俯冲带环境下的火成岩岩石组合及其意义

大洋板块俯冲是板块构造中威尔逊旋回的重要环节。俯冲带环境下具有特殊的火成岩岩石组合,并产出有大量金属矿产。大洋岛弧与陆缘弧的火成岩组合以拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩、安山岩和英安岩组合为主,其中陆缘弧的中酸性组分相对偏多。埃达克岩产出在特殊的俯冲带环境下,例如热的年轻洋壳、低角度缓慢俯冲及特殊的地热等环境。埃达克质岩浆上升侵位过程中与地幔楔发生交代作用,形成富Nb玄武岩。埃达克岩通常伴生有大量的金、铜等矿产资源。     

蛇绿岩研究新进展及其定义和分类的再讨论

蛇绿岩保存于大陆造山带中,在地质历史上产于洋--陆过渡区多种构造背景(活动大陆边缘、被动大陆边缘、弧前、弧后、弧内、弧问、板块三联点、转换断层、大陆裂谷或它们的复合背景等)的洋盆扩张脊.蛇绿岩以超镁铁质岩、镁铁质岩为主,是一套彼此具有成因演化亲缘关系的、古洋壳 大洋地幔岩石的有机组合.我们把蛇绿岩概括为产于洋盆扩张脊的洋壳 大洋地幔岩石组合.蛇绿岩按构造背景有红海萌芽型洋壳和大洋中脊型洋壳两个端元,可三分为近陆的活动大陆边缘型--科迪勒拉型、东地中海型(新特提型)过渡型、西地中海型--大洋中脊古特提斯型.科迪勒拉型和东地中海型均属俯冲带(SSZ)上叠型,更近陆靠俯冲带;环太平洋型和被动大陆边缘型属特提斯型.     

松辽盆地中、新生代构造特征及其演化

松辽盆地发育在大陆内部古生宙－元古宙基底之上，出现在中生代火山岩带的后缘，经历了晚侏罗世地幔上隆、陆壳坳陷，早白垩世大规模岩浆上涌、引张裂陷、晚白垩世盆地挤压、构造反转和新生代较小幅度伸展断陷多阶段的构造演化。研究表明，发生在松辽盆地的从岩石圈伸展减薄到挤压增厚再到拉伸的复杂动力学演化过程是中生代伊泽奈崎大洋岩石圈朝东亚陆缘俯冲－碰撞作用的结果，松辽盆地的形成演化与洋壳运动方向、俯冲角度、俯冲速率的变化、俯冲带位置的迁移、大陆内部对洋壳消减了作用的响应方式等因素密切相关。     

南海成因：岩石圈破裂与俯冲带相互作用新认识

 南海深部计划与国际大洋钻探航次取得了一系列创新进展与重大突破：1）发现南海陆缘岩石圈减薄之初未出现地幔蛇纹岩出露，且岩浆迅速出现；2）新提出南海不是“小大西洋”，而是“板缘张裂”盆地，与经典的大西洋型“板内张裂”陆缘模式不同；3）揭示南海受到俯冲带的强烈控制，提出俯冲诱发地幔上涌并影响南海岩浆活动。     

甘肃肃南大河峡一带肮脏沟组火山岩地质特征

发育在肃南县大河峡—水关河一带的早志留世肮脏沟组火山岩,是北祁连志留纪火山岩的重要组成部分。岩石学、地球化学研究表明,肮脏沟组火山岩为大陆型岩石共生组合和独特的岛弧钙碱性岩石地球化学特征,结合区域构造,笔者认为大河峡一带的火山岩形成于陆弧环境,其形成与先期已俯冲下插尚未完全消减掉的大洋板片后继性俯冲所引发的＂滞后＂型岩浆活动有关。     

东秦岭—大别地区中生代岩石圈拆沉的岩石学证据评述

岩石圈拆沉是碰撞造山带物质成分调整和构造演化的重要方式之一。构造地质研究、地球物理探测和地球化学分析等都已揭示东秦岭-大别造山带曾在中生代发生岩石圈拆沉,但有关中生代变质作用和岩浆活动与岩石圈拆沉的内在联系研究却较为薄弱。通过全面评述该区变质岩研究成果,作者认为：超高压变质岩的形成和剥露经历了240～200Ma的板片冷俯冲冷折返和196～163Ma的岩石圈拆沉热折返;热折返伴随了广泛而强烈的区域变质作用和中酸性岩浆活动,指示板片断离拆沉的发生;超高压变质岩p-T-t轨迹由两部分组成,即反映板片冷俯冲冷折返过程的发夹状曲线和指示板片断离拆沉热折返过程的新月形曲线。通过对花岗岩类同位素年龄统计和前人研究成果的评述,初步确定在200～100Ma之间发育大量花岗岩类,并集中在150～100Ma为主(即侏罗纪—白垩纪之交),高峰时间为130Ma左右;花岗岩类大量发育指示了岩石圈拆沉的存在,且滞后于根据变质岩研究所揭示的拆沉时间。羌塘地体、拉萨地体和西太平洋古陆在侏罗纪与欧亚大陆拼贴碰撞的远距离效应使东秦岭—大别造山带长期处于挤压环境,伸展作用被抑制;白垩纪的碰撞晚期伸展和西太平洋沟弧盆体系的远距离效应使东秦岭—大别地区的外部挤压消失,导致造山带岩石圈迅速强烈拆沉伸展和减压增温熔融,从而形成大规模早白垩世花岗岩类和中酸性火山岩。总之,东秦岭—大别地区岩石圈拆沉所导致的岩浆活动主要发生在J₃—K₁的挤压伸展转变期。     

西北太平洋地震层析剖面及地球动力学启示

具有较高分辨率的日本海沟-长白山-东乌珠穆沁旗的地震层析成像剖面,显示了太平洋板块俯冲板片的形貌特征和长白山、大兴安岭下方的岩石圈结构特征,表明太平洋板块以26°倾角俯冲到660 km之后明显下插,在其西侧伴有一显著低速的热上涌体,不存在俯冲板块继续向西深入的迹象.根据太平洋板块俯冲时间及俯冲作用引起岩浆活动的时间差,可认为中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块俯冲无直接的成因联系.同时还强调地震层析剖面反映的是现存的深部结构,它可以保留某些中生代的岩石圈结构特征,据此可推测华北中生代岩浆的演化与大陆板块内软流圈上涌体的活动有关.     

小陆拼接、多旋回、陆内构造──中国大陆石油地质三根基柱

中国范围内没有洲级古陆，一些小陆块围绕西伯利亚逐步拼合而成大陆。陆块及其间洋壳相继俯冲、碰撞，导致多旋回构造运动和海陆广泛沉积。最能体现中国特色的是后期俯冲碰撞，引发古缝合线重新活跃，板内岩石圈下部俯冲叠接，岩石圈中部拆离、滑脱、叠覆，盖层强烈褶皱和逆掩推覆。山脉上升、盆地下陷。中国东部燕山运动、西部喜马拉雅运动都达到全球陆内构造运动高峰。中国中、西部多期改造盆地和东部燕山期后新生盆地，将成为中国油气勘查的两大目标。     

西藏措勤—赛利普地区新生代火山岩地球化学特征

青藏高原拉萨地块是印度板块与欧亚板块碰撞的重要地区之一,其中广泛发育的碰撞—后碰撞岩浆岩记录了新生代以来印度大陆岩石圈向北俯冲的全过程以及拉萨地块在碰撞-后碰撞之后的岩浆作用类型.基于对措勘—赛利普地区新生代火山岩地球化学及Sr、Nd同位素资料的分析,表明火山岩中以明显富碱和高钾为特征;Sr同位素呈递增而Nd同位素呈递...     

东秦岭—大别山地区中生代岩石圈拆沉的岩石学证据评述

岩石圈拆沉是碰撞造山带物质成分调整和构造演化的重要方式之一。构造地质研究、地球物理探测和地球化学分析等都已揭示东秦岭－大别山带曾在中生代发生岩石圈拆沉，但有关中生代变质作用岩浆活动与岩石圈拆沉的内在联系研究却较为薄弱。通过全面评述该区变质岩研究成果，作者认为：超高压变质岩的形成和剥露经历了240－200Ma的板片冷俯冲冷折返和193－163Ma的岩石圈拆沉热折返；热折返伴随了广泛而强烈的区域变质作用和中酸性岩浆活动，指示板片断离拆沉的发生；超高压变质岩p-T-t轨迹由两部分组成，即反映板片冷俯冲冷折返过程的发夹 状曲线和指示板片断离拆沉热折返过程的新月形曲线。通过对花岗岩类同位素年龄统计和前人研究成果的评述，初步确定在200－100Ma之间发育大量花岗岩类，并集中在150－100Ma为主（即侏罗纪－白垩纪之交），高峰时间为130Ma左右；花岗岩类大量发育指示了岩石圈拆沉的存在，且滞后于根据变质研究所揭示的拆沉时间。 羌塘地体、拉萨地体和西太平洋古陆在侏罗纪与欧亚大陆拼贴碰撞的远距离效应使东秦岭－大别造山带长期处于挤压环境，伸展作用被抑制；白垩纪的碰撞晚期伸展和西太平洋沟弧盆体系的远距离效应使东秦岭－大别地区的外部挤压消失，导致造山带岩石圈迅速强烈拆沉伸展和减压增温熔融，从而形成大规模早白垩世花岗岩类和中酸性火山岩。总之，东秦岭－大别地区岩石圈拆沉所导致的岩浆活动主要发生在J3－K1的挤压伸展转变期。     

西昆仑虫古生代构造演化及其对塔西南盆地的影响

在板块构造理论基础上，通过区内蛇绿岩，与府冲有关的浆岩及相关沉积等综合研究，对西昆仑早古生代构造演化进行了重建；震旦纪－寒武纪西昆仑从里木陆分裂出去，并在它们之间形成“昆仑洋”；寒武纪－奥陶纪“昆仑洋洋壳南俯冲于西仑之下，形成库地俯冲带、库地弧前盆地、昆仑早古生代火山弧及麻扎－黑卡弧后盆地。     

西昆仑早古生代构造演化及其对塔西南盆地的影响

在板块构造理论基础上，通过区内蛇绿岩、与俯冲有关的岩浆岩及相关沉积等综合研究，对西昆仑早古生代构造演化进行了重建：震旦纪－寒武纪西昆仑从塔里木大陆分裂出去，并在它们之间形成“昆仑洋”；寒武纪－奥陶纪“昆仑洋”洋壳向南俯冲于西仑之下，形成库地俯冲带、库地弧前盆地、西昆仑早古生代火山弧及麻扎－黑卡弧后盆地；志留纪－早泥盆世，“昆仑洋”消失，西昆仑早古生代火山弧与塔里木大陆碰撞，并形成塔里木前陆冲断带和泥盆纪前陆盆地磨拉石及塔里木大陆内泥盆纪的“红层相”     

南海和东海板块构造演化的几个问题

本文就南海、东海及台湾板块构造演化的若干问题展开讨论。我们认为南海海盆是在被动大陆边缘的基础上张开的，而不是弧后扩张的产物；台湾不是活动岛弧．而是典型的岛弧‘大陆碰撞带，并将台湾与鲁马拉雅地区的构造作了对比；吕宋至台湾的板块边缘显示出板块俯冲至碰撞的转化．南海东缘板块边界演化的基本趋势是．从俯冲到碰撞．进而形成极性相反的新俯冲带．南海海盆终将成为被地块全面包围的残留盆地；南海的开合表现为威尔逊旋回的复杂形式。认为冲绳海槽尚未出现伴有新洋壳形成的海底扩张作用．冲绳海槽是弧后裂陷．而非弧后扩张的产物。     

北祁连山含镁纤柱石高压泥质岩及其对古大洋俯冲的意义

北祁连山发育有缝合带是一条典型的早古生代大洋型俯冲带。针对该缝合带中首次发现的含镁纤柱石高压泥质片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究。根据平衡矿物组合,利用THERMORCAL(V3.23)计算出镁纤柱石+石榴石+硬绿泥石+多硅白云母组合稳定的温压条件为P=2.2～2.5GPa,T=530～580℃。利用纤柱石和硬绿泥石的稳定范围,确定了北祁连山早古生代大洋冷俯冲的地热梯度的范围为6.5～7.5℃/km。该研究结果对于了解早古生代时期大洋俯冲带的热结构及其高压变质岩石的脱水过程有重要意义。     

板块碰撞前后:俯冲向仰冲之转化

在现代大陆板块与大洋板块的交接部位,总是地形低的、密度大的大洋板块向地形高的、密度小的大陆板块之下俯冲。在大陆板块内部的古俯冲带或古地缝合线处,由板块俯冲作用形成的较年青的地槽褶皱带通常向较古老的褶皱带或古陆块之上逆冲。这种不相协调的地质构造现象,可以用大陆—大陆板块碰撞前后,由板块俯冲向仰冲转化,或者由于板块俯冲带后退,随着新俯冲带的发生和发展,老俯冲带发生仰冲来解释。     

四川黑水-台湾花莲断面岩石圈与软流圈结构

运用现代构造解析理论和方法,对四川黑水-台湾花莲人工地震测深剖面与天然地震面波层析成像进行系统分析基础上,结合地质学、地球化学以及其它地球物理学标志等多学科综合研究显示,高速块体或幔块构造的几何结构样式是控制该区岩石圈构造格局和岩石圈表层构造变形最基本条件之一,首次建立起该断面岩石圈与软流圈结构模型,划分出岩石圈四种几何结构样式:克拉通陆根状结构,造山带楔状结构、碎块状结构和藕节状结构,以及岩石圈四类构造演化类型:克拉通型岩石圈、增厚型岩石圈、减薄型岩石圈和大洋型岩石圈.在系统论述断面及邻区岩石圈结构类型特征基础上,探讨了该断面软流圈结构特征、岩石圈与软流圈相互作用及其大陆动力学基本型式.     

新疆西南天山超高压榴辉岩、蓝片岩地球化学特征及大地构造意义

新疆西南天山高压-超高压(HP-UHP)变质带为一NEE-SWW向延伸的古俯冲增生杂岩体,其4个岩石组合对应于两个不同的构造环境.榴辉岩组合Ec1为变碱性玄武岩,地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)一致;Ec2微量元素成分特征类似富集型大洋中脊玄武岩(EMORB);蓝片岩组合Bs1微量元素则显示NMORB特征,上述组合应形成于海山环境.岩石中普遍发育的碳酸盐矿物以及绿辉石石英岩条纹/团块应源于上叠在玄武岩质海山之上的沉积物.Bs2则显示CAB地球化学特征.海山及其携带的远洋沉积物倾没于俯冲带内,在此过程中侵蚀并裹挟发育于活动大陆边缘的CAB物质或其再沉积产物和海沟沉积物,一起遭受高压至超高压变质作用后折返.各岩石组合空间上的交叠并置显示昭苏高压-超高压变质带是在洋壳俯冲过程中,海山玄武岩、火山弧玄武岩、深海和海沟沉积物经构造混杂交叠形成的俯冲增生杂岩体.     

东天山(E85-90°)加里东沟-弧-盆褶皱系的地质特征及其构造演化

东天山加里东造山带为一沟-弧-盆褶皱系,共内部构造单元自北向南可分为海沟俯冲杂岩带、岛弧带和弧后盆地褶皱带。它主要是在晚前寒武纪和早古生代阶段于塔里木古板块北缘的安第斯型活动大陆边缘逐渐演变成西太平洋型,最后伴随西太平洋型活动大陆边缘之沟-弧-盆体系的闭合而形成的陆缘增生造山带。     

灵山岛早白垩世构造应力解析及区域地质意义

通过对灵山岛野外地质考察及总结前人资料, 并利用节理、岩墙和褶皱等应力感应构造的测量分析, 得出研究区早白垩世可能存在四期构造作用: 莱阳期NW 向伸展形成近海盆地, 莱阳期末期NW 向挤压反转作用, 青山期NW 向伸展裂谷作用和早白垩世末期NW 向挤压反转。灵山岛早白垩世两期伸展作用可能是分别对华北地区增厚地壳或岩石圈重力垮塌和岩石圈拆沉的响应, 而两期挤压反转作用可能是研究区由伊泽奈崎板块NW 向俯冲消减向太平洋板块NW 向俯冲过渡的结果。     

下扬子地区盆地的"四层楼"结构及其动力学机制

下扬子地区震旦纪以来经历了不同的大地构造与地球动力学背景 ,盆地演化相应地经历了震旦纪—中三叠世海盆→晚三叠世—中侏罗世沿江前陆盆地→晚侏罗世—早白垩世火山岩盆地→晚白垩世—早第三纪陆相伸展盆地。下扬子地区震旦纪—中三叠世海盆发育于伸展性被动大陆边缘。沿江前陆盆地形成于扬子与华北板块碰撞活动中的前陆变形带上。火山岩盆地出现于区域性走滑剪切和环太平洋岩浆弧背景下。库拉—太平洋板块高角度、高速正面向东亚大陆下的俯冲 ,造成了岩石圈上拱拉张 ,从而产生了晚白垩世—早第三纪的陆相伸展盆地。随着西太平洋边缘弧后盆地的出现及印度与欧亚板块的碰撞 ,中国东部遭受近东西向挤压 ,从而结束了下扬子地区的盆地演化历史。