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北苏鲁荣成地区超高压变质带的形成与折返动力学

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岩石学报 2009年第7期25卷 1627-1638页

作者：蔡志慧许志琴唐哲民梁凤华陈方远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

山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部,以花岗质片麻岩、副片麻岩为主,夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩等,各类岩石的锆石中普遍含有柯石英包裹体,表明荣成地区岩石曾经历超... 详细信息

山东省荣成地区位于苏鲁高压-超高压变质带的东北部,以花岗质片麻岩、副片麻岩为主,夹有少量的榴辉岩、石榴辉石岩、麻粒岩、超基性岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩等,各类岩石的锆石中普遍含有柯石英包裹体,表明荣成地区岩石曾经历超高压变质作用过程。荣成地区区域构造格架表现为面理产状总体为NNE-SSW走向,向南转为由NE-SW走向,呈弧形展布,倾向SE或SSE,超高压变质岩石由一系列近平行的剪切岩片组成,岩片之间的分界线为一些韧性剪切带,是折返阶段角闪岩相-绿片岩相的产物。结合野外宏观变形现象、显微构造分析以及糜棱岩中石英的优选方位EBSD(eleetron backscatterdiffraction,电子背散射技术)测量结果,可以判断北苏鲁荣成地区韧性剪切带主要形成于中、低温(550～350℃)条件,并具有由NW向SE"斜向正滑"的剪切指向。根据韧性剪切带中所含的榴辉岩透镜体的显微构造和绿辉石与金红石的优选方位的EBSD的研究,重塑超高压变质阶段的流变学特征:绿辉石和金红石都具有高温的滑移系组构模式。横穿苏鲁高压-超高压变质带的地震反射剖面揭示了苏鲁高压-超高压变质带呈厚10km以上的穹形板片,位于苏鲁高压-超高压变质板片下部的荣成及江苏刘山以韧性正断裂系列为主。Ar-Ar测年结果表明,发生这种伸展韧性剪切作用的时间在117～130Ma。位于板片上部的南苏鲁以韧性逆冲性断裂系列为主。基于以上各方面的研究,进一步验证了苏鲁超高压-超高压变质带折返动力学的挤出模式。

关键词：高压-超高压变质带斜向正滑型韧性剪切带 EBSD 折返挤出模式荣成

CCSD主孔3000m岩心构造产状特征及其地质意义

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地球科学（中国地质大学学报） 2006年第4期31卷 527-532页

作者：唐哲民陈方远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

对CCSD主孔3000m岩心叶理、具断层擦痕的微断层及断层擦痕产状特征进行了统计分析,并分析了脆、韧性剪切带的运动学特征,研究表明(1)榴辉岩类叶理产状明显较片麻岩类陡,可能与其岩石能干性较强有关,因而在挤压褶皱变形过程中表现出不同... 详细信息

对CCSD主孔3000m岩心叶理、具断层擦痕的微断层及断层擦痕产状特征进行了统计分析,并分析了脆、韧性剪切带的运动学特征,研究表明(1)榴辉岩类叶理产状明显较片麻岩类陡,可能与其岩石能干性较强有关,因而在挤压褶皱变形过程中表现出不同的变形行为.韧性变形主体表现为顺层剪切,含断层擦痕的微断层最主要的一组产状与叶理面一致或接近一致,部分伴随与之呈共轭关系的另一组微断层.(2)脆、韧性变形以SEE-NWW向剪切为主,部分为近SN向,脆性、韧性变形域断层运动方向基本一致.但现在所保留下来的构造变形中韧性变形以SEE向NWW的逆冲型剪切为主,部分为近SN向韧性剪切作用;而脆性变形以NWW向SEE的正滑作用为主.(3)主孔构造应力场初步可划分为4期,现在所保留的主期构造为SEE-NWW向挤压构造应力场所致.

关键词： CCSD主孔叶理韧性剪切带断层擦痕构造应力场

苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式

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地球科学（中国地质大学学报） 2006年第4期31卷 427-436页

作者：许志琴戚学祥杨经绥曾令森刘福来梁凤华唐哲民蔡志慧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

中国苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭-连云港地区)中不同类型高压-超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压-超高压... 详细信息

中国苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭-连云港地区)中不同类型高压-超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压-超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛-威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或>2400Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压-超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压-超高压变质地体的陆-陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的-部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。

关键词：苏鲁超高压变质地体变质基底陆—陆碰撞深俯冲剥蚀作用

江苏东海CCSD主孔超高压变形与折返变形的叠加关系

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岩石学报 2009年第7期25卷 1639-1644页

作者：唐哲民陈方远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

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔岩石经历了超高压变形及多期折返变形。第一期折返变形为伸展折返变形,榴辉岩发生角闪岩相退变质作用,没有新生面理或线理的发育,基本保留了超高压阶段的S-L组构,并有显示... 详细信息

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔岩石经历了超高压变形及多期折返变形。第一期折返变形为伸展折返变形,榴辉岩发生角闪岩相退变质作用,没有新生面理或线理的发育,基本保留了超高压阶段的S-L组构,并有显示熔融体特征的强退变榴辉岩发育。第二期折返变形为SEE-NWW向挤压折返变形,超高压变形期形成的不同岩石类型在本期变形中表现出不同的叠加变形现象,榴辉岩类岩石早期形成的S倾面理主体部分转为SEE倾,但拉伸线理产状与超高压变形期的近SN走向基本一致,反映早期面理沿NNE轴向的重褶作用,局部又被向SEE缓倾的韧性剪切带切割;而片麻岩类岩石在超高压变形期形成的S-L组构的主体部分已被新生成的总体向SEE缓倾的S-L组构置换,反映早期面理不仅重褶,而且大部分再度发生韧性剪切变形,具SEE向NWW的逆冲剪切指向,矿物普遍重新定向。第三期折返变形发育具NWW向SEE正滑剪切指向的韧性剪切带,并伴随大量"Z"型褶皱构造的发育。第四期折返变形以NWW向SEE正滑的张性或张扭性脆性断裂活动为主。探讨了苏鲁超高压变质地体折返变形的力学机制及CCSD主孔岩石面理变化的形成机制。

关键词： CCSD主孔超高压变形折返变形叠加变形

中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)石榴石橄榄岩：一个经历了深俯冲作用的古生代超镁铁质侵入体

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岩石学报 2007年第12期23卷 3201-3206页

作者：杨经绥李天福梁凤华吴才来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

中国大陆科学钻探主孔中的超镁铁岩主要产在603.20～683.53m深度之间。超镁铁岩的上部直接围岩为高Ti-Fe型榴辉岩;内部夹有薄层状含柯石英高镁榴辉岩和厚层状多硅白云母榴辉岩;下部直接围岩为石英榴辉岩和普通榴辉岩。超镁铁岩的主体岩... 详细信息

中国大陆科学钻探主孔中的超镁铁岩主要产在603.20～683.53m深度之间。超镁铁岩的上部直接围岩为高Ti-Fe型榴辉岩;内部夹有薄层状含柯石英高镁榴辉岩和厚层状多硅白云母榴辉岩;下部直接围岩为石英榴辉岩和普通榴辉岩。超镁铁岩的主体岩性为石榴石单辉橄榄岩,主要由橄榄石(60%～70%),石榴石(10%～25%),单斜辉石(5%～15%),斜方辉石(1%～5%)和少量金云母和钛铁矿或钛斜硅镁石组成。橄榄石Fo 79～89,其中一些以包裹体形式出现的高MgO橄榄石可能形成较早,主体橄榄石属变质重结晶阶段形成;石榴石以低CaO、高MgO和Cr_2O_3含量高(达3%)为特征,保留较好的进变质成分环带;单斜辉石Na_2O含量达到4%～5%,分为绿辉石和普通辉石类,属变质成因,结合矿物对的温压估算,岩石已经经历超高压变质作用。岩石成分研究表明,石榴石单辉橄榄岩与其顶、底板榴辉岩及其中的榴辉岩夹层有一较大的成分间断,其中MgO含量约相差10%左右,认为超镁铁岩与榴辉岩的原岩不属同一岩浆演化产物。锆石SHRIMP定年表明石榴石单辉橄榄岩原岩时代为古生代346～461Ma,超高压变质作用时代为早中生代220～240Ma。认为CCSD主孔石榴石橄榄岩为古生代的超镁铁质侵入体,在印支期的中国南北板块俯冲折返过程中经历了超高压变质作用。

关键词：金刚石榴辉岩中国失陆科学钻探苏鲁超高压变质作用

中国大陆科学钻探预先导孔(CCSD-PP2)榴闪岩的地球化学组成及其地质意义

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地球科学（中国地质大学学报） 2006年第4期31卷 539-550页

作者：戚学祥唐哲民闫玲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

预先导孔(CCSD-PP2)位于苏鲁高压-超高压变质地体南部的北苏鲁超高压变质表壳剪切叠覆岩片中,岩心主要由榴闪岩(包括角闪岩)、花岗片麻岩、副片麻岩和榴辉岩组成.镜下鉴定和激光拉曼测试结果表明预先导孔(CCSD-PP2)第一段榴闪岩的主要... 详细信息

预先导孔(CCSD-PP2)位于苏鲁高压-超高压变质地体南部的北苏鲁超高压变质表壳剪切叠覆岩片中,岩心主要由榴闪岩(包括角闪岩)、花岗片麻岩、副片麻岩和榴辉岩组成.镜下鉴定和激光拉曼测试结果表明预先导孔(CCSD-PP2)第一段榴闪岩的主要矿物为角闪石、石榴石、黑云母和钠长石,是榴辉岩退变质作用的产物.地球化学数据显示榴闪岩的化学成分与正常型榴辉岩相对应,稀土元素组成及配分模式与主孔榴辉岩基本相似,但微量元素特征及在地球化学判别图解上存在一定差异,说明该段榴闪岩与主孔榴辉岩的原岩虽然都是形成于板内环境玄武岩类,但它们并不完全相同,其差异可能是由原岩性质的多样性及榴辉岩退变质过程中流体组分的加入引起的.榴闪岩及其下部花岗片麻岩内锆石中柯石英、绿辉石等矿物包裹体的发现及岩石学和地球化学特征等与主孔花岗片麻岩相似的性质,以及在接触面附近榴闪岩中的SiO2含量具有逐渐增高的趋势等,说明榴闪岩与花岗片麻岩曾一起俯冲到地下深处,并在折返过程中经历了强烈的退变质作用,它们之间可能存在一定程度的物质交换.

关键词：苏鲁高压-超高压变质地体预先导孔(CCSD-PP2) 榴闪岩退变质作用

剪切指向转换的韧性剪切带——中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔中韧性剪切带(深度2010～2145m)的EBSD特征及运动学研究

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岩石学报 2007年第12期23卷 3309-3316页

作者：唐哲民陈方远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

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔深度1596～2038m的榴辉岩段和2038～2500m的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带(深度2010～2145m)。韧性剪切带由糜棱岩化退变榴辉岩、花岗质糜棱岩等强应变岩石组... 详细信息

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔深度1596～2038m的榴辉岩段和2038～2500m的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带(深度2010～2145m)。韧性剪切带由糜棱岩化退变榴辉岩、花岗质糜棱岩等强应变岩石组成,韧性剪切带的面理倾向SEE,倾角由上部平均52°向中、下部平均32°转变,拉伸线理产状与面理倾向近一致,是220～200Ma期间折返应变的产物。糜棱岩化退变榴辉岩和花岗质糜棱岩的显微构造与石英晶格优选方位显示了折返阶段早期自SEE向NWW逆冲剪切指向以及后期自NWW向SEE正滑剪切指向转化的应变行为。CCSD主孔2010～2145m韧性剪切带的形成与它位于以榴辉岩为主的岩性-构造单元与其下以片麻岩为主的岩性-构造单元的界线附近有密切联系。第一期超高压阶段南北向韧性剪切作用形成的叶理、拉伸线理产状及相关的岩石类型与第二期、第三期阶段SEE- NWW向折返变形明显不同。

关键词： CCSD主孔韧性剪切带剪切指向

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深井地球物理长期观测的最新进展及其前景

地球科学（中国地质大学学报） 2006年第4期31卷 557-563页

作者：徐纪人赵志新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

地球科学是以观测为基础的科学.当前,如何克服城市化、工业化、现代化发展带来的噪音干扰,提高观测的信噪比,成为地球科学发展的重要课题之一.开展深井观测是解决地面噪音干扰的主要途径.近年来,随着地球系统科学研究的深入以及解决环... 详细信息

地球科学是以观测为基础的科学.当前,如何克服城市化、工业化、现代化发展带来的噪音干扰,提高观测的信噪比,成为地球科学发展的重要课题之一.开展深井观测是解决地面噪音干扰的主要途径.近年来,随着地球系统科学研究的深入以及解决环境、资源、防灾等科学问题的需求,世界大陆、大洋科学钻探工程研究以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到飞速发展,并取得了初步的观测研究成果.本文介绍了世界各国在深井长期观测方面的最新进展,展示了中国大陆科学钻探工程在江苏东海现场开展深井地球物理综合观测的方案及其观测研究前景.东海深井长期观测站将成为中国第一个无地面干扰的综合性深井地震、地球物理实验观测站,它是实现我国“入地”科学计划的重要基础,将开创我国21世纪地球科学观测研究的崭新局面.

关键词：深井长期观测地震观测地球物理综合观测现代地壳变动原地应力测量

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西昆仑康西瓦断裂带西延特征及其构造意义

岩石学报 2017年第12期33卷 3942-3956页

作者：葛成隆刘栋梁王世广韩亮潘家伟白明坤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 中国地质大学北京100083

青藏高原西北部康西瓦走滑断裂带(Karakax fault)为一条经过长期演化且现今仍在活动的重要大型断裂带,该断裂对该地区形成演化起到至关重要的控制作用。目前大多学者们认为该断裂在东段沿喀拉喀什河谷大致呈东西走向延伸,后在其西段麻... 详细信息

青藏高原西北部康西瓦走滑断裂带(Karakax fault)为一条经过长期演化且现今仍在活动的重要大型断裂带,该断裂对该地区形成演化起到至关重要的控制作用。目前大多学者们认为该断裂在东段沿喀拉喀什河谷大致呈东西走向延伸,后在其西段麻扎地区向北西方向延伸。然而,通过详细的野外地质调查在该断裂带西段的麻扎地区新发现了一条NEE-SWW向的断裂,将之命名为麻塔断裂。实测地质剖面和显微构造分析发现麻塔断裂与康西瓦断裂具有相似的几何学和运动学特征,同样经历了早期右旋逆冲的韧性走滑变形和后期左旋脆性走滑变形,理应划分为一条断裂,前者是后者自麻扎向西的延伸部分。麻塔-康西瓦断裂共同参与调节了自古生代以来板块碰撞拼合在青藏高原西北部的构造变形,现今西昆仑-帕米尔地区的构造地貌格局正是康西瓦和喀喇昆仑等大型断裂新生代活动而形成的。

关键词：西昆仑康西瓦断裂麻塔断裂韧性变形脆性变形构造地貌