及蛇绿岩套、花岗岩类、古生物地理区系、古地磁、地球物理、遥感影像及韧性变形变质带等系统分析研究 ,表明康古尔塔格 -黄山深断裂带为晚古生代双向俯冲对接碰撞带。其南为塔里木板块 ,早古生代为库都克阿奇克 -沙泉子俯冲带 ;泥盆纪北移至康古尔塔格 -黄山一带 ,经泥盆 -石炭纪拉张、双向俯冲、对接碰撞 ,二叠纪固结 -裂解演化 ,两者间为觉罗塔格岛弧增生带 ;其北为哈萨克斯坦 -准噶尔板块南缘大南湖岛弧带 ;有基性 -超基性岩、火山岩和中酸性斑 (玢 )岩及铜镍、金和铜钼矿分布 ,中酸性斑 (玢 )岩及铜钼矿呈对称分布 ,进而建立区域构造 -岩浆 -成矿模式 ,进行战略性和战术性成矿预测。千万吨资源量的赤湖 -土屋斑岩型Cu、Mo(Ag)矿的发现 ,验证了这种模式和预测的正确性。对地质构造研究及找矿有重要意义。

论碰撞作用时间

以中国及欧洲大陆一些碰撞带所测得的同位素年龄为基础,讨论板块从俯冲到碰撞的过程,认为依次发生了如下事件:俯冲板块的运移速度减慢,洋壳在地表消失,开始碰撞,形成强构造变形与动力变质作用,发生一系列的岩浆活动,最后才隆升成山。这些事件都具有不同的同位素年龄。碰撞的初始作用时间,应该在所测年龄最新的洋壳消失以后,在强构造变形与动力变质作用发生之前。显然,如果只想使用任何一种地质事件的年龄来确定碰撞作用的初始作用时间都是很困难的。俯冲板块运移的初次减速很可能是由于从原来具有典型大洋岩石圈结构的板块俯冲,转变为洋陆过渡型板块俯冲所致。对于较小的、强度不大的板块来说,如中国大陆地块群,在板块碰撞与拼合之后,大陆板块仍可发生地壳转动或大幅度的位移。沿碰撞带主断层面贯入的"钉合岩体"可以是同构造期形成的,也可能是继续碰撞作用的产物。

藏东贡觉地区早—中三叠世马拉松多组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对金沙江古特提斯碰撞时间的约束

金沙江结合带中保留有大量晚古生代—中生代的岩石与构造信息,是研究金沙江古大洋洋陆俯冲-陆陆碰撞演化过程的主要窗口。对贡觉地区早—中三叠世英安岩-流纹岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学特征进行报道,并探讨其岩石成因与岩浆源区。获得4组长英质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为246.2±1.7 Ma、245.5±0.7 Ma、244.7±0.6 Ma与246.2±0.5 Ma,一致指示贡觉地区马拉松多组火山岩的形成时代为245~246 Ma。地球化学分析显示,马拉松多组长英质火山岩具有高Si(SiO_(2)=67.16%~74.62%),高K(K_(2)O=3.44%~5.94%),贫Na(Na_(2)O=1.75%~2.53%),贫Mg(MgO=0.28%~1.04%)的特点。A/CNK值范围为1.07~1.41,总体属过铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素配分曲线呈现出轻稀土元素明显右倾,重稀土元素相对平缓的“V”字形;大离子亲石元素Rb、K、Th相对富集,高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti相对亏损,指示岩浆来源于古老地壳。研究认为贡觉地区马拉松多组长英质火山岩为金沙江古洋壳西向俯冲造陆背景下,幔源基性岩浆底侵下地壳部分熔融的产物,贡觉地区此时正处于俯冲到碰撞的转换阶段。结合区域地质资料与前人研究,认为金沙江结合带贡觉地区大致经历了二叠纪的俯冲消减、早三叠世俯冲-碰撞转换、中三叠世的陆陆碰撞与晚三叠世的后碰撞造山阶段,直到晚三叠世后期造山运动结束。

甘肃北山地区芦草沟富闪深成岩的成因

富闪深成岩是一类罕见的岩石类型,角闪石含量很高,矿物组合十分罕见,对岩浆作用和地球动力学过程具有敏感的指示意义。本文对甘肃北山地区首次发现的芦草沟二叠纪富闪深成岩开展野外调查、LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、全岩主量和微量元素地球化学分析,结果表明,岩石的SiO_(2)含量为45.43%~51.84%,Na_(2)O含量为2.76%~3.98%,K_(2)O含量为0.18%~0.59%,Al_(2)O_(3)含量为16.59%~20.58%,MgO含量为4.18%~6.34%,显示贫钾富钠的特征;岩石的微量元素组成显示富集大离子亲石元素Rb、Ba、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf,Eu异常不明显(δEu=0.81~1.46)。锆石U-Pb年龄为286.7±2.5 Ma,即形成于早二叠世。结合区域地质背景,认为芦草沟富闪深成岩是俯冲碰撞环境壳幔相互作用的产物,而中亚造山带大范围发育中晚二叠世花岗岩是碰撞后构造岩浆事件的产物,暗示北山地区的古亚洲洋在中二叠世才完全消亡,进入陆内演化阶段。

柴达木盆地北缘新元古代-早古生代大洋的形成、发展和消亡

柴达木盆地北缘构造带是一条典型的早古生代造山带,是由陆壳深俯冲形成的高压/超高压变质带,产于其中的高压/超高压变质岩石原岩形成时代普遍大于750Ma,原岩的性质为陆壳属性,但柴北缘东段都兰沙柳河地区出露的含柯石英榴辉岩原岩的形成时代为516Ma,原岩的性质为洋壳属性,证实柴北缘局部地段还存在洋壳深俯冲,柴北缘地区可能记录了从大洋俯冲到大陆俯冲再到碰撞造山这一完整的演化历史。本文主要从岩石学、年代学、地球化学以及同位素地球化学等方面对柴北缘地区陆壳深俯冲前新元古代-早古生代大洋发展与演化的岩石记录进行了系统总结,认为柴北缘地区在700~850Ma时受Rodinia超大陆裂解事件的影响发生了裂解;535~700Ma时在裂解事件的基础上形成了一个新元古代-早古生代的大洋,沿柴北缘连续分布的岩石记录表明该洋盆可能在早古生代已具有一定的规模;460~535Ma时该洋壳发生了俯冲消减作用;450~460Ma期间洋盆闭合消失。这一认识对全面深入了解柴北缘高压/超高压变质带早古生代构造演化历史具有重要意义。

通化地区古元古代晚期花岗质岩浆作用与地壳演化

广泛出露于华北板块东部辽吉地区的古元古代变质杂岩,多年来一直被认为是古老的陆内裂谷作用的产物,我们通过详细的野外地质调查工作发现,该变质杂岩中以往所划定的混合岩实际是不同变质程度和变形特征的岩浆成因花岗岩岩体,其岩石类型除典型的片麻状角闪正长花岗岩(俗称“条痕状花岗岩”或“辽吉花岗岩”)外,另有片麻状石英闪长岩、巨斑状黑云母二长花岗岩、巨斑状-环斑状含石榴石花岗岩和角闪辉石正长岩等。应用SHRIMP技术,本文对片麻状石英闪长岩和巨斑状-环斑状含石榴石花岗岩进行了锆石U-Pb同位素年龄测定,结果显示它们的侵位时代为1872-1850Ma,与巨斑状黑云母二长花岗岩和角闪辉石正长杂岩侵位时代相近。岩石学-地球化学特征显示片麻状石英闪长岩是“I”型花岗岩,具有岛弧型花岗岩地球化学特征;而巨斑状-环斑状含石榴石花岗岩(局部具有球斑状结构)属“S”型花岗岩。结合区内与花岗岩形成同时发生的变质作用P-T特征,这种I-、S-和A-型花岗岩的同时产出,反映他们可能形成于造山后构造背景。结合朝鲜狼林-中国辽南和龙岗太古宙陆块的结晶基底差别,可以认定华北板块在太古宙末期并非仅由东、西部陆块组成,在东部陆块至少还存在朝鲜狼林-辽南-胶东联合陆块和龙岗-鲁西-五淮陆块两个微陆块,这两个微陆块大约在1．90Ga左右发生拼合,然后它们再于1．85 Ga左右与西部地块拼合。