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利用石榴橄榄岩重建大陆俯冲带的古动力学环境及其演化过程
1
作者 张聪 黄杰 +1 位作者 陈梅 杨经绥 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3743-3754,共12页
本文提出一种对于造山带石榴橄榄岩的简单概念分类模型。该模型将造山带石榴橄榄岩划分为地幔楔型和俯冲带型两种类型,根据所记录温压条件及P-T轨迹的差异,地幔楔型石榴橄榄岩进而被划分为A-D四个亚类,分别对应不同厚度的克拉通型岩石... 本文提出一种对于造山带石榴橄榄岩的简单概念分类模型。该模型将造山带石榴橄榄岩划分为地幔楔型和俯冲带型两种类型,根据所记录温压条件及P-T轨迹的差异,地幔楔型石榴橄榄岩进而被划分为A-D四个亚类,分别对应不同厚度的克拉通型岩石圈地幔及普通大陆岩石圈地幔环境中冷的/古老的/稳定的地幔环境及与之对应的相对热的/年轻的/活动地幔环境。我们选择研究程度较高的斯堪的纳维亚加里东期造山带及我国柴北缘造山带中出露的石榴橄榄岩来检验该模型的适用性。出露于挪威西片麻岩地区的Mg-Cr型及Fe-Ti型石榴橄榄岩分别属于地幔楔型的A亚类(来自于古老的/冷的/厚的/亏损的克拉通岩石圈地幔)及壳源俯冲带石榴橄榄岩,而来自Seve,Troms和Linds地体的石榴橄榄岩则属于地幔楔型的C亚类(来自于古老的/冷的/薄的/亏损的大陆岩石圈地幔)后经历俯冲过程变为俯冲带石榴橄榄岩。对我国柴北缘超高压带绿梁山石榴橄榄岩的检验结果相对复杂。前人的研究表明绿梁山石榴橄榄岩存在三种不同的成因方式,对应分类模型中的:1)D亚类橄榄岩(阿拉斯加型岩浆岩堆晶体);2)壳源俯冲带型石榴橄榄岩;3)A亚类来自克拉通岩石圈地幔的太古代石榴橄榄岩。检验结果表明,该分类模型能较好的解释斯堪的纳维亚加里东期造山带中的石榴橄榄岩的出露规律,岩石学及矿物学特征及不同期次矿物之间的年代学关系,但对于我国绿梁山石榴橄榄岩的成因分类仍需进一步研究。假设该分类模型能适用于大多研究程度较高的造山带石榴橄榄岩,起到决定性作用的两个分类参数为地幔楔形成初期的平均温度(T)及造山带岩石圈地幔的厚度(P)。熔融作用发生的时间及深度同样是区分不同类型石榴橄榄岩的重要因素。 展开更多
关键词 造山带石榴橄榄岩分类 地幔楔 俯冲带 超高压变质作用
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中国大陆显生宙俯冲型、碰撞型和复合型片麻岩穹窿(群) 被引量：39
2
作者 许志琴 马绪宣 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3509-3523,共15页
片麻岩穹窿(gneiss dome)是中下地壳热动力学过程产生的、与岩浆作用(或混合岩化作用)密切相关的穹窿状构造。片麻岩穹窿大部分是地壳深层次变动的产物,在世界范围内几乎出露在所有的折返造山带中,反映了所在地区地壳的大幅度抬升。片... 片麻岩穹窿(gneiss dome)是中下地壳热动力学过程产生的、与岩浆作用(或混合岩化作用)密切相关的穹窿状构造。片麻岩穹窿大部分是地壳深层次变动的产物,在世界范围内几乎出露在所有的折返造山带中,反映了所在地区地壳的大幅度抬升。片麻岩穹窿核部主要是无或弱岩浆组构的花岗岩体和高级变质岩(例如混合岩),边部是具有岩浆组构的花岗片麻岩,幔部由来自地壳深部的高级片岩和片麻岩组成。片麻岩穹窿的形成经历从垂直上升的地壳流导致的岩浆上涌的挤压收缩机制到岩浆体侵位的顶部伸展机制的转化过程。根据片麻岩穹窿的岩石组合、组构特征、成因机制和大地构造背景以及片麻岩穹窿与地壳流关系的分析,结合中国大陆典型片麻岩穹窿的研究,提出中国大陆显生宙的片麻岩穹窿和片麻岩穹窿群可以划分为与大洋岩石圈板片俯冲增生与随后的折返造山相关的"俯冲型"片麻岩穹窿(群),如秦岭片麻岩穹窿;与陆陆碰撞折返造山有关的"碰撞型"片麻岩穹窿(群),如北喜马拉雅拉轨岗日片麻岩穹窿(群)和松潘甘孜雅江片麻岩穹窿(群);与俯冲和碰撞的叠合作用有关的"复合式"片麻岩穹窿(群),如帕米尔空喀山片麻岩穹窿和东冈底斯林芝片麻岩穹窿(群)。 展开更多
关键词 片麻岩穹窿 俯冲 碰撞 折返 成因机制
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藏南亚东地区早古生代花岗质片麻岩的成因与构造意义 被引量：8
3
作者 苟正彬 张泽明 +5 位作者 董昕 丁慧霞 向华 雷恒聪 李旺超 唐磊 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3674-3686,共13页
早古生代的花岗质片麻岩产出在青藏高原南部亚东地区的高喜马拉雅结晶岩系中。岩石学研究表明,这些岩石主要由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成,普遍发育片麻状构造。它们的SiO_2含量为68.04%~76.55%,铝饱和指数(A/CNK)为1.04~1.14,属... 早古生代的花岗质片麻岩产出在青藏高原南部亚东地区的高喜马拉雅结晶岩系中。岩石学研究表明,这些岩石主要由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成,普遍发育片麻状构造。它们的SiO_2含量为68.04%~76.55%,铝饱和指数(A/CNK)为1.04~1.14,属钙性-钙碱性弱过铝-过铝质岩石。它们的稀土总量较高,轻稀土富集,Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb,相对亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素。三个样品获得的岩浆锆石U-Pb年龄分别为491Ma、512Ma和501Ma,代表花岗质片麻岩的原岩年龄。它们的锆石εHf(t)值分别为-8.1^+0.1、-5.9^-2.1和-4.8^+6.7,对应的二阶段模式年龄分别为1440~1959Ma、1585~1826Ma和1028~1762Ma。本研究表明,亚东地区的早古生代花岗岩包括I型和S型花岗岩。I型花岗岩以K_2O/Na_2O<1、弱过铝质和刚玉标准矿物分子数<1为特征,具较高且正的锆石εHf(t)值,或相对集中的负的εHf(t)值。I型花岗岩显示岩浆弧花岗岩的特征。S型花岗岩以K_2O/Na_2O>1、过铝质和刚玉标准矿物分子数>1为特征,锆石εHf(t)值均为低的负值,且变化范围较大。本文和现有的研究成果表明,I型和S型花岗岩在喜马拉雅地体广泛存在,这为冈瓦纳超大陆北缘经历了早古生代的安第斯型造山作用提供了重要证据。 展开更多
关键词 花岗质片麻岩 早古生代 喜马拉雅 安第斯型造山 冈瓦纳
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西藏日喀则地区白朗蛇绿岩中石榴辉石岩的岩石地球化学、年代学及其构造意义 被引量：3
4
作者 赵佳楠 许志琴 梁凤华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3687-3700,共14页
白朗石榴辉石岩位于西藏南部雅鲁藏布江蛇绿岩带上,地处于日喀则地区白朗县境内,因其具有重要的大地构造位置和意义,得到了国内外诸多学者关注。国内外学者对该岩体的研究有助于深入剖析雅鲁藏布江蛇绿岩带的就位机制。本文以白朗石榴... 白朗石榴辉石岩位于西藏南部雅鲁藏布江蛇绿岩带上,地处于日喀则地区白朗县境内,因其具有重要的大地构造位置和意义,得到了国内外诸多学者关注。国内外学者对该岩体的研究有助于深入剖析雅鲁藏布江蛇绿岩带的就位机制。本文以白朗石榴辉石岩为研究对象,其野外产出为构造岩块,围岩为没有变形特征的蛇纹石化地幔橄榄岩,早白垩世昂仁组和紫红色硅质岩也没有构造变质现象,且石榴辉石岩与蛇纹石化地幔橄榄岩间界限截然。通过对其进行岩石地球化学和年代学的研究,并结合大地构造动力学观点,认为西藏日喀则地区石榴辉石岩属钙碱性超基性岩,形成于无流体无水的稳定物理化学环境中,略亏损高场强元素Th、Ta、Nb等,锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为149.0±3.1Ma,且锆石εHf(t)平均值为+17.7,说明原始岩浆主要源于亏损地幔,且没有发生岩浆混染。总结:本文确定白朗石榴辉石岩原始岩浆来源于上地幔,并且该岩石的形成与印度板块和欧亚板块俯冲有关,但在该岩石形成过程中印度板块和欧亚板块没有发生陆陆碰撞。 展开更多
关键词 白朗石榴辉石岩 岩石学 地球化学 年代学 大地构造动力学
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东昆仑清水泉蛇纹岩中铬铁矿特征及其构造意义 被引量：10
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作者 冯惠彬 孟繁聪 +1 位作者 李胜荣 贾丽辉 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2129-2144,共16页
东昆仑造山带清水泉中超基性岩已蚀变为蛇纹岩,很难对其性质和形成环境进行判断,但蛇纹岩中存在的浸染状和条带状铬铁矿有助于识别超基性岩的性质及形成过程。显微结构和电子探针分析结果显示部分铬铁矿具环带结构,核部为富Al贫Fe的铝... 东昆仑造山带清水泉中超基性岩已蚀变为蛇纹岩,很难对其性质和形成环境进行判断,但蛇纹岩中存在的浸染状和条带状铬铁矿有助于识别超基性岩的性质及形成过程。显微结构和电子探针分析结果显示部分铬铁矿具环带结构,核部为富Al贫Fe的铝铬铁矿,Cr2O3为36%~44%,Al2O3为24%~28%,Ti O2含量很低（〈0.1%）,Fe O为15%~24%,而Fe2O3含量为0.6%~3.0%,Cr#为0.47~0.56,Mg#为0.45~0.62,Fe2＋#变化于0.38~0.55,显示出蛇绿岩的特性,由此推测其寄主岩石——方辉橄榄岩属于蛇绿岩成员。核部铝铬铁矿结晶温度平均约为1387℃,结晶压力平均为2.9GPa,推断其形成深度约为88km,相当于软流圈位置。核部铝铬铁矿Cr#-Mg#,Cr#-Ti O2以及Ti O2-Al2O3的关系特征显示其寄主岩石——方辉橄榄岩可能产自俯冲带环境中的弧前位置。 展开更多
关键词 铬铁矿 蛇绿岩 蛇纹岩 构造环境 东昆仑
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拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄 被引量：47
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作者 付长垒 闫臻 +4 位作者 郭现轻 牛漫兰 夏文静 王宗起 李继亮 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1695-1706,共12页
拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全，各岩性间为构造接触；其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO：含量为49．80％～50．13％，MgO含量为5．43... 拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全，各岩性间为构造接触；其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO：含量为49．80％～50．13％，MgO含量为5．43％-5．64％，FeOT为10．96％～11．52％，TiO2含量较高（2．38％～2．62％）；辉绿岩墙Si02含量为43．41％～45．74％，MgO含量为9．04％～10．64％，FeOT为8．39％～9．96％，Ti02含量较低（0．89％-1．02％），二者均属拉斑玄武岩系列。其中辉绿岩块乏REE为135．4×10-6～150．9×10-6，（La／／Yb）N=3．51—4．03，具有右倾型稀土配分模式，富集Rb、Ba、K、sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、zr、Hf、Ti等高场强元素，呈现洋岛拉斑玄武岩特征；辉绿岩墙EREE为36．10×10-6～43．72×10-6，（La／Yh）N=1．12—1．20，稀土配分曲线相对平坦，呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常，可能分别形成于洋岛／海山和洋中脊环境：SHRIMP锆石u．Pb测年结果显示，辉绿岩块形成时代为491．0±5．1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。 展开更多
关键词 辉绿岩 洋岛 海山 洋中脊 蛇绿混杂岩 拉脊山
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龙门山断层脆-塑性转化带流变结构与汶川地震孕震机制 被引量：15
7
作者 周永胜 韩亮 +2 位作者 靖晨 何昌荣 党嘉祥 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期882-895,共14页
汶川地震发震断层为高角度逆断层,这种断层滑动和发生强震需要断层深部具备特殊的力学条件.发震断层地区地表出露若干韧性剪切带,其中不同类型石英变形具有不同的变形温度.细粒糜棱岩中的石英表现为高温位错蠕变,变形温度为500～ 700℃... 汶川地震发震断层为高角度逆断层,这种断层滑动和发生强震需要断层深部具备特殊的力学条件.发震断层地区地表出露若干韧性剪切带,其中不同类型石英变形具有不同的变形温度.细粒糜棱岩中的石英表现为高温位错蠕变,变形温度为500～ 700℃;含残斑初糜棱岩中的石英表现为中温位错蠕变,其变形温度为400 ～ 500℃;早期石英脉中的石英表现为低温位错蠕变,变形温度为280～ 400℃;晚期石英脉以碎裂变形为主,其变形温度为150～ 250℃.石英的这些变形特征显示出断层带经历了多期脆-塑性转化.根据糜棱岩中的重结晶石英的粒度估计的断层塑性流动应力为15 ～ 80MPa.石英和长石内的微量水以晶体缺陷水、颗粒边界水和流体包裹体水的形式存在,水含量随岩石的应变增加而升高,变化范围为0.01～0.15wt％.断层脆-塑性转化带内石英含有大量与裂隙愈合相关的次生流体包裹体,其捕获温度为330～350℃,流体压力为70～405MPa,估计的流体压力系数为0.16～0.9,代表强震发生后,断层带内产生的大量微裂隙逐渐愈合过程中的流体特征.在考虑断层带流体压力和应变速率变化条件下,利用石英流变参数建立了从间震期到地震成核阶段断层脆-塑性转化带流变结构和震后快速蠕滑阶段断层脆-塑性转化带流变结构.结果表明,在间震期、地震成核阶段、震后快速滑动阶段,断层强度和脆-塑性转化深度随应变速率和流体压力变化而变化,且脆-塑性转化特征与石英的变形机制、断层速度弱化和强化转化深度、汶川地震震源深度等吻合,显示映秀-北川断层具备摩擦滑动速度弱化和地震成核的基础,而断层带内存在高压流体可能是触发高角度逆断层滑动和汶川地震发生的主要机制. 展开更多
关键词 汶川地震 脆-塑性转化带 流变结构 高压流体
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东秦岭160～140Ma Cu(Mo)和Mo(W)成矿作用的差异性：来自成矿岩体的地球化学及其岩浆源区的证据 被引量：5
8
作者 陈雷 闫臻 +4 位作者 王宗起 王瑞廷 宁磊 甘昌简 代军治 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2383-2401,共19页
东秦岭地区在商丹断裂带南北两侧分别形成了矽卡岩-斑岩型Cu(Mo)矿床和斑岩-矽卡岩型Mo(W)矿床,两者均形成于160~140Ma。通过对不同矿床的地质特征和成矿岩体对比研究发现,Mo(W)矿床主要分布在商丹断裂带北侧的北秦岭和华北板块南缘,主... 东秦岭地区在商丹断裂带南北两侧分别形成了矽卡岩-斑岩型Cu(Mo)矿床和斑岩-矽卡岩型Mo(W)矿床,两者均形成于160~140Ma。通过对不同矿床的地质特征和成矿岩体对比研究发现,Mo(W)矿床主要分布在商丹断裂带北侧的北秦岭和华北板块南缘,主要分布有新太古代至奥陶纪地层,由一系列变质程度不同的火山岩和沉积岩组成。Cu(Mo)矿床主要位于商丹断裂带南侧的南秦岭晚古生代弧前盆地,主要分布古生代地层,由粉砂岩、绢云板岩、灰岩、杂砂岩及白云岩等组成。Mo(W)矿床的成矿岩体以花岗斑岩为主,具有高硅、富钾,贫镁铁,较高的岩浆分异程度;Cu(Mo)矿床的成矿岩体以花岗闪长斑岩为主,具有低硅、低钾,富镁铁,低分异的特征。Mo(W)成矿岩体亏损Ba,富集U、Nb等元素,Cu(Mo)成矿岩体相对富集Ba,亏损U、Nb等元素;Cu(Mo)成矿岩体∑REE略高于Mo(W)成矿岩体,未表现出明显的Eu异常,而Mo(W)成矿岩体具有负Eu异常。Cu(Mo)和Mo(W)成矿岩体具有相似的结晶温度,Mo(W)成矿岩体具有相对较高的形成压力和氧化态。Mo(W)成矿岩体的岩浆源区以辉石为残留相,Cu(Mo)成矿岩体的岩浆源区则是以极少量角闪石为残留相。相对于Mo(W)矿床,Cu(Mo)矿床的成矿岩体具有较高的εNd(t)值(-28.8^-12.1和-4.75^-2.73)和εHf(t)值(-38^-7.9和-3.79^+1.79),这说明Cu(Mo)成矿岩体的岩浆源区中含有相对较多的地幔物质,而Mo(W)成矿岩体的岩浆源区中含有相对较多地壳物质。由于两种矿化位于不同的构造单元以及成矿岩体在岩石地球化学、温压条件、氧化还原状态和岩浆源区特征等方面的差异造成了160~140Ma岩浆活动在商丹断裂带南北两侧形成不同矿化类型。 展开更多
关键词 160~140Ma Mo(W)和Cu(Mo)成矿 成矿岩体 岩浆源区 东秦岭
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