洪镇变质核杂岩的形成机制及其大地构造意义

位于大别造山带东侧扬子板块上的洪镇变质核杂岩, 其下拆离盘韧性剪切带叠加在元古代董岭群变质杂岩之上. 该韧性剪切带现今剖面上分别呈背形或反“S”形, 但具有一致向南西缓倾的矿物拉伸线理. 露头构造、显微构造及石英C轴组构皆指示该韧性剪切带具有上盘向南西的运动方向. 糜棱岩中石英与长石的动态重结晶型式指示其为角闪岩相韧性剪切带, 原先形成于中地壳环境. 该变质核杂岩形成于早白垩世(白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为(124.8±1.2) Ma), 在区域北东-南西向拉伸中沿向南西缓倾的韧性剪切带发生拆离运动. 随后洪镇花岗岩体的侵位(黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄为121.7 Ma)使该韧性剪切带弯曲、抬升, 形成变质核杂岩. 洪镇变质核杂岩揭示, 区内早白垩世岩浆活动是发生在区域伸展背景下, 扬子板块东部在晚中生代也经历过岩石圈减薄.     

伸展构造与华北克拉通破坏——花岗岩磁组构和变质核杂岩的构造分析

中生代以来,华北克拉通岩石圈发生大规模减薄,岩石圈地幔的物理、化学性质发生显著改变,这一过程通常被称为华北克拉通破坏.目前在华北克拉通东部大规模发育的岩浆岩是岩石圈深部减薄过程在浅部的重要响应,也是克拉通破坏在浅部的直接表现.岩体侵位机制和侵位过程与大地构造背景密切相关,并记录同期区域大地构造信息. 15年来,通过对华北克拉通东部不同岩浆发育阶段(晚三叠世、早侏罗世、晚侏罗世、早白垩世早期及早白垩世晚期) 22个花岗岩体开展磁化率各向异性(AMS)的研究,反演岩体的就位过程;结合早白垩世早期广泛发育的变质核杂岩,探讨岩体侵位的构造背景,进一步约束华北克拉通在不同阶段的构造背景及其与克拉通破坏的相关性.其中,晚三叠世、早侏罗世和晚侏罗世岩体均具有一致的N(E)-S(W)向的磁线理,早白垩世早期岩体和变质核杂岩以NW-SE向(磁)线理为主,早白垩世晚期岩体的磁线理则比较分散.结合区域构造,我们推断晚三叠世、早侏罗世和晚侏罗世岩体侵位受区域N(E)-S(W)向弱伸展构造体系的控制,早白垩世早期岩体侵位则受区域NW-SE向伸展构造体系的控制,而早白垩世晚期岩体就位与先期浅表弱伸展已经产生空间相关.总而言之,华北克拉通中生代伸展构造经历了从N(E)-S(W)向NW-SE的转变,并体现出阶段性由弱渐强的表现.上述伸展构造发育方向的转变可能代表蒙古-鄂霍茨克带和古太平洋板块与欧亚大陆东部相互作用过程.     

东秦岭陡岭杂岩的形成与变质演化

陡岭杂岩作为华北、扬子两大板块间边界地质体中一个早前寒武纪构造岩块,有着长期的形成演化历史。它由变质深成岩和变质表壳岩组成,地质学和同位素年代学研究表明,它形成于2.0Ga左右的早元古代,经历了晋宁期和晚加里东-早海西期的区域变质作用。它在岩石组合,形成时代和环境及变质演化等方面都与北秦岭的秦岭杂岩有很大的可比性,很可能是由秦岭杂岩的一部分推覆而至。     

滇西点苍山变质杂岩中叠加低温糜棱岩的变形-变质、流体及地质意义

点苍山变质杂岩是发育在哀牢山-红河走滑断层带上的四个变质杂岩体之一,其遭受了多阶段的变质-变形改造,特别是自晚渐新世以来其深变质岩石广泛遭受了高温韧性剪切变形及从地壳深部剥露到地表过程.本文在前人研究成果及详细的野外地质观测的基础上,对新生代点苍山杂岩的深变质岩石变形-变质作用和剥露过程开展了相关研究,尤其是重点针对叠加低温糜棱岩开展了详细的研究.其中通过光学显微镜、扫描电子显微镜的附件电子背散射衍射以及结合阴极发光技术方法和手段,开展了叠加低温糜棱岩的显微构造、变形矿物晶格优选定向以及矿物相的深入分析.研究结果表明:(1)点苍山深变质杂岩经历了早期的高温左行剪切变形以及晚期的伸展快速剥露过程,其低温变形-变质构造特征和矿物组合叠加在早期的高温变形-变质基础之上,且高温显微构造和组构部分或全部遭受晚期叠加低温剪切变形作用改造;(2)叠加低温变形-变质出现在韧-脆性转换过程中;(3)同构造剪切叠加低温变形-变质过程中的流体非常活跃,以及伴随由动态重结晶作用和/或伴随的破裂-微破裂作用导致岩石中主要组成矿物强烈细粒化,并进一步致使变形应变局部化(如微剪切带发育),其常常伴随着岩石强度的降低,并在进一步的演变过程中影响着岩石的整体流变性.     

巴颜喀拉块体东部区域震源机制解的构造意义

结合青藏高原的块体构造和中级地震震源机制解,对巴颜喀拉地块东部区域的震源机制解进行分区域计算,得到不同区域的应力场状态,证实了巴颜喀拉地块"东逸"的理论力学背景。根据块体构造相互作用等方面的分析,对不同区域的地震性质及应力状态的形成原因进行解释和推断,并对汶川8.0级地震的构造影响进行阐述,表明在一些块体的边界区域,虽然位移速率较低,但仍有可能发生较大地震。     

吉林古陆边缘新太古-古元古代过渡时期变质杂岩构造演化史

新太古代-古元古代过渡时期变质杂岩构造演变的运动学和动力学过程是地球科学核心问题之一. 针对吉林古陆边缘变质杂岩成因归属方面的争议, 以吉林板石沟地区为例, 在新太古代-古元古代过渡时限内(2600~2000 Ma), 从早到晚、从古陆中心到边缘, 初步查明古板块动力体制发生一系列变化, 即古板块板底垫托、水平推移、俯冲、板内伸展和拆离构造; 对应控制地壳运动方式共有5种: 古陆垂直运动、古陆水平运动、古陆拉张与接触带剪切、古陆边缘隆-滑运动、层间滑动; 最终产物分别形成5种构造岩: 构造片麻岩、片麻杂岩、片麻杂岩-糜棱岩、糜棱岩、片糜岩, 构成变质杂岩主体; 古应力分别为: <20, 20.40, 21.72, 28.80, 30.8~69.8 MPa; 变形变质温度由角闪岩相-低绿片岩相, 总体变形特征构成一套完整的地壳运动、动力系统. 该系统标志着反变质杂岩的形成和地壳演化在垂直→挤压→拉张过程中进行, 并反映出由深至浅、由韧性到脆性的连续转换. 多种动力体制间的转换不仅形成各种构造岩, 而且也使造岩矿物和成矿元素得以沟通、交换或富集. 这些方面成果有助于该区构造事件的筛分和大陆动力学演化等深入性的研究.     

大别山超高压变质带地壳结构及其构造意义

根据大别山深地震测深剖面的资料,取得了大别山地区的地壳结构模型．二维地壳结构显示了碰撞造山带的特征和超高压变质带的深部地球物理证据．地壳上部的三维速度结构表明：在2 km深度上速度分布与地表的地质构造明显相关,在5～10 km深度上超高压变质带显示相对高速．布格重力异常的观测资料显示大别山地区有较大范围的负异常．在由上部地壳引起的布格重力异常中,超高压变质带则为正异常区．由于在地震剖面的二维地壳模型中,造山带的山根仅有4～5 km厚,且上地幔顶部的速度横向变化不明显,因此可以认为,观测与计算的布格重力异常不一致的原因主要来自地壳,至少在中上地壳内应产生负布格重力异常．超高压变质带中地壳内的物质密度应比周围地区低．这一较低密度的物质与扬子地壳向北俯冲到100 km以下的深度,然后返回地壳的碰撞过程有关．     

华南东部地区地壳波速结构的构造地质意义

本文利用地震测深资料得到的地壳波速结构，结合岩石学研究成果，建立该地区地壳结构的岩石（学）地球物理模型，并由此讨论该地区深部地壳结构的构造地质意义。指出，华南东部地区主要具由扬子古陆块与华夏古陆块相互作用引起的叠壳式陆内层块构造活动特征，且伴有异地块（？）增生华夏古陆边缘。     

大别杂岩减压变质过程与造山带深部区域性快速构造折返

大别杂岩的变质岩岩石可分出麻粒岩相带和角闪岩相带.麻粒岩相中石榴石内带的生长成分环带保存完好,角闪岩相石榴石内带无成分变化,但近外带为生长环带,反映两个变质相带早期具有不同的变质历史.但是,两个变质相带普遍发育反映减压的反应结构和成分演化趋势.矿物温度计压力计估算麻粒岩相带减压△P≈-0.70GPa;角闪岩相带减压△P≈-0.85GPa.变质P-T轨迹具碰撞和俯冲变质的双重特点,表明大别杂岩经受了快速下沉和快速构造折返.区内高压超高压榴辉岩折返可能与之同期.     

华南前寒武系基底变质杂岩高温高压下的波速特征及地壳结构

目前,华南地区通过数条地学大断面在内的地球物理探测工作,已经获得了大量深部地壳结构的信息,然而对其基底岩石的物理性质研究程度还不够.为此,我们选择华南地区扬子克拉通和华夏陆块具代表性的不同深度地壳岩石,对其进行高温高压弹性波速特征研究.结果表明两大构造单元基底的岩石波速差异较大,从而认为两者物质组成迥异,地壳结构完全不同.进而初步建立了扬子克拉通与华夏陆块各自的地壳结构模型,认为扬子克拉通具有多层结构的结晶基底,华夏陆块具三层结构但没有结晶基底,这一模型重新构建了华南的地壳结构,对华南深部地质研究和构造格局演化研究具有重要意义.     

松原市区域基底构造特征及演化分析

松辽盆地是大型中－新生代陆相沉积盆地，具民上坳双重结构，基底形态继承了海西期近ＥＷ向构造面貌，基底断裂控制了盆地ＮＥ向展布，总体上形成了北东向分带、南北向分区的柳和局。     

冀北赤城红旗营子杂岩中退变榴辉岩的韧性变形及构造意义

地球深部岩石流变学研究是地球科学的热点和难点,对高温-高压岩石俯冲-折返带韧性变形的观测尚不充分,特别是榴辉岩的变形方式、机制及构造意义尚不明确.本文选取河北赤城红旗营子杂岩强变形退变质榴辉岩为研究对象,基于传统观测与扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)及电子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction,EBSD)定量观测,对其显微构造及组构特征进行分析.研究发现:折返过程中退变质新生石榴子石发生明显塑性变形,但没有明显的晶格优选(Lattice Preferred Orientation,LPO),其成因是位错蠕变时多滑移系的同时启动;斜长石表现出特殊的组构特征,(001)面在Z方向上存在极密,该特征可能与此前没有报道过的[100](001)滑移系启动有关;此外,石榴子石退变质形成的斜长石的取向差角分布图呈"双峰式",即在低取向差角(小于40°)和高取向差角(大于140°)均存在峰值,且从残斑周边向外,最大峰值由低取向差角变为高取向差角,高角度晶界增多,其变形过程受母晶晶体方位和颗粒边界滑动控制.角闪石发生位错蠕变和溶解-沉淀作用,在角闪石条带和退变质石榴子石眼球中表现出一致的LPO,解释为[001](010)滑移系启动所致,取向差角分布图存在低取向差角峰值.分析表明,该退变质榴辉岩的韧性变形主要发生在折返过程,伴随退变质作用进行.     

巴颜喀拉块体东部活动块体的划分、形变特征及构造意义

基于活动块体的基本概念,综合对研究区内活动断裂带空间展布、地震活动性等资料的分析将巴颜喀拉块体东部及邻区划分为巴颜喀拉块体（I）、华南块体（Ⅱ）、川滇块体（Ⅲ）和西秦岭块体（IV）等4个一级块体.利用GPS形变场、地球物理场等资料结合F检验法,将巴颜喀拉块体划分为阿坝（I1）、马尔康（I2）和龙门山（I3）3个次级块体,将西秦岭块体划分为岷县（IV1）和礼县（IV2） 2个次级块体.利用分布在各个块体内部的GPS测站,计算各活动块体及块体边界断裂带的运动变形特征.结果表明：各活动块体的整体运动包括平移和旋转运动;东昆仑断裂带、甘孜—玉树断裂带和鲜水河断裂带的滑动速率明显高于龙门山断裂带的滑动速率;巴颜喀拉块体东部走向北西或北西西的边界断裂表现出左旋拉张的特性;走向北东的边界断裂带,除成县—太白断裂带外,均表现出右旋走滑兼挤压的活动特征.巴颜喀拉块体的东向运动存在自西向东的速度衰减,衰减主要被龙日坝断裂带和岷江断裂带分解吸收,其中龙日坝断裂带的水平右旋分解非常明显,约为~4.8±1.6 mm/a,岷江断裂带的水平分解较弱.龙门山断裂带被马尔康、龙门山和岷县等次级块体分成南、中、北三段,龙门山断裂带中段上的主压应变率要明显小于龙门山断裂带南段上的应变率,其北西侧变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小,表明其在震前已经积累了较高的应变能,有利于发生破裂滑动.汶川地震后,地表破裂带和余震分布揭示的断裂带运动性质自南西向北东由以逆冲运动为主,逐渐转为逆冲兼走滑的特征可能与龙门山断裂带中段所受主压应力方向自南西向北东的变化有关.马尔康、龙门山和岷县3个次级块体与华南块体之间较低的相对运动速度以及龙门山断裂带低应变率、强闭锁的特征都决定了汶川地震前龙门山断裂带低滑动速率的运动特征.     

川西鲜水河断裂带拉丁期放射虫、硅质岩及构造演化意义

鲜水河断裂带如年各组硅质岩中发现放射虫动物群, 包括Muelleritortis, Baumgartneria Oertlispongus, Paroertlispongus和Pseudoertlispongus等, 地质时代为中三叠世拉丁期. 硅质岩SiO₂的含量变化范围在71.16%~90.06%之间, Si/Al比值为49~71, 表明它们含有较高比例的陆源泥质沉积物; Al₂O₃/(Al₂O₃ + Fe₂O₃)比值为0.63~0.81, V < 23 μg/g, V/Y < 2.8, Ti/V > 26, 具有大陆边缘型硅质岩的特征; 大部分样品的稀土元素的Ce/Ce^*比值为1.02~1.47, La_N/Ce_N比值为0.75~1.07, 为大陆边缘型硅质岩, 仅1件样品的稀土元素具有大洋盆地硅质岩的特征. 浊积岩、放射虫硅质岩和玄武岩组合及硅质岩地球化学特征研究表明, 鲜水河断裂带在中三叠世拉丁期处于强烈裂陷阶段.     

造山带中古洋壳核杂岩的识别与地质意义

洋壳核杂岩是由低角度正断层的大规模拆离作用而形成的大型洋底穹窿状凸起构造.其大规模拆离作用产生的韧性构造现象,最终会随着洋盆的闭合保存在造山带的蛇绿岩中.本文以将今论古的思路,系统总结现今洋壳核杂岩的岩石-构造特征.现今洋壳核杂岩包括了上盘火山熔岩与深海沉积、拆离断层带和下盘地幔橄榄岩与辉长岩侵入体等三部分.造山带中古洋壳核杂岩在全球造山带不同程度被揭示出来,我们较为系统地总结了(西阿尔卑斯Chenaillet蛇绿岩、阿尔巴尼亚Mirdita、伊朗扎格罗斯造山带Kermanshah、西藏普兰和加拿大阿帕拉契亚的Thetford-Mine)蛇绿岩中可能的古洋壳核杂岩及其特征.通过系统的对比,我们认为古洋壳核杂岩较为普遍,其有如下鉴别特征:超基性岩-基性岩单元规模较大、直接出露洋底导致发育一定规模的蛇绿质角砾岩;基性熔岩少或缺失,一般相对是晚期产物;深海沉积物(硅泥质岩、灰岩)或枕状熔岩直接覆盖在超基性岩之上;发育强韧性剪切变形拆离断层带,局部可发育高角度正断层;蛇绿岩中发育辉长岩、斜长花岗岩等侵入脉体.总之,造山带中的蛇绿岩有相当一部分是古洋壳核杂岩,是洋底拆离断层作用形成的.蛇绿岩中的韧性变形带不一定都是就位在造山带时的变质底板成因,极有可能是初始形成洋中脊时的拆离断层成因.然而,蛇绿岩中发育的韧性变形,以前普遍被认为是蛇绿岩在仰冲就位过程中形成的.两种不同成因的韧性变形代表截然不同的地质意义,前者形成于拆离断层的伸展环境、伴随一系列伸展构造,代表新生洋盆的形成;而后者则形成于逆冲就位的挤压背景,表示蛇绿岩的就位、洋盆的消亡.造山带中含蛇绿岩质的角砾岩不一定是造山阶段隆升剥蚀的产物,也可能是初始形成洋中脊时的产物.     

藏北东巧地区地幔岩流变学特征及构造演化

本文首次从岩石组合、橄榄石与辉石组构、宏观流变、微观流变及波速和各向异性特征等方面详细阐述了东巧地区地幔岩塑性流变学特征,从微观与宏观角度进一步探讨了班公错一怒江结合带东巧地幔岩形成的地质环境及构造演化过程,认为东巧地幔岩具有超高压成因特点,形成于小洋盆环境,在印度板块向欧亚板块推移过程中就位,最终在喜马拉雅整体隆升阶段完成了近地表的构造调整。     

山西断陷带地区高分辨率地壳速度结构及其构造演化意义

山西断陷带是中国大陆内部一条著名的板内强震带,位于华北克拉通中部造山带.华北克拉通中部造山带是华北克拉通东部块体和西部鄂尔多斯块体的缝合带,中部造山带形成后遭受了后期构造活动的改造,内部岩石圈结构复杂.获得山西断陷带地区的精细地壳结构对于认识山西地区的构造演化、发震机制有重要意义,并且能够为研究华北克拉通的形成演化提供...     

北京西山官地杂岩中角闪石变形显微构造及变形机制研究

以北京西山地区官地杂岩斜长角闪质糜棱岩中变形角闪石为研究对象,通过显微构造电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)和电子探针(EPMA)等方法手段,对角闪石的变形进行了系统分析.显微镜观察获得斜长角闪质糜棱岩中角闪石变形为σ型和δ型残斑,长柱状新晶构成残斑拖尾;利用EBSD技术分别对角闪石残斑系的核部和幔部进行晶格优选方位统计,结果表明新晶角闪石EBSD组构特征与残斑核部角闪石的组构特征类似,推导其主滑移系为(100)001;应用透射电子显微镜观察角闪石残斑系的核部和幔部亚微构造特征,残斑核部以缠结位错为主,新晶内部位错发育较少或无位错,残斑与新晶过渡部位可见由位错围限的膨凸亚晶粒;应用角闪石地质压力计和角闪石-斜长石地质温度计等进行温度计算与压力估算,残斑系列温度范围为675.29～702.91℃、压力范围为0.29～0.41 GPa,拖尾新晶系列温度范围为614.11～678.97℃、压力变化范围为0.11～0.31 GPa.综合分析北京西山地区官地杂岩中角闪石显微变形特征、组构特征、亚微构造特征和变形温压条件,角闪石变形机制为膨凸动态重结晶.