岩石圈中热压系数的计算   总被引：2，自引：0，他引：2  

胡宝群  吕古贤  王方正  孙占学  朱鹏 《地学前缘》2008,15(3):123-129

如同温度,压力也是决定岩石圈中许多地质作用的主要因素。热压是岩石圈中压力的重要组成部分,热压计算的关键在于热压系数。文中计算岩石圈中主要物质和相态的热压系数,分析影响热压系数的因素及热压存在的条件,并指出岩石圈中热压研究的潜在意义,初步结论如下:(1)岩石圈中的热压系数平均值为3MPa/K左右,其变化范围主要为0.33~9.22MPa/K,主要集中于1.08~4.88MPa/K;(2)岩石圈中的热压系数在物质的相变点处剧增;(3)热压存在的前提是等容体系;(4)岩石圈中热压的存在可造成岩石圈中地压梯度明显增加,相变点处的热压剧增可能导致火山、地震、成矿作用及变质作用等,具有极为重要的地质意义。  相似文献   

冀东青龙地区中生代花岗岩的岩石成因和地质意义   总被引：4，自引：2，他引：2  

徐希阳  姜能  范文博  胡俊  宗克清 《岩石学报》2016,32(1):212-232

冀东青龙地区中生代发育多期花岗质岩浆活动。本文系统报道了青龙地区三叠纪都山花岗岩和侏罗纪白家店花岗岩及其镁铁质微粒包体(MMEs)的锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成。锆石SIMS U-Pb定年结果显示,都山花岗岩的结晶年龄为215.7±2.3Ma,指示了晚三叠世岩浆活动;而白家店花岗岩及其包体的结晶年龄分别为170.5±2.0Ma和172.4±2.0Ma,指示了中侏罗世岩浆活动。都山花岗岩以低含量的MgO、Fe_2O_3~T、Cr和Ni,高(La/Yb)_N、Sr/Y比值及低Yb和Y含量,低的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值(0.7042~0.7044)、极负的ε_(Nd)(t)值(-19.8~-14.4),很负的ε_(Hf)(t)值(-17.6~-13.0,除了2个较大值-5.6和-8.6)和接近晚太古代的Hf模式年龄,显示出主要来源于晚太古代下地壳重熔,可能有少量幔源物质加入。综合的岩石学、矿物学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素数据(白家店花岗岩:(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7051~0.7065,ε_(Nd)(t)=-13.4~-10.8,ε_(Hf)(t)=-11.8~-8.2;MMEs:(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7059~0.7062,ε_(Nd)(t)=-11.1~-7.0,ε_(Hf)(t)=-3.7~+3.4),表明了白家店花岗岩和MMEs为亏损地幔来源的镁铁质岩浆和下地壳来源的长英质岩浆通过混合形成。从晚三叠世都山花岗岩到中侏罗世白家店花岗岩,它们成因的明显差异,揭示了地幔角色的转换(从只提供热量几乎不提供物质到既提供能量又提供物质),暗示华北东部岩石圈在这一时期可能发生一次重要减薄。  相似文献   

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学   总被引：13，自引：0，他引：13       下载免费PDF全文

谢成龙  朱光  牛漫兰  王勇生  向必伟  胡召齐 《地质科学》2008,43(2):294-308

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖—庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125~93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融(距今125Ma),随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融(距今120Ma),而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆(距今93Ma)的成因。  相似文献   

负浮力是板块运动的驱动力吗?关于岩石断裂力学的讨论     

周辉  邱亮  颜丹平 《地学前缘》2020,27(1):270-274

本文从岩石断裂力学的角度,讨论了俯冲板块下拉牵引力(负浮力)作为板块运动初始驱动力的可能性。笔者总结已发表的岩石抗张强度的岩石力学实验结果,并和现在普遍认为的负浮力的数量级进行对比分析,结果表明大洋岩石圈上部岩石强度较低,仅有n×10 MPa。虽然随着温度和压力的增加岩石圈的强度不断增强,但是在板块俯冲的初始阶段,大洋岩石圈可能无法承受拖曳板块运动高达n×10² MPa的应力。此外,构造模拟、热开裂、疲劳断裂、俯冲挠曲、俯冲脱水以及熔融作用等地质现象的分析,也表明俯冲板块的负浮力作为板块运动初始驱动力是不符合客观事实的。  相似文献   

白云鄂博洋板块地质与成矿作用初探          下载免费PDF全文

肖庆辉  刘勇  许立权  丁孝忠  张玉清  程杨  李岩  范玉须  贺国奇 《地球科学》2020,45(7):2258-2278

提出全球规模最大的白云鄂博稀土矿受亚洲洋向华北克拉通北缘俯冲的洋板块地质演化控制.探讨了白云鄂博地区亚洲洋洋板块地质构造发育过程、亚洲洋向华北克拉通北缘俯冲过程中相继发育的新元古代,早、晚古生代俯冲增生杂岩带的地质构造特征.探讨了白云鄂博稀土矿成因,认为稀土矿成矿碳酸岩岩浆产在华北克拉通北缘的所谓特殊的远端弧后构造环境（far backarc settings）,也有人称为远离弧后背景或者变形的大陆边缘环境（deformed continental margins）,不在大洋俯冲过程中发育的岩浆弧环境中.相对于大陆边缘弧,远端弧后构造环境位于向克拉通或向弧后更远的位置,它是控制白云鄂博深部成矿物质向浅部地表运移聚集成大型矿床、矿集区的关键储运空间.远端弧后构造环境远离大洋汇聚带或俯冲带向大陆或向弧后位置的克拉通边缘上,即在华北克拉通北缘岩石圈与亚洲洋造山带的岩石圈分界上的伸展构造中,受大规模岩石圈不连续系统或深切岩石圈的断裂带系统控制.成矿碳酸岩岩浆可能来自携带大量铁与REE的亚洲洋洋壳沉积物,于晚元古-早古生代向华北克拉通俯冲消减到华北克拉通陆下岩石圈地幔SCLM深循环过程中,在深切华北克拉通边缘的岩石圈的不连续构造系统中出溶形成岩浆碳酸岩及其携带的REE矿床.   相似文献   

岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics):华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄与破坏机理   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘俊来  倪金龙  陈小宇  Craddock JP  郑媛媛  孙彦琪  季雷 《岩石学报》2020,36(8):2331-2343

华北克拉通岩石圈减薄和破坏机理长期以来存在争议,基于岩石学、岩石地球的化学分析研究突出强调深部过程的重要性。前人提出了两种重要模式:包括以拆沉作用为代表的top-down tectonics模型和以热-机械侵蚀与化学侵蚀,或地幔置换、交代作用的bottom-up tectonics模型。然而,对于这两种模式而言尚存在许多无法合理解释的问题,比如在此深部过程中,区域性岩石圈伸展有多大的贡献?地壳伸展构造是作为深部过程的响应,还是同为岩石圈伸展的产物?本文基于早白垩世东亚地区(尤其是华北克拉通东部地区)伸展构造与岩浆活动的综合分析,揭示出华北克拉通东部不同地区伸展构造变形与岩浆活动之间的时、空和成因关系有一定的差异。但整体上看,岩石圈伸展起着主导作用,控制着岩浆上侵和就位,在拆离断层下盘侵入形成各种规模的花岗质为主的侵入体,或于上盘喷发形成火山-沉积岩盆地。在伸展构造发育的不同阶段,可以有伸展早期、伸展期及伸展期后的岩浆活动。岩浆活动的强度及岩浆源区特点有显著的时空变化。一方面,在同一地区不同演化阶段其源区有很大的差异。表现为主体上是早期以古老下地壳源为主,随着壳/幔伸展作用演化,逐渐向混合源或独立幔源的演化。同时,不同地区岩浆源区的变化规律也显著不同。以胶辽地区为例,胶东整体上是壳幔混合源区对于岩浆演化有重要贡献;而辽东地区具有显著的源区演化特点:从剪切早期古老下地壳源区为主,并伴有幔源物质加入,剪切期古老下地壳为主,到剪切晚期和剪切期后以新生下地壳为主。本文认为岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics),可以合理地解释华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动性。在该模型中,遭受伸展的华北克拉通岩石圈发生壳-幔拆离作用。在岩石圈伸展作用期间,地壳层次的拆离作用与岩石圈地幔层次上的拆离作用可以是耦合的或者是解耦的,从而导致华北克拉通岩石圈减薄过程中在地壳尺度上的拆离作用与变质核杂岩的剥露有三种不同的类型:同岩浆活动型伸展(C型:Co-magmatism mode extension)、无岩浆活动型伸展(A型:Amagmatism mode extension)和多阶段混合型(M型:Multi-mode extension)。  相似文献   

大同第四纪玄武岩成因:主微量元素及Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

孙嘉祥  李霓  张雯倩 《岩石学报》2020,36(11):3331-3345

大同火山区位于大兴安岭-太行山重力梯度带西侧,所发育的第四纪玄武岩岩石地球化学特征为探索该区火山岩成因提供了重要约束,同时也为华北克拉通西部岩石圈地幔与软流圈的相互作用提供重要依据。根据火山地貌和岩性的不同,沿着北东向陈庄-许堡断裂可将大同玄武岩大致分为东、西两区,西区火山多呈锥状,以碱性玄武岩为主;东区则以溢流拉斑玄武岩为主,锥体少。镜下岩相学研究观察到大量橄榄石和单斜辉石斑晶,结合Ni、Cr两种元素随着MgO含量降低而减小,这两种矿物应是分离结晶作用下的主要产物。这些玄武岩的SiO₂和（K₂O+Na₂O）含量分别为45.02%~53.3%和3.60%~6.53%,相对富集轻稀土元素（（La/Yb）_N=5.8~31.6）,并显示富集LILE（Rb、Ba、Sr正异常）以及HFSE（Nb、Ta、Zr正异常）的洋岛玄武岩（OIB）特征。根据La/Yb-Sm/Yb图解模拟计算得出大同玄武岩均是石榴石相二辉橄榄岩低程度部分熔融的结果,其中碱性玄武岩部分熔融程度约为1.5%~3%,拉斑玄武岩约为4%~8%。所研究的玄武岩有较低⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（0.703302~0.705102）、较高¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd（0.512561~0.512963）和¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf（0.282922~0.283072）比值。在¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr图解上大同玄武岩落在OIB范围内;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb和¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb图解表明它们来自PREMA和EMⅠ端元的二元混合。大同碱性玄武岩和拉斑玄武岩的地球化学特征不同可以用两点原因来解释：（1）主量与微量元素特征的差异是两种玄武岩部分熔融程度不一样形成的;（2）同位素特征表明两种玄武岩都来自软流圈亏损端元的部分熔融并存在少量岩石圈富集端元物质的加入,其差异则是加入比例不同造成的。  相似文献   

华北克拉通南缘早白垩世天目山A型花岗岩的锆石稀土元素和岩石地球化学特征     

卢仁  梁涛 《地质论评》2020,66(6):1676-1694

天目山正长花岗岩位于华北克拉通南缘、北秦岭构造带及桐柏—大别造山带构造拼合地区,其岩石成因模型可为秦岭—大别造山带燕山期深部构造演化提供新的限定。它的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄为129. 2±1. 7 Ma,形成于早白垩世。天目山花岗岩锆石稀土元素具有轻稀土亏损、重稀土富集、Ce和Sm正异常及明显Pr、Nd和Eu负异常（δEu值介于0. 01 ~ 0. 19）,锆石的形成温度介于603 ~ 788 ℃之间,天目山锆石/熔体体系中稀土元素分配系数波动特征表明其形成中存在深部岩浆/流体混合作用。天目山花岗岩样品具有富硅、碱和贫钙、镁的特征,在SiO2 —K2O图解中落入高钾钙碱性系列。在微量元素蛛网图中,它们显示了明显的Rb、Th及Zr、Hf的异常峰和Sr、P、Ti的异常谷。它们的稀土总量介于106??10-6~ 139??10-6之间,(La/Yb)N值范围是5. 94 ~ 9. 22,其稀土配分模式具轻稀土富集、中稀土亏损和重稀土略微富集的“V”型（海鸥型）特征,Eu负异常明显（δEu值介于0. 06 ~ 0. 16）。它们的10000Ga/Al值介于3. 38 ~ 4. 15,Nb和Ta的含量分别为63. 5??10-6~ 131??10-6和3. 20??10-6~ 7. 55??10-6（Nb/Ta值介于17. 3 ~ 22. 9）,天目山花岗岩属于A型花岗岩中富Nb的A1亚类。天目山花岗岩部分熔融源区位于角闪岩相,源区残余相主要为角闪石和斜长石且无石榴子石残余。天目山花岗岩形成于板内构造环境,它是早白垩世~130 Ma桐柏山三合店—鸡公山区域岩石圈拆沉作用的岩浆响应,幔源富Nb岩浆/流体因此得以快速释放,上侵途中混合活化壳源岩浆/流体库之后就位固结成岩。  相似文献   

华北中—新生代大陆岩石圈转型的研究现状与方向　——兼评“岩石圈减薄”和“克拉通破坏”   总被引：4，自引：0，他引：4  

周新华 《高校地质学报》2009,15(1):1

对我国大陆岩石圈的持续热点研究领域——华北中-新生代大陆岩石圈巨厚减薄研究中所涉及的问题再次进行了评述,特别是将对问题认识过程与克拉通陆内造山研究相联系。综述了岩石地球化学、地球物理、构造地质等不同学科对中生代华北大陆岩石圈演化特征研究的最新进展,以及对大陆岩石圈诸多学科不同定义内涵及由此产生的讨论。在分述了国际大陆岩石圈研究背景,岩石圈转型的空间特征及时间特征,新技术方法的应用,地表构造体系转折的再认识,以及几种可能的转型机制基础上,再次建议以大陆岩石圈全面转型,即一系列大陆岩石圈地质、物理及化学参量的系统变化,来描述这一大尺度东亚地球动力学过程,并提出目前以“克拉通破坏”作为大陆岩石圈改造研究的提法应予修正。呼吁大力鼓励及进行多学科交叉综合研究,重视各学科新技术新方法的引进及应用。在相关研究中高度重视地球深部圈层相互作用,将中生代全球深部地幔事件对中国东部岩石圈地幔全面转型的影响作为今后研究重点。  相似文献   

龙门山及邻区重、磁异常特征及与地震关系的研究   总被引：15，自引：8，他引：7       下载免费PDF全文

张季生  高锐  曾令森  李秋生  管烨  贺日政  王海燕  卢占武 《地球物理学报》2009,52(2):572-578

本文通过研究龙门山构造带及邻区的区域重、磁场特征,以及龙门山断裂带的产状等特征,探讨其与地震关系.研究结果表明,龙门山断裂带是环绕青藏高原的重力梯度带的一部分.其对应密度分界面向西北方向倾斜,向下延深数十公里,切穿莫霍面.推测密度分界面分为两段,深部较陡的为岩石圈块体的边界,浅部较缓.基底隆起与凹陷的界线大体与大地构造单元的界线一致.由西部的岩石圈块体的边界至东部在地表的大地构造单元界线之间的距离约为40~50 km.隶属于中上地壳脆性变形层的地质体由岩石圈块体界线沿缓倾的密度界面推覆至地表的大地构造单元的界线处,在此过程中伴随岩层破碎,从而发生地震.龙门山构造带主要部分位于负磁异常区,这种反磁化和退磁的现象,可能与逆冲推覆作用所引起的深部岩层倒转有关.  相似文献