江南造山带东段皖浙交界附近晚中生代花岗岩类的年代学、地球化学与层圈相互作用讨论

江南造山带东段晚中生代花岗岩类侵入体可划分为三期:(1)初期阶段形成的侵入岩规模小、分布零星,时代主要介于181~167Ma之间,峰值约为173Ma;(2)早期阶段形成的侵入体出露广泛,以花岗闪长岩为主,时代主要介于153~137Ma之间,峰值约为141Ma;(3)晚期阶段形成的侵入体分布也较广,岩性主要为碱长花岗岩-正长花岗岩,时代主要介于135~122Ma之间,峰值约为128Ma。其中早、晚两期的岩浆活动在时间上略有重叠,表明区域岩浆活动的不均衡性和不同步性。三个阶段形成的侵入岩地球化学上各具特色,暗示彼此之间在岩浆源区、岩浆作用过程及动力学机制等方面既不相同但又具一定的联系。初期和早期阶段形成的花岗岩类侵入体地球化学性质上都兼具埃达克质及岛弧型岩浆岩的特征,但前者普遍具有高且较均一的全岩ε_(Nd)(t)值(接近球粒陨石的值)和锆石ε_(Hf)(t)值,低的^(87)Sr/^(86)Sr初始值,Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄(t2DM)相对较小(~1.0Ga),推测其岩浆源区为新元古代岛弧环境下注入到地壳底部(底侵)的玄武岩;后者具富集型且变化范围广的Sr、Nd、Hf同位素组成,拥有三期侵入岩中最低的全岩ε_(Nd)(t)值(主要介于-9~-4之间,峰值约为-7)和锆石ε_(Hf)(t)值(主要介于-10~+2之间,峰值约为-6)、最大的Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄,^(87)Sr/^(86)Sr初始值较高且变化范围大(介于0.7066~0.7121之间),结合其普遍富铝和低MgO含量的岩石化学特征,指示它们的岩浆源区以壳源为主,且古老的地壳物质(包括经历过表生作用的地壳物质)占了重要比例,推测其岩浆源区为古老的地壳物质和新元古代岛弧岩浆岩混合而成的下地壳。晚期阶段形成的侵入岩地球化学上具典型的A-型花岗岩的特征,它们与早期阶段形成的I/S-型花岗岩类具有密切联系,表现在空间上往往彼此共生,构成复合岩体;时间上有一定的迟后,与构成复合岩体的早期侵入岩间往往有约10Myr的间隔;成因上具密切联系,它们的Nd、Hf同位素组成具可比性,指示它们可能具有相同的岩浆源区,晚期的A-型花岗岩浆可能是早期部分熔融后残余组分再次熔融的产物。但与早期阶段形成的花岗岩类侵入岩相比,晚期形成的A-型花岗岩的ε_(Nd)(t)和ε_(Hf)(t)值偏高些,Nd和Hf同位素亏损地幔二阶段模式年龄偏小些,指示其中可能混入了更大比例的新生幔源物质。江南造山带东段晚中生代三期侵入岩的成因机制可能是太平洋板块俯冲的远程构造效应下,陆内持续拉张,且拉张状态随着俯冲板片的后撤和/或俯冲角度的变陡持续加强,先后触发了增厚的地壳底部(新元古代底侵的)玄武岩和下地壳混杂物质(古老地壳物质与新元古代注入产物)的部分熔融。不同层圈相互作用及对岩浆成因的贡献随时间有明显的演化,总体而言,随着时间的由早到晚,部分熔融的压力条件逐渐减小(地壳由加厚到减薄)、新生幔源物质的贡献不断增大。

气候—构造—剥蚀相互作用研究进展与展望

气候—构造—剥蚀相互作用是地表层圈相互作用过程的重要方面,近年来相关的研究已逐渐成为地球科学界的热点。主要从数理分析、数值模拟和野外实证3个方面对近30年来气候—构造—剥蚀相互作用的研究进行了回顾和总结,认为以往因果效应的研究思路在一定程度上限制了地表层圈相互作用研究的发展,造山带更适合作为一个在内、外动力能量驱动下不断演化的开放系统来进行研究。总是趋向于平衡状态演化的造山系统会响应内、外动力条件的变化,同时也会反作用于内、外动力因素,但内、外动力因素之间保持相对独立。造山演化的系统观跳出了以往因果效应的思维局限,从而可以很好地解决气候—构造—剥蚀相互作用研究中存在的争议问题。

秦岭显生宙地幔组成及其演化

通过对秦岭造山带及扬子克拉通北缘显生宙时期 3个含地幔捕虏体的煌斑岩、钾镁煌斑岩、碱性玄武岩以及 11个不含捕虏体的辉石岩、辉长岩、玄武岩出露点的岩石地球化学对比研究 ,揭示出研究区地幔演化经历了自古生代的OIB亏损地幔到中生代的高度富集地幔再到中生代末期 -新生代的OIB MORB的亏损地幔的两次明显变更。制约这种变更的主要因素是熔融岩浆时源区发生的层圈相互作用类型。鉴于大陆岩石圈软流层体系的特征 ,有必要划分出岩石圈 /软流层相互作用带(过渡带 ) ,它是大陆岩浆作用的重要源区。

地球宜居性的深部驱动机制

除与太阳之间的距离和行星的大小有关外,地球之所以宜居的一个重要因素是其拥有动力十足的地球内部.与地球宜居性是地球表生作用结果的传统认识不同,本文认为地球深部驱动着对宜居环境至关重要的外部层圈,并提出地球内外层圈间的联动机制是地球系统科学研究的突破口.在调研和评述的基础上,本文建议未来研究需要关注早期地球、地磁场、深地挥发分循环、超级火山、深地新化学反应和地质空调器等方向,围绕地球宜居性的深部驱动机制这一主题,开展地球固体层圈与流体层圈的整合研究,助力我国地球科学研究从单一学科研究向多学科交叉融合研究的转变,推动我国固体地球科学从跟踪前沿向开拓前沿的跨越式发展.

岩浆活动性质对青藏高原形成演化的约束

印度-亚洲大陆碰撞以来岩浆活动的空间展布形式包括三种：与雅鲁藏布缝合带、沿深大断裂展布的岩浆带和藏北离散性岩浆分布区.这三种分布形式分别受控于大陆碰撞、大规模走滑和岩石圈拆沉构造体制.印度-亚洲深部软流圈的汇聚过程不仅控制了青藏高原的块体相对运动,软流圈的挤出效应也对中国东部新生代岩石圈伸展有重要影响.