个旧超大型锡多金属矿床成矿流体来源的氦同位素证据

对取自个旧超大型锡多金属矿床层状矿体和接触带矿体的黄铁矿和磁黄铁矿样品进行流体包裹体的He同位素测定,其成矿流体中3He和4He的质量浓度分别为1.43×10-13～9.39×10-13 cm3/g和0.64×10-6～3.25×10-6 cm3/g,ρ3He/ρ4He=0.06～0.21 Ra.在考虑可导致矿体中成矿流体氦同位素质量浓度比值发生变化的各种因素的基础上,讨论了个旧锡多金属矿床成矿流体的成因.结果表明氦同位素地球化学资料反映出该矿床早期成矿流体中氦主源于地幔,应为海水与地幔流体混合形成.而后期大量富含地壳放射成因氦的燕山期花岗岩成矿流体对早期形成的矿源层或矿体进行叠加、改造.个旧超大型锡多金属矿床不是单纯的花岗岩成因矿床,也不是单纯的海底喷流成因矿床,而是同生沉积与岩浆热液叠加、改造的复合成因矿床.     

华南大陆S波三维速度结构与郯庐断裂带的南延

利用我国地震台站记录的Rayleigh波观测资料, 通过适配滤波频时分析技术进行数据处理, 获得了穿越我国东南及陆缘地区的Rayleigh波频散. 运用随机反演理论取得了东南大陆及陆缘地带4°×4°网格的纯路径频散数据. 在网格反演的基础上求得了该区S波的三维速度结构. 同时结合该区人工地震深部探测速度结构剖面综合研究了该区构造格局与断裂延深和延伸. 研究结果表明: 华南大陆Moho界面埋深为30～40 km, 并由西向东逐渐减薄, 在陆缘与浅海地域为25～28 km, 具有明显的分区特征. 上地幔低速层埋深为60～100 km, 变化幅度较大. 郯庐断裂跨过长江后在64～96分格(NS)和65～97分格(NS)之间地带向南延伸, 垂直错动幅度可达10 km, 可伸抵170 km左右的深处, 并在海南岛东侧附近潜入海域. 太行山-武陵山-苗岭-越北山区巨型重力梯度带南段深部Moho界面与软流层顶面均向南加深下倾, 并伸入海域. 它可能与郯庐断裂带汇合, 这条重力梯度带与郯庐断裂带均受到东西向潜伏构造的作用与影响.     

石榴石的成分环带与地幔交代及变形作用

南非金伯利地区白垩纪金伯利岩携带的复合橄榄岩捕掳体中含有部分具环带结构的石榴石。通过对这些环带状石榴石的电子探针、离子探针和激光氟化法释氧分析,揭示从中心到边缘石榴石存在系统的主、微量元素和氧同位素组成的变化,通常边部比中心富集Ｃａ,Ｔｉ,Ｃｒ,ＬＲＥＥ,Ｓｒ和Ｎｂ,而亏损Ｍｇ,Ａｌ和＾１８Ｏ,反映这些石榴石曾受到过熔／流体的改造,即为流体参与下地幔变形作用非平衡的产物。     

论地幔柱构造与板块构造的矛盾性和相容性

为了揭示地幔柱构造与板块构造的内在关系,针对地幔柱独特的地球物理和地球化学特征,通过与板块构造的对比：阐明了两者虽然在许多方面存在着矛盾,但在诠释岩石圈的解体和俯冲带的演化过程中都发挥着重要的作用;拆沉的冷板片聚集产生了超级冷地幔柱,由此导致了超级热地幔柱,冷热两个超级地幔柱的活动又控制了板块的运动和发展,由此可见,地幔柱构造理论对板块构造理论起着重要的补充和拓展作用。     

华北地块南缘钼矿床黄铁矿流体包裹体氦、氩同位素体系及其对成矿动力学背景的示踪

以华北地块南缘东秦岭钼矿带的金堆城、东沟、石家湾和三道庄等钼矿床为例, 报道了东秦岭钼矿带成矿流体氦和氩同位素组成, 通过氦、氩和铅同位素的综合研究, 探讨了成矿流体来源、演化及其与秦岭造山带中-新生代陆内碰撞造山过程的耦合关系. 华北地块南缘东秦岭钼矿带钼矿床黄铁矿流体包裹体的3He/4He比值在1.38~3.64 Ra之 间, 40Ar/36Ar比值为295.68~346.39, 指示成矿流体系由不同性质和组成的两个端元流体混合而成, 即与壳幔混合成因斑岩体同源的高温深源流体和富含地壳放射成因氦但具有空气氩同位素组成特征的低温大气降水. 东秦岭钼矿带矿床铅同位素组成、斑岩体和区域地层岩石含矿性资料共同揭示, 矿床成岩成矿物质来自深部, 为下地壳和上地幔混合源.华北地块南缘钼矿床的形成可能与秦岭造山带碰撞造山后的陆内造山和伸展过程相伴的壳幔相互作用有关, 与钼矿化有关的斑岩属同熔型花岗岩类, 而非简单的陆壳重熔型花岗岩类或S型花岗岩, 因此具有深刻的深部和区域地球动力学背景.     

下扬子区深部热状态与岩石圈厚度

根据下扬子地区区域构造，地温场和大地热流密度的分布特征，结合岩石热性参数测试结果和该区的地表分层模型，确定了地幔热流密度分布特征和壳幔边界温度以及居里等温面的埋藏深度。根据于玄武岩固相线公式，估算了上地幔介质部分熔融开始的深度。     

大别-苏鲁造山带碰撞后的岩石圈拆离

应用地质、各市地球化学及地球物理3个方面已有的研究结果,探讨大别-苏鲁造山带碰撞后岩石圈撤拆离发生的可能性及发生时代,大别山超高压变质（UHPM）岩第1次快速冷却时代（226～219Ma）与秦岭-苏鲁地区同碰撞花岗岩年龄（220～205Ma）的一致性,说明UHPM岩石第1次快速抬升与俯冲板块断离有关,因此它们的第2次快速抬升（180～170Ma）需要碰撞后的岩石圈拆离,同时导致大别山170Ma左右的岩浆事件,此外,早白垩世（130～110Ma）大别山穹隆的迅速隆升及相对应的大规模岩浆事件也需要另外一次岩石圈拆离,碰撞后幔源镁铁-超镁铁岩侵入体的同位素年代学及相互关系的研究表明,大别-苏鲁造山带碰撞后的早白垩世大规模岩浆事件源于深部软流圈地幔上涌,辉石-辉长岩随MgO降低,SiO2也下降的分离结晶演化趋势,及典型的下地壳地球化学特征表明,这一幔源岩浆在侵入地壳之前曾经历过岩浆的板底垫托（underplating）过程及与下地壳相互作用,岩石圈拆离可能是引发造山带碰撞后地幔上涌及岩浆板底垫托事件的原因,大别-苏鲁造山带的地震层析结果显示,大别山南北两侧岩石圈均已显著减薄,除合肥盆地靠近郯庐断裂部分的岩石圈减薄可能与新生代玄武岩事件有关系外,因为大别山缺乏新生代玄武岩事件,大别山区的岩石圈减薄可能主要是岩石圈拆离造成的,此外,在40km处该带普遍存在一薄的低速层,以及该带白垩纪存在盆地 穹隆 盆地的耦合关系,均显示了该造山带两侧曾发生了岩石圈拆离和岩浆板底垫托作用。     

地幔岩中微粒合金和还原气体

众所周知,被玄武岩等岩浆喷溢带到地表的地幔包体储存有相当丰富的深部信息.除了记录地幔熔融、交代、富化、亏损、气体成分等外,还可以提供其它可贵的信息,例如自然元素(金属、非金属)就是一个新的专门研究对象.它们的存在反映了在地幔中曾发生过极强的还原反应和断键事件(从硅酸盐、氧化物中被解离为自然元素).这是地幔岩中的纳米物质.在金伯利岩中不断发现自然元素(等,1981;赵磊、路凤香等,1994).然而在橄榄岩地幔包体中这方面研究现在只有零星的报道(Dawson J B,1980; Nixon P H,1987).臧启家等(1987)在宽甸黄椅山二辉橄榄岩中发现含Si的α自然Fe.     

湘东北钠质煌斑岩的发现及其地质意义

在湘东北中生代陆内拉张带中发现了一组特殊的钠质煌斑岩.岩石以富Na 2 O,高TiO 2 和Nb,Ta,Nd,LREE弱富集以及不出现负铕异常为特征.测得Rb-Sr同位素年龄为136Ma.Sr同位素初始比值为0.705331,Nd同位素初始比值为0.512639～0.512654,ε Nd (t)值为+3.5～+3.8.微量元素和Sr,Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB)地幔源区性质,构成特殊的钠质煌斑岩地幔源区.推测钠质煌斑岩形成于板内软流圈地幔上涌的地幔热点式构造环境,来自软流圈含挥发分的流体/熔体与下地幔的交代作用可能是制约钠质煌斑岩形成和陆内拉张的主要因素.     

第一性原理模拟研究下地幔物质成分

正[本刊讯]中国科学院地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室张志刚副研究员和英国伦敦大学学院的多位教授合作,运用基于密度泛函理论的第一性原理模拟方法,针对下地幔矿物的热力学和弹性性质进行了大规模计算,并建立了能同时预测矿物相组成和物性的热力学模型。该研究成果近期发表在Earth