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塔里木大火成岩省二叠纪碱性煌斑岩的岩石成因和深部地球动力学过程: 2024年; 二叠纪塔里木大火成岩省以岩浆活动持续时间长、岩石类型复杂、巨量富铁碱性玄武岩为特征而区别于世界上其他以拉斑玄武岩为主体的大火成岩省,关于其地幔源区组分特征和成因仍然存在争议.选择塔里木大火成岩省西北缘瓦吉里塔格碱性煌斑岩岩脉为研究对象,通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年厘定这些碱性煌斑岩岩浆活动时间,并利用全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb-Mg同位素以及单矿物成分分析,揭示其成因和塔里木大火成岩省形成的深部地球动力学过程.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果限定了瓦吉里塔格碱性煌斑岩侵位年龄为279±1 Ma,属于塔里木大火成岩省第二期岩浆活动的产物.这些煌斑岩呈典型斑状全自形结构,斑晶矿物有橄榄石、单斜辉石、角闪石和黑云母,基质主要由斜长石、单斜辉石、角闪石、黑云母和钛磁铁矿等微晶组成.瓦吉里塔格碱性煌斑岩具有低SiO_(2)(43.5%~49.4%),高Fe_(2)O_(3)t(9.32%~15.50%)、TiO_(2)(2.28%~4.58%),Mg^(#)值在43.6~52.9,富集地幔相容元素(Ni、Cr)的特征,同时高Na_(2)O(2.58%~5.50%)和低K_(2)O/Na_(2)O比值(0.31~0.78)则反映了钠质岩石的属性.在微量元素上富集轻稀土元素、大离子亲石元素和高场强元素,具有弱的Nb-Ta正异常以及K、Sr、Ti、Zr-Hf负异常.它们的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)变化于0.70436~0.70534之间,ε_(Nd)(t)值变化于-1.88~+1.10之间,(^(206)Pb/^(204)Pb)_(i)值为17.19~17.89.其元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征与常见的OIB型碱性玄武岩相似,但却具有比正常玄武岩更轻的Mg同位素组成(δ^(26)Mg=-0.78‰~-0.57‰).瓦吉里塔格碱性煌斑岩的原始岩浆应是含碳酸盐化榴辉岩的地幔柱低程度部分熔融的产物,并且部分发生了地幔柱-岩石圈地幔相互作用.地幔柱-俯冲蚀变洋壳相互作用是控制塔里木大火成岩省复杂岩石组合的关键因素.; 曹俊曹俊万淑敏王慧丽易辉雷恒聪; 关键词：MG同位素地幔柱

共和盆地干热岩形成的地球动力学过程与成因机制被引量：6: 2023年; 共和盆地干热岩是我国首次钻获的干热岩,围绕其成因机制还存在诸多争议。基于前人资料和我们的热物性测试、地球化学及地球物理探测成果,通过综合研究,阐述了共和盆地干热岩成因机制与地球动力学过程:(1)印度与欧亚板块晚碰撞及后碰撞等一系列构造活动,导致了青藏高原北部的隆升和软流圈上涌、热侵等深部动力过程,在高原隆升蓄积的重力势能及其导致的重力浮力、青藏高原东北缘的侧向挤压应力、地幔拖曳力、软流圈热物质上侵热力等综合作用下,壳幔通道流沿岩石圈薄弱层(带)整体自西南向青藏高原东北部和共和盆地东北部流动。(2)板块(地块)缝合带、塑性流变韧性剪切带或高导低速体、深大走滑断裂带及其交汇部位等岩石圈薄弱层(带),是深部热物质自深至浅运移的壳幔通道。(3)深部地质结构的不均一使来自深部的热量在地壳浅部形成不均一性的聚集;岩石圈浅部的地下水活动、沉积/剥蚀作用与深部的岩石圈变形以及岩浆热对流等物质运动方式对热流的扰动;深部热流向热导率高的花岗岩类侧向运移等这些岩石圈热量自深至浅的不均一分配。本文突破了以往单因素和少数控热因素的共和盆地干热岩成因认识,阐明了由源(热源、力源)、通道到储、盖(层)的干热岩综合成因机制。; 张保建雷玉德赵振唐显春罗银飞王贵玲高俊高俊; 关键词：共和盆地干热岩地球动力学

中亚造山带东部西拉木伦构造带深部地球动力学过程初探被引量：1: 2023年; 板块汇聚边缘的陆壳厚度变化与构造和岩浆过程的动态相互作用有着错综复杂的联系,也是对深部地球动力学背景的直接响应。西拉木伦构造带是中亚造山带东部重要的汇聚板块边界,查明其浅部构造变形及深部动力学过程对于理解中亚造山带构造演化具有重要意义。本文通过野外地质工作查明晚二叠世-早三叠世西拉木伦构造带的上地壳发育一系列北东向、轴面向南东倾的宽缓褶皱以及向南东逆冲的断层,变形样式属于薄皮构造,显示出由北西向南东挤压的单向构造应力背景,平衡剖面恢复显示此时期构造变形造成地表~30%的缩短以及~4km的浅部地壳增厚。利用林西地区火成岩全岩La/Yb比值和锆石Eu/Eu*参数构建的年龄-地壳厚度曲线揭示,二叠纪早-中期地壳厚度从49km连续减薄到33km,反映此时期整体处于伸展环境。二叠纪晚期至三叠纪初期,地壳厚度增加了~15km,峰值厚度达~48km,这个迅速的地壳增厚过程可能是岩浆作用导致的地壳垂向增生和构造作用产生的造山带物质堆叠综合作用的结果。本文根据构造带同汇聚期岩浆岩面积和地壳厚度估算造山作用形成了~11%的新生陆壳。同时,两个时期的深部壳幔相互作用方式也有不同,二叠纪早期西拉木伦构造带火成岩锆石的εHf(t)值相对较高(6.1~19.9;均值10.1),δ^(18 )O值较分散(5.1‰~8.3‰),指示岩浆在形成过程中有幔源物质的加入,示踪了林西地区深部与软流圈上涌有关的伸展过程;而晚二叠世至三叠纪初期花岗岩锆石εHf(t)值相对下降(-1.1~17.2;均值9.3),δ^(18 )O值仍高于幔源值(>5.9‰),揭示同源地幔岩浆的持续重融改造过程。综合沉积环境、地壳厚度变化、岩浆岩同位素变化、地壳增生量及地表单向构造应力背景等特征,本文提出西拉木伦构造带可能经历了地幔俯冲;而早-中二叠世的软流圈上涌和晚二叠世-早三叠世的下; 宋时雨田博雅李庆洋徐备; 关键词：三叠纪中亚造山带

岩石圈构造与地球动力学过程的数值模拟研究: 2023年; 本文旨在探讨岩石圈构造与地球动力学过程的数值模拟研究,通过数值模拟方法深入探讨岩石圈内部构造与地球动力学过程的相互作用机制,为地质学与地球物理学领域的研究提供新思路和方法。; 黄春云; 关键词：岩石圈构造地球动力学过程数值模拟

辽北地区晚古生代-早中生代岩浆作用与深部地球动力学过程: 增生型造山带的时限和增生机制是造山带研究的核心问题。作为全球典型的增生型造山带，中亚造山带的演化历史与古亚洲洋的长期俯冲-增生以及闭合过程密切相关。目前普遍认为索伦-西拉木伦-长春-延吉缝合带记录了古亚洲洋东段主洋盆的最...; 景妍; 关键词：岩浆岩岩石成因

塔里木大火成岩省二叠纪碱性煌斑岩的岩石成因和深部地球动力学过程: 二叠纪塔里木大火成岩省以岩浆活动持续时间长、岩石类型复杂、巨量富铁碱性玄武岩为特征而区别于世界上其它以拉斑玄武岩为主体的大火成岩省,关于其地幔源区组分特征和成因仍然存在争议。本文选择塔里木大火成岩省西北缘瓦吉里塔格碱性煌...; 陈苗苗; 关键词：MG同位素地幔柱

南海北部壳幔结构特征及其地球动力学过程指示被引量：2: 2021年; 地壳和上地幔结构及其性质对于理解地球浅部构造演化过程具有非常重要的指示作用.南海地区位于亚洲东南部,其构造演化长期以来受到了特提斯和太平洋构造域的控制.晚中生代以来,南海北部经历了主动大陆边缘向被动大陆边缘的演化,并且发生了多期次拉张构造运动,形成了一系列裂陷和盆地.近几年来,地震学探测方面的丰硕成果为理解此过程提供了有效的约束.(1)地壳结构方面而言:海底地震探测结果表明,南海北部陆缘地壳厚度范围为7~32 km,最厚和最薄处分别对应着东沙隆起和白云凹陷.深地震反射/折射剖面结果显示南海东北部大陆架和洋陆过渡带的下地壳底部发育有明显的高速层,厚度为0~10 km,且向洋盆减薄并尖灭,此特征与张裂运动后岩浆底侵过程一致.东沙隆起的上地壳岩性为长英质,表明该区12 km厚的下地壳高速层可能与中生代太平洋板块俯冲产生的火山弧有关.(2)在岩石圈尺度上:面波成像结果显示,南海北部的岩石圈比周边陆块的要薄一些,大致在60~75 km之间,为中生代俯冲形成的软弱带.(3)上地幔结构方面:体波层析成像结果表明在南海北部地区地幔转换带内存在高速异常,三重震相波形拟合则进一步约束了该高速异常体,即厚度为209~225 km, P波高速异常为1.5%~3.5%,其可能为中生代太平洋俯冲板片或伴随有大陆岩石圈拆沉体,也可能是古南海北部板片的俯冲残留体.滞留板片带来的低温异常导致410 km间断面抬升了5 km, 660 km间断面下沉了5~15 km.与此同时,在地幔转换带之上存在厚度为60~75 km,P波低速异常为2.0%~2.5%的低速层,其可能与地幔转换带内俯冲板片脱水有关.; 李文兰周元泽崔清辉; 关键词：南海北部上地幔地幔转换带动力学过程

藏南冈底斯岩基东段晚白垩世早期朗县杂岩的岩石成因和深部地球动力学过程被引量：2: 2021年; 藏南冈底斯岩基晚白垩世早期岩浆岩保存了有关新特提斯洋的俯冲演化过程和大陆地壳生长的重要信息。本文对朗县杂岩中出露的晚白垩世早期中酸性岩(岩脉)开展了全岩元素地球化学、锆石U-Pb地质年代学、同位素(Sr、Nd和Hf)组成的研究。闪长岩和花岗闪长岩年龄为92.4~86.9Ma,花岗岩(脉)年龄为91.9~88.6Ma,均为晚白垩世早期岩浆作用的产物。闪长岩和花岗闪长岩具有高钾钙碱性偏铝质特征,具有较高的锆石Hf(εHf(t)=+8.3~+13.2,平均值+10.9)和全岩Nd(εNd(t)=+3.2~+2.7)同位素组成,为受俯冲板片流体和大洋沉积物熔体共同交代的地幔楔部分熔融形成,闪长岩岩浆源区形成深度较浅且受板片流体的交代程度较高,花岗闪长岩岩浆源区更深,受沉积物熔体交代程度较高。花岗岩(脉)在主量元素、稀土元素和微量元素组成上显示明显差异,可划分为两类,第一类花岗岩属于低钾钙碱性系列,Na_(2)O/K_(2)O>3.0,稀土总量较高,具有明显的Eu负异常,Sr/Y低(<7.2)。在主量元素组成上,该类花岗岩与闪长岩和花岗闪长岩形成较好的线性演化关系,表明它们可能是上述中酸性岩浆演化的产物。第二类花岗岩属于高钾钙碱性系列,Na_(2)O/K_(2)O较低(均<1.0),铝饱和指数较高(A/CNK=1.01~1.02),发育角闪石,稀土总量较低,具有微弱负或无Eu异常(Eu/Eu*=0.88~1.12),Sr/Y比值(33.8~55.4)较高,锆石Hf(εHf(t)=+4.1~+10.8)和全岩Nd(εNd(t)=+0.8)同位素组成都较低,为新生下地壳部分熔融形成。结合冈底斯岩基晚白垩世早期(100~87Ma)岩浆岩已有的研究结果,认为新特提斯洋板片自早白垩世以高角度俯冲,在晚白垩世早期俯冲板片发生回撤,导致软流圈物质上涌增强,诱发熔流体交代过的地幔楔较高程度的部分熔融形成镁铁质岩浆。这些镁铁质岩浆上升侵位到下地壳,发生不同程度的分离结晶作用并诱发新生下地壳部分熔融,形成晚白垩世岩�; 李广旭曾令森赵令浩高利娥高家昊

蓝片岩——俯冲带高压低温变质作用和地球动力学过程的记录被引量：2: 2020年; 蓝片岩是一类在高压、低温条件下经区域变质作用形成的变质岩,以含蓝闪石、硬柱石、文石、硬玉和迪尔闪石等特征高压/低温矿物为指示标志,形成条件仅限于低地温梯度(4~14℃km-1)的俯冲带环境.蓝片岩一般形成于俯冲带30~60km深度,更深则转变为榴辉岩相岩石,其保存需要一个快速的折返过程.根据原岩和构造环境可区分为A型和B型蓝片岩,也存在部分交代成因的蓝片岩.蓝片岩多呈条带状分布于造山带的边缘,出露于克拉通内部的蓝片岩非常有限.全球范围内缺乏古老的蓝片岩,最老的蓝片岩年龄仅为800~700Ma,越年轻的蓝片岩出露规模越大.蓝片岩作为鉴别俯冲带的主要标志之一,对理解现代板块构造理论意义重大.冷俯冲环境下蓝片岩-榴辉岩转变脱水对促进俯冲带元素循环、产生弧岩浆作用和诱发俯冲带中源地震具有至关重要的影响,蓝片岩带中不同岩石的变质P-T轨迹为限定俯冲带初始时间和动力学演化提供了关键信息.蓝片岩还是探讨地球早期板块构造启动的重要依据,在制约全球重大地质事件方面也扮演着重要的角色.因此蓝片岩依然是现代地质学的一个重要研究方向,尚需在限定板块构造起始时间、约束相变精细过程以及建立全球蓝片岩数据库等方面开展进一步的工作.; 李继磊; 关键词：蓝闪石蓝片岩高压变质作用俯冲带板块构造理论

吉尔吉斯天山造山带晚白垩世-古新世小规模大陆溢流玄武岩的成因及深部地球动力学过程被引量：1: 2019年; 以短时间内巨量喷发为特征的大火成岩省一般被解释为是地幔柱作用的产物,但是关于小规模大陆溢流玄武岩的源区和形成机制上仍然存在较大的争论。本文选择吉尔吉斯北天山造山带中小规模大陆溢流玄武岩为研究对象,通过40Ar/39Ar同位素定年精确厘定这些玄武岩的形成时代,并利用全岩地球化学以及单矿物成分分析揭示其岩石成因和深部地球动力学过程。吉尔吉斯北天山中Uchkuduk小规模大陆溢流玄武岩的喷发年龄为81.5~84.0 Ma,明显早于吉尔吉斯天山造山带中其它地区玄武岩(58~76 Ma)。其主要斑晶矿物为橄榄石(Fo72.5~91.4)、铬尖晶石(Cr#=13.2~50.1,58.0%~76.2%FeOT和12.5%~20.4%TiO2)和单斜辉石(Wo47.3-51.3En35.5-43.2Fs9.37-14.2)。Uchkuduk玄武岩微量元素特征与OIB极其相似,富集大离子亲石元素和高场强元素,显示Pb、Sr、Nb-Ta的正异常以及K的负异常,并且具有正的εNd(t)值(+5.28^+5.42)、适度高的(87Sr/86Sr)i(0.7038~0.7047)和(206Pb/204Pb)i(18.231~18.339),暗示其来源于一个富集的软流圈地幔源区。橄榄石斑晶中高的NiO含量和Fe/Mn比值、低的CaO含量,与典型的来源于辉石岩熔体所结晶的橄榄石特征一致。此外,计算的原始岩浆成分落在L+Ol+Cpx+Grt共结线附近,同时具有高的FeOT(11.2%~11.7%),TiO2(2.01%~2.12%)含量,表明Uchkuduk玄武岩来源于石榴石辉石岩为主的地幔源区。该石榴石辉石岩源区可能与早期的地幔交代事件有关,通过俯冲再循环洋壳物质与周围橄榄岩的固相相互作用形成。Uchkuduk玄武岩原始岩浆形成所对应地幔潜能温度1574~1598℃,与地幔柱边部的热异常相当。因此,我们提出吉尔吉斯天山造山带及其邻区的晚白垩世-古新世小规模大陆溢流玄武岩可能是地幔柱活动的产物,地幔柱在上升过程中发生低程度(<10%)的部分熔融产生-系列的碱性玄武质岩浆。; 曹俊王旋陶继华付金钟纵浩然; 关键词：玄武岩地幔柱

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