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记录地幔中存在氧元素的自然铁-方铁矿组合

地球学报 2006年第1期27卷 43-49页

作者：白文吉任玉峰杨经绥方青松颜秉刚戎合国土资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

笔者在西藏蛇绿岩的铬铁矿石中发现了十分复杂的地幔矿物群,其中包括自然铁-方铁矿的共生组合,它们被认为是外地核和下地幔的物质通过地幔柱作用携带到上地幔的。新发现的自然铁-方铁矿组合表明,外地核液态铁溶解有部分氧,当液态铁由外... 详细信息

笔者在西藏蛇绿岩的铬铁矿石中发现了十分复杂的地幔矿物群,其中包括自然铁-方铁矿的共生组合,它们被认为是外地核和下地幔的物质通过地幔柱作用携带到上地幔的。新发现的自然铁-方铁矿组合表明,外地核液态铁溶解有部分氧,当液态铁由外地核上升时,氧从液态铁中析出并呈不混溶状态存在于液态铁中。随着乳滴状自然铁球粒向上运移,在降压条件下液态铁和氧元素发生化学反应生成方铁矿(包括NI AS结构)。当氧耗尽时,在方铁矿中遗留下氧耗尽的空洞,形成眼球状构造。因此,眼球构造可能是外地核向地幔释放氧,下地幔内存在氧元素的历史记录。

关键词：自然铁方铁矿眼球构造地幔蛇绿岩西藏

新疆天山地区榆树沟-铜花山蛇绿岩特征和构造背景

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岩石学报 2011年第1期27卷 96-120页

作者：徐向珍杨经绥郭国林李天福任玉峰陈松永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 东华理工大学核资源与环境教育部重点实验室南昌330013

榆树沟-铜花山蛇绿岩出露于南天山北缘,属哈萨克斯坦-伊犁板块和塔里木板块之间的缝合带。蛇绿岩已被构造肢解,主要由超镁铁岩、堆晶岩、熔岩类组成。超镁铁岩以方辉橄榄岩为主,显示典型的亏损地幔岩特征,橄榄石为富镁型,Fo为90;斜方辉... 详细信息

榆树沟-铜花山蛇绿岩出露于南天山北缘,属哈萨克斯坦-伊犁板块和塔里木板块之间的缝合带。蛇绿岩已被构造肢解,主要由超镁铁岩、堆晶岩、熔岩类组成。超镁铁岩以方辉橄榄岩为主,显示典型的亏损地幔岩特征,橄榄石为富镁型,Fo为90;斜方辉石为顽火辉石,En为90,单斜辉石含量少;副矿物铬尖晶石属低铬型,Cr#值(=Cr/(Cr+Al)×100)16～28,Mg#值(=Mg/(Mg+Fe)×100)63～75,反映了深海橄榄岩特征。归一化后榆树沟超镁铁岩MgO含量38.84%～44.53%,Al2O3为1.51%～3.63%,CaO为0.42%～5.77%,成分近于大洋二辉橄榄岩;铜花山的超镁铁岩叠加碳酸岩化,LREE强烈富集,可能经历了俯冲洋壳流体改造。熔岩类在榆树沟和铜花山均有较大规模产出,其中榆树沟玄武岩为主,铜花山安山岩和英安岩较多。熔岩多已遭受绿片岩相海底热液蚀变。榆树沟玄武岩的REE含量总体比铜花山的低,稀土配分模式均为轻稀土富集型;玄武岩的微量元素特征表明其源区可能遭受过流体作用影响。铜花山三个高镁火山岩化学成份具有SiO2(32%～36%)含量很低、MgO(20.12%～28.50%)含量高、K2O+Na2O(0.06%～0.46%)含量小于2%的特征,综合分析可归为苦橄岩类。堆晶岩通常以构造小岩块产在超镁铁岩块中或基性熔岩中,以辉长岩为主,有少量橄榄辉石岩等,岩石蚀变、构造变形强烈。堆晶岩的成分接近玄武岩,存在LREE富集和略亏损平坦两种类型。岩石地球化学特征表明榆树沟和铜花山的蛇绿岩形成于MOR构造环境,但具有受俯冲带流体改造特征,并伴生有岛弧火山岩。

关键词：超镁铁岩蛇绿岩榆树沟铜花山天山

东天山-北山造山带中大型韧性剪切带属性及形成演化时限与过程

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岩石学报 2012年第6期28卷 1875-1895页

作者：蔡志慧许志琴何碧竹王瑞瑞大陆构造与动力学国家重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究... 详细信息

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究、厘定了东天山北山造山带中的7条大型韧性剪切带,阐述了剪切带的延伸、规模、剪切变形特征、变形条件以及形成与演化时限。并讨论了这7条不同类型韧性剪切带的形成过程以及东天山和北山古生代造山过程中所起的重要作用。

关键词：韧性剪切带造山作用东天山-北山造山带

走滑断裂对超高压变质岩石折返的贡献及青藏高原北部白垩纪隆升之新思考

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地学前缘 2006年第4期13卷 80-90页

作者：杨经绥李海兵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

青藏高原已识别出柴北缘、南阿尔金和高喜马拉雅三条超高压变质带。这些超高压变质带提供了一个不可多得的研究超高压变质岩石形成和折返的机会。柴北缘超高压变质带位于阿尔金断裂的东边，是柴达木-东昆仑地体与祁连-阿尔金微地体和阿... 详细信息

青藏高原已识别出柴北缘、南阿尔金和高喜马拉雅三条超高压变质带。这些超高压变质带提供了一个不可多得的研究超高压变质岩石形成和折返的机会。柴北缘超高压变质带位于阿尔金断裂的东边，是柴达木-东昆仑地体与祁连-阿尔金微地体和阿拉善-敦煌地体碰撞的产物，由榴辉岩、石榴石橄榄岩和含柯石英片麻岩组成，榴辉岩形成时代500～440Ma，峰期超高压变质年龄440Ma。南阿尔金超高压变质带位于阿尔金断裂带的西边，以产出榴辉岩和石榴石橄榄岩为特征，榴辉岩形成时代为500Ma。南阿尔金超高压变质带被认为是柴北缘超高压变质带的西延，两者被阿尔金断裂左旋位移约400km。阿尔金断裂是巨大的深度〉200km的岩石圈走滑断裂，断裂的活动时代至少早到240～220Ma，认为走滑过程中伴随的隆升作用有可能为柴北缘和南阿尔金超高压变质岩石的折返和出露地表做出了贡献，其中阿尔金断裂起到了类似剪刀型断裂的作用。高喜马拉雅超高压变质带在巴基斯坦和印度被发现，以榴辉岩中含柯石英或金刚石为特征，榴辉岩的超高压变质年龄为46Ma，表明超高压变质岩石发生在雅鲁藏布江缝合线关闭后并快速折返。喀喇昆仑断裂走滑过程中伴随的抬升作用则可能对高喜马拉雅地区超高压变质岩石的折返和出露地表做出贡献。在中国东部出露的大别-苏鲁超高压变质带被巨大郯庐断裂左旋走滑位移约500km，可以看作是走滑作用伴随的括升运动对超高压变质岩石的最后折返和出露地表做出重要贡献的又一例证。青藏高原的隆升通常被认为是印度板块和欧亚大陆新生代以来的碰撞结果。根据高原北部断裂的时代、火山活动和沉积盆地的形成，我们提出高原的隆升是两次俯冲碰撞的结果。第一次发生在中特提斯班公湖-怒江洋盆在白垩纪时期的关闭，其时由于北部来自塔里木盆地和北中国板块及东部来自太平洋板块俯冲产生的抵柱效应，高原北部开始隆升；第二次发生在印度板块的新生代俯冲碰撞作用，造成高原的整体抬升，由此可以解释高原北部平均海拔（5000m）要高于高原南部（平均海拔4000m）。

关键词：超高压变质作用折返作用走滑断裂隆升作用青藏高原

东昆仑阿尼玛卿地区古特提斯火山作用和板块构造体系

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岩石矿物学杂志 2005年第5期24卷 369-380页

作者：杨经绥许志琴李海兵史仁灯国土资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

东昆仑阿尼玛卿蛇绿岩带标志古特提斯洋关闭后的板块缝合带.在该缝合带及周围识别出4套与洋盆扩张和俯冲作用有关的火山岩,由南至北,分别为洋底玄武岩、岛弧火山岩、弧后盆地玄武岩和后碰撞火山岩.板块构造体系说明洋壳俯冲极性从南向北... 详细信息

东昆仑阿尼玛卿蛇绿岩带标志古特提斯洋关闭后的板块缝合带.在该缝合带及周围识别出4套与洋盆扩张和俯冲作用有关的火山岩,由南至北,分别为洋底玄武岩、岛弧火山岩、弧后盆地玄武岩和后碰撞火山岩.板块构造体系说明洋壳俯冲极性从南向北.已有年代学证据表明:阿尼玛卿洋盆的开启时代至少可以早到晚石炭世(308Ma),洋盆关闭可能在早三叠世;岛弧火山岩的时代为晚二叠世(260 Ma);弧后盆地火山岩的时代为早-中三叠世;后碰撞火山岩的时代为晚三叠世.三叠纪沿缝合带及其北部形成了一系列巨大的左旋走滑断裂系,包括东昆仑南缘左旋走滑断裂(200～220 Ma)、阿尔金断裂的早期走滑剪切断裂系(220～230 Ma)以及南祁连南缘巨型左旋走滑断裂(240～250 Ma).认为它们形成于阿尼玛卿古特提斯洋的关闭和斜向碰撞作用,但主要在俯冲板块折返阶段或逆冲岩片的抬升阶段,其时也是后碰撞岩浆活动和火山喷发阶段.

关键词：蛇绿岩特提斯洋阿尼玛卿昆仑山青藏高原

日照胡家岭石榴单辉辉石岩体的地球化学特征及其成因

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岩石矿物学杂志 2005年第5期24卷 469-475页

作者：李天福杨经绥国土资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

与原始地幔相比,苏鲁超高压变质带的日照胡家岭石榴单辉辉石岩体全岩化学成分易熔组分均较高,而难熔组分均较低,全岩的SiO2含量为44.04%～50.50%,高MgO(12.77%～18.73%),高CaO/Al2O3(1.6～8.0),低碱,Mg#的变化范围为74.82～86.13,成分... 详细信息

与原始地幔相比,苏鲁超高压变质带的日照胡家岭石榴单辉辉石岩体全岩化学成分易熔组分均较高,而难熔组分均较低,全岩的SiO2含量为44.04%～50.50%,高MgO(12.77%～18.73%),高CaO/Al2O3(1.6～8.0),低碱,Mg#的变化范围为74.82～86.13,成分特点类似铝亏损型科马提岩.稀土元素配分型式为典型的单斜辉石稀土元素配分型式,重稀土元素相对亏损,(Gd/Yb)N=3.51～5.87.铂族元素的总体丰度为19.18×10-9～59.44×10-9,变化范围较大,高于地幔橄榄岩的丰度,(Pd/Ir)N具有8.58～11.07的正斜率.这些特点表明形成石榴单辉辉石岩的岩浆为地幔源区残留石榴石、主要熔出单斜辉石的高程度部分熔融的产物,折返前可能由单斜辉石+石榴石相组成.铂族元素丰度高、正斜率的特点表明其分布受到了地幔高程度部分熔融的控制且没有硫化物的分离,说明熔浆中硫是不饱和的.

关键词：石榴单辉辉石岩地球化学部分熔融铂族元素胡家岭日照

印支期龙门山断裂带的逆冲--推覆构造和沉积响应

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地质论评 2018年第1期64卷 45-61页

作者：郑勇李海兵王焕张蕾李成龙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

伴随着华南、华北和羌塘地块在中—晚三叠世的俯冲—碰撞,古特提斯洋逐渐消亡,在龙门山及其前陆盆地发生了广泛的构造和沉积事件,统称为印支造山运动。然而,这期重要的造山事件普遍叠加有新生代印度与欧亚板块俯冲碰撞所引起的相似的北... 详细信息

伴随着华南、华北和羌塘地块在中—晚三叠世的俯冲—碰撞,古特提斯洋逐渐消亡,在龙门山及其前陆盆地发生了广泛的构造和沉积事件,统称为印支造山运动。然而,这期重要的造山事件普遍叠加有新生代印度与欧亚板块俯冲碰撞所引起的相似的北西—南东向构造挤压作用,使得印支期的构造活动对奠定龙门山初始构造和地貌特征,乃至对新生代构造活动的深远影响难以区分。对青藏高原其他边界的研究表明,只有通过多种手段从多个角度才能认清造山带形成的真实历史,而近些年来在龙门山地区开展的深地震探测、主断裂和飞来峰定年、前陆盆地沉积序列和沉积作用以及大地热流分布的研究则为我们进一步揭示印支初期龙门山断裂带构造活动本质提供了全新的视角。深地震反射剖面和最新的定年结果揭示龙门山地区在印支期发生了大型逆冲—推覆作用,在此期间,形成了两条主要断裂带,并直至后碰撞造山时期,形成了多期次的山前飞来峰构造。龙门山断裂带在印支期的大型逆冲—推覆构造活动,引发了大量的陆源碎屑沉积物涌入到四川前陆盆地中。强烈的断裂活动还引发了区域大地震的发生,在四川盆地西缘未完全固结沉积地层中形成了软沉积物变形。综合以往的研究结果,我们认为龙门山早期的逆冲—推覆和青藏高原东缘大地热流的升高伴随有区域岩石圈底部的拆沉导致软流圈高温物质的上涌。这种早期的构造格局对龙门山断裂带在新生代构造地貌的最终形成产生了深远的影响。

关键词：龙门山印支造山运动逆冲—推覆飞来峰大地热流

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塔里木盆地地震波速扰动及泊松比成像

地学前缘 2013年第5期20卷 196-206页

作者：瞿辰杨文采于常青大陆构造与动力学国家重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

大型克拉通盆地地壳上地幔组构有什么特征?其内部结构有何变化?这是目前备受关注的科学问题之一。在新世纪体波地震层析成像的研究进入区域地壳上地幔探测的视野,这个问题可通过体波地震层析成像来研究。文中结合塔里木盆地内的宽频地... 详细信息

大型克拉通盆地地壳上地幔组构有什么特征?其内部结构有何变化?这是目前备受关注的科学问题之一。在新世纪体波地震层析成像的研究进入区域地壳上地幔探测的视野,这个问题可通过体波地震层析成像来研究。文中结合塔里木盆地内的宽频地震记录以及新疆地震台网、中国数字地震台网资料对塔里木地区进行了同台同源的P波和S波地震层析成像,重点研究区域分辨率横向达到0.5°×0.5°,纵向达到10km间隔。通过体波到时地震层析成像反演,得到了研究区域精细地壳P波和S波速度结构。根据P波和S波速度扰动和泊松比三维图像,分析了塔里木盆地内部岩石圈波速和泊松比内部结构的信息,通过上中地壳的地震层析成像,地壳波速与泊松比结构反映了满加尔的基底、流体活动性和地温结构利于油气的成熟和保存。一般情况下莫霍面上下方波速及泊松比异常分布模式有明显区别,但塔里木盆地中央顺托果勒呈现穿透莫霍面的异常模式,解释为二叠纪岩石圈火山作用留下的"指纹"。这些信息对油气远景区定位有一定意义。

关键词：塔里木盆地地震层析成像泊松比图像岩石圈结构构造单元

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中国大陆构造及动力学若干问题的认识

地质学报 2010年第1期84卷 1-29页

作者：许志琴杨经绥嵇少丞张泽明李海兵刘福来张建新吴才来李忠海梁凤华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(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的... 详细信息

中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。

关键词：大陆构造及动力学板块下的构造和地幔运动变质基底再活化高压-超高压变质带挤出机制