中国东部中新生代火山作用的pTtc模型与岩石圈演化

中国东北和华北地区中新生代火山岩的岩石化学研究表明 ,中新生代火山作用的深部过程均为逆时针的pTt轨迹 ,表现为岩浆源区从逐渐上升到下降的过程。中新生代火山作用的深部过程揭示的岩石圈演化历史为 :早侏罗世至早白垩世早期 ,岩石圈演化主要表现为逐渐减薄的过程 ,直至出现软流圈与地壳直接接触。从早白垩世晚期至中生代末 ,岩石圈演化为一增生过程。第三纪岩石圈演化为减薄过程 ,而到第四纪为岩石圈增生过程。中国东部现代岩石圈地幔是由中生代晚期 (K1末—K3)和第四纪两次增生事件形成的     

中国中-东部地区新生代玄武岩的分布规律与面积汇总

利用图像处理技术,对中国中-东部地区地质图进行新生代玄武岩的像素提取,并叠加在高精度地貌图上,统计了
该地区陆地出露的新生代玄武岩的总面积和分区面积。结果表明：（1） 我国中-东部地区新生代玄武岩总面积为78
525 km2;（2） 以东部新生代盆地为界,盆地以西的中部地区新生代玄武岩面积为35 487 km2,盆地以东的东部地区新生代
玄武岩面积为43 038 km2,两边面积比为45:55;（3） 按时代划分,中国中-东部新生代玄武岩随时代变新分布面积递
增,S古近纪∶S新近纪∶S第四纪为0.36:21.65:77.99;（4） 中部地区的新生代玄武岩主要分布在北方,由北至南包括三个主要出露
区,分别为松辽盆地以西的大兴安岭地区(7334 km2)、锡林郭勒地区（13 843 km2） 和华北北缘（14 310 km2）;（5） 东部地
区新生代玄武岩的分布范围更广,从黑龙江一直到海南岛,也可以分为三个区,包括松辽盆地以东的东北地区（33 324 km2）、从
山东到福建零星分布的华东地区（1707 km2） 以及位于海南岛和雷州半岛的雷琼地区（8007 km2）;（6） 总体看,我国中-东
部地区新生代玄武岩主要分布在北方,如以山东省为界,北方玄武岩面积达69 191 km2,南方玄武岩面积达9334 km2,北南之
比为88∶12。     

中国东部新生代玄武岩中橄榄石的矿物化学

作者搜集了中国东部新生代玄武岩及其包体中橄榄石化学成分278个,通过计算、投影,研究了它们的矿物化学特征,并与国内外金伯利岩及其包体中橄榄石化学成分20个进行了对比,分析了它们的地质、找矿意义及固-液平衡问题.     

中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的主要特征及成因信息

作者通过对我国东部新生代玄武岩中巨晶Cpx的109个样品的化学成分的统计、计算及投影,研究了Cpx巨晶的产状、物性及矿物化学的主要特征,并对其成因信息提出了自己的看法。Cpx巨晶的成分以A1_2O_3、A1~(v1)较高而Ti、Mg'中等为特征。但在“反应边”中,A1_2O_3、Na_2O、A1、A1~(v1)则明显降低。我国巨晶以普通辉石为主,而透辉石、次透辉石及顽透辉石少见。国内不同地区的Cpx巨晶成分也略有不同:华南区巨晶的Wo较高而A1_2O_3较低;华北区Fs、A1_2O_3较高;而东北区En较高而A1_2O_3中等。有关Cpx巨晶的成因信息,作者的观点是:(1)巨晶Cpx是寄主玄武岩浆在上地幔中结晶的产物,而不是地幔解体的捕虏晶。(2)我国巨晶Cpx的结晶温度是1021—1209℃,压力为1.4—3.2GPa,所以,Cpx巨晶的结晶深度为48—104Km。(3)我国东部新生代玄武岩均产于大陆板块内部,以碱性玄武岩成分为主,而拉斑玄武岩较少。     

中国东部中-新生代玄武质火山岩的主量元素地球化学特征

用MgO=8％标准化后,中国东部中-新生代玄武质火山岩表现为高Al2O3／TiO2、SiO2,低CaO／Al2O3的特征;新生代玄武质火山岩表现为低SiO2和低Al2O3／TiO2;高Fe8.0、Na8.0、CaO／Al2O3的特征。与区域软流圈地慢上涌和岩石圈伸展构造环境下形成的桂东南钾玄质岩石的高Fe8.0、低Na8.0和CaO／Al2O3值有明显的差异。中国东部中一新生代玄武质火山岩主量元素的特征,可能反映了与桂东南钾玄质岩石不同的形成环境。而中、新生代玄武质火山岩主量元素特征上的差异反映了岩浆来源区的变化。     

中国东部新生代玄武岩的地球化学──Ⅰ．主元素和微量元素组成：岩石成因及源区特征

所研究的玄武岩包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、苦橄粗玄岩和钾质玄武岩。主元素和微量元素的组成变化表明，中国东部玄武岩既是不同深度地幔部分熔融的产物，又经历了岩浆结晶分异作用。强不相容元素比值的变化特征显然与岩石圈地幔交代作用有关。软流圈地幔的上涌并导致上覆不均一的岩石圈地幔的部分熔融是形成中国东部新生代玄武岩的主要机制。     

中国东部中新生代构造格局和岩浆岩带的形成与演化

在研究印支期秦岭-大别-苏鲁造山带的形成与地幔差速环流的基础上,系统综合了中国东部中新生代的基底构造对断裂构造的控制,深层构造对隆凹与断陷盆地的制约,伸展构造在陆内及陆缘外的表现,岩浆岩带的时空分布及展布特点等规律,依据中国东部中新生代构造格局与岩浆岩带在时空分布上的宽阔性、方向性、迁移性、分带性,特别是深层构造对浅层断裂构造、伸展构造的制约,以及岩浆岩带、隆起与盆地等自西向东迁移特点,提出其形成机制可能与强大地幔东向差速环流有关.     

中国东部中—新生代大陆构造的形成与演化

20世纪60年代提出的"威尔逊旋回"以关闭洋盆两侧板块的碰撞作为板块运动旋回的终结,然而板块构造学说"登陆"20多年来的实践说明这种认识是不全面的。大陆弥散而宽广的陆内变形说明洋盆闭合两侧板块的碰撞并未终止板内构造作用。古亚洲大陆形成后中国东部中—新生代广泛发育的板内构造变形、岩浆活动、克拉通内盆地的形成都和古亚洲大陆南、北,印度洋和北冰洋洋脊的持续扩张、西太平洋和菲律宾洋壳的俯冲相关。本文拟厘清中国东部中—新生代大陆构造形成与演化的重大事件、构造性质、形成背景及其时空展布:(1)晚海西—印支期古特提斯洋关闭陆块拼合碰撞古亚洲大陆雏形形成;(2)晚侏罗—早白垩世蒙古—鄂霍茨克海闭合,陆-陆碰撞古亚洲大陆形成,挤压逆冲推覆构造在陆内变形中形成高潮,西太平洋伊佐奈岐洋壳板块的斜俯冲叠加了自东而西的影响;(3)早白垩世晚期—古近纪加厚地壳-岩石圈减薄、转型,陆内伸展变形达到高潮,大陆克拉通泛盆地、准平原化;(4)始新世晚期—早中新世(40~23 Ma)太平洋板块运动转向对东亚大陆NWW向的挤压和印度洋脊扩张印—澳板块对古亚洲南部陆-陆碰撞挤压的叠加,形成中国东部新生的构造地貌;(5)中-上新世—早更新世受东亚—西太平洋巨型裂谷系和印度洋中脊扩张的叠加影响,中国东部岩石圈地幔隆升、地壳减薄,陆缘、陆内伸展变形相继形成边缘海、岛弧、裂谷型盆地和剥蚀高原地貌;(6)早更新世晚期(0.9~0.8 Ma)—晚更新世末(0.01 Ma)中国东部大陆构造地貌基本形成。     

中国东部陆缘中区中-新生代区域断裂系统时空分布特征、迁移规律及成因类型

中国东部陆缘中区中-新生代深大断裂十分发育.根据断裂的时空分布规律,可划分出4个断裂系:燕山造山带断裂系、秦岭-大别-苏鲁造山带断裂系、郯庐断裂系及东海陆架盆地-冲绳海槽断裂系.4个断裂系具有各自不同的断裂迁移规律:燕山造山带印支-燕山期断裂具有从早至晚从EW→NE→NNE向偏转迁移规律;秦岭-大别造山带北麓逆冲推覆作用的强度在印支-燕山早期表现出南强北弱、东强西弱和东断西褶趋势,同时具有由东向西由早到晚穿时迁移演化特征,燕山末期-喜山早期则相反,表现出北强南弱、西强东弱的构造特征;郯庐断裂系的活动对盆地的控制作用具有由早到晚由西向东、由南向北迁移规律;东海陆架盆地-冲绳海槽断裂的形成时代具有明显的从西向东越来越新的迁移规律.4个断裂系及构造迁移规律分别是板块碰撞-陆内俯冲、陆内造山、走滑、板块俯冲后退4种不同地球动力学背景中的产物.     

合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应

合肥盆地的沉积作用与其东缘的郯庐断裂带演化有着良好的耦合关系。侏罗纪盆地发育主要受大别造山带演化控制,东部可见对同造山期郯庐断裂带左旋转换走滑的沉积响应。盆地内朱巷组的沉积是对早白垩世早期郯庐断裂再次发生陆内左行平移的响应,该时期成盆模式为一走滑—挠曲盆地。盆地内上白垩统—古近系的形成是对这期间郯庐断裂带伸展活动的响应,盆地具区域性伸展(双向伸展)的特征。盆地东部自新近纪以来的抬升、消亡与东缘反转构造的存在,指示了郯庐断裂带的逆冲活动。盆地东部的沉积记录结合近年来郯庐断裂带内部构造与同位素年代学的最新研究成果,指示该断裂带中-新生代经历了4个演化阶段:同造山期的左旋转换走滑、早白垩世早期的陆内左行平移、晚白垩世—古近纪的伸展运动和新近纪以来的逆冲活动。     

东南沿海及南海新生代火山作用与南海的形成演化

中国东南沿海地区和南海海域新生代火山岩系列、类型和SrNd同位素特征十分相似,具有板内玄武岩的特征。根据南海扩张时代,将新生代的火山岩划分为扩张期前、扩张期和扩张期后3大阶段,并利用原生岩浆推导了软流圈岩石圈的一些深部作用特征。扩张期前（接近扩张期）和扩张期软流圈顶部埋深较浅。从扩张期前（接近扩张期）到扩张期软流圈顶部埋深变浅,隙间熔浆增加,原生岩浆的演化具有前进式裂谷火山作用的演化序列,岩石圈扩张速率变大。从扩张期到扩张期后（直至第四纪）,软流圈顶部埋深逐渐变深,隙间熔浆减少,原生岩浆的演化表现出后退式裂谷火山作用的序列,岩石圈扩张速率逐渐变慢。新生代火山作用显示出的深部作用特征与南海的扩张和闭合一致,这为我们提供了南海形成和演化的深部作用证据。     

Mineral Chemistry of Peridotites from Paleozoic, Mesozoic and Cenozoic Lithosphere: Constraints on Mantle Evolution beneath Eastern China

Major- and trace-element data on the constituent minerals ofgarnet peridotite xenoliths hosted in early Paleozoic (457–500Ma) kimberlites and Neogene (16–18 Ma) volcanic rockswithin the North China Craton are compared with those from thepre-pilot hole of the Chinese Continental Scientific DrillingProject (CCSD-PP1) in the tectonically exhumed Triassic (220Ma) Sulu ultrahigh-pressure (UHP) terrane along its southernmargin. P–T estimates for the Paleozoic and Neogene peridotitexenoliths reflect different model geotherms corresponding tosurface heat flows of 40 mW/m² (Paleozoic) and 80 mW/m² (Neogene).Garnet peridotite xenoliths or xenocrysts from the Paleozoickimberlites are strongly depleted, similar to peridotites fromother areas of cratonic mantle, with magnesium olivine (meanFo_92.7), Cr-rich garnet and clinopyroxene with high La/Yb. Garnet(and spinel) peridotite xenoliths hosted in Neogene basaltsare derived from fertile mantle; they have high Al₂O₃ and TiO₂contents, low-Mg-number olivine (mean Fo_89.5), low-Cr garnetand diopside with flat rare earth element (REE) patterns. Thedifferences between the Paleozoic and Neogene xenoliths suggestthat a buoyant refractory lithospheric keel present beneaththe eastern North China Craton in Paleozoic times was at leastpartly replaced by younger, hotter and more fertile lithosphericmantle during Mesozoic–Cenozoic times. Garnet peridotitesfrom the Sulu UHP terrane have less magnesian olivine (Fo_91.5),and lower-Cr garnet than the Paleozoic xenoliths. The diopsideshave low heavy REE (HREE) contents and sinusoidal to light REE(LREE)-enriched REE patterns. These features, and their highMg/Si and low CaO and Al₂O₃ contents, indicate that the CCSD-PP1peridotites represent a moderately refractory mantle protolith.Details of mineral chemistry indicate that this protolith experiencedcomplex metasomatism by asthenosphere-derived melts or fluidsin Mesoproterozoic, and subsolidus re-equilibration involvingfluids/melts derived from the subducted Yangtze continentalcrust during UHP metamorphism in the early Mesozoic. Tectonicextension of the subcontinental lithospheric mantle of the NorthChina Craton and exhumation of the Sulu UHP rocks in the earlyMesozoic induced upwelling of the asthenosphere. Peridotitessampled by the Neogene basalts represent newly formed lithospherederived by cooling of the upwelling asthenospheric mantle inJurassic–Cretaceous and Paleogene time. KEY WORDS: garnet peridotite xenoliths; North China Craton; lithospheric thinning; Sulu UHP terrane; UHP lithosphere evolution; mantle replacement     

中国东部中—新生代基性岩的同位素特征:源区性质及深部过程

胶州大西庄玄武岩的形成时代处于中生代和新生代之间,这给追索深部过程以及岩石圈演化提供了有利条件.其Pb同位素组成较为均一,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=18.18-18.24,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=15.42-15.44,[n(206Pb)/n(204Pb)](t)=37.87-...     

从中国东部地貌演变,看中-新生代成矿成藏作用

中国地势可分为4个阶梯(青藏高原、中部高地、东部平原和海域大陆架),地势分布的特点与热岩石圈厚度的变化基本一致,其成因与印度板块和太平洋板块对欧亚板块的俯冲有关。东部地貌的变化,常依据中酸性岩浆岩分布、区域构造演化、地层沉积和剥蚀、黏土矿物组成、古环境和古气候变化及海水Sr同位素资料来推测。根据埋深不同的4种埃达克岩的时空分布,推断在晚侏罗世—早白垩世,中国东部地区经历了高原萌生期、高原成熟期、高原垮塌期和高原残留期的演化过程。尤其是华北高原成熟-垮塌期与区内断陷盆地的形成及大规模成矿作用密切相关,以渤海湾盆地和胶东金矿集中区为例进行了剖析,并通过地震层析成像资料予以证实;华北克拉通岩石圈的减薄及破坏,由岩石圈拆沉和热侵蚀作用所致,与高原成熟-垮塌期的岩浆活动和成矿期相吻合,埃达克岩的形成也是太平洋板块与地幔上隆热幔柱相互作用的结果。这种认识为深部找矿找藏工作提供了成矿学的理论基础。     

中生代华北南缘带状岩石圈结构特征及其大陆形成演化意义

大陆岩石圈根的形成与破坏是当前固体地球科学的重大研究课题之一.对独具时空特色的华北东部地块南缘信阳中生代火山岩中一系列包括下地壳镁铁质-长英质的麻粒岩、榴辉岩、变辉长岩、辉石岩和上地幔橄榄岩等岩石包体进行了系统的定深、定年研究, 建立了华北中生代(~160Ma) 多块体结合部位的组成和年龄呈带状结构的岩石圈几何模型, 并在此基础上分析了形成的动力学过程.在华北南缘地表出露最老~2.85Ga的岩石之下的30km处(上部下地壳), 由年龄为3.6~3.4Ga的长英质麻粒岩和辉石岩组成; 更深处30~40km位置, 则由具古元古代年龄(2.0~1.8Ga) 的镁铁质-长英质麻粒岩和变辉长岩构成, 其形成过程与华北东部地块与西部地块的碰撞有关, 记录着全球性的哥伦比亚超大陆汇聚事件.Hf同位素数据显示在这次重要事件里, 既有新生地幔物质加入, 也有古老地壳(3.8~3.0Ga) 组分的再熔融作用.在来自下地壳更深处的榴辉岩(40~45km) 和上地幔橄榄岩(> 45km), 它们的主要年龄分别是古生代(440~260Ma) 和早中生代(228~219Ma), 记录着在显生宙不同时期扬子与华北碰撞的动力学过程.      

黑龙江省东部古生代—早中生代的构造演化:火成岩组合与碎屑锆石U-Pb年代学证据

黑龙江省东部松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及古亚洲洋构造体系与环太平洋构造体系的叠加与转化一直是地学领域研究的热点问题之一。依据该区古生代—早中生代火成岩的年代学与岩石组合研究,结合碎屑锆石的年代学研究成果,讨论了松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及两大构造体系叠加与转化的时间。锆石U-Pb定年结果表明:黑龙江省东部古生代—早中生代岩浆作用可划分成8期:早奥陶世(485Ma)、晚奥陶世(450Ma)、中志留世(425Ma)、中泥盆世(386Ma)、早二叠世(291Ma)、中二叠世(268 Ma)、晚三叠世(201～228 Ma)以及早侏罗世(184 Ma)。早奥陶世—中志留世,岩浆作用主要分布在松嫩—张广才岭地块的东缘,并呈南北向带状展布,主要由闪长岩-英云闪长岩-二长花岗岩组成,显示活动陆缘—碰撞的构造演化历史,揭示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块于中志留世(425Ma)已经拼合在一起,这也得到了早泥盆世地层碎屑锆石年代学的支持。中泥盆世,火山作用分布在佳木斯地块东缘和松嫩—张广才岭地块上,前者为双峰式火山岩组合,后者为A型流纹岩,它们共同揭示该区处于一种碰撞后的伸展环境。早二叠世,佳木斯地块东缘发育一套钙碱性火山岩组合,揭示古亚洲洋俯冲作用的存在,而同期的张广才岭地区则发育一套典型的双峰式火成岩组合,揭示了陆内伸展环境的存在。中二叠世,同碰撞型火山岩分布于佳木斯地块东缘及东南缘,其形成可能与佳木斯地块和兴凯地块的碰撞拼合有关。晚三叠世,张广才岭地区存在的双峰式火山岩和敦—密断裂东南区发育的A型流纹岩均显示陆内的伸展环境,其形成应与古亚洲洋最终闭合后的伸展环境相联系。此外,结合牡丹江断裂两侧均发育中—晚二叠世花岗岩以及佳木斯地块上晚三叠世—早侏罗世岩浆作用的缺失,暗示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块在三叠纪早期沿牡丹江断裂可能存在一次裂解事件。而早—中侏罗世陆缘(东宁—汪清—珲春)钙碱性火山岩和陆内(小兴安岭—张广才岭)双峰式火成岩组合的出现,结合牡丹江断裂两侧"张广才岭群"和"黑龙江群"构造混杂岩的就位,暗示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块在早—中侏罗世再次拼合,这也标志着环太平洋构造体系的开始。     

Rates of Thermal and Chemical Evolution of Magmas in a Cooling Magma Chamber: a Chronological and Theoretical Study on Basaltic and Andesitic Lavas from Rishiri Volcano, Japan

Rates of magmatic processes in a cooling magma chamber wereinvestigated for alkali basalt and trachytic andesite lavaserupted sequentially from Rishiri Volcano, northern Japan, bydating of these lavas using ²³⁸U–²³⁰Th radioactive disequilibriumand ¹⁴C dating methods, in combination with theoretical analyses.We obtained the eruption age of the basaltic lavas to be 29·3± 0·6 ka by ¹⁴C dating of charcoals. The eruptionage of the andesitic lavas was estimated to be 20·2 ±3·1 ka, utilizing a whole-rock isochron formed by U–Thfractionation as a result of degassing after lava emplacement.Because these two lavas represent a series of magmas producedby assimilation and fractional crystallization in the same magmachamber, the difference of the ages (i.e. 9 kyr) is a timescaleof magmatic evolution. The thermal and chemical evolution ofthe Rishiri magma chamber was modeled using mass and energybalance constraints, as well as quantitative information obtainedfrom petrological and geochemical observations on the lavas.Using the timescale of 9 kyr, the thickness of the magma chamberis estimated to have been about 1·7 km. The model calculationsshow that, in the early stage of the evolution, the magma cooledat a relatively high rate (>0·1°C/year), and thecooling rate decreased with time. Convective heat flux fromthe main magma body exceeded 2 W/m² when the magma was basaltic,and the intensity diminished exponentially with magmatic evolution.Volume flux of crustal materials to the magma chamber and rateof convective melt exchange (compositional convection) betweenthe main magma and mush melt also decreased with time, from 0·1 m/year to 10^–3 m/year, and from 1 m/yearto 10^–2 m/year, respectively, as the magmas evolved frombasaltic to andesitic compositions. Although the mechanism ofthe cooling (i.e. thermal convection and/or compositional convection)of the main magma could not be constrained uniquely by the model,it is suggested that compositional convection was not effectivein cooling the main magma, and the magma chamber is consideredto have been cooled by thermal convection, in addition to heatconduction. KEY WORDS: convection; magma chamber; heat and mass transport; timescale; U-series disequilibria     

黔西滇东地区早三叠世早期植物化石研究的新进展

早三叠世华南地区海相沉积广为发育.陆相沉积仅在海南岛和康滇古陆的东缘零星分布,植物化石非常罕见.报道的植物化石采自黔西滇东陆相岔河剖面宣威组顶部、海陆过渡相密德剖面和土城剖面的卡以头组下部,与晚二叠世晚期宣威组植物化石比较,植物类型单调,保存较破碎,共计14属31种,其中以Annalepis为主的石松纲5种;楔叶纲5种...     

郯庐断裂新生代构造演化及其对烃源岩生排烃的影响:以辽东湾坳陷辽中凹陷为例

郯庐断裂带是渤海海域重要的活动断裂带,控制着该地区油气成藏的生储盖运圈保条件。以辽东湾坳陷辽中凹陷为研究对象,利用三维地震资料、平衡剖面分析对郯庐断裂几何学特征、演化特征进行研究;在此基础上,分析郯庐断裂走滑活动对烃源岩发育、分布、演化及生排烃的影响。辽东湾坳陷新生代构造演化分为为五个构造演化阶段、三个构造演化旋回。郯庐断裂走滑活动可错开先期、同期发育的烃源岩,改变烃源岩位置及生烃潜力的空间分布,有利于形成局部水体更深的还原环境,发育生烃潜力更大的烃源岩。走滑活动使断裂带附近地温梯度和大地热流升高,有利于降低生烃门限。郯庐断裂不同时期不同部位具有不同的活动性质,对油气运移起封闭或者运移通道作用。东营组沉积期晚期和明化镇组下段沉积期至今的断裂走滑活动与烃源岩大量生排烃期、油气成藏时期具有良好的匹配关系,提出郯庐断裂走滑活动可形成"拖曳"生排烃现象,使与走滑断层相关的圈闭中即使烃源岩条件较差亦可能具有勘探价值,从而突破了传统的油气勘探思路。