• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    2006年  31卷  第1期

    显示方式:
    地壳与弱化岩石圈地幔的相互作用: 以燕山造山带为例
    路凤香, 郑建平, 张瑞生, 邵济安, 李伍平, 余淳梅
    2006, 31(1): 1-7.
    摘要:
    燕山造山带中生代发育4期钙碱性火山活动, 它们的源区组成都是受壳幔相互作用的制约, 其中髫髻山组和义县组分布广泛, 具有代表性.髫髻山组岩性比较单一, 地球化学参数变化范围小, 岩浆的AFC作用不强烈, 源区成分不复杂.依据Kay et al.(1991)的方法, 估算了早-中侏罗世燕山地区的地壳厚度为40-45 km.髫髻山组粗安岩是在加厚的地壳(40-45 km)条件下, 源区是含角闪石的石榴石麻粒岩+底侵的基性岩的壳幔过渡带熔融形成.义县组火山岩的源区为下地壳+岩石圈地幔, 地幔组分较髫髻山组增加.研究区中生代早期地壳开始加厚, 发生下地壳拆沉, 进入流变学性质改变了的“弱化的岩石圈地幔”, 二者发生作用.岩石圈地幔在中生代晚期受到流体、熔体、地幔矿物中活化的分子水、剪切构造作用, 以及温、压条件改变的影响, 导致岩石圈地幔发生不均一的局部弱化, 为容纳拆沉的下地壳提供了优化场所.推测弱化岩石圈地幔出现于135 Ma以后燕山地区发育的小型拉伸盆地之下, 以及对应的小型软流圈底辟体之上.上述模型可以与俯冲带的楔形地幔与俯冲洋壳的相互作用相对比.
    中生代华北岩石圈地幔高度化学不均一性与大陆岩石圈转型
    周新华, 张宏福
    2006, 31(1): 8-13.
    摘要:
    对当前我国固体地球科学热点之一的中国东部中生代大陆岩石圈地幔巨厚减薄的机制及地球动力学背景研究中所涉及的主要问题进行了简要的回顾和综述.基于华北地区系统的中生代深源岩类岩石地球化学研究, 着重论述了该区晚中生代岩石圈地幔的高度化学不均一性的表现及其成因分析, 进而强调了其可能的大地构造含义.其中, 特别对华北南部晚中生代深源岩类地幔源区地球化学特征的空间规律变异给予了详尽的讨论, 指出扬子板片的深俯冲作用及其导致的流体熔体交代是其主要的成因机制.建议以岩石圈地幔转型一词来描述中国东部大陆岩石圈地幔发生在中新生代的这一组成结构的剧烈变化, 并指出这一过程是由2次独立的事件所组成, 它们是中生代全球深部事件在中国东部不同形式的响应.
    太行山重力梯度带的形成与华北岩石圈减薄的时空差异性有关
    徐义刚
    2006, 31(1): 14-22.
    摘要:
    通过对比华北太行山重力梯度带两侧新生代玄武岩及其中幔源包体的成分, 发现: (1)华北东、西部新生代玄武岩具有相反的演化趋势, 说明新生代以来西部岩石圈逐渐减薄, 而东部岩石圈逐渐加厚; (2)西部岩石圈地幔组成相对复杂, 年龄多为晚太古代-元古代; 而东部岩石圈地幔组成相对单一, 年龄多为现代值, 少数为元古代; (3)西部壳幔过渡带较厚而东部较薄, 反映两地不同的岩浆底侵作用程度.华北岩石圈组成的空间不均一性可能与岩石圈减薄过程的时空差异有关. 岩相古地理分析说明太行山重力梯度带的雏形形成于早白垩世, 与华北中生代岩浆活动的高峰相吻合.由于岩浆作用与岩石圈减薄作用密切相关, 因此认为华北岩石圈减薄的时空不均一性是形成太行山重力梯度带的重要机制.
    上地幔Os同位素组成的演化
    支霞臣, 秦协
    2006, 31(1): 23-30.
    摘要:
    Re-Os同位素体系为研究地幔的成分-结构-演化提供了新的地球化学示踪和定年的工具.上地幔Os同位素组成演化的球粒陨石模型是Re-Os体系用于地幔物质定年的基础, 尤其在采用Re亏损模式年龄和Os同位素代理等时线年龄时.综合了铁陨石和各类球粒陨石、地幔橄榄岩包体和蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Re-Os同位素体系研究的近期成果, 为认识对流上地幔Os同位素组成的演化提供了制约.对河北遵化蛇绿岩豆荚状铬铁矿岩的研究, 获得新太古代(2.5 Ga)时形成豆荚状铬铁矿的对流上地幔的187Os/188Os=0.110 2, 与球粒陨石型模式的一致.文献中常用的球粒陨石模式的参数如下: 地球形成时(4.558 Ga)初始值187Os/186Os为0.095 31, 现代值分别采用碳质球粒陨石的187Os/186Os比值为0.127 0和原始上地幔(PUM)的187Os/186Os比值为0.129 6, PUM与普通球粒陨石和顽火球粒陨石的187Os/186Os比值接近.
    复杂橄榄岩捕虏体: 反演岩石圈演化过程的罕见而重要的样品
    张宏福
    2006, 31(1): 31-37.
    摘要:
    地幔和/或下地壳中存在2类“复杂”橄榄岩捕虏体: 一类为“混杂”, 即“polymict”橄榄岩捕虏体; 另一类为相对常见的“复合”, 即“composite”橄榄岩捕虏体.复合橄榄岩捕虏体通常由橄榄岩和辉石岩/麻粒岩或由橄榄岩夹辉石岩脉2部分或多部分组成.岩相学上易于辨认, 有时手标本上即可辨认.而混杂橄榄岩捕虏体为各种橄榄岩和/或辉石岩来源的矿物和熔体混杂在一起组成的构造岩, 岩相学上很难辨认, 只有通过矿物组成分析来判断.混杂橄榄岩捕虏体仅见于南非Kaapvaal克拉通金伯利岩岩管中, 该类捕虏体来源于地幔塑性剪切带, 记录了流/熔体参与下的地幔变形和交代作用的全过程.复合橄榄岩捕虏体较常见, 出现在全球各类玄武岩和金伯利岩中.复合橄榄岩捕虏体有多种成因, 如地幔变形、壳幔过渡带样品、交代作用和堆积成因等等.这些复合橄榄岩捕虏体同样记录了岩石圈地幔和/或下地壳交代作用/改造过程的中间状态.因此, 这些罕见而重要的复杂橄榄岩捕虏体为大陆岩石圈动力学演化过程提供了最直接的样品.
    粤东北基底变质岩的组成和形成时代
    于津海, 王丽娟, 周新民, 蒋少涌, 王汝成, 徐夕生, 邱检生
    2006, 31(1): 38-48.
    摘要:
    基底变质岩的成分和形成时代对揭示地壳演化至关重要.利用锆石U-Pb-Hf研究和全岩成分分析, 发现粤东北及邻区的许多基底变质岩是晚新元古代形成的沉积岩, 它们具有高的SiO2、Rb、Zr、Y和过渡金属元素含量以及相对低的Al2O3、CaO、Na2O、Sr、Nb含量.它们沉积于活动大陆边缘环境.盆地的形成与Rodinia超大陆裂解时的张性背景相关.粤东北龙川地区新元古代沉积岩主要由新太古代和中元古代碎屑物质组成, 并含少量中太古代和新元古代物质, 明显不同于闽西南和粤北地区新元占代沉积岩.粤东北这些变质岩没有受到加里东运动的强烈影响, 而是在印支期发生变质-重熔作用.
    华北东部橄榄岩岩石化学特征及其岩石圈地幔演化意义
    郑建平, 路凤香, 余淳梅, 袁晓萍, 张瑞生
    2006, 31(1): 49-56.
    摘要:
    华北东部古生代以来火山岩中捕虏体橄榄岩和苏鲁早中生代构造侵位橄榄岩的岩石化学结果表明: 古生代金伯利岩侵位时仍然存在的难熔、漂浮克拉通地幔在中、新生代时其大部被新生饱满的岩石圈地幔物质取代置换.在100 Ma前(但不早于178 Ma), 新生软流圈物质就已开始沿古老岩石圈内的地幔薄弱带和岩石圈深断裂带对克拉通地幔进行侵蚀、交代和混合作用, 引起岩石圈大幅减薄.这一减薄存在时间、空间的不均匀性, 但在老第三纪达最大.新第三纪以来, 上涌的软流圈物质由于温度下降回落(岩石圈小幅增厚)并转化为新生岩石圈地幔, 实现地幔置换过程.分析的苏鲁造山带橄榄岩是早中生代构造侵位改造过的古老岩石圈地幔物质.
    基底岩系和花岗岩类Pb-Nd同位素组成限制祁连山带的构造属性
    张宏飞, 靳兰兰, 张利, 袁洪林, 周炼, 张本仁
    2006, 31(1): 57-65.
    摘要:
    对扬子陆块的西北部边界至今尚未得到有效的限定.中央山系西段祁连山带基底岩系和花岗岩类的Pb-Nd同位素组成为限定扬子陆块的西北边界提供限制.祁连山带前寒武纪基底岩系的Nd同位素亏损地幔模式年龄(TDM)主要分布于0.75-2.5 Ga之间, 峰值为2.1 Ga左右; 该带古生代花岗岩类的TDM变化于1.07-2.14 Ga之间.由此表明, 祁连山带地壳增长主要发生于元古宙, 缺乏太古宙地壳增长的信息.祁连山带前寒武纪基底和花岗岩类全岩均以高放射成因的铅同位素组成为特征, 极大多数样品的206Pb/204Pb > 18.0, 207Pb/204Pb > 15.5, 208Pb/204Pb > 38.0.因此, 祁连山带地壳增长特征和铅同位素组成特征与华北陆块存在明显的差异, 而与扬子陆块一致, 从而表明祁连山带具有扬子型陆块的构造属性.因此, 扬子陆块的西北部边界扩大至祁连山带的北侧.自新元古代以来, 祁连山带经历了岩石圈裂解作用, 并有洋盆形成, 但这些构造事件均发生在扬子型陆块内部的地质背景.
    广西涠洲岛南湾火山喷发特征
    孙谦, 樊祺诚, 龙安明, 尹克坚
    2006, 31(1): 66-70.
    摘要:
    涠洲岛是北部湾内的一座火山岛, 火山熔岩构筑了该岛的基底, 岛南端的南湾火山喷发物形成了涠洲岛现代火山地貌.南湾火山喷发以岩浆喷发和射气岩浆喷发交替进行为特征, 火山碎屑岩和基浪堆积物向岛北延伸, 覆盖了大半个涠洲岛.选取了鳄鱼嘴和猪仔岛2个典型剖面, 对南湾火山喷发活动进行详细的观察和描述, 发现了诸如爬升层理、大型低角度交错层理和板状层理等射气岩浆喷发成因的基浪堆积物中特有的构造, 并且观察到射气岩浆作用的指相物质——增生火山砾.所有这些现象都反映了南湾火山是射气与岩浆交替喷发成因的复合火山, 其中射气岩浆喷发占据重要地位, 而喷发中心位于南湾海中.
    冀北张-宣地区后城组、张家口组火山岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素
    杨进辉, 吴福元, 邵济安, 谢烈文, 柳小明
    2006, 31(1): 71-80.
    摘要:
    冀北张家口-宣化地区(张-宣地区)分布着中生代后城组和张家口组火山岩.锆石的LA-ICPMS U-Pb年龄和LA-MC-ICPMS Hf同位素分析结果表明, 后城组英安岩的结晶年龄为(130±1)Ma, 为早白垩世, 而不是前人所认为的晚侏罗世.张家口组流纹岩的结晶年龄为(126±1)Ma, 也为早白垩世.后城组英安岩中锆石Hf同位素组成为εHf(t)=-18.8~-25.5, Hf平均地壳模式年龄为TDMC=2.78~2.37 Ga, 平均2.54 Ga, 与冀北分布的基底岩石Nd、Hf模式年龄相同, 考虑到华北克拉通东部地壳生长的主要时期为晚太古代, 我们初步认为后城组粗安岩可能主要来源于晚太古代地壳物质的重熔作用; 而张家口组流纹岩中锆石Hf同位素组成为εHf(t)=-15.1~-18.5, Hf平均地壳模式年龄为TDMC=2.34~2.13 Ga, 明显比后城组火山岩年轻.张家口火山岩来源于太古代的地壳物质和部分幔源物质混合.这些年代学数据和锆石Hf同位素表明张-宣地区大面积的后城组和张家口组火山岩是华北克拉通东部晚中生代岩石圈强烈减薄作用的结果.
    鲁西中生代高Mg闪长岩的成因: 年代学与岩石地球化学证据
    杨承海, 许文良, 杨德彬, 刘长春, 柳小明, 胡兆初
    2006, 31(1): 81-92.
    摘要:
    鲁西高Mg闪长岩分布较为广泛, 莱芜铁铜沟岩体和淄博金岭岩体是其典型代表.铁铜沟岩体早期苏长辉长岩和晚期辉石闪长岩、金岭黑云母闪长岩的LA-ICPMS U-Pb谐和加权平均年龄分别为(131.4±4.9)Ma(n=15)、(134.5±2.3) Ma(n=13)和(132.8±4.2)Ma(n=12), 它们代表了岩体的侵位结晶年龄——早白垩世.铁铜沟岩体晚期辉石闪长岩中浑圆状锆石的LA-ICPMS U-Pb谐和年龄为(2 513±54)Ma(n=8), 代表了华北克拉通基底的存在.该类岩石以高Mg# (> 60)、富钠、富含轻稀土元素、贫重稀土元素以及高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的明显亏损为特征, 显示埃达克岩(adakite) 的特征.该类岩石中地幔橄榄岩包体的广泛存在以及高Mg的特征表明原始岩浆的地幔成因, 而Sr-Nd同位素组成(Isr为0.704 75-0.707 72和εNd(t)值为-3.95--13.30)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)的亏损以及太古代继承锆石的存在均暗示岩浆源区应有陆壳物质的涉入.铁铜沟岩体和金岭岩体闪长岩成分的差异应归因于岩浆源区性质的差异和部分熔融程度的不同.基于该类岩石的地球化学和所含包体, 同时结合华北克拉通东部中生代早期岩石圈演化历史, 可以认为鲁西中生代早白垩世高Mg闪长岩的形成应为拆沉的岩石圈(地幔+下地壳)与软流圈混熔的产物.
    汉诺坝橄榄岩捕虏体的单斜辉石LAM-ICPMS分析及其岩石圈地幔演化意义
    余淳梅, 郑建平, GriffinW. L.
    2006, 31(1): 93-100.
    摘要:
    橄榄岩成分及其中矿物(如单斜辉石)微量元素组成可以很好地揭示岩石圈地幔性质.在对汉诺坝新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体做详细岩相学和岩石化学研究基础上, 重点分析了单斜辉石的激光原位微量元素, 并探讨了新生代华北克拉通北缘岩石圈地幔特征及地幔演化.汉诺坝地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过不同程度的部分熔融抽取形成的, 除个别样品的部分熔融程度为15%-20%外, 多数样品 < 5%.全岩主元素、单斜辉石成分体现出新生代汉诺坝地区的岩石圈地幔是很不均一的: 在主体饱满型中有亏损型地幔的残留.这种共存现象可能是软流圈物质对古老地幔进行侵蚀、混合和改造置换的结果.单斜辉石微量元素组成所体现的碳酸岩岩浆交代作用和硅酸盐熔/流体的交代作用也支持这一认识.
    北祁连肃南一带奥陶纪硅质岩沉积地球化学特征及其多岛洋构造意义
    杜远生, 朱杰, 顾松竹
    2006, 31(1): 101-109.
    摘要:
    北祁连造山带位于华北板块西南缘, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带.北祁连肃南百泉门—边马沟位于北祁连西段, 跨奥陶纪弧后盆地、岛弧、海沟俯冲杂岩等构造带和百泉门—九个泉、大岔大坂、边马沟3个蛇绿岩带.北祁连肃南一带奥陶系主要分布阴沟组地层, 主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩(板岩或片岩) 及砂岩.硅质岩的沉积地球化学研究表明, 边马沟与大洋俯冲蛇绿杂岩共生的硅质岩、大岔大坂与岛弧蛇绿岩共生的硅质岩及九个泉、百泉门与弧后蛇绿岩共生的硅质岩均形成于大陆边缘盆地的构造背景, 但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显, 为远离陆源的深水盆地沉积.推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景, 北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆.
    云开造山带强过铝深熔花岗岩地球化学、年代学及构造背景
    彭松柏, 金振民, 刘云华, 付建明, 何龙清, 蔡明海, 王彦斌
    2006, 31(1): 110-120.
    摘要:
    云开造山带条带—眼球状(环斑)深熔花岗岩(含紫苏花岗岩)地球化学和年代学的研究表明, 绝大多数花岗岩的A/CNK > 1.1, CaO/Na2O=0.62-1.61(平均0.94, 大于0.3), Al2O3/TiO=16.6-60.6(平均23.68), 高场强元素Ta、Nb、Zr亏损, 具大陆边缘俯冲-碰撞造山带后碰撞构造环境强过铝(SP)高钾钙碱性-钙碱性花岗岩的特征, 紫苏花岗岩和片麻状含榴黑云二长花岗岩Al2O3/TiO(平均17.82)明显低于条带-眼球状(环斑)黑云二长花岗岩Al2O3/TiO(平均29.55), 显示其形成温度更高, 并具A型花岗岩的演化特征.而且从高钾钙碱性条带-眼球状(环斑)黑云二长花岗岩到钙碱性紫苏花岗岩、片麻状含榴黑云二长花岗岩, 形成时代由(465±10)Ma、(467±10)Ma变为(435±11)Ma、(413±8)Ma, 表明扬子板块与华夏板块在加里东期发生了洋—陆俯冲—碰撞造山和后碰撞的伸展—拆沉—底侵岩浆岩作用, 并且后期又经历了海西—印支期挤压抬升和伸展揭顶作用的改造, 这也为华南存在加里东期扬子板块向华夏板块的洋-陆俯冲-碰撞造山提供了重要证据.
    0.1 GPa块状榴辉岩脱水部分熔融: 局部熔融体系和温度的影响
    姜杨, 周汉文, 杨启军, 徐学纯, 马瑞
    2006, 31(1): 121-128.
    摘要:
    选取了湖北英山东冲河含有含水矿物黑云母和角闪石的退变质榴辉岩块状样品, 在0.1 GPa的恒压下, 分别进行了750、800、850、900℃四个温阶、恒温加热4 h的开放体系的脱水部分熔融实验.熔融从含水矿物的脱水暗化开始, 850℃时出现玻璃质熔体.镜下观察显示, 熔体主要分布在后成合晶边界、熔融程度最高的样品顶端、石英颗粒边界及裂隙内部这3个局部熔融体系内.受局部体系内部物质组成的控制, 同一温阶、不同体系内的熔体成分变化很大, 呈基性、中性和酸性.随着温度的升高, 同一体系内的熔体成分均向酸性方向演化.该实验结果表明, 恒压下局部熔融体系内物质组成的不同和温度的变化是影响熔体成分的2个重要因素, 这为理解榴辉岩块状样品的脱水部分熔融行为及与其他基性变质岩类的熔融行为进行对比提供了实验依据.
    湖南芙蓉锡矿田流体包裹体的He同位素组成及成矿流体来源示踪
    李兆丽, 胡瑞忠, 彭建堂, 毕献武, 李晓敏
    2006, 31(1): 129-135.
    摘要:
    芙蓉锡矿田位于湖南省骑田岭花岗岩体的南部, 是一个新近发现的超大型锡矿田.与以往所研究的与S型花岗岩有关的锡矿床明显不同, 这个矿田在时空上都与骑田岭A型花岗岩密切相关.该矿田矿石硫化物流体包裹体的3He/4He测定值为0.14-2.95 Ra, 低于地幔的3He/4He值(6-7 Ra), 且高于地壳的3He/4He值(0.01-0.05 Ra).这表明芙蓉锡矿田成矿流体中的He具壳幔两端元混合的特点.该区一致的硫、锶及其他证据也都表明, 深部地幔物质确实参与了该区锡的成矿.骑田岭岩体属造山期后张性环境下形成的A型花岗岩类.芙蓉锡矿田就产在骑田岭岩体的内外接触带或岩体中, 其主成矿期与骑田岭岩体的形成时间相当吻合, 且两者均具壳幔两端元混合成因的特征, 所以其形成地球动力学背景可能均与中生代华南岩石圈的拉张、伸展作用密切相关.
    三峡地区寒武纪—三叠纪古海水Sm/Nd变化特征: 来自牙形石的证据
    周炼, 陈孝红, 李志宏, 刘勇胜, 张利
    2006, 31(1): 136-142.
    摘要:
    牙形石作为划分地层的标准化石, 具有确切的地层层位和较高的REE含量, 并不容易受成岩作用的影响, 因此作为研究古海水演化的指示剂引起人们的广泛关注.利用同位素稀释法对扬子克拉通三峡地区寒武纪—三叠纪海相碳酸盐岩中代表古海水化学组成牙形石的Sm/Nd比值进行测定, Sm/Nd比值在0.108-0.348之间, 有较大的变化范围.建立Sm/Nd比值随时间的演化曲线, 并结合已有沉积地层学和沉积地球化学的成果进行研究, 结果表明, 古海水Sm/Nd比值变化与海平面升降、古陆块的隆起有明显对应关系, 同时, 区域性构造运动, 如海底地壳拉张产生的幔源组分和地幔柱活动也会影响古海水的Sm/Nd比值.因此, 古海水的Sm/Nd比值对海平面的升降、古大陆的风化作用和区域构造事件有指示意义.