地幔柱活动对克拉通岩石圈地幔的影响:西伯利亚克拉通地幔橄榄岩包体Sr-Nd-Hf同位素制约

利用单矿物溶液法分析了Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成,并且与Udachnaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成进行了对比。结果显示,Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单斜辉石具有亏损的Sr同位素组成和富集的Nd、Hf同位素组成。橄榄岩包体石榴子石的Sr-Nd-Hf同位素组成表现出原始的特征,没有受到交代作用的影响。通过对比Udachnaya和Obnazhennaya金伯利岩中地幔包体的特征和单斜辉石的二元混合模拟发现,Udachnaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成更偏向于金伯利岩的特征,而与之相反,Obnazhennaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成则位于金伯利岩和地幔柱溢流玄武岩之间,且更加偏向于溢流玄武岩的同位素特征。因此,地幔柱活动对西伯利亚克拉通岩石圈产生了影响,改变了其岩石圈地幔的同位素组成。

西伯利亚克拉通东南缘1.84Ga构造热事件——俄罗斯斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素记录

对俄罗斯远东腾达(Tydna)斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩中锆石进行了U-Pb年龄测定和Hf同位素测试,获得其锆石核部年龄主要为≥2.57、~2.39、~2.33和~2.20 Ga,锆石增生边年龄为1.84 Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为~2.20 Ga,表明其原岩沉积时代为古元古代,而不是以往认为的太古宙,混合岩化事件年龄为1.84 Ga。锆石核部εHf(t)值为2.7^-16.2,Hf同位素地壳模式年龄为3.7~2.8 Ga;锆石增生边的εHf(t)值为-7.5^-18.6,峰值为-15,Hf同位素地壳模式年龄为3.6~2.9 Ga。锆石的εHf(t)值基本为负值说明这些岩石主要来自于地壳岩石的部分熔融;Hf同位素两阶段模式年龄的峰值在~3.4 Ga,表明它们可能主要来源于阿尔丹地盾下地壳物质的部分熔融。这些年龄资料将为西伯利亚克拉通东南缘地质构造演化提供重要的年代学制约。

西伯利亚克拉通南缘奥里洪地块麻粒相变质作用及构造意义

早古生代西伯利亚克拉通南缘发生了大规模的增生-碰撞造山运动,本文研究的地区——奥里洪地块记录了巴尔古津微板块与西伯利亚克拉通碰撞造山的事件。对奥里洪地块出露的两种典型的高级变质岩——石榴辉石岩和石榴黑云片麻岩的矿物成分分析和变质温压计算,表明它们都经历了麻粒岩相的峰期变质作用,峰期变质温度达到770～800℃,而压力曾达到1.0GPa左右;峰后的退变质作用仍具有较高的温度,但压力明显降低(700～730℃,0.65GPa和710～766℃,0.50GPa),显示了一个近等温降压(ITD)的顺时针P-T轨迹特征。石榴黑云片麻岩中变质锆石的原位LA-ICP-MS U-Pb定年表明,麻粒岩相峰期变质年龄为479±2Ma,而峰前变质可能在500Ma就已经开始。峰后的退变质作用很可能发生在475～460Ma之后。整个造山作用持续了至少35Ma。对比蒙古-图瓦地块及中国东北佳木斯-额尔古纳地块已厘定出的变质作用及岩浆活动年龄可以发现,西伯利亚克拉通南缘不同地区增生-碰撞造山作用发生的时间是不同的,奥里洪地区造山作用相对年轻。

北极圈以北的西伯利亚克拉通北、东缘的待发现石油资源评价

西伯利亚克拉通由结晶岩和上覆的沉积于裂谷盆地的前寒武系沉积岩构成。在克拉通边缘沉积了主要是碳酸盐岩的古生界岩层，形成了越向外年代越新的同心圆分布，其上方是一套向外增厚的中生界沉积层序。西伯利亚克拉通的北部和东部边缘后来变成了前陆盆地，是与其他构造板块碰撞时的挤压变形所产生的。通古斯卡（Tunguska）盆地是一个在元古代裂谷之上发育的古生代断陷／凹陷盆地。西伯利亚克拉通北部和东部边缘的地质区在油气勘探方面都是不成熟的，所以仅有勘探史分析不足以评价待发现石油资源。因此，为了辅助这一评价的完成，人们使用了以前已经评价过的、其他具有较高油气勘探程度和相似地质特征的地区作为类比对象。这些类比对象包括在较晚时期曾受到挤压的前陆盆地和断陷／凹陷盆地。美国地质调查所估算的技术可采的常规待发现石油资源的平均值大约为280亿桶油当量，其中包括约80亿桶原油、103万亿立方英尺天然气和30亿桶天然气液。

远震数据显示贝加尔裂谷带北穆伊斯克(Severomuysk)段地壳和上地幔的精细结构

通过贝加尔裂谷系统北穆伊斯克(Severomuysk)段的密集地震台站线性网络获得的远距离强震记录,并利用P波接收函数技术,揭示了地壳和上地幔顶部的复杂分层块状结构。横波速度的分布表明构成北穆伊斯克地壳的地块具有不同性质。这些地块的西部聚散和地壳下部的分层证实了该地区隆起的堆积-碰撞起源。位于西伯利亚克拉通变薄的倾斜边缘上的北穆伊斯克段解释了该地区地壳碰撞效应的强度。2015年地震的震中深度与Muyakan凹陷地壳上部的明显速度差异存在令人信服的相关性。