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中国大陆科学钻探先行研究

电子背散射衍射(EBSD)技术在地壳构造变形研究中的应用

1996年

作者：许志琴耿瑞伦张伟等

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汇雅图书（南通市图书馆）

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地质学报 2016年第6期90卷 1130-1145页

作者：黄学猛张进江许志琴地壳动力学重点实验室中国地震局地壳应力研究所北京100085 造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质科学院地质研究所北京100037

电子背散射衍射(EBSD)技术是岩组学研究的一项革命性新技术。该技术可以对传统的岩石薄片进行分析,实用性高,观测精度达到亚微米级别。配合扫描电子显微镜、阴极发光、波谱、能谱分析设备,EBSD技术可以对透明和非透明的任何对称性晶体... 详细信息

电子背散射衍射(EBSD)技术是岩组学研究的一项革命性新技术。该技术可以对传统的岩石薄片进行分析,实用性高,观测精度达到亚微米级别。配合扫描电子显微镜、阴极发光、波谱、能谱分析设备,EBSD技术可以对透明和非透明的任何对称性晶体进行取向测量,快速获取晶体显微结构、微区成分与晶体学参数,可以对晶体开展形貌观察、晶体优选方向(CPO)、取向差分析、物相鉴定、应变测量、晶界分析、变形机制、位错滑移系、晶内变形、温压条件研究。结合聚焦离子束(FIB)技术,可以获取矿物的三维结构图像。对地壳的主要矿物进行组构分析,结合野外矿物变形特征与试验岩石学研究成果,可以开展地壳构造运动学、动力学的研究。本文介绍岩组学的研究历史,以及EBSD技术在地壳常见矿物石英、钾长石、斜长石、角闪石以及假熔岩构造变形研究中的最新进展与典型实例,并对EBSD研究结果中一些潜在的不确定性因素进行了讨论。

关键词：电子背散射衍射(EBSD) 岩组学构造运动学动力学变形机制

江苏东海预先导孔(CCSD-PP2)岩心样中磷灰石裂变径迹年龄测定

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地质学报 2003年第4期77卷 540-543页

作者：刘顺生殷秀兰许志琴中国科学院广州地球化学研究所 510640 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质科学院地质研究所北京100037

对中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)的11个钻孔岩心样进行了裂变径迹年龄测定,其中10个样品的结果为79.6～52.0 Ma。经数学处理后,初步可以看出裂变径迹年龄随深度的变化趋势,并在此基础上,对隆升速度和古地温梯度进行了初步讨论,推... 详细信息

对中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)的11个钻孔岩心样进行了裂变径迹年龄测定,其中10个样品的结果为79.6～52.0 Ma。经数学处理后,初步可以看出裂变径迹年龄随深度的变化趋势,并在此基础上,对隆升速度和古地温梯度进行了初步讨论,推算该地块在80.4～52.0 Ma以前的隆升速度约为35.0 m/Ma,当时的古地温梯度约为35.6℃/km。

关键词：裂变径迹年龄预先导孔-PP2 磷灰石大别-苏鲁超高压变质带

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青藏高原中的古特提斯体制与增生造山作用

岩石学报 2013年第6期29卷 1847-1860页

作者：许志琴杨经绥李文昌李化启蔡志慧闫臻马昌前中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 云南省地质调查局昆明650051 中国地质大学武汉430074

青藏高原古特提斯体系的特征表现为古特提斯洋盆中多条状地体的存在,多俯冲、多岛弧增生体系的形成和多地体汇聚、碰撞造山的动力学环境,其构架包括4条代表古特提斯洋壳残片的蛇绿岩或蛇绿混杂岩(昆南-阿尼玛卿蛇绿岩带、金沙江-哀牢山... 详细信息

青藏高原古特提斯体系的特征表现为古特提斯洋盆中多条状地体的存在,多俯冲、多岛弧增生体系的形成和多地体汇聚、碰撞造山的动力学环境,其构架包括4条代表古特提斯洋壳残片的蛇绿岩或蛇绿混杂岩(昆南-阿尼玛卿蛇绿岩带、金沙江-哀牢山-松马蛇绿岩带、羌中-澜沧江-昌宁-孟连蛇绿岩带和松多蛇绿岩带)、5条火山岩浆岛弧带(布尔汗布达岛弧岩浆带、义敦火山岩浆岛弧带、江达-绿春火山岛弧带、东达山-云县火山岛弧带和左贡-临沧岛弧-碰撞岩浆带)、4个陆块或地体(松潘-甘孜地体、羌北-昌都-思茅地体、羌南-保山地体)、3条洋壳深俯冲形成的高压-超高压变质带(金沙江得荣高压变质带、龙木错-双湖高压变质带、松多高(超)压变质带),以及5条弧前增生楔或增生杂岩(西秦岭增生楔、巴颜喀拉-松潘-甘孜增生楔、金沙江增生楔、双湖-聂荣-吉塘-临沧增生楔、松多增生杂岩)。古特提斯洋盆的俯冲增生造山作用普遍存在于青藏高原古特提斯复合造山体中,构成与多条古特提斯蛇绿岩带(缝合带)相伴随的俯冲增生杂岩带(链)。古特提斯俯冲增生杂岩带包括由弧前强烈变形的沉积增生楔、以及高压变质岩、岛弧岩浆岩、蛇绿岩和外来岩块组成的混杂体,代表在洋盆俯冲过程中的活动陆缘的地壳增生。

关键词：青藏高原古特提斯体系俯冲增生造山

东昆仑山南缘大型转换挤压构造带和斜向俯冲作用

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地质学报 2001年第2期75卷 156-164页

作者：许志琴李海兵杨经绥陈文中国地质科学院地质研究所北京100037

东昆仑地体和巴颜喀拉—松潘甘孜地体之间的会聚边界是一条位于东昆仑南缘的大型转换挤压构造带。研究表明该带的东段(阿尼玛卿段)和西段(东-西大滩段)构造特征不同,阿尼玛卿段的构造以印支期具往南西造山极性的逆冲叠覆岩片和新生代脆... 详细信息

东昆仑地体和巴颜喀拉—松潘甘孜地体之间的会聚边界是一条位于东昆仑南缘的大型转换挤压构造带。研究表明该带的东段(阿尼玛卿段)和西段(东-西大滩段)构造特征不同,阿尼玛卿段的构造以印支期具往南西造山极性的逆冲叠覆岩片和新生代脆性左行走滑构造为特征,东-西大滩段是由220Ma形成的EW向韧性左行走滑剪切带及两侧伴生的挤压褶皱断裂带组成,韧性变形持续至20Ma,之后表现为脆性左行走滑构造再活动。因此,东昆仑山南缘大型会聚带是一条由东段的“收缩挤压”为主向西段的“转换挤压”逐渐过度的特殊复杂的构造带,它的形成与巴颜喀拉—松潘甘孜地体往NE方向斜向俯冲于东昆仑地体之下有关。

关键词：转换挤压构造带斜向会聚俯冲作用形成机制东昆仑地体会聚边界变形机制

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大陆科学钻探的现状及展望

地球物理学进展 1994年第4期9卷 55-65页

作者：许志琴张良弼中国地质科学院地质研究所

１．大陆科学钻探是国际岩石圈动力学计划的重要组成部分，是当代地球科学的重大前沿之一，是一项划时代意义的地学高科技系统工程。大陆科学钻探不仅具有直接揭示地壳内部组成、结构、构造、流变学、流体作用、热历史，应力及应变机制... 详细信息

１．大陆科学钻探是国际岩石圈动力学计划的重要组成部分，是当代地球科学的重大前沿之一，是一项划时代意义的地学高科技系统工程。大陆科学钻探不仅具有直接揭示地壳内部组成、结构、构造、流变学、流体作用、热历史，应力及应变机制以及重塑地壳与岩石圈动力学的重大理论意义，并且具有充分利用地下资源、减灾及保护环境的实际经济价值．２．大陆科学钻探在世界范围内实施３０年来已取得巨大进展，解决深部水资源、深部流体资源、深部地热资源、壳幔过渡、岩石圈动力学及变形、地球历史、生物圈及环境变化、地应力、地下强磁区、矿床成因以及盆地演化、碳氢化合物成因与迁移等科学问题已成为世界性地质目标。３．作为地质大国，面临地球科学新挑战以及２１世纪资源、减灾及环境的需求，填补中国大陆科学钻探的空白已成为当务之急。４．根据需用科学钻探解决的中国关键性深部地质问题，提出选址原则及十大选区（域），并对中国大陆科学钻探的战略目标提出切合国情的建议。

关键词：大陆钻探计划岩石圈动力学

中国大陆科学钻探主孔0～4500米变质岩石锆石中保存的超高压矿物包体

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岩石学报 2005年第2期21卷 277-292页

作者：刘福来许志琴薛怀民孟繁聪中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学重点实验室北京100037

中国大陆科学钻探主孔0-4500米的岩心主要由榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩、正片麻岩以及少量的超基性岩所组成。岩相学研究结果表明,榴辉岩的围岩普遍经历了强烈角闪岩相退变质作用的改造,峰期超高压变质的矿物组合已完全被后期退变质... 详细信息

中国大陆科学钻探主孔0-4500米的岩心主要由榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩、正片麻岩以及少量的超基性岩所组成。岩相学研究结果表明,榴辉岩的围岩普遍经历了强烈角闪岩相退变质作用的改造,峰期超高压变质的矿物组合已完全被后期退变质过程中角闪岩相矿物组合所替代。采用激光拉曼技术,配备电子探针和阴极发光测试,发现主孔224件岩心中有121件(包括榴辉岩、斜长角闪岩、副片麻岩和正片麻岩)样品的锆石中普遍隐藏以柯石英为代表的超高压矿物包体,且不同岩石类型锆石中所保存的超高压矿物包体组合存在明显差异。(含多硅白云母)金红石石英榴辉岩锆石中保存的典型超高压包体矿物组合为柯石英+石榴石、柯石英+石榴石+绿辉石+金红石和柯石英+多硅白云母+磷灰石。黑云绿帘斜长角闪岩锆石中保存的超高压矿物组合为柯石英+石榴石+绿辉石、柯石英+石榴石+多硅白云母和柯石英+绿辉石+金红石,与榴辉岩所保存的超高压矿物组合十分相似,表明该类斜长角闪岩是由超高压榴辉岩在构造折返过程中退变质而成。在副片麻岩类岩石,如石榴绿帘黑云二长片麻岩锆石中,代表性的超高压包体矿物组合为柯石英+多硅白云母和柯石英+石榴石等;而在石榴黑云角闪钠长片麻岩锆石中,则保存柯石英+硬玉+石榴石+磷灰石、柯石英+硬玉+多硅白云母+磷灰石和柯石英+石榴石+磷灰石等超高压矿物包体。在正片麻岩锆石中,标志性的超高压矿物包体为柯石英、柯石英+多硅白云母、柯石英+蓝晶石+磷灰石和柯石英+蓝晶石+榍石等。此外,在南苏鲁东海至临沭一带的地表露头以及一系列卫星孔岩心的锆石中,也普遍发现以柯石英为代表的标志性超高压矿物包体,表明在南苏鲁地区由榴辉岩及其围岩的原岩所组成的巨量陆壳物质(方圆>5000km2,厚度超过4.5km)曾整体发生深俯冲,并经历了超高压变质作用。该项研究对于重塑苏鲁-大别超高压变质带俯冲-折返的动力学模式有着重要的科学意义。

关键词：超高压矿物包体锆石激光拉曼阴极发光岩心中国大陆科学钻探工程

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再论大陆动力学发展面临的重大挑战

地质学报 2021年第1期95卷 I0001-I0002页

作者：许志琴杨经绥朱文斌南京大学地球科学与工程学院、南京大学大陆动力学研究院中国地质科学院地质研究所

刊序板块构造理论诞生60年来,作为发展板块构造理论的大陆动力学研究也已进行了30年。板块理论被公认为"世纪自然科学领域的五大成就之一,该理论的提出是一次地学革命,因为它重新调整了人们对地球动力学的传统认识。板块构造学说诠释了... 详细信息

刊序板块构造理论诞生60年来,作为发展板块构造理论的大陆动力学研究也已进行了30年。板块理论被公认为"世纪自然科学领域的五大成就之一,该理论的提出是一次地学革命,因为它重新调整了人们对地球动力学的传统认识。板块构造学说诠释了全球构造的许多现象。但是,与板块构造学说所阐明的大洋岩石圈生长和消亡过程相比,大陆岩石圈的形成和演化过程更为复杂:大陆地壳无均一成分、无共同成因、具有复杂的流变学特征、有复杂多样的造山带和盆地类型、有千姿百态的地形地貌、有构造和热演化史不同地体的拼合、有流体和熔体对大陆岩石圈强度的改造,以及大陆板块聚敛和离散的轮回,因而板块上陆面临重大挑战!大陆动力学的兴起成为板块构造发展新的里程碑,逐步成为解决人类社会需求(资源能源、环境和灾害)的重要理论基础。

关键词：板块构造学说消亡过程板块构造理论大陆板块板块理论自然科学领域大陆动力学盆地类型

冈底斯带中段中新世埃达克质岩浆作用的年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约

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岩石学报 2014年第8期30卷 2253-2268页

作者：陈希节许志琴孟元库贺振宇中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037

西藏冈底斯中段的斑岩铜矿带与中新世的埃达克质岩浆作用具有密切联系。本文报道了位于冈底斯中段日喀则地区的北西-南东走向和东西走向的的闪长玢岩岩墙的锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,对于该时期的岩浆作用成因进... 详细信息

西藏冈底斯中段的斑岩铜矿带与中新世的埃达克质岩浆作用具有密切联系。本文报道了位于冈底斯中段日喀则地区的北西-南东走向和东西走向的的闪长玢岩岩墙的锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据,对于该时期的岩浆作用成因进行约束。锆石U-Pb定年结果表明,闪长玢岩侵位于约14~15Ma(中新世兰格期)。岩石类型主要为闪长玢岩,具有埃达克质岩浆特征,富硅(SiO2=59.19%~63.66%),富铝(Al2O3=16.55%~17.16%),钠大于钾(K2O=1.1%~2.09%;Na2O=5.53%~6.17%);较低的K2O/Na2O比(0.18~0.37);高Sr,低Y、Yb,高Sr/Y比(85.2~141.7),以及较高的相容元素的含量(Cr=35×10-6~104×10-6,Ni=29.2×10-6~48.3×10-6),稀土总量较低,亏损重稀土,无明显Eu异常(0.85~0.94)。其锆石Hf同位素组成变化范围较大,εHf(t)比值为-1.75到+7.35之间,Th-Nb-Zr等不相容元素具有较为明显的俯冲洋壳残片部分熔融的特征,但高初始Sr比值、较低εNd(t)(ISr=0.7055~0.7076,εNd(t)=-6.33^-2.26)显示较为明显的富集地幔物质的加入或者中上地壳的混染,同时较高的MgO含量(2.21%~3.96%)、Mg#(51~55)的特征也表明这部分大洋岩石圈在加厚地壳背景下可能成为这些埃达克质花岗岩的源区。岩石学及主微量元素与Sr-Nd-Hf同位素组成特征综合指示,新特提斯洋板片脱水熔融形成岩浆上升,并底侵于壳-幔边界附近形成基性新生下地壳。在20~14Ma期间,由于侧向地壳增厚变化不均导致拉萨地体东西向的崩塌,造成南北向的后碰撞伸展与东西向垮塌伸展的构造叠加,同时基性新生下地壳发生部分熔融形成具有特殊地球化学特征的埃达克质岩浆。

关键词：埃达克质中新世闪长玢岩新生下地壳冈底斯带中段藏南