高压—低温变质岩的抬升

高压低温变质岩的抬升,归因于浮力、底辟或者水动力驱动的回流的作用。只要俯冲作用缓慢或者停止,向下的牵引减弱,浮力就可以使俯冲到地幔的物质回复。由于高压矿物组合的密度增加,地壳内的浮力将倒转,俯冲物质因此不能上升到地壳基底之上。底辟和水动力流作用要求介质密度低、粘度低,所以只能解释被带入流动物质中的较小的岩石块体的侵位。相关地区高压低温地体的构造环境,能够用屈服强度可以忽略的增生楔形体的力学行为来解释,此时,板底垫托作用是增生的主要方式.板底垫托作用从底部加厚了楔形体,并增加了它的表面坡度.即使聚敛作用正在进行,板底垫托作用也导致了楔形体上部的水平扩张。连续的底部板底垫托作用和上部扩张作用可以使最老的高压岩石在1000万年内上升到中等侵蚀的区域。只要楔形体底部的俯冲作用持续进行,地热梯度就不会松弛到正常值。增生楔形体的动力学过程解释:(a)高压-低温岩石在聚敛作用过程中常被抬升的证据。 (b)许多情况下没有高温组合显著的叠加。(c)最古老最高压的岩石位于造山楔形体后上部。(d)上覆岩石的构造厚度不足以解释变质作用。(e)切割部分变质带的变质后断层的常见产状。     

根据蓝片岩的退变质压力-温度轨迹推测俯冲带的构造历史

许多显生宙的会聚板块边界都以出现不连续的具有高压进变质轨迹的蓝片岩带为标志.常见的蓝片岩组合可以发生广泛的绿片岩和(或)绿帘-角闪岩组合的叠加.如西阿尔卑斯.对这种类型的高压变质带来说,退变质作用是非常快速的、近于绝热的降压作用;其中某些地体在降压的早期还经历了连续加热。抬升作用很可能是由于岛弧、大洋高原或陆壳碎块进入了俯冲带(碰撞带),俯冲速度骤降或停止,并由此导致受阻的重结晶俯冲杂岩在浮力的作用下近于绝热上升的结果.另一种类型的高压变质带,如加利福尼亚西部的弗朗西斯科带,保存有变质的文石,没有低压组合的叠加。退变质作用几乎就是沿进变质p-T轨迹回返.或对于原来的高变质级岩块而言,其退变质甚至可以出现于更高的p/T比率下。很显然,部分这种类型的变质带应是在板块连续俯冲和冷却作用进行过程中,受均衡作用的驱使沿俯冲带缓慢抬升的.其上升运动是以构造叠瓦岩片、混杂岩中的层间回流,部分也许是以底垫增生柱的侧向扩张形式进行的.由此可见,高压变质带的退变质p-T轨迹对会聚板块的构造历史可以提供重要的约束条件。     

板片脱落——阿尔卑斯山脉同碰撞岩浆作用和构造模式

板片脱落就是在大陆碰撞期间俯冲的大洋岩石圈在浮力趋动下同一起俯冲的较轻大陆岩石圈拆离。Davies和von Blanckenburg(1994)在他们近期的文章中通过热力学模拟估算了引起脱落的物理条件,并预言了造山带演化过程中的各种结果。脱落在涌升软流圈的作用下使得掩复岩石圈地幔加热,富集层熔融,形成了双峰态岩浆作用。脱落也导致俯冲地壳岩石圈的受热弱化,使得在地幔深部裂散的地壳碎片因浮力而上升。我们将板片脱落模式用于研究欧洲阿尔卑斯山脉在第三纪的演化。阿尔卑斯山脉玄武质和花岗质岩浆作用出现在42 Ma和45 Ma之间,是在俯冲和大陆碰撞引起洋盆封闭之后发生的。现在认为,花岗岩类是由玄武岩与同化的大陆壳混合而形成的。为了确定部分地幔熔体形成的构造决定因素,我们收集并分析了已发表的整个阿尔卑斯弧的大量镁铁质岩墙的地球化学和同位素数据。痕量元素和同位素成分表明,它们是通过力学上稳定的岩石圈地幔的低度熔融形成的。我们没有见到软流圈地幔熔融的证据。在不到50 km的深处,没有发生减压。板片脱落一旦开始,便迅速地侧向迁移,并在受热弱化的地壳处形成线式岩浆活动带。这解释了为什么所有的阿尔卑斯岩浆几乎同时沿环亚得里亚线性断裂带的走滑断层侵位。通过对俯冲到100 km深处的Penninic高压岩石年龄的分析,发现俯冲作用发生在约55～40 Ma间,隆升作用发生在40～35 Ma间。从隆升和岩浆作用开始的短暂时间间隔来看,我们推断这两个过程都是由脱落作用引起的。板片脱落模式在阿尔卑斯地区得到了验证,因此,也支持了建立在地质基础上设想的理论模式。我们认为,岩浆活动与高压岩石回升地表的特征性组合将可在地表造山带鉴别板片脱落作用。     

北拉多加湖沿岸变质杂岩中金的地球化学

本文给出了红柱石-矽线石型变质杂岩带中金分布的新资料。北拉多加湖沿岸变质泥岩中的金含量与世界其它地区该类型岩石金的平均含量相吻合。对于等温等压线区段的岩石来说,金含量高是其特征。角闪岩相高温变质区岩石的特点是金含量最低。已查明金的富集矿物和载体矿物,指出了在进变质过程中金在主要造岩矿物中的重新分布,确定了金的富集矿物之一黑云母中金含量与化学计量间的关系。     

新西兰菲奥德兰大陆伸展期间麻粒岩的形成

麻粒岩作为一种高压、高温岩石,传统上认为其形成源于在大陆碰撞带和岩浆弧深处的变质作用。而近来,许多注意力都集中在大陆裂谷期间形成麻粒岩的可能性,特别是目前麻粒岩是否正在北美贝森和兰奇省之下形成。报道的新西兰菲奥德兰与上述情形相似,但它具有更深的剥蚀伸展区中的温压资料和单锆石U-Pb年龄。在新西兰菲奥德兰,早白垩的麻粒岩在岩浆增厚的大陆伸展滑塌之后已位于地壳浅层次中,它们再一次经历了麻粒岩相的变质作用。资料表明,麻粒岩相的变质作用可以出现在大陆伸展期间,并指出在新西兰西部,在高构造层次中,麻粒岩相的变质作用常伴随有一个或多个变质核杂岩的就位,这与在贝森和兰奇省提出的模式一致。     

挪威西部片麻岩区高级变质岩中的微粒金刚石

从挪威西部片麻岩区的高级片麻岩中回收了3颗微粒金刚石。通过拉曼和红外光谱鉴定并测定这3颗微粒金刚石的特征,发现它们的结构中有H和N的替代杂质。通过对含金刚石岩石中的石榴石和石英矿物中的原生流体包裹体的研究,证明变质挥发分流体发生了演化,即从变质高峰期间还原的N_2-CO_2成分演化到退变质作用期间含N_2-CH_4±H_2O成分。地质、岩石和流体成分资料都表明微粒金刚石为变质成因;如果真是这样,那么微粒金刚石和片麻岩所记录的变质和流体条件可以用到其它高压区域变质带去研究微粒金刚石。     

河南省原生金刚石矿找矿潜力分析

近年来,我国重新启动了金刚石地质找矿工作。河南省金刚石找矿工作中专家们积累了大量历史资料,但尚未取得找矿的突破性进展。河南省的大地构造位置横跨华北板块、扬子板块和秦岭-大别造山带,具有太古界陆壳基底,境内有金伯利岩等深源岩浆活动,具有形成金刚石的地质条件。理论研究和找矿实践表明,原生金刚石矿的成因模式包括金伯利岩和钾镁煌斑岩型,超镁铁质岩型和超高压变质型。鹤壁地区有金伯利岩出露,有金刚石出土且指示矿物齐全,发育深大断裂及次级断裂系统,具备形成金伯利岩型金刚石矿的地质条件。理论分析表明,超高压变质作用过程中有可能形成宝石级金刚石。在桐柏地区榴辉岩中,有可能存在超高压变质岩型宝石级金刚石。对于河南省的金刚石找矿工作,需加强鹤壁地区金伯利岩含矿性评价的基础理论研究,可尝试在桐柏地区寻找超高压变质型金刚石。     

大别山的奇石资源

大别山脉西起桐柏县,与伏牛山相接,东至潜山县,达扬子江北岸,全长近1 000 km,地跨鄂豫皖三省.这里有着典型的陆间造山带地质特征,高压-超高压变质作用明显,产出了多种不同地质时期的矿物和岩石,是寻找各类观赏石的最佳地区.     

煌斑岩能否解决中温热液金矿床的成因争议

钙碱性煌斑岩与中温热液金矿床(太古代到第三纪)之间的共生在世界范围内正日益被人们所认识。在中温热液金矿床中,煌斑岩不仅与矿化带共空间,而且与矿化同时间。我们提出的假说认为煌斑岩是从深地幔富Au源岩中搬运Au的载体,因为深地幔遭受广泛的地壳作用,生成长英质岩浆或将其金释放到中温变质热液系统。这种模式不仅可缓解现有中温热液矿床的岩浆模式和变质模式之间的矛盾,而且还可解决金矿床和长英质(斑岩-花岗岩类)侵入体之间的不确定关系,因为煌斑岩可能相当二者的母体。金矿床和煌斑岩的共生,意味着在碰撞后的造山带、岛弧、斜俯冲或地堑环境中,特深处的岩浆作用反复伴有金矿化作用。这对于矿化的太古代绿岩带的晚期演化具有特别重要意义,对于金矿床的成因也具有普遍重要意义。     

苏鲁-大别造山带超基性岩矿物特征

文章通过手标本鉴定及其镜下描述,对山东省日照市梭罗树辉橄岩、(云母)蛇纹岩和蛇纹石化橄榄岩进行分析。研究结果表明,该地区的岩石经历了板块的折返过程,橄榄石最少经历了两个期次,第一期次橄榄石是原生的地幔残留物质,粒径较大;第二期次橄榄石是第一期次橄榄石在折返过程中,由于温压条件的改变以及外力的影响,发生破碎、矿物重结晶,形成颗粒较小的橄榄石,板块抬升又发生了退变质作用,形成蛇纹石,析出铁质矿物,同时由于流体的参与而形成云母。     

根据大陆碰撞模式推断亚洲岩石圈地幔向西藏下部的俯冲作用

印度次大陆在与亚洲大陆碰撞后,其相对向北的运动引起了地壳的广泛变形,产生了世界最高山链——喜马拉雅山脉——和最高海拔地区的青藏高原。宽阔造山带的形成表明,与板块构造最初的理论相反,远离板块边界的岩石圈板块经历了广泛的变形。已提出几种模式来解释这种碰撞后变形分布于印度和亚洲板块岩石圈内部的方式。提出另外一种模式认为,亚洲岩石圈地幔俯冲开始于与印度板块碰撞后。地壳变形和增厚的数值计算支持这一模式,并且该模式与已有的地质和地球物理资料相吻合。此模式认为,岩石圈地幔并不随地壳一起变形,可能意味着大陆碰撞带与洋壳俯冲带比以前认为的更加相似。     

加利福尼亚Mojave沙漠中部伸展糜棱岩中的体积损失、流体流和应变状态

加利福尼亚Mojave沙漠中部变质核杂岩中糜棱岩成分的改变说明,沿Watcrman Hills剥离断层分布的糜棱岩形成过程中伴随着大量的体积损失(20%～70%).强烈的硅质亏损和通常不活动元素的显著活动性表明,糜棱岩化过程中流体/岩石比值很大,这可能是连结近地表与中地壳蚀变状态有关的多通道热液对流的结果.糜棱岩化过程中石英的溶解表明,流体相对于硅是不饱和的,因此不会是岩浆源的或原生的.剪切带中大量的体积损失本应引起视压扁应变,然而整个核杂岩中的糜棱岩,包括记录体积损失很大的糜棱岩都显示为收缩应变.这种矛盾现象提出了剪切带模式对科迪勒拉变质杂岩是否适用的问题.     

区域变质作用研究的新思路——对新英格兰阿巴拉契亚山的研究

在最近的10年中,查明造山运动期间的热过程,是地球物理学家、岩石学家和地质年代学家的基本目标。如果区域变质作用反映了岩石圈的热状态和性质的深部变化,那么,通过研究区域变质岩就有可能建立造山运动的热性状。沿着这条线索,地质年代学家与岩石学家密切合作,经研究表明,在变质作用过程中,变质作用的温度、压力随时间而变化。同时,地球物理学家利用理论热模式计算造山带热历史,结果表明,埋藏史、抬升和侵蚀、地幔热流以及地壳热形成之间具有一定的关系。以上两种方法目前都已引入到造山带变质作用和构造历史的研究之中。     

中国碰撞带可能东延至南朝鲜临津江带

朝鲜半岛中部的构造、岩石和地质年代学资料表明,中国中东部的秦岭—大别山—苏鲁碰撞带穿越黄海延伸至临津江带。首次鉴定为临津江带西部的 Yeoncheon 杂岩,主要包含有向北倾斜的变质层序:(1)北部 Jingok单元,由巴罗型变泥质岩组成;(2)南部 Samgot 单元,由钙硅酸盐岩和角闪岩组成。Jingok 单元内,主要是具逆向剪切、向南倾倒的构造。而晚期的正向剪切发育于 Samgot 单元和其南部的变形花岗岩中。这些构造样式被解释为碰撞带挤压后抬升中伴生的伸展变形。角闪岩估算的压力-温度(p-T)指示,高压角闪岩相变质作用(8×10~8Pa～13×10~8Pa 和630～790℃)可能是榴辉岩相沿右旋 p-T 轨迹演化而成。Sm-Nd 和 Rb-Sr 地质年代学资料表明,晚元古代侵入的角闪岩在二叠—三叠纪期间变质。     

周缘前陆盆地中复理石向磨拉石的转换——被动大陆边缘对板块破裂的作用

大陆碰撞和周缘前陆盆地的形成分别由前陆板块被动大陆边缘的变形和弯曲产生。在板块逐渐聚合过程中,周缘前陆盆地从欠补偿的复理石阶段到补偿的或过补偿的磨拉石阶段。传统认为,这种复理石向磨拉石的转变记录了被动大陆边缘的构造界线处逆冲楔形体和前陆盆地的迁移。它证明了在北阿尔卑斯前陆盆地的发育过程中继承性古水深和俯冲的欧洲被动大陆边缘的岩石圈强度的变化在复理石至磨拉石的转换中都不起作用。从复理石至磨拉石的沉积期,阿尔卑斯山的沉积物供给至少增加了30%。在复理石向磨拉石转变的同时(中渐新世),造山带内部经历了快速的剥露作用、高压变质岩石的隆升、下部岩石圈的熔融和主背冲作用的开始,所有这些都与板片破裂模式有联系。该模式的进一步影响是均衡的表层隆起和侵蚀。由此提出了板片破裂可能由导致北阿尔卑斯前陆盆地的复理石向磨拉石转变的沉积物供给增加所致,并且提供了被动大陆边缘的另一种模式。     

超高压处理前后菠萝香气成分的变化

采用溶液萃取法对超高压处理前后的菠萝汁的香气进行富集,并经GC/MS联机检索分析,发现超高压处理对菠萝汁中的酯类、羧酸类、醛和酮类、醇类和杂环类都有影响,超高压后,酯类物质、羧酸类、醛和酮类数量下降,而醇类和杂环类化合物数量增加。其影响作用和高压造成的温度升高有关。     

欧洲下地壳的性质——深源包体岩石学和地球化学证据

欧洲碱性火山岩中下地壳包体的研究揭示出,下地壳存在多种岩石类型,从榴辉岩、含或不含石榴石的镁铁质麻粒岩、长英质麻粒岩到高级变沉积岩。包体岩套及推测的下地壳的化学成分与矿物学变化非常大。依据一个包体岩套中不同岩石类型的比例估计出下地壳的组成可以从基性(SiO_2<50ω_B％)到中性(SiO_2≈55ω_B％)。下地壳的年龄尚未确定,但地壳包体中的锆石却常常比地表出露的最老岩石要年轻。这预示着较多的镁铁质下地壳已通过侵入或垫托作用加积到先存地壳的底部了。这种加积作用可能发生在俯冲、裂陷或造山塌陷的过程中。放射性和稳定同位素证据表明确实存在镁铁质岩浆被先存地壳广泛混染的作用。地震波速度限制显示在,欧洲的某些地区,如德国,镁铁质麻粒岩被限制于地壳底部,但在其它地区(苏格兰西北部,匈牙利)则占据下地壳的大部分。在波罗的地盾(科拉)的北部,厚地壳在30～48km深度上含有变化于退变质和变质之间的榴辉岩。     

阿拉斯加东南部朱诺金矿带中脉金矿床的成因

沿朱诺金矿带分布的中温热液含金石英脉于早第三纪在200—325℃温度和超过1—1.5kbar的压力下,由富含H_2O—CO_2 (±N_2,H_2S,CH_4)、低盐度流体析出形成。所具有+8‰到+12‰的δ~(18)O值以及-20‰到-30‰的δD值同位素的含重金属成矿热液表明为深部矿源。这些资料同阿拉斯加南部大陆边缘俯冲处物质由变质而挥发生成的成矿热液模式一致。变质流体向上渗透到因机械作用增强渗透率的构造带,这些带与海岸山脉巨型区域断裂构造有关,并在较高处的消减壳层的脆性地层中形成含金脉。金的沉积伴有数种作用机理,包括沸腾、热液-围岩交代及热液的压力和温度的降低。     

南澳Flinders山脉北部的热折射和低压变质作用

南澳Flinders山脉北部,与阿德莱德褶皱带和Painter山构造窗内元古代片麻岩基底不整合面相近的阿德莱德褶皱带下部沉积层序变质作用有关的、异常高的侧向地温梯度,提出了热折射会引发一个独特的区域上广布的与不整合有关的接触变质作用的可能性。应用与Painter山褶皱基底-盖层接触面形态相一致的简单几何模型,通过数学模型揭示了变质作用反映热传导和生热过程的侧向变化存在的可能性。提供的热模型表明,用热传导和生热值的典型值,说明热折射至多提供了1/3～1/2所观察到的变质所需能量。由热折射机制“聚焦”形成的高温流体流的额外对流热可能为基底-盖层接触面附近的侧向地温梯度作出了贡献。     

超高压与低温协同作用对黄花鱼品质影响的研究

食品的高压与低温协同处理是近年来发展的一种新工艺.以黄花鱼为实验原料,进行了高压辅助冻结、高压转移冻结、高压诱导冻结以及高压辅助解冻过程的超高压与低温协同处理的实验研究,考察了经超高压与低温协同处理作用对鱼肉品质和微生物灭活情况的影响.研究结果表明,该工艺相比于常规冷冻与解冻具有明显优势,其中以高压转移冻结的效果最为明显;鱼肉品质得到提高、质地和微观组织得到改善,并且汁液损失减少,同时对微生物的灭活也有显著的作用.