华南地区中生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展

华南是中国最主要的钨、锡、铋、铜、银、锑、汞、稀有、重稀土、金和铅锌多金属成矿省 ,文中初步论述了华南地区中生代大规模成矿作用的基本特点。大规模成矿作用主要发生在 1 70～ 1 5 0Ma ,1 4 0～ 1 2 5Ma和 1 1 0～ 80Ma 3个时间段 ,前一阶段以铜铅锌和钨矿化为主 ,后一阶段主要是锡金银铀矿化。尽管 1 4 0～ 1 2 5Ma也是一个成矿相对集中的时间段 ,但主要表现为第一个阶段的继续 ,同时 ,也是前一个阶段向后一个阶段的过渡 ,以钨锡矿化为主。

关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄的机制与过程的讨论:是拆沉,还是热侵蚀和化学交代?

关于华北克拉通燕山期岩石圈减薄作用,主要有两种模型:(1)岩石圈拆沉;(2)热侵蚀和/或化学交代。文中主要从岩浆活动与构造变形两个途径,通过(1)燕山带造山幕和结构要素组合以及造山过程的p-T-t轨迹;(2)收缩构造变形、火成岩构造组合和下地壳岩石捕虏体3个独立证据提出陆壳的构造加厚;(3)火成岩成因的壳幔相互作用模型和热模拟等,试图讨论华北地区克拉通有浮力的岩石圈如何转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用,而不是热侵蚀或化学交代机制使岩石圈地幔改造为EMI印记实现的减薄作用。大量对流的软流圈物质注入克拉通是诱发陆壳发生局部熔融所必需的条件。底侵玄武质岩浆的加热并弱化先前的冷和强的克拉通地壳,创造一个流变学条件,以使收缩构造变形和陆壳加厚成为可能。陆壳最下部和岩石圈地幔中形成的大量玄武质岩石,在构造加厚作用下,相转变为榴辉岩,致使原先有浮力的岩石圈转变为密度大的岩石圈,随之发生拆沉作用。

大陆岩石圈有效弹性厚度研究综述

大陆岩石圈有效弹性厚度(T_e)是表示岩石圈抵抗挠曲变形能力的参数。通过计算该参数,可以获得不同地区、不同构造省的岩石圈挠曲强度,并可以进行区域的比较。本文详细地介绍了T_e的计算方法、研究模型和控制因素。由于T_e与岩石圈热结构、流变结构、力学结构紧密相关,T_e的研究不仅有助于岩石圈强度的定量认识,而且可以获取岩石圈热结构、力学结构空间变化的信息,以及对地幔对流等动力学问题做出制约。

北京燕山地区薛家石梁杂岩体特征、成因、源区性质及岩石圈减薄方式

薛家石梁杂岩体位于北京北山地区，在平面上呈北西向的椭圆状，主要由辉长岩、二长辉长岩、二长岩、正长岩和花岗岩组成。根据锆石SHRIMP定年结果为132．8～123．3Ma，形成于早白垩世早期。野外地质特征、矿物学特征、岩石学特征及地球化学特征表明，薛家石梁杂岩体中二长岩是二长辉长岩岩浆与正长岩岩浆混合作用的产物，从辉长岩岩浆到二长辉长岩岩浆经历了结晶分异作用。薛家石梁杂岩体中正长岩具高Sr，低Y及Eu正异常特征，推测其可能来源于加厚陆壳的底部。薛家石梁杂岩体中辉长岩中Mg^#值为65，w（Nb）／w（U）值为37．8，这些特征暗示其可能为原生岩浆。辉长岩中ε（Nd）值为-6．5，表明其源区岩石不具亏损地幔特征；而辉长岩具富集Pb、Ti、Nb正异常，Hf的负异常，与EMI型富集地幔特征（具Nb、Hf正异常及Pb的负异常）不一致；辉长岩中Rb、Th、Nb、U、La、Ce元素含量比EMI型富集地幔低一个数量级；杂岩体中N（^87Sr）／N（^86Sr）与N（^206Pb）／N（^204Pb）值具正相关关系也表明不具交代富集型地幔特征。因此，我们认为辉长岩岩浆源区应为软流圈地幔，而不是富集型地幔（EMI）。辉长岩中ε（Nd）的负值是辉长岩岩浆与太古宙下地壳相互作用的结果。因此，我们认为中国东部岩石圈减薄的主要机制是岩石圈的拆沉作用。

华北地区新生代岩石圈伸展减薄的机制与过程

华北地区可划分出2个岩石圈尺度的构造单元:西面的鄂尔多斯克拉通块体和东部的华北裂谷盆地。华北裂谷由主体的似环状盆地和周边山岭组成,还有大的似环状盆地中央的苏鲁淮山岭。华北裂谷盆地,在古近纪(E)和新近纪(N)—第四纪(Q)时期分别通过主要的纯剪切(pureshearing)和分布剪切(distributedshesring)(均含简单剪切组分)变形机制形成,它们导源于软流圈上涌诱发的巨大岩石圈减薄作用。然而,鄂尔多斯块体周边的断陷盆地带则是通过简单剪切(simpleshearing)变形机制形成,它们导源于鄂尔多斯克拉通块体的隆升和作用于鄂尔多斯南缘的六盘山与来自青藏高原碰撞带的北东向挤压力的联合作用。新生代时期,在快速的岩石圈大幅度减薄的时期内,华北地区东部向东伸展的速率比西部的鄂尔多斯块体大得多,它暗示软流圈物质向东的流动可能主动地拖拉着上覆岩石圈向东移动。可能有3条这样的通道,允许青藏碰撞带下面的软流圈物质向东流动,它们是:(a)高原南部过松潘—甘孜、三江达南海;(b)高原北部经六盘山、鄂尔多斯周边和华北—东北平原达日本海;(c)帕米尔经天山、蒙古西部、贝加尔达鄂霍次克海。

祁连山扎麻什基性杂岩体岩石地球化学特征及其大地构造意义

青海省祁连县扎麻什基性杂岩体侵位于寒武-奥陶纪地层中。岩体以辉长岩为主,并伴有超基性岩,辉石岩,角闪石岩与闪长岩出露。岩石地球化学研究表明,该岩体是由钙碱性岩浆经不同程度的分离结晶作用形成的。岩石具富集大离子亲石元素(LILE)而亏损高场强元素(HFSE),并具有明显Nb和Ta负异常。结合该岩体与北侧清水沟-百经寺俯冲杂岩的空间分布关系,表明该杂岩体是形成于北祁连洋壳向南俯冲形成的岛弧环境。

太行山中段新生代玄武岩中高镁橄榄石捕虏晶:残留古老岩石圈地幔样品

太行山中段新生代玄武岩(7.8 Ma)中发现具有明显环带结构的高Mg#橄榄石.其中心部分明显富MgO和NiO,边缘FeO、MnO、CaO和Al2O3的含量较高.高Mg#橄榄石中心部分(Mg#=89.8～92.3)与华北新生代玄武岩所携带的橄榄岩捕虏体中高Mg#橄榄石的组成接近,中间部分(Mg#=84.5～89.7)略高于寄主玄武岩中斑晶橄榄石中心部分的组成(Mg#=77.1～81.7),而高Mg#橄榄石的边缘部分(Mg#=55.6～73.6)和寄主玄武岩斑晶橄榄石边缘的组成(Mg#=55.6～73.6)相一致,都接近于寄主玄武岩基质中橄榄石的组成(Mg#=54.8～66.1).橄榄石的化学成分环带及其所具有的熔蚀结构说明它是地幔橄榄岩的解体矿物,其大颗粒的中心部分能够代表地幔橄榄岩的组成,表明在太行山中段新生代时期仍存在古老的岩石圈地幔.对比研究发现,华北地区岩石圈减薄存在时空上的差异.

岩石圈不连续与大陆成矿作用

岩石圈不连续是岩石圈块体间的构造薄弱带,也是岩石圈单元和深部成矿单元划分的重要界线;本文以华北地台为例,阐述岩石圈不连续的概念,初步探讨了岩石圈不连续在大陆成矿作用过程中的作用,并讨论了岩石圈不连续的识别标志。

豫西前河构造蚀变岩型金矿成矿过程中的流体-岩石反应

前河金矿区位于华北地台南缘,赋存在中元古界熊耳群安山岩和英安岩中,矿体受断裂破碎带控制。含矿热液在迁移过程中与围岩发生了广泛的流体-岩石反应而引起热液蚀变。本区石英中有4种类型的流体包裹体,均一温度范围为145～331℃,其中含CO2包裹体的完全均一温度主要分布在中-高温区。成矿流体的密度和压力变化范围分别是0.68～0.94g/cm3和(367.01～896.55)×105Pa。金大量沉淀成矿时的流体特征为:温度213～260℃、密度0.80～0.89g/cm3和压力(502.86～710.57)×105Pa。流体相为SO42->Na+>Cl->K+型,CO2/H2O比值及N2、H2S、Ar、C2H6等挥发分的含量明显增高,f(CO2)、f(H2S)、f(CH4)和Eh值增大;f(O2)、f(H2O)和pH值减小。在青磐岩化安山岩的基础上发生的流体-岩石反应是造成本矿床金沉淀成矿的最主要原因。

东南沿海地区古近纪大陆岩石圈地幔特征及成因

东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自岩石圈地幔 ,上地幔橄榄岩包体的岩石学及地球化学特征都记录了地幔演化的历史。普宁橄榄岩包体斜方辉石含量与太古宙克拉通地幔类似 ,但在矿物学、REE、痕量元素和Sr Nd同位素上又与太古宙岩石圈地幔不同。橄榄岩包体的岩相学、矿物学、REE、痕量元素特征都提供了含H2 O富Si流体交代橄榄岩的证据 ,这种流体可能主要是洋壳物质局部熔融而成。流体交代使橄榄岩富Si,同时富Sr、Pb和强不相容元素等大洋岩石圈物质。这表明普宁大陆岩石圈地幔既保留太古宙岩石圈地幔的特征 ,又具有大洋俯冲地幔的特征 ,它是古老岩石圈地幔向大洋岩石圈地幔转换的一部分 ,这种转换可能是大洋岩石圈与大陆岩石圈地幔相互作用的结果。

东喜马拉雅地区高压麻粒岩岩石学研究及构造意义

将该区内的高喜马拉雅结晶岩划分为南部的角闪岩相岩石和北部的中低压麻粒岩相岩石，后者沿那木拉逆冲断层向南推覆于前者之上。高压麻粒岩相岩石仅以残余产出于后者，主要包括石榴石蓝晶石片麻岩和石榴石透辉石岩。前者的峰期矿物组合为石榴石＋蓝晶石＋三元长石＋石英＋金红石；后者的峰期组合为石榴石（铁铝榴石１０±钙铝榴石＞８０）＋透辉石＋石英＋方柱石＋榍石（Ａｌ２Ｏ３为４％—４．５％）。变质温压估计结果表明高压麻粒岩相岩石形成于大约１．７—１．８ＧＰａ，８９０℃，然后经历了近等温降压变质作用至０．５±０．１ＧＰａ，８５０±５０℃。它们的原岩可能是大理岩及泥质岩。这表明在区内曾存在一高压麻粒岩带，那木拉冲断层可能是高喜马拉雅结晶岩内的一条重要的构造界线。

岩石显微构造分析现代技术——EBSD技术及应用

EBSD技术的发展,为岩石显微构造分析开辟了一个全新的领域。它与现代扫描电子显微镜和能谱分析等设备配合,可以同时对块状样品进行晶体结构与成分分析,从而使显微构造、微区成分与结晶学数据分析有机结合起来。EBSD技术可以精确、快速定量标定包括各种晶系晶体颗粒的晶格方位和描述晶体颗粒的边界、形态等特征,对于具有低角度边界的晶体颗粒提供精确数据,为阐述岩石变形机制提供重要约束,并为高级晶族和不透明矿物结晶学组构与变形机制研究提供了有效的手段。EBSD尤其使获取微米级甚至纳米级尺度上颗粒(亚颗粒)或相之间的定向差别(达到20 nm的空间分辨率和0.3度角度分辨率)成为可能。EBSD技术在矿物相鉴定、亚微域内的应变分析、矿物出溶作用等方面的应用,进一步证明了这一新技术在显微构造分析及相关领域的应用前景。其广泛应用必将带来岩石显微构造研究的新突破,也将成为未来岩石变形机制与岩石圈流变学研究取得飞速发展不可或缺的技术手段。

裂缝性岩石裂缝扩展的光弹构造物理模拟——以南华北盆地户部寨沙河阶组为例

以南华北盆地户部寨第三系沙河阶组粉砂岩低渗透储层为例,总结了其中发育的5种类型构造裂缝组合,即:①南北向雁形张节理组成的共轭剪节理带;②东西向雁形张节理组成的共轭剪节理带;③缠结状多组剪切构造裂缝;④组合状交切的多组剪切构造裂缝及张裂缝;⑤散状无序排列的构造裂缝。在此基础上,建立光弹性试验构造物理模型,沿现应力场96°方向,均匀地对该模型逐步增加外载力。结果表明,沿各组合裂缝尖端分别形成对称于裂缝走向、且主轴垂直于裂缝的Ⅰ型等色线条纹;对称于裂缝走向、且主轴平行于裂缝走向的Ⅱ型条纹和斜交于裂缝走向的复合型(Ⅲ型)条纹。第①类组合裂缝尖端以Ⅰ型等色线条纹的拉张应力和张剪应力为主;第②类组合裂缝尖端以复合型(Ⅲ型)等色线条纹的挤压应力为主;第③、④和⑤类组合裂缝尖端的应力分布较为复杂。当模型外载荷接近1000kg时,裂缝尖端起裂,并开始发育显微裂缝,而当外载荷达1100-1200 kg时,沿裂缝尖端部位形成宏观裂缝,并开始扩展。5种类型的裂缝组合扩展发育程度由强至弱依次为:①,③,⑤,②,④。其中第①类共轭裂缝组合起裂最早,扩展最快,裂缝间的连通趋势最好,说明规则分布的构造裂缝组合,在垂直于外施加载衙时更易达到连通的目的。

中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题雏议

本文依据大地构造理论和最新研究资料对中国东南大陆岩石圈演化研究中的有关问题作了探讨，认为地体理论和大地构造相模式理论是相辅相成的；建议扬弃华夏古陆、特提斯构造域和太平洋构造域等可能束缚研究思路的概念；将板片构造。

地幔富硅交代与大陆岩石圈的演化

富硅交代是弧下地幔中熔体岩石相互作用的主要表现形式 ,是造成古老克拉通陆下岩石圈地幔富硅的主要机制。在弧下地幔捕掳体中 ,橄榄岩被来自俯冲洋壳物质部分熔融生成的含水富硅熔体交代后 ,斜方辉石含量的增加使全岩富集SiO2 ,斜方辉石显示异常低的Al2 O3和Cr2 O3,微量元素上表现为强烈富集LILE ,强烈亏损Nb ,Ta和Ti。在古老克拉通地幔岩样品中 ,方辉橄榄岩具过剩的斜方辉石 ,橄榄石的Ni含量与斜方辉石的组成含量成正比 ,而和橄榄石的x(Mg) /x(Mg +Fe2 +)值没有正比关系 ,被解释为亏损的地幔橄榄岩和来自俯冲板片的富硅熔体相互作用的结果。熔体岩石相互作用最终导致了陆下岩石圈地幔富集SiO2 ,这种被含水富硅熔体改造后的地幔岩石的部分熔融可能是造成陆壳富硅富镁的主要原因。含水富硅熔体对岩石圈地幔的影响程度也可能是大陆岩石圈增生或裂解、增厚或减薄的关键因素之一。

岩浆弧火成岩构造组合与洋陆转换

本文从岩浆弧的火成岩构造组合、主要地质特征和弧地壳成熟度几个方面,讨论洋陆转换作用及其过程。表征洋俯冲环境的火成岩构造组合主要有英云闪长岩—奥长花岗岩—花岗闪长岩(TTG)组合,高镁安山岩组合,镁安山岩组合,Adakite组合(即高锶低钇中酸性岩)与富铌弧玄武岩组合等。基于火成岩构造组合的配置,讨论了4种可能的洋俯冲壳的壳幔结构:(1)热的年轻的俯冲洋壳与上覆冷的幔楔岩石圈;(2)冷的老的俯冲洋壳与冷的幔楔岩石圈;(3)冷的老的洋壳与热的幔楔软流圈;(4)热的年轻的俯冲洋壳与上覆幔楔软流圈。讨论了弧岩浆前锋作为结构标志以及空间组成极性的构造意义;讨论了弧火山作用的时间极性与弧成熟度及其地壳厚度之间的正相关关系,提出岩浆弧地壳双层结构的模型,下地壳主要为玄武质的基性麻粒岩和角闪岩,上地壳为长英质的TTG片麻岩,相当于大陆壳形成的第一阶段,即新生陆壳。岩浆弧及其洋—陆过渡性的弧地壳是洋俯冲作用形成的洋陆转换带(或增生造山带)的最重要的记录。

华北东部中生代构造体制转折峰期的主要地质效应和形成动力学探讨

华北中生代构造体制转折始于 15 0～ 14 0Ma ,终于 110～ 10 0Ma ,峰期是 12 0～ 110Ma ,总体上是由挤压构造体制转化为伸展构造体制 ,由EW向转变为NNE向的盆岭构造格局。但是转折过程有复杂的细节和多次挤压与伸展的转变 ,边缘与克拉通内部、北缘与南 (东 )缘之间在时间和空间上也有一定的变化。南 (东 )缘的挤压构造以 2 30～ 2 10Ma为主 ,然后在 130～ 110Ma期间达到构造转折的剧变期。北缘则似乎表现出 2 30～ 2 10Ma和 180 ( 170 )～ 16 0 ( 15 0 )Ma两期挤压构造 ,130～ 110Ma是构造转折的峰期。盆地的演化有多样性 ,燕山地区前晚侏罗世时期呈现出北东东向褶皱逆冲带与挤压挠曲盆地带相邻并存的盆山结构 ;而后晚侏罗世时期呈现出北北东向裂谷盆地与断隆相间的盆岭结构 ;晚侏罗世后时期则呈现出北东—北北东向盆地与“活动”断隆相间 ,并受北东东向褶皱逆冲带控制的盆山结构。大别山南北隆升历史完全不同。深部结构的研究表明 ,华北东部的岩石圈在古生代末期已有减薄表现 ,在中生代急剧减薄 ,地幔和下地壳发生大规模置换 ,至 130～ 110Ma到达顶峰。新生代以来又有加厚的趋势。中生代构造转折不具典型造山带特征 。

古亚洲洋和古特提斯洋的闭合时代--论二叠纪末生物灭绝事件的构造起因

通过对比分析华南地块和基墨里大陆（包括保山、缅泰和羌塘地块）间、华北和西伯利亚地块间的古纬度和纬度运移量，分别确定了古特提斯洋和古亚洲洋的闭合时代。结果表明：（1）基墨里大陆东部的保山地块与华南地块于晚二叠世碰撞，然后继续和华南地块、缅泰地块、羌塘地块一起向北漂移，直到晚三叠世，即在云南三江地区，古特提斯洋的闭合时代为晚二叠世晚期；（2）早二叠世西伯利亚地块开始快速向南漂移，并于二叠纪末期（～250Ma）和华北地块发生碰撞，即位于两地块间古亚洲洋最终闭合时代为二叠纪末；（3）峨眉山和西伯利亚两个大火成岩省的形成时代和大洋的闭合时代吻合，而大火成岩省在时间上又与全球生物灭绝事件吻合，进而推断二叠纪末的生物灭绝事件可能与古亚洲洋和古特提斯洋的闭合密切相关。

火成岩组合与构造环境:讨论

讨论了不同构造环境下的火成岩组合:(1)洋中脊扩张,(2)洋岛,(3)岛弧,(4)MORS型和SSZ型蛇绿岩,(5)活动大陆边缘弧,(6)与俯冲作用有关的火成岩弧的组成极性,(7)大陆碰撞,(8)大陆裂谷,(9)稳定的克拉通或地台等环境的火成岩组合。强调不同作者采用不同的参数坐标定义的拉斑玄武岩系列(TH),钙碱性系列(CA)和碱性系列(A)等学术含义的差别,指出不要因为在语言书写上的相同混淆了它们在学术含义上的差别,而造成有关构造环境识别的误解。探讨了识别洋中脊扩张型(MORS)和洋俯冲带上面(SSZ)蛇绿岩(套)在火成岩组合上的差别。基于高温高压实验成果,提出定义高镁安山岩(HMA)时,对应于w(SiO2)的w(MgO)的最低值(表2)。讨论了镁安山岩—英安岩(MAD)和埃达克岩(adakite)的术语,建议采用Kay(1978)的镁安山岩—英安岩来定义(而不是用adakite来定义)俯冲洋壳板片局部熔融产生的岩浆,认为具高Sr/Y,低FeO/MgO,高MgO,高Ni,Cr的镁安山岩—英安岩才能满足板片熔浆(slab-melt)特征的要求,而不是只强调高Sr/Y这个指标。根据有关大陆碰撞造山的不同分类方案及其术语的确切含义,强调了后造山与大陆裂谷环境的A型/r的识别在于前者与CA/r共生,后者则无CA/r共生,A与CA的学术含义是Peacock钙碱指数的分类。

火成岩油气储层的岩石学特征及研究方向

火成岩油气储层具有分布范围广、地质时代长、不具岩石类型的专属性。火成岩冷却后所形成的晶间孔、收缩孔等原生孔隙不受压实作用的影响 ,与沉积岩储层具有不同的特征。这些特征对寻找深层油气藏具有巨大的优势。根据火成岩油气储层特征 ,形成演化机制、火成岩的时空展布及储层预测等方面存在的问题 ,提出了火成岩油气储层需要加强火成岩岩石学、火山地质、热力学。