大陆碰撞过程中地壳深熔的岩石学证据:以苏鲁造山带超高压变质岩为例

岩石学显微结构证据表明,苏鲁造山带西南部超高压变质岩石经历了不同程度的深熔作用.在花岗片麻岩和石英岩中识别出结晶自深熔熔体的锆石,其U-Pb年龄集中在220±2 Ma.少量深熔锆石含有柯石英包裹体,U-Pb年龄主要集中在224±2 Ma,部分与含较低压矿物包裹体的锆石域类似.因此,深熔作用开始于早期折返阶段,部分仍处于超高压变质域.折返过程中多硅白云母脱水熔融是这些岩石发生深熔的主要机制.黝帘石榴辉岩的石榴石和绿辉石中发现了由石英+斜长石±钾长石±重晶石组成的多相固体包裹体.它们具有高钠和变化的钾含量,可能是榴辉岩中黝帘石和多硅白云母脱水分解诱发部分熔融形成,同时深熔过程中有大量绿辉石的参与.超高压变质岩石在地幔深度的部分熔融,可能促进了深俯冲陆壳在俯冲隧道内部的快速折返.     

新疆阿拉塔格地区新元古代花岗片麻岩的锆石U-Pb定年与Hf同位素:对中天山地块前寒武纪地壳演化的制约

中天山地块前寒武纪结晶基底的组成和形成历史,是揭示天山造山带构造演化的关键问题.本文对分布在中天山地块阿拉塔格地区的花岗片麻岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素研究.两个研究样品中的岩浆结晶锆石分别获得了945±6和942±6 Ma的原岩形成年龄,揭示了阿拉塔格地区存在新元古代早期的岩浆活动.这些岩浆结晶锆石的Hf模式年龄远大于其结晶年龄,分别为1.82~2.22和1.70~2.03 Ga,反映了它们的岩浆均起源于古老地壳的再造.但是这一古元古代的Hf模式年龄很可能是新元古代地壳中不同时代古老地壳物质混合的结果.在这两个花岗片麻岩中还获得了989~1617Ma的继承碎屑锆石年龄,它们具有变化较大的锆石Hf同位素组成,模式年龄为1.54~2.30Ga,且部分1.4~1.6 Ga锆石具有接近亏损地幔的176Hf/177Hf初始值,反映了中元古代时期在中天山地块存在新生地壳形成和古老地壳再造事件,显示出与塔里木克拉通显著不同的前寒武纪地壳形成和演化历史.中天山地块的前寒武纪地壳基底可能并不是来自塔里木克拉通的一部分.     

地震预测梦 执着人生情——记中国地震局地壳应力研究所邱泽华研究员

人类生活在一个动态变化的地球上,地震是自然灾害的一个主要方面,同其它自然灾害相比,地震对人类和环境所造成的威胁是最为严重的。我国是一个地震多发国家,所有的省地都曾发生过5级或5级以上的地震,2／3的城市处在7度以上烈度区的地震烈度区。事实上,随着全世界各国城市化进一步扩张至地质构造活动的地区,这样的潜在威胁仍然在不断地上升。     

干的基性大陆下地壳部分熔融: 对Ｃ型埃达克岩成因的制约

C型埃达克岩通常被认为是基性下地壳高压下石榴子石残留时的部分熔融产物, 其依据主要来自含水玄武质岩石在高压下部分熔融的实验结果. 但是因为大陆基性下地壳一般不含大量的水, 这些含水实验的结果不能用来说明干的下地壳的熔融过程. 由于目前尚缺乏关于干的基性岩石部分熔融的系统的实验数据, 本文用MELTs程序来模拟干的基性下地壳在1~2 GPa下的部分熔融. 模拟和实验资料均表明, 无论压力如何变化(1~3 GPa), 熔融比例超过20%时, 干的基性下地壳大比例部分熔融不能产生C型埃达克岩的高硅含量(~70%). 虽然1~2 GPa时, 文献中有限的几个干的基性岩石熔融实验结果显示, 低比例熔融(<10%)不能产生高硅的岩浆, 但是MELTs程序模拟显示压力高于1.8 GPa时, 如果熔体的SiO2含量主要由残留的石榴子石控制, 低比例熔融则可以产生少量高K₂O/Na₂O的英安质熔体. 模拟进一步说明, 压力低于1.8 GPa时, 大量斜长石在残留相的存在使得熔体的SiO2 (<62%)远远低于中国东部出露的高硅C型埃达克岩. 考虑到产生高硅熔体需要的高温和深度以及极端亏损重稀土的性质, 我们推测这种熔体很容易受到其他壳源岩浆的混染, 这可能导致在地表出露的真正的由榴辉岩熔融形成的C型埃达克岩非常有限. 高Sr/Y和La/Yb可以由包括石榴子石作用的多种因素(产生例如继承源区和单斜辉石分异), 因此用这两个指标判别是否为埃达克岩是有问题的. 我们提出强烈的中重稀土分异(例如高的Gd/Yb)以及高度右倾的稀土元素分配模式可能是判别石榴子石的作用以及埃达克岩的更好的指标. 另外, 由于熔体的Eu异常取决于源区性质, 岩浆体系的氧逸度, 以及斜长石和基性矿物之间的比例, Eu异常不能简单地用来指示斜长石在岩浆过程中的作用.     

中国东南地壳增长与Nd同位素模式年龄

中国东南变质基底岩石及各时代花岗岩的Nd同位素模式年龄的统计研究结果表明,该地区太古代—古元古代陆壳以横向增生方式形成,显生宙表现为局部的垂向增生.太古代时形成若干规模有限的陆核,地壳增长的主要时期为1.8～2.2Ga,1.5～1.8Ga期间的地壳增长主要发生在赣东北、皖南和浙东、闽东地区.晋宁期和古生代花岗岩主要由同一地区变质基底岩石重熔形成的,没有明显的幔源物质加入.但从赣东北到粤西存在一条北东向的低Nd模式年龄花岗岩带,其成因可能与加里东期裂陷槽有关.中生代花岗岩的Nd模式年龄比同一地区基底岩石和前中生代花岗岩的低,反映普遍的壳幔相互作用和陆壳的增长.在此背景上,闽浙沿海有一低Nd模式年龄花岗岩区,内陆存在数条北东向分布的低Nd模式年龄花岗岩带,表明有幔源物质的加入和地壳的增生.幔源物质的加入可能与这些地区中生代地壳拉张减薄作用有关,而这种地壳的拉张减薄及地幔物质上涌对华南地区一些重要的金属矿床的形成起了重要的作用     

A new way to generate seismic waves for continental crustal exploration

An airgun experiment was conducted in a reservoir,with the total volume of the airgun array being 6000 cubic inch. The energy released by one excitation was estimated to be 6.68×106 J,which corresponded to a 3.4 kg TNT explosion. A 180 km long profile composed of 100 portable short period seismometers was deployed as a receiver system of the airgun signals. Two remarkable results can be drawn from the experiment: (1) the airgun explosion is harmless to the dam and the fish,and this kind of airguns can be regarded as a green and environmental protection seismic source on land; (2) seismic wave gener-ated by this airgun source can be recorded by permanent stations with offset larger than 200 km. And the wave amplitudes recorded by nearby and remote stations are equivalent to the wave generated by 800 kg dynamite explosion. The airguns can be used as a light to illuminate the continental crustal structure of an area of about 100000 km2.     

大别超高压榴辉岩高温高压下地震波速和密度的初步实验研究——对造山带地壳深部组成和莫霍面性质的启示

深部岩石高温高压下物理性质是制约地球物理测深成果解释、建立岩石圈物质组成和结构模式、探讨超高压变质带俯冲和折返机制的先决条件,也是大陆科学钻探先行研究的重要基础性工作.地震各向异性(Seismic anisotropy)和S波分裂(Shear wave splitting)研究已成为揭示岩石圈动力学机制的新方向,但目前有关超高压岩石的实验数据尚十分缺乏例如,目前国际上对榴辉岩地震波速实验研究最详细的成果应属Fountain等1994年对挪威加里东造山带榴辉岩的研究,该研究系统测定了至600MPa不同压力下榴辉岩和有关麻粒岩的P波速度和波速各向异性,但未研究S波以及温度对波速的影响.本文报道了大别超高压榴辉岩及其围岩在高温高压和组构定向条件下精确测定地震P波、S波、波速各向异性、S波分裂、泊松比、密度和体积变化的初步成果,探讨了实验结果在大别超高压带深部结构、组成和莫霍面性质研究中的意义.     

大别山碰撞造山带基本结构

碰撞造山带理论和模式已成为大陆动力学研究的热点, 大别山造山带是我国南北地块的接合带,以其诸多特色,尤其暴露造山带根带极难得的剖面,吸引了众多的国内外地质学家,然而,目前对大别造山带的碰撞过程,造山带结构及深部地质了解甚少,1991年由地质矿产部第一综合物探大队实测的安徽六安-江西瑞昌大地电磁测深剖面,成为第一条横穿大别造山带的地球物理剖面,提供许多深部信息,对已有造山带地质模型予以检验。     

温泉探秘记

<正>为丰富课余生活、亲近自然,山东枣庄市市中区建设路小学的同学们在周末走进东方怡源,探秘温泉。在参观过程中,同学们看得仔细、问得详尽、记得全面,纷纷表示要将所见、所闻、所思讲给家长听,并写成文章与小伙伴们分享。探索奥秘一:泡温泉之前的注意事项泡温泉之前的注意事项泡温泉之前要把身上的金属饰品摘下来,以免它们被温泉中的矿物质腐蚀。温泉部的工作人员对准备下水的同学们喊道。泡温泉的学问可真不少!比如,不能空     

大地震影响全球定位系统精确度

刊发在美国《地球物理学研究杂志:大地》上的研究报告称,过去13年来发生的大地震导致地壳变动,改变了全球定位系统(GPS)地面接收站的位置,影响了GPS坐标的准确度,这将对卫星轨道、海平面等的测量造成较大影响。