缅甸硬玉岩锆石U-Pb年龄及其对新特提斯洋俯冲带流体活动的制约

硬玉岩大多产于蛇纹石化橄榄岩中,是洋壳俯冲带低温高压条件下流体与超基性岩相互作用的产物。缅甸硬玉岩产于新特提斯洋俯冲带中,是世界上最大和最重要的硬玉矿床。本文对一块缅甸紫色硬玉岩中的锆石进行了内部结构、微量元素和U-Pb定年研究。所研究的锆石晶形不规则,普遍遭受了不同程度的重结晶改造。锆石U-Pb年龄与Ti含量具有明显的正相关性,反映了受重结晶改造越强,Ti含量越低。受重结晶改造较弱的锆石区域具有弱的岩浆分带特征,较高的Th/U比值(0.11~0.29)和REE含量(ΣREE=607×10-6~2494×10-6),Ti含量在1.58×10-6~8.60×10-6之间,对应的锆石Ti温度为598~732℃,206Pb/238U年龄加权平均值为158±4Ma(MSWD=3.5,N=6),代表了硬玉岩中岩浆锆石结晶年龄的最小估计值;重结晶改造较强的锆石区域呈现出杂乱的补丁状分带,根据锆石Th/U比值、REE含量和Ti含量分为完全重结晶锆石和不完全重结晶锆石。完全重结晶锆石区域具有相对低的Th/U比值(集中在0.11~0.17),REE含量较低(ΣREE=143×10-6~362×10-6)并具有非常低的Ti含量(0.19×10-6~0.68×10-6),对应的锆石Ti温度为473~543℃,与硬玉岩形成的温度条件相符,给出的206Pb/238U加权平均年龄为79±2Ma(MSWD=0.88,N=5),代表了硬玉岩有关的流体活动的年龄。而不完全重结晶锆石区域的地球化学特征介于两者之间,Th/U比值在0.14~0.43,Ti含量多数在0.25~7.17之间,其年龄范围在91~142Ma之间,不具有明确的地质意义。结合已有的缅甸硬玉岩的年代学数据,我们认为在新特提斯洋俯冲过程中发生了多期次的流体交代作用,在147~79Ma期间形成了不同时代的硬玉岩。     

超高压变质岩的塑性流变学

岩石流变作用是大陆造山作用的基本特征,超高压岩石的形成和折返过程也是大陆深俯冲带内物质的复杂流变过程。要深入理解大陆造山带的造山作用和大陆壳岩石的深俯冲和折返动力学过程,必须对大陆地壳及地幔岩石的流变学进行深入研究。岩石圈流变学的主要研究内容主要包括流变学分层性、变形分解和应变局部化及大陆壳岩石部分熔融作用的流变学效应等。应用岩石圈流变学的基本原理和方法,分析了大别-苏鲁超高压变质带中超高压变质岩的塑性流变特点,探讨了超高压变质岩形成和折返过程的塑性流变学。     

苏北东海地区超高压变质带内的斜卧褶皱

详细的野外观察和制图证实，在苏北东海地区的驼峰、房山及虎山等超高压（UHP）变质带岩石出露地段，都有不同尺度的斜卧褶皱发育。在详细地描述了典型的斜卧褶皱组成、几何形态、位态及其形成的物理环境之后，指出斜卧褶皱及分隔它们的韧性剪切带，在构造上，是组成超高压变质带构造柱的两个基本要素，是在超高压变作用期后伸展体制及角闪岩相条件下形成的。同超高压变质作用的残余构造，只保留于大的榴辉岩和超镁铁质结构透镜体核部。无疑，在超高压变质岩石露头区地表构造研究所得的结果，对在东海地区第四纪沉积物所掩盖区实施的大陆科学钻探工程中揭露的地质现象解释，有重要参考意义。强调指出，大陆科学钻探工程所揭示的地壳构造，可能主要代表角闪岩相及伸展体制下的变形特征。     

内华达山脉西部变质带的变质变形史及与秦岭造山带的对比

美国内华达山脉(Sierra Nevada)西部变质带是古生代以来的活动大陆边缘和显生宙大陆增生的典范,通过对其变质变形史的研究及其与秦岭造山带的对比,认为其对中国造山带的研究,尤其是对大陆增生、增厚及演化历史等方面的研究有着重要的借鉴意义。     

对糜棱岩的一些新认识

糜棱岩一词,是由C.Lapworth于1885年描述苏格兰高地莫因断层中的岩石时首先提出的.他认为,糜棱岩是一种细粒的,具强烈页理化的岩石,是在脆性破碎及研磨作用下形成的,不伴有组分的重结晶作用.后来,J.Christie(1960)虽指出莫因断层中的糜棱岩具普遍的重结晶现象,但却认为后构造重结晶作用所形成.这种将糜棱岩归于脆性变形产物的观点至七十年代初仍很流行.     

大别—苏鲁区UHP变质岩构造学及流变学演化

在大别—苏鲁区的30个关键位置,对UHP/HP变质岩进行详细构造解析、大比例尺(1∶10000)制图并在区域尺度上进行观察和对比,以便揭示它们的构造几何学、变形条件和流变学演化。初步的研究结果指出,广泛出露的UHP/HP榴辉岩相岩石形成一个巨大的UHP/HP变质带,提供了一个观察中朝与扬子克拉通之间三叠纪大陆深俯冲-碰撞带过程的窗口。观察的显微构造及组构指出,UHP/HP变质带内岩石变形机制,无论是在榴辉岩相阶段还是在榴辉岩相后阶段,都是以塑性流变为主,其力学行为和组构特征都受组成矿物的强度、强度差等流变学特征,以及变形物理环境如压力、温度、应变速率、差异应力和流体含量等的制约。在俯冲/碰撞带内的变形分解作用于岩石圈不同层次及不同的构造阶段都曾发生,而且,在不同尺度上,应变局部化形成具高应变的剪切带网络,且一般显示典型的布丁-基质或碎斑-基质构造及流变学型式。根据构造、岩石、变质作用及地质年代学资料,借助于岩石圈流变学基本原理,提出一个大别—苏鲁区UHP/HP变质岩石流变学演化的工作模式,它涉及早期扬子与中朝克拉通间三叠纪(~250~230Ma)大陆深俯冲/碰撞、UHP/HP变质岩形成,相继深埋岩石的多期折返。特别强调UHP/HP岩石向地壳表层的折返,主要是构造过程,地面侵蚀作用是次要的。     

桐柏-大别-苏鲁UHP和HP变质带的结构及流变学演化

在岩石圈流变学基本原理指导下，运用现代构造解析学方法，在不同尺度上差别和分析了桐柏－大别－苏鲁UHP和HP变质带内深俯冲，同碰撞构造及UHP和HP岩石折返过程中的变形特征，重点讨论同碰撞形成的高角度网结状榴辉岩切带阵列，高角闪岩相剪切及有关变形组合以及碰撞期后伸展韧性薄化变形样式，强调指出不同地壳层次和物理条件下变形分解作用的重要性，而且，在UHP和HP变质带内最有效的应变体制是剪切作用，并在三维空间上形成不同格式的剪切带网状系统，以构造学记录为主线，结合已有可利用的岩石学，变质作用pT轨迹和同位素年代学资料，提出一个UHP和HP变质带尺度上的流变学演化模式，其中，UHP和HP变质岩石由地幔深度折返到地壳表层，经历了楔状挤出，碰撞期后地壳韧性薄化及晚造山伸展塌陷，揭顶作用等多个阶段的动力学过程。     

大别超高压变质地体四道河地区岩石学研究

对四道河地区超高压变质岩剖面的研究分析显示,该剖面有3种岩石类型:榴辉岩类、片麻岩和面理化含榴花岗岩。榴辉岩具不同程度的退变质现象,呈透镜体状产出于斜长角闪岩、片麻岩和面理化含榴花岗岩中,原生矿物组合为石榴石、绿辉石、柯石英和金红石。榴辉岩退变为斜长角闪岩近于等化学系列;片麻岩在主量成分上与榴辉岩及其退变产物(斜长角闪岩)存在突变关系,但微量元素与榴辉岩有一定的相似性;面理化含榴花岗岩主量元素和微量元素地球化学特点为:富SiO2 、K2 O Na2 O和高价阳离子Ga、Y以及REE ,K2 O/Na2 O值低,贫Al、Ca、Mg、Ti、P ,结合构造环境、同位素及年代学资料分析,其应属于后碰撞造山A型花岗岩。基于以上认识推断:大陆板片俯冲至上地幔经历了超高压变质作用,表壳岩变质形成榴辉岩;当超高压变质岩石折返至中下地壳时发生了强烈的减压退变质作用形成斜长角闪岩,随后,与片麻岩及面理化含榴花岗岩一道从中下地壳向地表进一步折返,并一同经历了后期的变质变形作用。     

超越板块构造学--大陆流变学和造山作用的主要研究课题

2002年9月,由美国国家科学基金会地学部大地构造分部赞助,在美国科罗拉多州丹佛市召开了一次构造学研讨会。2003年4月美国在网上以“构造地质学与大地构造学的新航程”(new departures in structural geology and tectonics)为题,发布了会议讨论的核心内容和理念。2003年10月在西北大学召开的“21世纪新构造地质学发展战略学术研讨会”上,国家自然科学基金委员会有关专家详细介绍     

闽西北加里东期混合岩及花岗岩的成因:同变形地壳深熔作用

本文选取闽西北前寒武纪变质基底中的混合岩和花岗岩为研究对象,以探讨两者之间的成因联系.详细的岩石学和主量、微量元素地球化学以及锆石U-Pb年代学研究表明,闽西北混合岩是同变形地壳深熔作用的产物,基底变质岩中的黑云母在较低温(约800℃)、H2O不饱和的条件下发生脱水熔融反应产生熔体,构造变形作用在熔体的分离和迁移过程中起到了重要作用.闽西北基底变质岩可能为形成混合岩和花岗岩的源岩,其深熔产生的初始熔体发生结晶分异作用,堆晶产物形成了混合岩的浅色体,而残余熔体继续演化形成花岗岩.混合岩和相关花岗岩形成基本同时,其成岩年龄为437～441Ma.它们均为华南加里东期构造热事件的产物.