20世纪90年代国外花岗岩类研究的某些重大进展

对 2 0世纪 90年代国外花岗岩类研究几个方面的进展情况进行了评述 :I型 /S型花岗岩成因的新模式、磁铁矿系列 /钛铁矿系列花岗岩成因、从ISAM到以综合标志为基础的新的花岗岩地球动力学分类、从以大陆边缘板块俯冲带为主扩大到大陆内部碰撞造山带的花岗岩研究地域及太古宙TTG成因 ,并力图阐明提出问题和解决问题的思路及着手研究的途径。这些内容表明花岗岩研究已进入一个新的发展阶段 ,即从以个别岩体、岩套为主的研究发展到对全球不同构造背景下的花岗岩进行地球动力学研究。作为地壳重要组成的花岗岩物质可以作为地球动力学环境的标志及其演化的示踪剂 ,反演出不同地球动力学环境下大陆地壳的形成和再循环过程     

充分发挥纽带作用,努力提高研究水平——"中国花岗岩地质调查与研究高级研讨班"在宜昌举办

花岗岩是大陆地壳重要的物质组分 ,是壳幔相互作用和造山作用不同阶段的产物 ,是形成众多矿产的物源 ,是揭示地球深部信息的岩石探针 ,是判别地球动力学环境的主要标志。中国花岗岩类型众多 ,特色鲜明 ,时空分布广泛 ,形成环境复杂 ,在全球地质研究中具有举足轻重的地位。目前 ,国外花岗岩地质研究发展迅速 ,已成为大陆地壳生长和地球动力学研究领域不可缺少的重要内容之一。刚刚成立的中国地质调查局花岗岩地质研究室是中国地质调查局业务支撑体系的重要组成部分 ,以“综合、指导、攻关、服务”为宗旨 ,肩负着推广花岗岩地质调查与研究的新…     

化学地球动力学研究进展

化学地球动力学是地球化学与地球动力学之间的交叉学科,是20世纪末期地幔地球化学研究的热点和前沿。随着人们对板片-地幔相互作用机制及其地球化学效应的认识,化学地球动力学研究已经从地幔不均一性本身拓展到具体俯冲板片对地幔成分的影响。这个拓展为我们认识地球内部的运作机制、俯冲带壳幔相互作用和地幔不均一性的尺度等重要科学问题做出了重大贡献。本文系统回顾了大洋玄武岩成因与地壳物质再循环、大洋玄武岩源区的岩石学性质、板块俯冲与大洋玄武岩成因、大陆镁铁质超镁铁质岩成因和板片-地幔相互作用以及花岗岩成因与大陆动力学等方面的突出进展,对化学地球动力学领域存在的重要科学问题和今后的研究方向也提出了建议。     

西天山海西中期花岗岩的地质特征及其构造环境

海西中期花岗岩是西天山加里东褶皱带内规模最大的一次岩浆活动。本文从岩石学、矿物学、岩石化学和地球化学等方面对该期花岗岩的成因类型、岩浆起源和形成的构造环境进行了探讨，认为海西中期花岗岩以Ｉ型为主，Ｓ型次之，在空间上成对分布；花岗岩浆起源于地壳；海西中期花岗岩形成于活动大陆边缘岛弧环境。     

大陆花岗岩的地球动力学意义

大陆花岗岩的地球动力学意义是一个有争议的话题。笔者认为,花岗岩可分为大洋和大陆两个系列,产于洋盆内及其边缘的花岗岩属于大洋系列,产于大陆内(不包括造山带)的花岗岩属于大陆系列。大洋系列花岗岩最重要的地球动力学意义是判断花岗岩形成的构造环境;大陆系列花岗岩最重要的地球动力学意义是判断地壳状况,包括花岗岩形成时的地壳厚度和温度状况。花岗岩按照Sr-Yb含量可分为埃达克型、喜马拉雅型、浙闽型、广西型和南岭型5类。产于大陆内的不同类型的花岗岩与其形成的深度有关:埃达克型花岗岩富Sr贫Yb,与榴辉岩相处于平衡,产于加厚的地壳;喜马拉雅型花岗岩贫Sr和Yb,与麻粒岩相处于平衡,产于较厚的地壳;浙闽型(贫Sr富Yb)和广西型(富Sr和Yb)花岗岩与角闪岩相处于平衡,产于正常或较薄的地壳;南岭型花岗岩也与角闪岩相处于平衡,地壳厚度最薄。喜马拉雅型花岗岩属于低温系列,浙闽型花岗岩为中或高温系列,广西型和南岭型花岗岩属于高温系列。埃达克型花岗岩则可以出现在各个温度系列。应用花岗岩分类可以恢复古代地壳厚度和下地壳底部温度状况,还可以追踪某些地区随时间变化地壳厚度和温度变化的情况和趋势。     

西准噶尔南部地区新发现的A_1型花岗岩成因机制及深部动力学意义

正作为指示地壳伸展构造背景的重要标志之一,A型花岗岩因其特殊的地球化学特征、岩石成因及地球动力学背景,倍受国内外学者关注,其中A_1型代表了裂谷或板内伸展有关的非造山伸展环境,A_2型则代表了岛弧、后碰撞、陆内剪切等后造山背景下的伸展(Eby,1992)。洪大卫等(1995)也提出拉张程度的差异是产生非造山和后造山A型花岗岩的重要因素。因此,A型花岗岩的成因研究可为约束区域构造演化提供重要依据。     

大陆构造与动力学研究的若干重要方向

为了建立新的地球观，当代地学界把主要科学目标瞄准大陆动力学。大陆构造是大陆动力学的核心领域，涉及到盆地和造山带的形成与演化、大陆岩石圈三维层块结构、大陆下地壳的热状态和流变状态、大陆地震成因和大陆地壳运动的动力来源等一系列重大课题。随着多学科的联合攻关和新技术、新方法的应用，在上述研究领域取得的新突破将导致大陆动力学新理论的诞生，并推动固体地球科学迅速发展，以至带来新的地学革命。     

花岗岩成因研究前沿的认识

近十多年来，人们已认识到大多数花岗岩浆的发育和演化受对流地幔（软流圈）物质向岩石圈地壳输入作用过程的制约，开创了把壳-幔相互作用研究与花岗岩形成演化紧密结合的新方向，这个新的研究方向的科学前沿主要是花岗岩形成与大陆生长和深部过程的关系；花岗岩形成的深熔作用和热源以及花岗岩的成因类型与构造环境。这些研究试图从大陆生长及大陆动力学的层次去认识花岗岩成因，以期建立起一个它们之间相互关联的框架，并进一步通过这一框架追索它们形成时热能传递的机理及其体制。因此，研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造环境的信息，而且可以获得对流地幔（软流圈）物质向岩石圈地壳输入作用过程导致的壳幔物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量（热能）的传导、转化的重要信息。探索和解译这些信息，对于认识大陆生长具有纲举目张的作用，是解决当今大陆地质演化，建立大陆动力学关键问题之一，是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第三个里程碑，对传统花岗岩成因观点提出了挑战，因而具有重要的科学意义。     

花岗岩研究与大陆动力学

花岗岩是大陆地壳的主要物质组成之一 ,蕴含着探索大陆动力学的重要信息。成因研究特别是混合成因研究可以提供探索大陆结构、生长及壳幔相互作用演化的信息 ;花岗岩形成演化揭示了构造动力学演化、大陆动力学演化及壳幔相互作用演化的某些特点 ;岩浆上升、迁移是大陆内部能量传播、物质迁移和调整的一种形式 ;岩浆的聚集及岩体生产方式与大陆块体运动学、动力学密切相关 ;岩体定时、定位对大陆块体时空定位提供了限制条件 ;变形岩体可作为区域应变标志体和时间标志体 ,研究大陆的变形 ,并有助于古老块体早期构造的解析。这些研究涉及到大陆的形成、演化、内部物质再分配、热动力效应和构造变动等动力学等问题 ,是花岗岩研究与大陆动力学研究的结合点。     

花岗岩与大地构造

花岗岩(广义)是地球有别于其它星球及地球上大陆地壳有别于大洋地壳的物质标志,是大陆上分布最广的岩石之一。在已有研究基础上,本文系统阐述了花岗岩大地构造的内涵、研究思路、研究内容和发展方向。花岗岩大地构造将花岗岩视为一种构造标志体、地质体,是从花岗岩角度,探索解决大地构造问题,其研究内容可概括为物理特性(构造)、物质组成(岩石地化)和年代学三大方面,具体研究内容包括:(1)巨量花岗岩浆侵位的物理特性变化及其构造意义,包括岩浆上升迁移、汇聚定位及岩体(带)形成/构建过程;(2)花岗岩体变形改造及其构造意义;(3)花岗岩物源与大陆生长及深部结构,以新老物质组成,划分造山带类型;(4)巨型花岗岩带发育过程与大陆聚散,探索超大陆和中小板块聚散的岩浆响应。花岗岩大地构造丰富了大地构造研究内容,也有助深化花岗岩体(带)形成、发育过程和构造背景的认识。它的提出是当今地球科学学科交叉、融合发展的必要。     

华北东部早白垩世A型花岗岩与克拉通破坏

A型花岗岩是非造山的、无水的碱性花岗岩, 具有独特的矿物学、岩石学和地球化学特征, 形成于造山后、板内非造山或者地幔热柱等伸展动力学背景, 蕴涵着大陆地壳生长、岩石圈演化及区域构造发展等大陆动力学的重要信息.在华北东部广泛分布着一期中生代A型花岗岩及伴生的碱性岩, 结合前人的研究成果以及笔者近年来的研究发现: 它们主要侵位于早白垩世(130~110Ma), 来源于上地壳、下地壳和地幔等多元源区, 是不同成分的岩浆经过分离结晶、岩浆混合作用形成; 综合区域地球动力学研究和A型花岗岩本身的地球化学特征, 认为华北东部早白垩世A型花岗岩形成于地壳伸展背景之下, 是岩石圈减薄和克拉通破坏的浅部地质响应, 标志着华北东部岩石圈减薄和克拉通破坏作用的峰期.      

北亚克拉通和造山带金属成矿作用及其相关的地球动力学研究

“北亚克拉通和造山带金属成矿作用、石油资源及地球动力学”国际研讨会上各国地质学家发表了各自的北亚地区金属成矿作用、石油资源及地球动力学观点,对早前寒武纪、西伯利亚克拉通、造山带、板内裂谷等成矿作用及其相关的地球动力学等方面进行了广泛、深入的研讨,基本反映了近些年来北亚地区在金属成矿作用及其有关的地球动力学方面研究现状和取得的进展。西伯利亚克拉通和褶皱造山带有明显的区别。前者演化历史可以分为前寒武纪—早中生代增生和中—新生代裂谷作用两个阶段,早前寒武纪成矿作用主要受区域深大断裂多期拉张和挤压、克拉通内古断裂的形成、古断裂中火山岩喷出或花岗岩类侵入等地球动力学控制,中生代金属成矿作用主要受深部地壳动力学过程控制。造山带包括了新元古代、古生代及中生代不同时期的大洋,主要有大洋、岛弧、大陆边缘、汇聚碰撞、碰撞后五大成矿地球动力学环境,各环境的金属成矿作用特色明显有差异     

序言

众所周知 ,2 0世纪 70年代以来 ,板块构造理论的出现和发展 ,引发了地学界的一次重大革命。与此同时 ,火成岩研究 ,尤其是花岗岩研究也掀起了热潮。当时人们根据板块构造学说按照花岗岩的物质组分来源划分花岗岩的成因类型 ,即Ｉ型、Ｓ型、Ａ型和Ｍ型 ,把花岗岩研究与地球化学、同位素地质学、板块构造的研究紧密地结合在一起 ,极大地推动了岩石学的发展。随着全球构造研究的深化 ,从 2 0世纪 80年代起 ,全球构造研究的重点由海洋转向大陆 ,通过对岩石圈和地球动力学的研究 ,在大陆地壳的结构、形成和演化方面获得了一系列重大的发现 ,形成…     

新立城花岗岩的地球化学特征及其成因分析

新立城中生代花岗岩位于吉林省长春市最大水源地新立城水库周边,其岩石地球化学特征及成因类型研究程度较低。本文拟在前人工作的基础上,以新立城花岗岩岩体为研究对象,试图从新立城花岗岩的岩石学特征、地球化学特征等方面入手,详细判断花岗岩的成因类型,进而探讨其物质来源以及形成的构造环境;研究结果表明新立城中生代花岗岩岩体为富SiO_2、富碱、弱过铝质的高钾钙碱性岩,表现出轻稀土元素富集,轻、重稀土分馏强烈,具有较强的Eu异常,Ce亏损较弱,说明它们起源相同或岩浆演化过程相似;微量元素含量变化大,即具有Sr,P,Ti亏损,显示Nb负异常,反映出该花岗岩更具大陆壳特征,推测是增生在大陆边缘的新的地壳,属正常弧花岗岩,为A2型造山期后花岗岩。     

大兴安岭阿里河地区晚古生代花岗岩类成因与构造环境分析

花岗岩类地球化学特征和区域地质事件的综合分析结果表明，泥盆纪林南林场超单元、５８３高地单元、窟窿山河单元、阿里河单元均由Ｉ型和Ｓ型花岗岩组成，以Ｓ型花岗岩为主导，无论Ｉ型还是Ｓ型花岗岩均由地壳熔融所形成。５８３高地单元、窟窿山河单元形成于大陆弧构造环境；阿里河单元形成于际－陆碰掸构造环境。阿南超单元花岗岩类岩浆演化提供了谝我晚古生代板块从腐冲到碰掸的构造动力学信息。     

元古构造活动带的几种构造模式

随着地球动力学条件的演化和岩石圈的逐步加厚，地幔对流方式从多中心向裂谷带逐渐集中；从以垂直运动为主逐渐向以水平运动为主的构造方式发展。我国中条山地区元古宙构造环境、火山活动往往和陆壳内张裂环境有关。地壳演化具垂直增长特点，而在波罗的地区，地壳演化具水平增长特点。在泛大陆边缘可能出现岛弧一大陆碰撞。     

元古构造活动带的几种构造模式

随着地球动力学条件的演化和岩石圈的逐步加厚，地幔对流方式从多中心向裂谷带逐渐集中；从以垂直运动为主逐渐向以水平运动为主的构造方式发展。我国中条山地区元古宙构造环境、火山活动往往和陆壳内张裂环境有关。地壳演化具垂直增长特点，而在波罗的地区，地壳演化具水平增长特点。在泛大陆边缘可能出现岛弧一大陆碰撞。     

当代造山带研究中值得重视的若干前沿问题

当代造山带研究正从以往以阐明板块运动历史和板块边界相互作用为主，转向并进入到了阐明造山带岩石圈及其之下地幔系统中各层圈相互作用过程和动力学的新阶段，大陆动力学正成为造山带研究的主要指导思想。在这种形势下，造山带研究正围绕着下列前沿问题展开工作：（１）碰撞后的造山过程：拆沉作用、伸展垮塌和深变质岩剥露；（２）造山带之下地幔的结构和演化；（３）壳内软层的性质和动力学作用；（４）造山带地壳的精细构造和演化；（５）巨量花岗岩的成因和侵位动力学；（６）沉积作用与造山过程：根据沉积特征对造山过程、造山事件的恢复再造；（７）新元古代超大陆。     

中国花岗岩与大陆地壳生长方式初步研究

中国大陆造山带花岗岩可分为东西两个区，西区的中亚造山带、秦祁昆造山带和青藏高原冈底斯造山带为与大洋发育有关的造山带花岗岩，东区主体的东北、华北和华南是形成于中国大陆拼合之后的燕山期造山带花岗岩。根据不同造山带花岗岩的形成背景、地质地球化学特征差异，以阿尔泰、东昆仑、华北燕山、东北和南岭造山带花岗岩为例讨论花岗岩与大陆地壳生长的关系，区分出中国大陆的5种大陆地壳生长方式：阿尔泰式是古亚洲洋背景上形成的古生代对流地幔物质、热输入和上地壳混合为主的方式；东昆仑式是元古代造山带TTG陆壳背景基础上古生代一早中生代对流地幔物质和热输入，改造元古宙造山带基底的方式；东北式是燕山期中亚造山带背景上对流地幔物质和热输入改造显生宙陆壳的生长方式；燕山式是燕山期对流地幔物质和热输入改造太古宙基底的方式；南岭式燕山期对流地幔输入大陆的是以热为主、物质为辅，大陆地壳生长是以陆壳物质再循环为主（零增长）的生长方式。它们构成中国大陆显生宙地壳生长的基本方式。     

秦岭花岗岩揭示的秦岭构造演化过程——秦岭花岗岩研究进展

地壳形成和发展过程中花岗岩类的活动占有重要地位,花岗岩的广泛分布是大陆地壳尤其是造山带的重要特征之一.秦岭造山带中不同时代、不同成因、不同类型的花岗岩十分发育,其形成与造山带的发展演化息息相关,是秦岭造山带构造演化的真实记录.每次岩浆活动及其特定的岩石类型都表征了秦岭造山带板块构造发展的一个特定阶段和型式.深入研究秦岭花岗岩是阐明秦岭造山带形成、发展、演化和动力学过程的关键之一.