聚敛边缘的成矿演化

聚敛边缘岛弧的成矿型式与弧壳的厚度及其岩石演化有关,其本身受岛弧岩石平均硅氧含量和弧壳平均厚度之间的正相关关系影响。一般来说,较厚地壳区的锡、汞、锑和氟含量极高。虽然矿床的组成主要受深部地壳和地幔特征的控制,但许多矿床的实际形状和类型,却受控于上地壳特征,特别是碳酸盐和硅酸盐围岩的相对丰度。浅成热液贵金属矿床通常与陆地、硅质火山作用有关,一般形成于岛弧演化的较晚期。如果岛弧火山作用过早中止,那么这类矿床就不存在,或者如果增厚的或热的洋壳的俯冲作用造成岛弧上部剧烈隆起及随后发生侵蚀,那么这类矿床就会被剥蚀而消失。同样,交代石灰岩的筒状-层状铅-锌-银矿床往往只赋存于有大面积厚的石灰岩单元的地体中,它们通常形成于浅水陆架环境。对聚敛边缘有些重要类型的矿床仍是知之甚少。原始海洋火山弧中的酸性硫酸盐矿床伴随形成于岛弧演化早期阶段的双峰火山岩套出现。虽然碱性斑岩铜矿的形成似乎更远离海沟,形成于斜俯冲期或岛弧回返期,但是它与钙-碱性斑岩铜矿密切相关(通常在同一火山岛弧中)。块状氧化铁矿床和相关的贱、贵金属矿化与岛弧演化后期形成的硅质岩浆有很大关系。除构造和岩石特征外,成矿型式还可反映出全球挤压机理,最主要的是全球海水缺氧性和板块重组。全球海水缺氧形成了缺氧底部水补给下伏含水层的深水环境,它有利于沉积喷气矿化,并能引起地下成矿作用。板块重组在上地壳造成拉伸环境和因早期俯冲板块而变化的洋壳有利于部分熔融的条件下,可引起成矿作用。     

日本岛弧之下的上地幔橄榄岩——是熔出岛弧岩浆的残余吗

在地球表面,仅日本岛弧分布有构成现代地幔楔状体的橄榄岩捕虏体.因此,有必要把日本岛弧的地幔橄榄岩与其它构造背景之下的进行比较,以了解地幔楔状体的岩石学特征。由此解决下面两个问题:哪一种类型的岩浆与地幔橄榄岩是处于平衡的?它们与岛弧岩浆是否具有成因联系.橄榄石的 Fo 含量,铬尖晶石的 Cr/(Cr+Al)原子比率(=Cr°比率),尤其是这两个值的结合可以较好地指示尖晶石橄榄岩和含橄榄石、尖晶石的火成岩的岩石学特征。这两个值与橄榄岩的实际矿物比率,尤其是 Cpx/(Opx+Cpx)比率有紧密的联系。Cpx/(Opx+Cpx)的体积比随着尖晶石中 Cr     

俯冲带火山活动的氧和锶同位素研究——以Volcano岛弧和Mariana岛弧为例

为了确定岩浆的来源,我们分析了大洋区内的Mariana和Volcano岛弧近代新鲜火山岩的O和Sr同位素组成.为了比较,也分析了Mariana-Volcano岛弧外围地区的非岛弧新鲜火山岩和一些深海钻探计划沉积物(DSDP sediments).岛弧间熔岩的氧同位索比值显示出较小幅度的变化,这种变化无法完全用分离结晶作用来解释,但其锶同位素组成具显著的均一性(Mariana为0.70332-0.70394).为了解释观察到的同位素特征,我们考虑了三种模式:(1)MORB型地幔与(a)俯冲沉积物,(b)俯冲洋壳(不包括沉积物)的总体混合熔融;(2)沉积物衍生的流体与洋岛型或热点型地幔所组成的混合物的熔融.其中最后一种模式对已得资料吻合得最好.最后的结论是,需要有少许不等量的沉积物衍生流体(≤1%)来解释观察到的岛间氧同位素变异特征,这个观点与其它同行们应用不同的同位素和微量元素方法所得出的结论一致.Mariana-Volcano岛弧岩浆的形成过程中只有很少量的沉积物卷入,Mariana熔岩的源区在同位素方面与热点玄武岩没有什么差别.     

中大西洋被动大陆边缘的热演化——一个中生代超级地幔柱上的大陆裂解实例

沿北美和西非被动大陆边缘,一个近同期的早侏罗世(200Ma)岩浆事件可以用西非克拉通下的一个大规模地幔柱(超级地幔柱)上升来解释。岩石圈下部地幔流向北东方向外流的侧向偏离能解释拉斑玄武岩岩浆作用从巴西到西班牙南部延伸近5000km。据认为,大陆裂解出现在停滞流线之上,沿停滞流线被地幔柱从大陆岩石圈底部侵蚀的冷物质返回对流地幔。动力模式是根据最近从夏威夷地幔柱模式提出的,该模式满意地解释了为什么中大西洋洋壳生成时没有热异常地幔。     

地质学家探测加拿大西部克拉通

前寒武纪克拉通保存了陆地演化过程的重要线索。然而,目前对显生宙沉积物之下的广大克拉通地区尚未进行过科学探测。加拿大岩石圈探测工程艾伯塔基底断面项目(ABT)的地质学家们正在研究加拿大西部富含石油的沉积盆地(WCSB)的演化。他们通过多种技术手段来分析沉积盆地内的特征,并解释下部前寒武纪地壳和上地幔的成因。这项工作提供了北美克拉通重要的未知部分的新看法。地震波反射测量揭示了由古老侵蚀山带组成的年代为1.8Ga 以上的加拿大西部克拉通构造。同期进行的大地电磁研究得到了地幔电性结构图象,这种结构首次证实了地幔的结构与地壳变化相关,例如岩石圈地幔随俯冲作用发生的化学变化。穿越沉积盆地2000多公里的区域地震反射网络使我们可通过显生宙期间克拉通激活的古地震记录来研究加拿大500 Ma 的沉积历史。获得的结果可望对前寒武纪大陆构成、地幔岩石圈的发展以及大陆内部的演化有更好的了解。     

浅析岩石圈地幔的组成和演化

大陆岩石圈地幔(SCLM)的组成与上覆地壳的构造年龄有关,代表了一种大陆岩石圈地幔形成过程中的长期变化。基于对一套捕掳体和捕掳晶体的研究,多数研究者认为贫石榴二辉橄榄岩具有高的斜方辉石岩或橄榄岩。全球和区域的地震断层扫描表明,大多数克拉通捕掳体岩体来自低速的岩石圈块体,我们提出假设,绝大多数的太古宙大陆岩石地幔原始组成是高的贫纯橄岩/方辉橄榄岩,与挪威西部的太古宙造山带地块相似。这种位克拉通上部的地震和重力数据说明大量的岩石保存在克拉通核部,但是火山岩样品很差,我们认为这不是大陆岩石圈地幔形成进程中逐渐演化,而是太古宙和更年轻的构造体系之间的尖锐的分立。大陆岩石圈地幔的两种类型在浮力和粘度之间的差异在陆壳的组成,保存和循环方面起到了重要作用。     

第一次获得地幔边界的岩石

地球科学家们第一次捕获到地质上长期以来梦寐以求的东西:划分洋壳和地幔边界的岩石。大洋钻探计划(ODP)的科学家在东部赤道的太平洋的Hess Deep深部流域钻探,他们已获得莫霍面附近的岩石。莫霍面是一个假想的分层面,使洋壳的最深层与地幔的最上部分开。     

岩石成因学——水和固体地球

水的存在是地球作为一个行星最重要的特征之一,它对地球表层的海洋、大气和生物具有非常重要的作用。它也是固体地球活动的重要参与者——在洋脊火山周围通过水热蚀变进入洋壳,在俯冲带进入地幔造成了会聚边界的爆发火山作用。但是,在固体地球物质循环中水的作用还缺乏定量的了解。特别是水在地幔熔融中的具体作用以及同地幔平衡的含水流体的成分所知甚少,E.Stolper和S.Newman近来在这两个方面的研究中取得了重要的进展。他们的进展在于改进了基性岩浆中水的含量的     

关于岛弧/弧后系列的新观点

"大洋钻探计划"(ODP)连续对西太平洋聚合板块迂缘的地壳演化进行了研究,其中包括Izu-Bonin和马里亚纳岛弧中的125和126航次(见《Geotimes》1989年6月和10月刊),瓦努阿图/新赫布里底岛弧中的134航次(见《Geotinles》1991年5月刊)以及最近汤加岛弧和拉乌盆地中的135航次.对洋内火山弧以及其相邻的岛弧和弧后盆地演化史的兴趣鼓舞了横过拉乌盆地及其相邻汤加海岭八个站位的钻探与钻取岩心.135航次开始揭示了弧后盆地及其与海沟中板块俯冲过程有关的演化.很多洋内系列演化的后期均以扩张并最后裂离火山弧附近的地壳为其特征.这些断裂区可以在弧前区的弧内、弧后或弧前形成.某些较老的(残留的)     

大洋钻探计划

大洋钻探计划(ODP)目前已完成了为期四年的,第一阶段24个航次的科学大洋钻探。ODP遵照“乔迪斯”(JOIDES)——“地球深部取样联合海洋研究所”的指示,在北大西洋、中大西洋、东太平洋和印度洋,其中包括南极东、西两侧的高纬度海区,对若干重要问题作了研究。 ODP的任务是更多了解:1.被动大陆边缘和活动大陆边缘的构造演化;2.洋壳的生成和演化;3.海洋沉积层序的形成和演化;4.大气圈、大洋、永冻圈、生物圈、地磁场等长期变化的原因。1988年的119—124航次集中研究大洋环流史、全球气候史、板块内构造、热点、被动大陆边缘和活动大陆边缘过程。“乔迪斯·决心者”(JOIDES Resolution)号在119航次(1987年12月—1988年2月)中,在     

关于“洋脊俯冲作用运动学及其对地幔上涌作用性质指示意义”的讨论

0 引言 E.Farrar和J.M.Dixon在最近一篇关于“洋脊俯冲作用”论文中,讨论了被淹海底扩张中心的构造、岩浆作用问题。他们的论文汇集了几个洋脊-海沟碰撞带的有用的信息,并且阐明了一种所谓“离析作用”(eduction)的板块作用类型。但是,他们的分析存在许多缺陷,因为他们:(1)没有考虑俯冲板块和介于其间的板块窗口的几何形状;(2)没有正确表达板块窗口对仰冲板块中的构造、岩浆作用和对地幔流的重要性;(3)不正确地把板块窗口形成的概念和“被     

环太平洋构造与特提斯构造对比

古特提斯是泛古洋的一个巨大的海湾,就这个意义上讲,古特提斯的闭合史可以认为是古太平洋构造演化的一部分。由古特提斯(基里梅造山带)闭合而成的造山系的演化史表明,它与环太平洋构造演化及新特提斯洋闭合史相比,与前者更相似。因为在启莫里造山带(Cimmerides)演化期间,巨大的造山拼合体现在构成了大约90%的特提斯造山杂岩,它们围绕劳亚古陆南部边缘分布。启莫里造山带构造演化的一个特征是含有大量与造山带走向平行的走滑断裂作用。我在本文中,简单     

川南白酒产区主要酿酒高粱理化性质与代谢组学分析

为全面比较川南白酒产区主要酿酒高粱的成分差异，分析了5种酿酒高粱(“红缨子”“青壳洋”“国窖红1号”“宜糯红4号”和“郎糯红19号”)的基本理化组分，采用非靶向代谢组学技术结合多元统计分析了5个品种高粱的代谢组。结果表明，5种高粱基本理化成分差异较小，千粒重在19.25～22.96 g之间，淀粉、蛋白质和脂肪含量范围分别为72.29～76.23 g/100 g、9.17～10.10 g/100 g和3.17～3.89 g/100 g，直链淀粉含量占总淀粉含量的比率为0.38%～2.03%，单宁含量范围是0.92%～1.31%；代谢组学分析共鉴定出975种代谢物，“红缨子”“青壳洋”“国窖红1号”“宜糯红4号”和“郎糯红19号”相较于其他品种分别筛选出190个、217个、304个、222个和186个差异代谢物，差异代谢物显著富集的代谢通路主要为氨基酸类代谢、苯丙素生物合成和黄酮类生物合成；“红缨子”和“青壳洋”中酚酸及其酯类衍生物的离子丰度显著高于其他品种，“国窖红1号”中黄酮类物质离子丰度显著高于其他品种，“国窖红1号”中多种氨基酸和肽类物质较其他品种明显上调。本研究可为酿酒高粱品质评...     

国际洋壳磁性研究进展

在30多年前,人们通过海洋磁异常成功地解释了海底扩张和板块运动的过程。从而导致了板块构造学的一场变革。近年来由于高精度磁测技术的应用和磁性解释水平提高,人们又开始借助海洋磁异常对洋壳构造和洋壳磁性层进行深入地研究,其目的就是要揭示出洋壳构造演化的过程,以及地磁场活动变化的规律。本文对世界上若干典型地区的海洋磁异常特征进行了解释,并提供出了未来进行高精度海洋磁性研究需要发展的几项高新技术及方法。     

内蒙古达青牧场岩体岩石地球化学特征与构造环境

研究区位于西伯利亚板块与华北板块大陆边缘增生和碰撞过渡区以及古亚洲洋构造域与古太平洋构造域叠加转换的关键部位,区内岩浆岩分布广泛。文章通过对达青牧场岩体地球化学分析,结合区域地质背景,应用岩石化学方法,通过主量元素、微量元素和稀土元素的含量分析,得出一些经典图解确定岩体构造背景。主量元素分析表明岩体基性岩浆和酸性岩浆之间有过较强的物质交换,指示岩浆混合作用的存在。岩体正长花岗岩3个样品具高Si,富Al和Na,低Ca、Mg和Fe2O3,K2O/Na2O值大于1,A/CNK值为1.34-1.49;轻重稀土元素分馏强烈,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu异常明显,表明为偏铝质的高钾钙碱性A型花岗岩。在微量元素相关判别图中,达青牧场岩体基本落入火山弧花岗岩(VAG)和同碰撞花岗岩(Syn-Colg)范围,总体表现为与碰撞有关的岛弧花岗岩,反映出花岗岩形成于俯冲带的构造环境。     

地壳生长的大地构造——以科迪勒拉和特提斯造山带为例

驱动板块的主要作用力是重力.大致以1400℃等温而限定的岩石圈倾斜底面导致岩石圈板块向下滑动.以大约100km的垂直梯度从扩张脊中轴的滑离,通常称为“脊推”(ridge push);大洋岩石圈以600km的垂直梯度潜入地幔,通常称为“板拖”(slab pull).脊推力,特别是当其方向与板拖力相反时,造成陆内变形或A型俯冲;板拖力造成洋壳的再循环或B型俯冲,为弧形岩浆作用和增生构造提供传送带体制,在科迪勒拉和特提斯造山带中展现了A型俯冲和B型俯冲之间这种动力学关系.     

大洋钻探计划148航次钻至洋壳最深层位

大洋钻探计划(ODP)504站位B井,是目前为科学研究提供资料最深的海洋钻孔,现已进入洋底以下2111m,达到基底以下1800m,接近洋壳的最底层。该钻孔位于东太平洋哥斯达黎加裂谷以南200km、时代为5.9Ma的老洋壳处。为了进一步检验洋壳层状构造的地震勘探精度和岩石标本,ODP科     

大型和超大型矿床有矿物学判别标准吗?

自1995年以来,IGCP354项目“岩石圈中金属经济超富集作用”已经完成。该项目的目的是建立大型—超大型矿床数据库,以定义其形成、分布地质因素和岩石学-矿物学判别标准。该项研究使我们明确了大型—超大型矿床的特征:受控于深部幔根构造(地幔柱、热点、线性交叉点处的地幔岩浆作用等)及来自幔源和壳源的金属和流体的混合作用;矿床形成于漫长的多期地质作用过程,在地球动力系统     

地球中的Th/U比值

通过对古地幔残留物质科马提岩和蛇绿岩的研究,我们论述了亏损型地幔中铅同位素随时间的演化.用~(230)Th/~(222)Th与~(203)Pb~·/Pb·作图(~(203)Pb~·/~(206)Pb·为放射性成因铅比值),我们得出了地球总体硅酸盐Th/U比值为4.2.这一比值和对不同类型的陨石研究所推导出的比值完全一致.利用这一比值,在[~(293)Pb·/~(206)Pb·,~(143)Nd/~(144)Nb)图中,标出的整体地球值位于大洋玄武岩的相关线上,这与预期的推断相吻合.同Sr和Nd相比表明Th/U的分馏与Rb/Sf和Nd/Sm有关,而U/Pb的分馏则与其它比值无关.     

131航次首次钻透加积棱柱体

1990年3月31日“乔迪斯·决心者”号钻探船由关岛出发,船上满载了各种用于钻井测定的仪器设备。很多设备(用几年时间研制的)都是首次使用。这个航次的研究目标是日本正南的南海海槽中的加积棱柱体。由于板块构造作用使得那里的洋壳俯冲到日本之下。本航次的任务是钻透两个断层,进入火山岩基底,并对棱柱体的水文地质学、物理性质以及构造变形等进行研究。来自九个国家的27名科学家分成以下几个专业组:沉积学、构造地质学、地球化学、古生物学、物理性质以及井下测定。引起国际上众多科学家注意的“大洋钻探计划”(ODP)的特点就是为各地质专业的专家提供了共同工作的机会。