中国东部埃达克岩及成矿作用

埃达克岩(adakite)最初是指与俯冲洋壳部分熔融有关的一类高铝的中酸性侵入岩或火山岩。主要地球化学特点有:高Sr、低Y和Yb,轻重稀土元素强烈分异,不具有明显的Eu负异常,K2O/Na2O比值低。埃达克岩从发现、命名以来,一直是国际地学界关注的前沿课题之一。埃达克岩研究之所以方兴未艾,一则是其特殊的地球化学性质,二则是其成矿专属性。中国东部是目前国内发现埃达克岩最多的地区,主要为中生代侵入岩和火山岩,分布在长江中下游区、胶东地区及晋京辽区(或京冀区、东北区)。其中,长江中下游是重要的铜金多金属成矿带,胶东是重要的金矿带。目前,对中国东部埃达克岩成因的解释有四种模式:加厚古老下地壳的直接部分熔融、底侵玄武质下地壳部分熔融、拆沉下地壳部分熔融以及洋中脊俯冲。埃达克岩与铜金成矿的机制目前的研究还不是很透彻。一般认为埃达克质岩浆富流体、高氧逸度和基性源岩,这些特点均有利于Cu、Au等深源金属元素的萃取与富集成矿。     

中国埃达克岩或埃达克质岩及相关金属成矿作用

本文概述了近年(2003~2006)来中国埃达克岩或埃达克质岩及相关金属成矿作用研究的一些主要进展,主要包括岩石的分布、分类、构造背景、成因,以及一些相关的岩石组合、成矿、实验岩石学和动力学意义等。     

中国东部燕山期岩浆活动的几个问题

中国东部中酸性燕山期岩浆活动非常发育。文中讨论了中国东部燕山期岩浆岩的分区、岩浆系列、埃达克质岩（adakite-like）、花岗岩源区、花岗岩形成环境、I型和S型花岗岩的含义等问题。认为目前使用的花岗岩判别图不能用来讨论花岗岩形成的构造环境，按照花岗岩源区深度，至少可以分出来自地幔下地壳和中上地壳的3个深度层次的花岗岩类，强调源区深度对花岗岩性质的制约。认为中国东部燕山期大规模岩浆活动可能与地壳拉张环境下大规模拆沉作用导致的软流圈地幔上涌及其引发的玄武岩底侵作用有关，而与古太平洋板块的俯冲作用无关，中国东部不属于环太平洋构造－岩浆带。但拆沉作用发生的时间、原因和机制仍然不清楚。     

中国东部富钾埃达克岩成因的实验约束

Adakite在地球化学上具明显特征的火山岩和深成花岗岩类岩石，见于洋内岛孤环境和大陆孤，如安底斯孤。在洋内岛孤，由热的消减的大洋岩石圈熔融形成（叫做“板片熔融”），而在大陆孤，熔融曾发生在构造或岩浆加厚的下地壳底（叫做“下地壳熔融”）。在这两种产状环境中，adakite的鲜明地球化学特征被认为是起因子，一种不同程度含水的变质基性原岩在足够深度上的部分熔融，这里的足够深度是指可使石榴子石在残余结晶组合（即石榴角闪石和/或榴辉石的残余）中保持稳定的深度。“原始”或“母”adakite熔体一旦形成，便可能在其向上运移和侵位上地壳期间受到同化作用（或是地幔，或是大陆物质）和结晶分异作用的改造。中国东部晚中生代（早中白垩世，160-110Ma）的adakite,与见于同一地区和其它地方的钠质adakite相比，通常富含钾(K2O)和其它大离子亲石元素（如Ba,Th,U），有较低的Na2O/K2O比值（-1.0-1.1）,类似于玄武岩在石榴角闪岩-榴辉岩相含水熔融实验中所产生adakite熔体，要么是由洋壳板片熔融所形成，要么是由不同成分的玄武质下地壳原岩部分熔融所形成。尽管有些成分差异，它们的总体化学特征仍然可将中国东部的富钾花岗岩类岩石定均adakite。我们把这些富钾的adakite的独特化学行特征，归因于成分来源的特殊性，或adakite母岩浆遭受了同化混染和结晶分异(AFC)作用的改造。虽然中国东部与消减带环境明显不同这一点表明，那里的adakite可由板块底部侵位的（岩浆加厚的）镁铁质下地壳部分熔融所形成，但燕山运动期间中国东部存在“平坦”俯冲的地球动力学环境是可能被排除的。     

中国东部燕山期埃达克岩的特征及其构造—成矿意义

埃达克岩是一套中酸性的火成岩,以亏损HREE和无负铕异常为特征,表明其形成深度很大,源区有石榴石残留。中国东部燕山期有许多中酸性岩浆岩类似埃达克岩的地球化学特征,但其形成环境却与消减作用无关。因此,本文将埃达克岩分为O型和C型两类：O型埃达克岩富Na,其成因与板块的消减作用有关;C型埃达克岩富K（大部分仍然是钠质的,少数为钾质的）,可能是玄武岩底侵到加厚的陆壳（＞50km）底部导致的下地壳麻粒岩部分熔融的产物。C型运行达克岩对解释中国东部燕山期许多地质现象是有启发的。由于C型埃达克岩保存了下地壳的许多印记,因此,还可以利用C型埃达克岩来反演下地壳的组成,探讨与下地壳及壳－幔过程有关的成矿作用问题。     

论燕山运动的深部地球动力学本质

对中国东部新生代玄武岩及其包体的矿物学、岩 石学和地球化学研究的总结发现,中国东部在燕山期主要表现为岩石圈的减薄,并在其东部 出现软流圈地幔与地壳直接接触的独特地质现象。早先应该存在的古老岩石圈地幔大多由于 拆沉作用而不复存在,现今岩石圈 地幔主体是在燕山晚期及其以后形成的。因此,中国东部燕山运动的本质就是岩石圈的减薄 乃至岩石圈地幔的消失。研究认为,这种岩石圈减薄的触发因素可能与当时东侧大洋板块的 俯冲有关。软流圈地幔与地壳直接接触的动力学效应是产生强烈的岩浆板底垫托作用及相伴 随的深部地壳的高温变质作用和部分熔融作用,形成巨量岩浆的侵位与喷发,并造成新生地 壳的显著增生和原有地壳的重新调整。同时,这种地球动力学过程将携带大量地幔物质（包 括成矿物质）进入地壳,并形成地壳尺度的大规模流体循环,从而产生大面积、突发性的巨 量成矿作用。     

晚中生代的中国东部高原：证据、问题和启示

中生代中国东部是否存在一个高原是一个有争议的问题,本文主要从岩石学角度对高原的问题作了一些探讨。文中根据埃达克岩和喜马拉雅型花岗岩的时空分布厘定了高原的界线,指出存在一个高原而非山脉。高原存留时间大致从175～113 Ma（中侏罗世－早白垩世）,主要发育在165～125 Ma。高原的崛起是从北向南扩展的,并将高原的演化分为萌生期、初期、成熟期、萎缩期、垮塌期、残留期和余脉等7个阶段,探讨了不同阶段高原界线的变迁。文中还讨论了与中国东部高原有关的下地壳拆沉、燕山运动的本质、中生代构造大转折的含义以及与古太平洋板块的关系等学术界关注的重大问题,并指出了高原研究中目前存在的问题、争论的焦点和今后研究的方向。文中建议开展高原古地理学、古环境学、古生态学、古生物学和古气候学等方面的研究,把中国东部高原的研究和青藏高原的研究结合起来,开展对大陆构造理论的创新性研究,企望在新的领域创出新的成果。     

华北燕山带:构造、埃达克质岩浆活动与地壳演化(英文)

埃达克质火成岩在中国东部,包括燕山带是很常见的,一般认为它们是下地壳不均匀的镁铁质岩石及/或富集的上地幔岩石在高压(≥1.5 GPa)下部分熔融的结果。在燕山带内埃达克岩浆的形成有一个很长的时间(约190～80 Ma),然而岩浆活动的峰期却与约170～130 Ma间有基底岩石卷入的陆壳收缩期相一致。尽管埃达克质岩浆活动的历史很长,但那种把岩浆活动与岩石圈的拆沉效应相联系的模式似乎是不适当的。在该带内,埃达克质与非埃达克质岩浆活动有一部分是同时的,而且在地理分布上也是相间的,这说明了在下地壳和上地幔岩石的部分熔融中成分是相当不均匀的。侏罗纪及白垩纪熔融作用的热源应当是与古太平洋板块俯冲相关的中生代板底垫托的玄武岩浆。除了局部例外,在燕山带,埃达克质岩浆活动的终结和碱性岩浆活动的开始约在130～120 Ma,在此时期收缩作用使东亚大达200万km~2以上的地区发生了NW—SE向的区域性伸展作用。强烈的地壳伸展仅局限于华北克拉通北缘分布的少数几个变质核杂岩中。陆壳的伸展减薄合理地解释了130～120 Ma间发生高压埃达克质熔融条件的终结,尽管还有局部年轻的埃达克火山活动(约120～80Ma)可以在伸展规模有限而厚的地壳依然存在的地区继续出现。燕山区早白垩世的碱性侵入体中的锆石不存在前寒武纪?     

埃达克岩与埃达克质岩在中国的研究进展

综述了从2000年至现今中国科学家研究板片熔融形成的埃达克岩与非板片熔融产生的埃达克质岩所取得的代表性研究进展和重要贡献。作者提出埃达克质岩的4种成因类型:(1)下地壳部分熔融的埃达克质岩;(2)拆沉下地壳部分熔融形成的埃达克质岩;(3)基性岩浆高压分异的埃达克质岩;(4)混合成因的埃达克质岩。并总结出拆沉下地壳部分熔融、岩石圈拆沉、岩浆混合机制形成埃达克质岩是中国科学家提出的新成因模型,最后讨论了埃达克质岩与非俯冲环境的斑岩Cu-MoAu矿床的成因联系。     

埃达克岩：关于其成因的一些不同观点

埃达克岩的概念是十多年前提出来的,指由俯冲的年轻洋壳熔融形成的火成岩。自从最初在现代岛弧近十几个地方报道埃达克岩以来,新近又在几个地方发现有埃达克岩（如日本西南部,外墨西哥火山岩带,等等）。但是,过去十 多年的研究也表明,埃达克岩可以由俯冲期间的其它过程产生（例如,沿俯冲板片的撕裂边,留在上地幔中的板片残余等）。另外,埃达克岩似乎与一些岩石呈共生组合,这些岩石包括高镁安山岩、富Nb的弦玄武岩（NEAB）,还可能有玻安岩（几个研究者已在玻安岩中发现有埃达克岩的组分）。高镇安山岩不是来自埃达克与地幔的相互作用（Adak-type),就是来自此相互作用期间地幔的熔融（Piip-type);富Nb的弦玄武岩,据认为是来自一种被埃达我岩广泛交代的地幔的部分熔融。作为一个新的岩套,埃达克岩交代火山岩系列已被建议用来解释各种岩石组合。此外,大量的富Pb弧玄武岩也已被发现包含有超镁铁质的地幔包体,而这些包体有高亏损地幔与埃达克反应的明显证据。关于主要与下地壳熔而不是冲板片有关的埃达克岩的起源已提出几种假说,一个模型认为,下地壳熔融出现在玄武质岩浆底侵下地壳时。但是,有许多理由似乎可以排除这种模式。另一种模型认为,在大陆地壳很厚的区域,下地壳可能变成榴辉岩,从而拆离并下沉到地幔中（拆沉）。这个拆沉过程将导致下地壳下中拆沉的下地壳的上部与相对热的地幔接触,进而可引起下地壳熔融和埃达克岩的形成。这使我们认为,在中国东部发现的与俯冲作用无关的白垩纪埃达克可能是下地壳熔融与拆沉作用的产物。我们 还要强调,如果下地壳熔融与拆沉作用真能形成埃达克岩,那么埃达克岩这一术语不应该仅仅局限于与板片熔融有关的过程,而应包括那些与下地壳熔融有关的过程。太古宙的大陆地壳主要由奥长花岗岩、英云闪长岩和英安岩（TTD）组成。这种大陆地壳是来自板片熔融还是下地壳熔融仍是有争议的。然而,我们认为,太古宙期间地幔的较高温度会导致较多的洋中脊的形成,从而产生比今天“更多”的年轻洋壳的俯冲。据此,我们认为,太古宙TTD大陆地宙主要由板片熔融形成。我们也注意到,太古宙是广泛金矿化的时期。有些研究者还发现,金和铜的矿化与埃达克质交代火山岩系列有关。因此,该火山岩系列可能会寻找金属矿床的一个重要标志。     

中国东部燕山期火山-岩浆大爆发

中国东部燕山期存在惊天动地的火山＿岩浆大爆发, 形成了７ 条火山岩带, ８ 种岩石系列和组合, 构成了四大火成岩省。在近２０ ×１０６ ａ 内有数百万立方千米的高温岩浆喷出地表, 喷发速率约为０－０３ ｋｍ３／ａ, 对全球气候环境变化和生物灭绝产生巨大影响。火山＿岩浆大爆发与成矿作用大集中是壳幔物质和能量大循环的必然结果。深部地幔柱对岩石圈的突变机制极大地控制了燕山期地质生态的大变革     

南海晚第四纪陆源沉积:粒度组成、动力控制及反映的东亚季风演化

对南海北部MD05-2904孔、西部MD05-2901孔、南部MD05-2897孔的有孔虫氧同位素进行测定,建立了高分辨率的年代地层。对3个孔的陆源碎屑组分的粒度分布进行了测定和主成分因子分析,结果发现,南海北部陆坡（南部陆坡）的陆源碎屑沉积特征主要受单一的因子Fn（Fs）控制,它可以控制62%（59%）的粒度变化特征。与Fn密切相关的粒度组分为1.52～2.92μm和11.8～27.4μm,与Fs相关的粒度组分为<2.42μm和6.76～14.30μm。南海西部陆坡获得两个主控因子Fw1和Fw2,分别控制46%和32%的粒度变化特征,与Fw1相关的粒度组分为1.26～2.66μm和10.8～14.3μm,与Fw2相关的粒度组分为4.24～7.42μm和30.1～43.7μm。对敏感粒级的变化序列进行分析发现,北部的Fn与海平面升降作用紧密相关,呈现冰期/间冰期旋回尺度的周期性。而南部的Fs呈现高频的岁差周期波动,可能与夏季风演化引起的源区风化、河流搬运等的变化有关。南海西部的陆源沉积物主要来自南海的西南和北部两个地区,分别由东亚夏季风和冬季风驱动的洋流搬运,Fw1和Fw2恰恰代表了这两种动力控制。因此,Fw1和Fw2控制的粒度组成变化间接指示了东亚夏季风和冬季风的演化。研究认为,晚第四纪以来东亚夏季风受控于低纬区的夏季日射量的变化,呈现典型的岁差周期性,而冬季风主要受高纬冰盖变化驱动,呈冰期/间冰期旋回尺度的波动,这反映了东亚季风演化的双重驱动机制。     

东海西部晚更新世晚期以来地层特征的初步研究

本文对长江三角洲沉积区、浙东近岸沉积区及陆架改造沉积区的钻孔剖面的地层进行了初步研究。根据钻孔柱状岩心的粒度、矿物、化学及生物组分的特征,本区晚更新世晚期以来的地层可划分为上更新统与全新统。     

中国东部中生代产铀火山岩的基本特征

产铀火山岩与非产铀火山岩存在岩石、岩石化学成分、微量元素及稀土元素的特征性差异;中国东部产铀火山洼地均形成于幔隆翼部重力高梯度带基底隆起构造环境,而火山洼地中铀的晚期主成矿作用,则以白垩纪拉张环境下贯入的中基性岩脉为先导,随后与之同步进行。     

青藏高原北缘山脉隆升时限的同位素证据

青藏高原北缘江尕勒萨依地区新生代地层中自生矿物的O和C同位素测试结果显示，δ^18O和δ^13C在浙新世早期和中新世早期都出现急剧的变化。沉积学特征也表明中新世早期新生代沉积物质粒度快速变大，而上新世至早第四纪沉积速率急剧加大。由此推断，青藏高原北缘山脉最早期的隆升开始于浙新世的早期；并在中新世早期出现过山脉的快速隆升；而上新世至第四纪早期山脉的隆升最为强烈。     

华北寒武系层序地层格架及碳酸盐台地演化

华北寒武系包括两大套岩系，即辛集组至徐庄组以碎屑岩与碳酸盐岩交互沉积为特征的岩系，代表碳酸盐台地的发展阶段；张夏组至上寒武统的碳酸盐岩系，代表台地的成熟阶段，其中张夏组代表平顶型台地发育阶段，晚寒武世地层形成缓坡型台地的发育阶段。在岩性、岩相、相序研究的基础上，在寒武纪地层中识别出８个三级层序，它们在碳酸盐台地不同的发育阶段，具有不同的相序特征，以及由不同的相序组构代表的、不同的地层堆积作用特点。     

末次间冰期以来兴凯湖黑碳的沉积记录及其环境意义

在我国东北地区,黑碳记录较少,尤其是长时间尺度记录,区域火灾如何响应于气候变化还存在争议。本研究通过对兴凯湖XK08-A2钻孔约336 cm岩芯,共136个沉积物样品的黑碳含量进行了分析,并结合石英光释光和加速器质谱¹⁴C测年结果,探讨了末次间冰期以来东北地区火灾历史与古环境的联系。兴凯湖沉积物黑碳含量的平均值在末次间冰期、末次冰期以及全新世分别为0.51±0.10‰、0.68±0.15‰和0.71±0.20‰。兴凯湖沉积物中黑碳含量从下向上呈增加趋势,表明末次间冰期区域火灾的发生频次较低、规模较小,末次冰期火灾的频次升高、规模越来越大,全新世阶段火灾的频次和规模与末次冰期相当。这些变化与轨道尺度东亚夏季风进退以及人类活动密切相关。从末次间冰期到末次冰期,东亚夏季风变化是东北地区火灾发生的主要控制因素。强盛的东亚夏季风带来充沛的降水,促进了低洼地区湿地沼泽的发育,缩短了火风险期,致使发生大规模火灾的概率较低。自然背景下季风降水主导我国东北地区火灾的发生,与黄土高原和西南地区一致,但与欧美地区受温度影响存在显著的空间差异。全新世在人类活动的影响下,虽然东亚夏季风增强...     

青藏高原东缘地区隆升作用特征－低温年代学证据

通过对比研究青藏高原东缘若尔盖－泸定地区低温年代学样品(ZFT样31件、AFT样56件和 A(U­Th)/He 样37件)各参数(隆升年龄和隆升速率)特征表明,该地区中生代以来的抬升冷却过程具由北向南的递进隆升特征,南部丹巴弧形带与北部茂县弧形带产生了显著的隆升剥露“翘掀式”调整,北部弧形带隆升剥露较早、速率先快后慢,南部弧形带隆升剥露较晚、速率先慢后快; 且在早中新世研究区处于平静期,抬升剥露作用显著减缓。年龄及抬升冷却速率等值线垂向上浅部(70℃等温面)较深部(110℃等温面)弧形展布特征显著; 平面上总体向南具连续弧形变化趋势(年龄变新、隆升速率增大)。抬升冷却(剥露)特征显示出中央造山带和青藏高原的形成对该地区隆升过程的强烈影响,以及弧形构造格架对浅部地表抬升剥露的显著控制作用。     

东海陆架平北地区残留沉积物磁性特征及其油气指示意义

利用1994～1995年在东海陆架平北地区获取的370个柱状样，对该区残留沉积物作磁性测试和磁性矿物鉴定，以进行陆架残留沉积物磁性特征与深部油气渗漏关系的研究。磁性测试显示本区存在两种磁性异常，即磁化率异常和饱和等温剩磁异常。根据磁性参数特征和多种矿物的物理学鉴定结果，确定导致本区磁化率异常的矿物为陆源碎屑磁铁矿，导致剩磁异常的矿物为自生或次生铁硫化物胶黄铁矿和磁黄铁矿。证据显示本区剩磁异常是油气渗漏的产物；而磁化率异常则主要指示古滨海砂的分布。由此提出，在本区的油气化探中剩磁参数是有效的化探磁性指标。     

对南海北部陆坡至东海南部“残留特提斯”的几点认识

特提斯构造域是指发育于欧亚大陆南缘的一条全球性纬向展布的构造域,在该构造域内发育有许多蕴含丰富油气资源的沉积盆地,是世界上最主要的含油气区。通过对比分析世界上典型的"特提斯域"所拥有的特有沉积及构造环境及其对油气生成、聚集成藏与保存带来的深刻影响,如赤道封闭型浅海碳酸岩盐礁为主夹页岩的沉积主体及有机质类型为Ⅰ、Ⅱ型及蒸发岩盖层等特征,并通过对实际勘探资料的对比分析,认为南海北部、东海南部中生代缺乏典型"特提斯域"沉积及典型特提斯型大型油气藏成藏条件。