太行山中南段早白垩世岩石圈地幔的水含量:对华北克拉通破坏的动力因素的制约

已有的研究表明,华北克拉通东部的岩石圈地幔在克拉通破坏峰期(早白垩世)时是高度富水的,水化造成的岩石圈强度的显著降低为克拉通破坏提供了前提.古生代以来华北克拉通经历的大洋板块南向、北向和西向的俯冲都可能造成其水化.为了查明造成水化的主导过程,本文对太行山中南段符山早白垩世高镁闪长岩中的橄榄岩包体进行了水含量的测定.数据显示,太行山早白垩世岩石圈地幔的含水量(~40 ppm)远低于华北东部同期的岩石圈地幔(1000ppm).这些结果直观地表明,华北东部早白垩世岩石圈地幔的高水含量主要是由西向俯冲的太平洋板块造成的.从这个角度来说,华北克拉通破坏的主要动力因素可能是太平洋板块俯冲.     

异常的地幔氢同位素组成和极端的微尺度不均一性: 女山角闪石的离子探针分析

运用离子微探针技术对采用自安徽女山新生代玄武岩的３块橄榄岩包体中的４个角闪石颗粒进行了详细的氢同位素分析，δＤＳＭＯＷ值表现出较大的变化范围和罕见的正值：－９４‰－＋４６‰，４件样品都表现出明显的微尺度不均一性，同一颗粒内部不到４００μｍ的尺度上δＤ值变化可达８０‰，氢同位素比值和氢含量之间没有相关性，说明氢同位素的变化不是由于后期过程引起的，而是继承自地幔源区，女山角闪石的化学成分均一，这表明氢     

大陆下地壳和岩石圈地幔中的水:基于捕虏体的红外光谱分析

根据对华北克拉通汉诺坝和女山两个捕虏体产地的麻粒岩和橄榄岩的FTIR实验测定,分析讨论了大陆深部岩石圈内水含量和分布上的一些显著特点.结果表明,大陆下地壳和岩石圈内矿物的水含量无论在横向还是垂向分布上都是明显不均一的,造成这些不均一性的机制可能复杂多样.     

大别山道士冲地区辉石岩锆石的氧同位素组成:壳幔相互作用的新信息

利用离子探针技术测定了大别山道士冲地区燕山期（约145Ma）辉石岩中锆石的氧同位素组成,结果表明,无论是单个锆石内部还是不同锆石之间,氧同位素比值都是均一的,表现出富集18O的特征:δ18O值为7.66‰±0.46‰（1SD,1σ=0.10,n=22）.高δ18O值特征表明辉石岩的幔源母岩浆经历了与地壳物质的相互作用,结合前人的地球化学研究来看,壳幔相互作用的方式是源区混合而不是地壳混染.壳幔相互作用的发生和辉石岩母岩浆的形成都是在燕山期,时间间隔最多为几百万年.参与壳幔相互作用的地壳端元是基性下地壳,辉石岩母岩浆中可能含有相当大比例（>37％）的基性下地壳组分.     

北大别辉石岩成因: 锆石微区年龄和化学组成

对北大别道士冲辉石岩中锆石进行了微区离子探针U-Pb定年和微区激光等离子体质谱微量稀土元素测定.其年龄变化于159~134Ma之间,平均值(144.5±6.2)Ma是辉石岩侵位年龄的最佳估计.锆石经历了长时间的结晶和缓慢冷却过程.道士冲辉石岩为一造山后岩浆活动产物.锆石稀土配分为HREE富集型,其HREE富集程度介于大别地区片麻岩中岩浆锆石和变质锆石之间,其稀土特征表明形成锆石的源区有明显的壳幔混合作用.     

安徽潜山片麻岩锆石U-Pb年龄

对南大别超高压变质杂岩区潜山片麻岩进行了锆石Ｕ－Ｐｂ年龄测定，根据８组锆石的形态、Ｔｈ，Ｕ特征和它们在不一致线上的分布情况，指出它们应该是一种在内部以岩浆成因组分为主、在边部以变质成因组分为主的变质增生混合锆石．所得交点年龄表明，该片麻岩同样经历了超高压变质作用．锆石的形态和成因无直接对应关系．     

岩石圈中部不连续面的成因及其动力学意义

地球物理和岩石地球化学研究揭示岩石圈地幔在物性和化学组成上极为不均一,保存了地球演化的大量记录.近20年来的地震学探测结果,指示大陆岩石圈中部广泛存在速度不连续面,大多表现为速度明显降低的梯度带,与各向异性和地幔浅部的高导层有较好的一致性,主要分布在60～120 km深度.但是,其成因目前尚未形成共识.在经典板块构造的框架内,基于已有的对岩石圈和岩石圈-软流圈边界的认识,我们追溯了岩石圈中部不连续面的地球物理探测历程及其主要结果,给出了地震学定义的岩石圈中部不连续面的矿物岩石学解释和大地电磁资料提供的电性约束信息.在梳理目前的主要解释模型后,重点介绍了岩石圈中部不连续面是"冻结的"大洋岩石圈-软流圈边界的观点,并进一步拓展为一种工作模型—动态演化的LAB模型,依此讨论了这一解释模型潜在的重要动力学意义.我们认为,对岩石圈中部不连续面开展多学科的综合研究,有可能为突破经典板块构造假说提供新的机会,中亚显生宙增生型岩石圈和华北板块岩石圈是研究这一问题极好的天然实验室.     

大别山黄镇榴辉岩锆石的微区微量元素分析:榴辉岩相变质锆石的微量元素特征

对大别山黄镇朱家冲榴辉岩锆石进行了阴极发光显微结构分析，确定出核部原岩岩浆锆石和边部的变质增生锆石。在此基础上利用激光探针等离子体质谱对不同区域进行了微量元素测定。结果表明原岩锆石和变质增生锆石具有不同的微量元素组成。原岩锆石的微量元素含量高且变化范围大；变质锆石的重稀土元素含量低（132．2－197．6μg/g），重稀土的分异程度小（Yb/Gd)CN=8.6-11.9)，说明变质锆石与富集重稀土的石榴石平衡结晶，边部锆石的Nb,Ta含量为Nb/Ta值分别为0．5－1．4μg/g，0．7－1．5μg/g和0．3－1．3，明显低于核部(Nb和Ta的含量分别为3．8－19．7和2．7－12．1μg/g，Nb/Ta值为1．0－4．6）。这一结果证明边部的变质锆石Nb,Ta特征是与榴辉岩中的峰期变质矿物金红石平衡结晶的结果。锆石的稀土元素配分配模式和Nb,Ta等微量元素特征表明，边部的变质锆石形成于榴辉岩相变质作用期间，因此， 锆石的微量元素可以为锆石的形成环境提供新的制约。     

大别-苏鲁变质岩锆石微区氧同位素特征初探:离子探针原位分析

对大别-苏鲁高压-超高压变质岩地区包括榴辉岩等8个不同岩性的变质岩石中锆石进行了151次微区原位氧同位素分析, 结果表明存在明显的氧同位素不均一性, 不同岩石中锆石的δ ¹⁸O值变化范围从 -8.5‰到+ 9.7‰, 同一岩石不同锆石颗粒间δ ¹⁸O值差异达2‰~12‰, 在离子探针测定精度范围内, 没有观察到原岩岩浆(残留)锆石和变质增生(重结晶)锆石之间明显的氧同位素组成差异, 表明在高压-超高压变质作用中变质锆石基本上继承了原岩锆石的氧同位素组成. 研究发现, 根据变质岩的原岩时代, 可以把锆石氧同位素分成2组, 一组原岩年龄在19~27亿年, δ ¹⁸O值约为6‰~7‰, 另一组原岩年龄为7~8亿年, δ ¹⁸O值在0~2‰. 后者明显偏低的氧同位素组成表明, 在形成高级变质岩的原岩岩浆中有明显的大气降水氧同位素组成的卷入, 它可能和晚前寒武纪我国华南和全球范围雪球事件有关.     

大陆深俯冲过程中水分布的不均一性: 大别山碧溪岭榴辉岩中石榴石的红外光谱分析

利用Fourier变换红外光谱技术, 对大别山碧溪岭地区10个榴辉岩中的石榴石进行了详细的结构水分析. 结果显示, 所有的石榴石中都含有以OH^-形式存在的结构水. 结构水含量变化范围大, 为164~2034 μg/g (H₂O), 多数在500 μg/g以上. 因此, 与绿辉石一样, 石榴石也是超高压榴辉岩中重要的携水矿物. 石榴石结构水的含量不仅在同一露头(约150 m)不同岩石样品间存在较大差异, 而且在同一样品(约1 cm)的不同颗粒间也明显不同. 水分布的不均一性表明: (1) 超高压变质过程中自由流体的活动范围是非常有限的(可能在厘米级的尺度上); (2) 板块的俯冲和折返过程都是十分快速的.