记载于日本四万十增生 杂岩体中的双脊俯冲和板块重建

综合有关洋中脊俯冲的定量模式和从包括增生的洋中脊玄武岩在内的四万十带中得出的放射虫生物地层学资料，就可重新构画出北太平洋西部８３Ｍａ以来的板块轮廓。库拉－北新几内亚和北新几内亚－太平洋洋中脊沿日本岛弧通过，假设板块运动恒定，就可算出半扩张速率、洋中脊进入海沟的角度、会聚速率以及三相连接点的角度和迁移速率。     

洋中脊拆离断层与洋底核杂岩的发育对扩张中心迁移的影响研究

洋中脊拆离断层和洋底核杂岩（OCC）发育于慢速-超慢速扩张洋中脊中央裂谷边界,常伴随不对称的洋底扩张方式,其形成与演化起源于洋中脊中央裂谷间歇性的岩浆作用循环。拆离断层的规模和位置会随其自身演化而变化,并影响到洋中脊扩张中心的位置变化。依据洋中脊扩张中心位置的离轴迁移规律,本文将拆离断层和洋底核杂岩的演化过程划分为6个阶段,并参照洋中脊拆离断层和洋底核杂岩演化阶段的划分,将全球27处拆离断层进行分类。现今全球洋中脊拆离断层多属于非活动性拆离断层,位于阶段VI（如Logachev Massif拆离断层和Kane Megamullion拆离断层）;但部分拆离断层仍在活动,即属于发展期和成熟期（阶段III/IV,如MAR, 13°19′N拆离断层和MtDent拆离断层）,以及衰亡期（阶段V,如MAR, 13°30′N拆离断层和Atlantis Massif拆离断层）。在洋中脊拆离断层和洋底核杂岩形成-演化-衰亡-再次形成的循环过程中,中央裂谷的岩浆作用发生周期性循环,洋中脊扩张中心亦发生新生火山岩区中线-拆离断层终止线-重新活动的新生火山岩区中线的位置变化,并先后产生离轴和向轴的位移。     

全球洋中脊系统的构造特征及其运动学意义

本文将全球洋中脊系统作为研究整体,根据洋中脊的全球分布、运动学特征及其初始形成时与泛大陆的构造几何关系,将全球现今的洋中脊系统划分为内、外支洋中脊。外支洋中脊为探索者洋中脊-太平洋洋隆-东南印度洋中脊-西北印度洋中脊,起源于泛大洋及冈瓦纳大陆内部;内支洋中脊为西南印度洋中脊-大西洋中脊-北冰洋加科尔洋中脊,起源于泛大陆内部。两者之间通过俯冲带、转换断层以及弥散性板块边界实现全球板块构造在运动上的平衡,并保持地球的球形几何形态恒定。外支洋中脊在全球板块构造上造成泛大洋缩减,并持续被太平洋取代,直接推动了环太平洋俯冲带的形成;内支洋中脊造成大西洋盆、印度洋盆中生代以来持续扩张。中生代以来,外支洋中脊和内支洋中脊共同作用引起非洲板块、印度澳大利亚板块向北运动,新特提斯洋盆关闭,形成特提斯(阿尔卑斯山-喀尔巴阡山-扎格罗斯山-喜马拉雅山)碰撞造山带,并通过洋中脊扩张平衡了相关的岩石圈缩短。     

多波束测深技术在洋中脊构造地貌解译中的应用

多波束测深技术在国际上是海洋科学研究、海底资源开发和海洋工程建设中的重要技术手段。基于对国内外多波束 地形数据的广泛调研,对洋中脊附近洋底构造地貌形态进行分析研究。文中利用不同扩张速率洋中脊附近的50 m分辨率的多 波束地形数据,基于数字地形空间分析方法,利用不同滑动窗口和阈值自动识别来提取洋中脊附近地形面的最大、最小曲率 以及坡度,并以此对洋中脊进行构造解译。对中大西洋洋中脊和东太平洋洋隆两个实验结果的定量分析表明,基于地形曲面 曲率和坡度的洋中脊构造解译方法是有效且可行的,其结果为洋中脊构造样式解译提供重要参考。但是相比之下,     

论从俯冲增生杂岩带重建洋板块地层主要类型与序列：以青藏特提斯二叠系为例

洋板块地层学是对具洋壳的盆地(大洋盆地、弧后和弧间盆地)在各种构造环境中形成的火成-沉积原生建造序列重建的地层学分支学科。洋板块地层(简称OPS)是指洋壳从洋中脊一直到海沟俯冲带之间形成的火成岩基底序列,以及沉淀在洋底基底序列之上的沉积岩和火山岩的盖层序列。OPS生成后在洋盆关闭历程中被传送进入海沟。在海沟中,部分被俯冲消减进入地幔,部分通过刮削拼贴、底劈拼贴和构造折返等方式堆积在海沟与弧前之间,形成俯冲增生杂岩(楔)带(简称SAC)。因此,如何从SAC中重建OPS序列是当前国际地学研究热点。OPS序列重建的关键是从SAC中划分出属于不同构造环境的亚类,在精细划分亚类的基础上,按不同的亚类分别进行OPS序列重建。本文以青藏特提斯二叠纪OPS为例,提出并论述了从SAC中划分OPS亚类的方案和各亚类的OPS序列模型。     

慢速扩张脊下的复杂熔-岩相互作用：来自大西洋北纬14°97′区段洋中脊含铬铁矿纯橄岩的记录

在大西洋洋中脊北纬14°97′附近贫岩浆型慢速扩张脊区段的洋底岩石调查中,拖网取样及洋底钻探均发现蛇纹石化地幔岩石中有脉状纯橄岩。纯橄岩中的铬铁矿粒度以毫米级为主,个别颗粒直径接近厘米级别,成分上显示中等程度的铬值与镁值(Cr^#=52.2～56.1;Mg^#=44.6～51.5)较高的TiO₂含量(0.60%～0.91%)。铬铁矿内部包裹体中大量出现韭闪石+金云母组合,并发现自形磷灰石包裹体。这些特征与“俯冲带型铬铁矿”的成分特征及矿物包裹体组合非常类似。本文的样品观察说明在洋中脊下方的熔体通道内,高度演化的熔体可以形成小体积的富水岩浆并参与铬铁矿的形成。拖网调查与钻探研究证实,研究区的纯橄岩、异剥橄榄岩、富橄榄石橄长岩、辉石岩、辉长岩及橄榄辉长岩等均以脉体形式产于难熔的大洋岩石圈橄榄岩质地幔中。这些脉状岩石共同记录了洋中脊玄武质熔体向上迁移过程中与围岩方辉橄榄岩间的熔-岩反应,属于“交代橄榄岩”的范畴,揭示了慢速扩张洋脊之下熔体迁移诱发的复杂熔-岩相互作用。     

慢速洋中脊3类大地构造单元及其热液成矿特征

<正>在全球总长为64000 km的洋中脊系统中,慢速扩张洋中脊约占其中的60%(Mark Hannington,2011)。慢速扩张洋中脊发育的热液系统相对稳定,往往较易形成大规模的硫化物矿床(Fouquet,1997;Hannington et al.,2005),据估算,大约有85%的洋中脊硫化物资源集中发育在慢速扩张洋中脊(Mark Hannington,2011)。然而,慢速扩张洋中脊各个脊段之间构造-岩浆作     

太平洋环圈构造及其力学模式

在太平洋底存在一个以环状洋脊、海沟及辐射状断裂组成的蜘网状断裂网。通过弹性理论应力场分析及模型实验,探讨了该断裂网形成的动力学机制,建立起以中西太平洋达尔文隆起为中心的太平洋环圈构造体系。所谓转换断层、海沟,其前身应分别属于辐射状和环状张断裂系,只在太平洋扩张洋中脊形成之后,才由张性分别转化为剪性和压(剪)性;所谓大平洋的各大小板块则是蜘网状断块构造的离散体。     

洋底凸起地质体及其对造山带中蛇绿岩组分的贡献

蛇绿岩作为造山带中保存的曾经存在过的大洋或与大洋有关地质体的残留,除了部分的露头出露有完整的岩石组分之外,研究发现许多露头只出露部分的岩石组分,如只出露第1层的深海/远洋沉积物和第2层的玄武岩或绿岩,且其基性岩以MORB和OIB的地球化学特征为主,而不是SSZ型岩浆的地球化学特征。审视以前的蛇绿岩就位模型,学者们认为俯冲洋壳的洋底是平坦的;该假设与现状大洋洋底地形探测资料不吻合。大洋洋底测绘资料显示洋底可以在洋中脊处和海山/洋底高原的位置发育凸起地貌。本文根据岩石破裂的力学性质,分析了它们的破裂过程;结合中国新疆西准噶尔玛依勒地区、日本造山带和美国加州海岸山脉增生楔和蛇绿岩中岩石组合和构造属性,以及它们的就位时代和形成时代年龄差可达几十个百万年到上百个百万年,认为洋底表面的凸起地质体上段部位的岩石容易被滑脱断层错断并卷入到造山带中,而且它们比构造叠置的围岩-海沟沉积物更老。     

“大洋板块地层”的重建与意义——以藏南仲巴地区为例

混杂岩是古增生楔存在的标志之一,一般由枕状玄武岩、灰岩、放射虫硅质岩、硅质页岩、砂岩等混乱无序组成。目前"大洋板块地层"(OPS)运用放射虫地层学方法对混乱的增生楔断片进行重建取得了良好效果,并清晰地展示了大洋板块俯冲和洋底物质连续增生的历史。在西藏仲巴地区填图过程中,结合放射虫年代学分析鉴定结果,以OPS重建的思路和理论作为指导,重建了仲巴地区混杂岩的大洋板块地层,并恢复了该区域特提斯洋在洋中脊大洋板块增生至消亡的岩石序列,自下而上分别为侏罗纪海山玄武岩、海山覆盖物侏罗系—白垩系碳酸盐岩、海山周围沉积的侏罗系—白垩系放射虫硅质岩和硅质页岩,以及海沟附近的白垩系陆源碎屑岩等,为特提斯洋大洋板块俯冲的方向、持续时间和古大地构造环境提供了信息。     

智利洋中脊玄武岩与会聚板块边缘火山岩的地球化学亲缘性

在地球历史上曾多次出现活动扩张中心与俯冲带的碰撞。在现今几个有限的发生洋脊俯冲作用的地区，智闪脊具最简单的构造演化历史。采集于智利海沟附近的洋脊玄琥岩以其同弧火山岩的亲缘性而与其它地区的洋玄武岩的地球化学特征不同。所观察到的化学变化表明，亏损的洋下地幔受到了可能来自俯冲带的大洋沉积物和变质洋壳的混染。     

西太平洋雅浦海沟地幔演化与岩浆作用研究进展

俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用,本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合,分析了雅浦海沟火成岩的成因,并根据火成岩形成的制约条件,对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%,地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔,表明地幔可能经历过多期熔融事件,从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议,主要包括:(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分,在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用,包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止,很有可能在晚中新世短暂恢复活动.      

祁连山蛇绿岩带和原特提斯洋演化

位于阿拉善地块和柴达木地块之间的祁连造山带记录原特提斯洋扩张、俯冲、闭合、大陆边缘增生和碰撞造山的完整过程。从南向北,祁连造山带发育有三条平行排列、不同类型的蛇绿岩带:(1)南部南祁连洋底高原-洋中脊-弧后蛇绿岩混杂带;(2)中部托勒山洋中脊型蛇绿岩带;(3)北部走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南部南祁连蛇绿混杂岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表,为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物,形成年龄为525～500Ma;中部托勒山蛇绿岩带沿熬油沟-玉石沟-冰沟-永登一线分布,为大洋中脊型蛇绿岩,蛇绿岩形成年龄为550～495Ma;北部蛇绿岩带包括弧前和弧后两种类型,弧前蛇绿岩以大岔大阪蛇绿岩为代表,形成时代为517～487Ma,反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程;弧后蛇绿岩以九个泉-老虎山蛇绿岩为代表,为典型的SSZ型蛇绿岩,是弧后扩张的产物,形成时代为奥陶纪(490～445Ma)。三个蛇绿岩带分别代表了新元古代-早古生代祁连洋演化历史不同环境的产物,对了解秦祁昆构造带原特提斯洋的构造演化过程有重要意义。蛇绿岩及弧火山岩的时空分布特征限定了原特提斯洋的俯冲极性为向北消减俯冲。     

东太平洋海隆1°N洋中脊玄武岩斜长石斑晶的 化学特征及其对岩浆作用的指示意义

东太平洋海隆为世界典型的扩张脊,其上的洋中脊玄武岩为研究快速扩张作用下的岩浆作用提供了机会。在东太平洋海隆1°N采集到的洋中脊玄武岩内发现了大量结晶状况良好的斜长石斑晶。基于玄武岩的常量元素测试分析,洋脊下部的原始岩浆经历了以橄榄石为主的结晶分离过程,并未发生大规模的斜长石结晶分离。对样品中斜长石斑晶的电子探针测试表明,这些斜长石斑晶为岩浆自生矿物,而非捕掳晶。部分环带斜长石斑晶成分的规律性的变化主要受控于原始岩浆温度的变化,而非岩浆混合作用。我们推测Galapagos三联点下部可能存在一个相对封闭的岩浆体系,为斜长石矿物的结晶提供了时间和空间条件。这些斜长石斑晶形成后并未分离成岩,而是被岩浆带至洋底喷发形成玄武岩。     

在特罗多斯蛇绿岩内和在大西洋中脊上的富金海底铁帽

塞浦路斯特罗多斯晚白垩世蛇绿岩体中的块状硫化物矿床具有现代海洋扩张中央著名的硫化物矿床，沿特罗多斯杂岩体北部边缘分布的几个硫化物矿床与古海底扩张有关的构造地堑有空间上的关系，尽管矿床的构造背景类以于超俯冲带而不是洋中脊，塞浦路斯块状硫化物矿床的总成分和矿化类型相当于现代洋中脊正在形成的“黑烟卤”矿床。此矿床以含大量的黄铁矿为特征，此外，还有黄铜矿，少量的闪锌矿和白铁矿，磁黄铁矿，该类矿床的黄金产理     

中亚造山带南缘蛇绿岩研究现状与展望

蛇绿岩与产于增生楔中的蛇绿岩碎片记录了大洋岩石圈形成、俯冲、消亡等造山作用的全过程信息;是解剖造山带与探讨造山作用的重要研究对象.本文重点阐述蛇绿岩的继承性构造（形成于大洋岩石圈形成阶段:洋?陆过渡带型（ocean-continental transition,简称OCT）、洋中脊型（快速扩张脊的Penrose型与慢速扩张的洋底核杂岩型）、supra-subduction-zone（SSZ）型三个基本端元）与造山就位构造（构造就位于造山带阶段:仰冲就位与俯冲刮铲）的特征、区别及其地质意义.强调蛇绿岩形成的“生而不同”与构造就位的“死也有别”;讨论了蛇绿岩两阶段的特征、时代的大地构造配置,呼吁关注蛇绿岩构造就位阶段俯冲流体的叠加作用,其可能导致最终就位在造山带中的蛇绿岩大部分都具有SSZ型特征.最后,结合中亚造山带南部主要蛇绿岩的特征,对未来中亚造山带蛇绿岩研究提出一些思考与展望;指出未来研究应注重对有限洋盆或小洋盆的厘定,关注OCT成因蛇绿岩的识别与研究,重视山弯构造与走滑断裂对蛇绿岩带现今产出的控制与改造作用.      

俯冲带结构演变解剖与研究展望

俯冲带作为板块构造最为重要的标志之一,是地球最大的物质循环系统,被称为“俯冲工厂”.俯冲作用是驱动和维持板块运动的重要动力引擎.一个完整的俯冲带发育海沟、增生楔、弧前盆地、岩浆弧、弧后盆地（或弧背前陆盆地）等基本构造单元.在一些特殊情况下（如洋脊俯冲、年轻洋壳俯冲、海山俯冲）,则可形成一些特殊的俯冲带结构（如平板俯冲、俯冲侵蚀）,导致岩浆弧、增生楔、弧前盆地等不发育甚至缺失.俯冲大洋板片可滞留于或穿越地幔过渡带进入下地幔甚至到达核幔边界,把地壳物质带入到地球深部,并通过地幔柱活动上升到浅部.俯冲带是构造活动强烈的区域,存在走滑、挤压、伸展等变形及其构造叠加.俯冲带海沟可向大洋或大陆方向迁移,岛弧及增生楔等也随之发生迁移,使俯冲带上盘发生周期性挤压和伸展,形成复杂的古地理格局.微陆块、岛弧、海山/洋底高原等地质体在俯冲带发生增生时,可阻塞先存的俯冲带,造成俯冲带跃迁或俯冲极性反转,在其外侧形成新的俯冲带.俯冲带深部精细结构、俯冲起始如何发生、板块俯冲与地幔柱的深部关联机制等是当前俯冲带研究中值得关注的前沿问题.开展俯冲带地球物理深部探测、古缝合带与现今俯冲带对比研究、俯冲带动力学数值模拟...     

蛇绿岩与蛇绿混杂带结构

蛇绿岩是刻画造山带洋—陆演化格局的标志性证据,由具有成因联系的超基性—基性岩和上覆远洋—深海沉积物组成,是一种理想剖面,非实际的野外露头表现.蛇绿岩分为MOR型和SSZ型两类,前者形成于洋中脊、洋盆宽度足够的弧前/弧后盆地扩张脊环境,后者形成于洋壳初始俯冲阶段的弧前环境.蛇绿岩的形成年龄可以通过古生物和同位素测年方法获...     

西南印度洋构造地貌与构造过程

本文基于海底水深数据,制定了西南印度洋超慢速扩张脊新的海底构造地貌划分原则,将西南印度洋划分为7级构造地貌单元;并以该洋中脊中段的Discovery II和Gallieni转换断层之间及其邻区的海底构造地貌特征为依据,将其与该区断裂演化、分段性、分段拓展机制、中央裂谷形成过程、脊–柱相互作用和洋中脊跃迁进行综合分析。结果表明,该区洋中脊可以划分为4个三级构造地貌单元(即洋中脊的一级分段),从西向东被Andrew Bain和Prince Edwards、Discovery II以及Gallieni转换断层依次分割,分别反映为强热点–洋中脊相互作用的扩张脊、弱热点–洋中脊相互作用的扩张脊和正常超慢速扩张脊的地貌类型。每个三级分段可进一步划分为3~4个四级分段,本文仅侧重Discovery II和Gallieni转换断层间洋中脊四到七级的4个级别分段划分(即洋中脊的四级构造地貌单元再划分为3级)。其中,第七级构造地貌单元分别为侧列式裂谷(剪切带)、雁列式裂谷、横断层带等构造分割。该段洋中脊先后受Marion、Crozet、Madagascar等热点或海台的影响,经历了3次洋中脊跃迁,时间大致分别为80 Ma,60 Ma和40 Ma,该过程与冈瓦纳大陆裂解以来的大洋演化有关。最后,本文详细分析了20 Ma以来的西南印度洋洋中脊轴部的周期性拉分式断陷、多米诺式箕状断陷、地堑式断陷和海洋核杂岩等构造过程。     

对称与非对称扩张洋脊玄武岩地球化学特征与岩浆过程:以慢速扩张卡尔斯伯格脊为例

<正>慢速扩张洋脊占全球洋中脊扩张系统的80%(Murton and Rona,2015),在全球洋中脊系统研究中具有重要的意义。西北印度洋卡尔斯伯格脊南起2°S,以NW-SE向趋势延伸至10°N,洋脊的扩张速率为24.6~34.4 mm/a,属于典型的慢速扩张洋脊(Ray et al.,2013)。地形分析发现,其对称扩张洋脊段具有较窄的对称V形脊轴裂谷,发育脊轴新火山脊,扩张方向与脊轴的走向垂直;非对称扩张洋脊