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从中亚正ε_(Nd)值花岗岩看超大陆演化和大陆地壳生长的关系

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地质学报 2003年第2期77卷 203-209页

作者：洪大卫王式洸谢锡林张季生王涛中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地质学系 100871 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037

超大陆演化着重研究超大陆的聚合和裂解、离散,大陆地壳生长着重探索大陆地壳的生长和消亡。长期以来,人们都是如此将两者割裂开来研究的。本文从中亚造山带显生宙花岗岩同劳亚大陆的关系出发,进一步探讨超大陆演化、大陆地壳生长和地... 详细信息

超大陆演化着重研究超大陆的聚合和裂解、离散,大陆地壳生长着重探索大陆地壳的生长和消亡。长期以来,人们都是如此将两者割裂开来研究的。本文从中亚造山带显生宙花岗岩同劳亚大陆的关系出发,进一步探讨超大陆演化、大陆地壳生长和地幔中俯冲板片雪崩事件(slab avalanche events)三者之间的关系,强调在超大陆形成时伴随大陆地壳急剧生长,在超大陆裂解、离散时大陆地壳的生长和消亡大体上保持平衡。无论超大陆演化或是大陆地壳生长都同地幔对流形式的变化有着密切的联系。

关键词：大陆地壳生长超大陆中亚造山带花岗岩劳亚大陆超大陆演化地幔俯冲

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中国花岗岩与大陆地壳生长方式初步研究

中国地质 2005年第3期32卷 343-352页

作者：肖庆辉邱瑞照邓晋福李廷栋莫宣学洪大卫卢欣详王涛吴福元谢才富国土资源部信息中心宜昌地质矿产研究所湖北宜昌443003 中国地质调查局发展研究中心中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学中国地质科学院地质研究所吉林大学地球科学学院吉林长春130061 河南省地质研究所吉林大学地球科学学院中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 宜昌地质矿产研究所

中国大陆造山带花岗岩可分为东西两个区,西区的中亚造山带、秦祁昆造山带和青藏高原冈底斯造山带为与大洋发育有关的造山带花岗岩,东区主体的东北、华北和华南是形成于中国大陆拼合之后的燕山期造山带花岗岩。根据不同造山带花岗岩的形... 详细信息

中国大陆造山带花岗岩可分为东西两个区,西区的中亚造山带、秦祁昆造山带和青藏高原冈底斯造山带为与大洋发育有关的造山带花岗岩,东区主体的东北、华北和华南是形成于中国大陆拼合之后的燕山期造山带花岗岩。根据不同造山带花岗岩的形成背景、地质地球化学特征差异,以阿尔泰、东昆仑、华北燕山、东北和南岭造山带花岗岩为例讨论花岗岩与大陆地壳生长的关系,区分出中国大陆的5种大陆地壳生长方式:阿尔泰式是古亚洲洋背景上形成的古生代对流地幔物质、热输入和上地壳混合为主的方式;东昆仑式是元古代造山带TTG陆壳背景基础上古生代—早中生代对流地幔物质和热输入,改造元古宙造山带基底的方式;东北式是燕山期中亚造山带背景上对流地幔物质和热输入改造显生宙陆壳的生长方式;燕山式是燕山期对流地幔物质和热输入改造太古宙基底的方式;南岭式燕山期对流地幔输入大陆的是以热为主、物质为辅,大陆地壳生长是以陆壳物质再循环为主(零增长)的生长方式。它们构成中国大陆显生宙地壳生长的基本方式。

关键词：造山带花岗岩大陆地壳生长显生宙中国大陆

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序：大陆地壳的形成演化与成矿

地质科学 2017年第4期52卷 I0001-I0002页

作者：肖文交秦克章郭敬辉彭澎岩石圈演化国家重点实验室、中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院矿产资源重点实验室北京100029

大陆地壳的形成与演化是地质学研究的核心内容之一。在地质历史上，大陆地壳的形成与演化表现出阶段性进化特征，可以区分出4个构造阶段：第一个阶段，是前板块构造阶段，也是早期大陆地壳生长和岩石圈（克拉通）形成阶段，时代为太古宙... 详细信息

大陆地壳的形成与演化是地质学研究的核心内容之一。在地质历史上，大陆地壳的形成与演化表现出阶段性进化特征，可以区分出4个构造阶段：第一个阶段，是前板块构造阶段，也是早期大陆地壳生长和岩石圈（克拉通）形成阶段，时代为太古宙（4．0-2．5Ga）；第二个阶段，是早期板块构造阶段，也就是板块构造逐渐形成的阶段，时代为古元古代（2．5-1．8Ga）；第三个阶段，是板块构造巩固发展的阶段，或称为地球中年期，也是地表环境发生巨变的阶段，时代为古元古代晚期-新元古代早期（1．8—0．75Ga）；第四个阶段，是现代板块构造阶段，开始于新元古代晚期（0．75Ga-今）。不同阶段，形成不同类型的矿产资源（Zhai et al．，2015）。

关键词：大陆地壳生长形成演化新元古代晚期板块构造构造阶段成矿古元古代地质历史

共和盆地河流碎屑锆石U-Pb年龄特征、Hf同位素组成及其对构造和地壳演化的启示

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地质通报 2023年

作者：艾尼卡尔·艾克帕尔陈岳龙梁乾坤康欢中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

通过LA-MC-ICP-MS技术，对共和盆地的曲什安河与西河河漫滩沉积物中碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素分析。研究结果揭示，这些碎屑锆石的U-Pb年龄可分为5组：172～309Ma、368～471Ma、737～943Ma、1698～2368Ma、2453～2543Ma。结合... 详细信息

通过LA-MC-ICP-MS技术，对共和盆地的曲什安河与西河河漫滩沉积物中碎屑锆石进行了U-Pb定年和Hf同位素分析。研究结果揭示，这些碎屑锆石的U-Pb年龄可分为5组：172～309Ma、368～471Ma、737～943Ma、1698～2368Ma、2453～2543Ma。结合研究区的构造-岩浆事件认为，曲什安河与西河河漫滩碎屑沉积物是西秦岭地块在不同时期提供的结果。碎屑锆石U-Pb年龄存在2个主要峰值：～236Ma和～403Ma，反映了古特提斯洋和原特提斯洋在不同部分的俯冲导致陆块碰撞，形成强烈岩浆事件的地质记录，碰撞后伸展阶段出现裂谷和新生洋盆。Hf同位素组成特征揭示源区地壳在2.7～1.3Ga经历了主要增生期，形成了现今地壳的84%。εHf(t)值 -14.7～+15.0，Hf亏损模式年龄在3.6～0.24Ga范围内，表明源区基底存在古太古代的古老地壳物质。～0.5Ga以来，地壳增长以古老地壳物质再循环为主，并在～0.28Ga地壳停止生长。依据前人公式计算了曲什安河与西河河漫滩碎屑沉积物物源区各时期的重熔/增生比例。

关键词：共和盆地碎屑锆石 U-Pb年龄 Lu-Hf同位素大陆地壳生长

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华北克拉通南缘太华杂岩组成及演化

岩石学报 2018年第4期34卷 999-1018页

作者：第五春荣刘祥孙勇大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069

太华杂岩位于华北克拉通南部,其组成复杂,记录了几乎所有早前寒武纪各阶段重要的地质事件;此外,由于其所处特殊地理位置,研究太华杂岩对于华北克拉通早前寒武纪地壳形成和演化、构造单元划分和基底拼合等都具有举足轻重的科学价值。本... 详细信息

太华杂岩位于华北克拉通南部,其组成复杂,记录了几乎所有早前寒武纪各阶段重要的地质事件;此外,由于其所处特殊地理位置,研究太华杂岩对于华北克拉通早前寒武纪地壳形成和演化、构造单元划分和基底拼合等都具有举足轻重的科学价值。本文综合已有的岩石学、变质作用、地球化学以及同位素年代学等诸多研究工作,得到以下阶段性结论和认识:1)将鲁山地区太华划分为以深成侵入岩为主的片麻岩系和以变质沉积-火山岩为主的表壳岩系;前者形成于中太古代晚期-新太古代早期,后者形成于古元古代晚期。而小秦岭地区太华杂岩中变质深成侵入岩形成时间跨度较大,为中太古代晚期-古元古代早期;而其上覆的火山-沉积岩可与鲁山太华杂岩的表壳岩类比,形成时间亦为古元古代晚期。2)中太古代-新太古代(2.91～2.50Ga)为华北克拉通南部大陆最主要的地壳形成时期。提出太华杂岩在太古宙经历了两期明显的地壳生长时间,一期发生在2.85～2.70Ga,以鲁山太华片麻岩系中的深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在～2.50Ga,以小秦岭华山和崤山地区太华杂岩中各类花岗质岩石为代表。3)太华杂岩在所谓的全球陆壳生长"沉寂期(2.45～2.20Ga)"岩浆活动异常发育,推测这一时期的岩石形成于古元古代俯冲-汇聚环境,可能是与华北克拉通南部太古宙陆块和其他陆块汇聚-碰撞相关。4)太华杂岩在古元古代晚期普遍遭受了强烈的变质和变形,其变质程度主体为高角闪岩相,局部可达麻粒岩相,且记录了包含近等温降压退变质片段的顺时针变质作用P-T轨迹,经历了一个漫长的变质演化过程(1.97～1.80Ga),变质作用的时限跨度可达150Myr。5)提出华北克拉通南部曾经为一个统一基底,称之为"南部太古宙地块",此地块形成时间为新太古代末期(～2.5Ga)。该古老陆块经历了如下5个构造-演化阶段:(1)冥古宙-始太古代初始陆核形成;(2)中太古代-新太古代陆壳快速生长;(3)古元古代早期(～2.3Ga)岩浆活动异常活跃;(4)古元古代(2.30～1.97Ga)陆内拉伸-破裂;和(5)古元古代末期(1.97～1.80Ga)陆块最终拼合。

关键词：华北克拉通南部太古宙陆块太华杂岩太古宙大陆地壳生长

兴蒙造山带正ε(Nd,t)值花岗岩的成因和大陆地壳生长

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地学前缘 2000年第2期7卷 441-456页

作者：洪大卫王式 谢锡林张季生中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地质系北京100871 中国地质科学院矿床研究所北京100037

大陆地壳的生长速率和地壳生长的位置均是地球科学中的最基本的问题。现有的许多大陆地壳生长模式认为 ,90 %的大陆地壳生长于 18亿年以前 ,显生宙以来的地壳生长不到整个地壳的 10 % ,主要位于活动大陆边缘。近年来在兴蒙造山带发现大... 详细信息

大陆地壳的生长速率和地壳生长的位置均是地球科学中的最基本的问题。现有的许多大陆地壳生长模式认为 ,90 %的大陆地壳生长于 18亿年以前 ,显生宙以来的地壳生长不到整个地壳的 10 % ,主要位于活动大陆边缘。近年来在兴蒙造山带发现大量具有新生地壳来源性质的花岗岩产生于 50 0～ 10 0Ma ,对上述传统看法提出了挑战。现有的Nd同位素资料表明 ,兴蒙造山带的显生宙花岗岩 ,不论形成于什么时代和什么构造背景 ,也不论属于何种成因类型 ,几乎都具有正ε(Nd ,t)值和年轻的Nd模式年龄tDM 。从西往东 ,随着时代逐渐变新ε(Nd ,t)值有逐渐降低的趋势。花岗岩的tDM同由蛇绿岩和岛弧杂岩记录的古亚洲洋扩张的时间基本一致。只有一些在新元古代微陆块上的花岗岩才显示负ε(Nd ,t)值和较老的tDM,反映了其源岩包括前寒武纪地壳同地幔来源物质的不同程度混合。兴蒙造山带的花岗岩具有地幔来源的ε(Nd ,t)值 ,说明这些花岗岩中有一部分 (例如加里东期和海西早期 )可能同板块俯冲作用有关 ,花岗岩的来源是被交代的地幔楔。而大面积的晚古生代—中生代花岗岩则可能是由 80 0～6 0 0Ma前俯冲的洋壳形成的新生大陆地壳在拉伸体制下部分熔融而成。如果情况是这样 ,显生宙就曾发生过大规模的地壳生长。板内岩浆活动。

关键词：花岗岩大陆地壳生长钐同位素钕同位素

新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(Ⅰ)——后碰撞深成岩浆活动的时限

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岩石学报 2006年第5期22卷 1077-1086页

作者：韩宝福季建清宋彪陈立辉张磊北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 北京离子探针中心中国地质科学院地质研究所北京100037 南京大学地球科学系内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210093

准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分,以广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩为特征,是中亚造山带中显生宙陆壳生长作用非常显著的地区之一。根据新近获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄,并参考已经发表的锆石U-Pb年龄,本文重新厘定了准噶尔晚... 详细信息

准噶尔是新疆北部古生代造山带的重要组成部分,以广泛发育晚古生代后碰撞花岗岩为特征,是中亚造山带中显生宙陆壳生长作用非常显著的地区之一。根据新近获得的SHRIMP锆石U-Pb年龄,并参考已经发表的锆石U-Pb年龄,本文重新厘定了准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动的时限。按照最新的国际地质年表中石炭纪和二叠纪划分方案(Gradstein et al．,2004),准噶尔后碰撞深成岩浆活动是从早石炭世中-晚维宪期开始、于早二叠世末期结束的。东准噶尔后碰撞深成岩浆活动发生在330～265Ma之间,而西准噶尔后碰撞深成岩浆活动的时限在340～275Ma之间,持续时间分别约65Ma。但是,在东准噶尔,后碰撞深成岩浆活动集中在330～310Ma和305～280Ma两个时段发生,而在西准噶尔,后碰撞深成岩浆活动的高峰发生在310～295Ma之间。准噶尔晚古生代后碰撞深成岩浆活动在空间上没有受到重要地质界线(如蛇绿岩带)的分隔控制,在有的地方花岗岩还可以侵位在蛇绿岩带之中。而晚古生代后碰撞深成岩浆活动不但在准噶尔分布广泛,而且在准噶尔北邻的阿尔泰造山带和南邻的天山造山带中均有出现,具有广泛的区域性。

关键词：晚古生代后碰撞深成岩浆作用大陆地壳生长准噶尔

大兴安岭南段林西地区花岗岩类的源岩:地壳生长的时代和方式

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岩石学报 2007年第2期23卷 441-460页

作者：刘伟潘小菲谢烈文李禾中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029

本文选择大兴安岭南段林西地区的5个典型花岗岩体,在岩相学、全岩主微量元素和Nd-Sr同位素组成研究的基础上,对5个岩体的继承锆石/前锆石和岩浆锆石进行了系统的SHRIMP U-Pb年龄测定和LA-MC-ICPMS Hf同位素组成测定,试图阐明林西花岗岩... 详细信息

本文选择大兴安岭南段林西地区的5个典型花岗岩体,在岩相学、全岩主微量元素和Nd-Sr同位素组成研究的基础上,对5个岩体的继承锆石/前锆石和岩浆锆石进行了系统的SHRIMP U-Pb年龄测定和LA-MC-ICPMS Hf同位素组成测定,试图阐明林西花岗岩源岩的组成和性质。锆石SHRIMP U-Pb定年表明:大部分林西花岗岩侵位于早白垩世(135～125Ma),它们的源岩的年龄为～146Ma。一部分花岗岩类是在早三叠世(241Ma)和晚侏罗世末(146Ma)侵位的,它们的源岩的年龄分别是263Ma和165Ma。测定了100个锆石^(206)Pb/^(238)U年龄,都年轻于300Ma,反映在下地壳源区不存在前寒武纪岩石。做了175个锆石Hf同位素组成测定,均给出高正值ε_(Hf)(t),说明源岩具有初生地壳的性质。在相同的ε_(Nd)(t)值下,林西花岗岩的锆石ε_(Hf)(t)值显著高于地球阵列和夏威夷洋岛玄武岩,这种ε_(Hf)～ε_(Nd)脱耦性指示源岩中含有远洋沉积物即古生代俯冲增生杂岩的组分。^(206)Ph/^(238)U年龄t=263～165Ma的锆石的ε_(Hf)(t)值构成近乎平行于亏损地幔Hf同位素演化线的趋势列,说明源岩基本为俯冲洋壳镁铁-超镁铁岩。t=146～125Ma的锆石的ε_(Hf)(t)值大幅度降低;同时,从晚侏罗世末到早白垩世,发生了强烈的花岗质岩浆活动。地幔上隆和岩浆底侵以及俯冲洋壳的折返,是造成下地壳源岩组成急剧变化和热梯度上升的原因。以底侵镁铁质岩石为主、以古生代俯冲增生杂岩为次的源岩的熔融,产生了马鞍子、夜来改和龙头山2花岗岩(岩套2)。林西镇南西的小城子岩体的源岩则以古生代俯冲增生杂岩为主,并含一定量的底侵镁铁质岩石。5个岩体的岩浆锆石的^(176)Hf/^(177)Hf值系统低于继承锆石/前锆石者,t=146～125Ma的锆石从中心到边缘^(176)Hf/^(177)Hf值呈现降低的趋势或者系统的变化。上述特征反映从源岩的初始熔融直到最终产生花岗岩浆的全过程中,下地壳的熔融区间逐渐扩张、卷入熔融的组分不断增多的过程。岩套1花岗岩类是镁质或Ⅰ型花岗岩,岩套2则表现出A型花岗岩以及从典型到不典型的铁质花岗岩的特征。岩套1和岩套2花岗岩类的岩相学和地球化学特征取决于源岩的性质。岩套1的源岩是相对氧化和含水的洋壳镁铁-超镁铁岩或俯冲增生杂岩;岩套2的源岩则由相对还原和贫水的底侵拉斑玄武岩以及不同分数的俯冲增生杂岩构成。

关键词：大陆地壳生长来自初生岩石的继承锆石/前锆石洋壳俯冲增生杂岩底侵

Fluid/melt in continental deep subduction zones: Compositions and related geochemical fractionations

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Science China Earth Sciences 2015年第8期58卷 1457-1476页

作者： XIAO YiLin SUN He GU HaiOu HUANG Jian LI WangYe LIU Lei CAS Key Laboratory of Crust-Mantle Materials and Environments School of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of China

Plate subduction is the most magnificent process in the Earth. Subduction zones are important sites for proceeding matter- and energy- transports between the Earth's surface and the interior, continental crust growth, and crust-mantle interactions. Besides, a number of geological processes in subduction zones are closely related to human beings' daily life, such as volcanic eruptions and earthquakes, formation of mineral deposits. Subduction process thus has long been the centric topic of Earth sciences. The finding in 1980 s that continental crust could be subducted to mantle depths is a revolutionary progress in plate tectonic theory. Compared to oceanic crust, continental crust is colder, drier, lighter, and much more geochemically/isotopically heterogeneous. Hence, continental subduction process would affect the structure, compositions and evolutions of the overlying mantle wedge even more. During continental subduction and subsequent exhumation, fluids and melts can be generated in the(de)hydration process and partial melting process, respectively. These melts/fluids play important roles in crust-mantle interactions, elemental migrations, isotopic fractionations, and mantle metasomatism. By summarizing recent research works on subduction zones in this paper, we present a review on the types, physicochemical conditions and compositions of fluids/melts, as well as the migration behaviors of fluid-related characteristic elements(Nb-Ta-V) and the fractionation behaviors of non-traditional stable isotopes(Li-Mg) in subduction zones. The aim of this paper is to provide the readers an update comprehensive overview of the melt/fluid activities in subduction zones and of Li-Mg isotope systematics in subduction-related rocks and minerals.

关键词：大陆深俯冲带地球化学流体相组合物熔体大陆地壳生长同位素分馏壳幔相互作用

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