中国西部壳幔结构与动力学过程及其对资源环境的制约:"羚羊计划"研究进展     

赵俊猛  张培震  张先康  Xiaohui YUAN  Rainer KIND  Robertvander HILST  甘卫军  孙继敏  邓涛  刘红兵  裴顺平  徐强  张衡  嘉世旭  颜茂都  郭晓玉  卢占武  杨小平  邓攻  琚长辉 《地学前缘》2021,28(5):230-259

为系统、深入地研究中国西部盆(盆地)、山(山脉)、原(高原)的壳幔结构与深部动力学过程,2003年我们提出并领导实施了“羚羊计划”(ANTILOPE-Array Network of Tibetan International Lithospheric Observation and Probe Experiments),在青藏高原先后完成了羚羊-I(ANTILOPE-I)到羚羊-IV(ANTILOPE-IV)4条二维宽频带台阵剖面,而在青藏高原东西构造结则实施了羚羊-V和羚羊-VI两个三维宽频带台阵探测。另外,我们将前期在准噶尔盆地、天山造山带、塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地开展的九条综合地球物理观测剖面也纳入羚羊计划的总体框架中来。 通过“羚羊计划”的实施,我们在中国西部(包括西北部的环青藏高原盆山体系以及西南部的青藏高原)取得了大量的、高质量的、综合的第一手观测数据,获得了中国西部盆、山、原精细的壳幔结构,系统地揭示了中国西部盆山原的深部地球动力学过程。主要结论总结如下:确定了准噶尔盆地基底的结构与属性,优化了盆地的基底构造格架;建立了天山造山带“层间插入削减”新的陆内造山模式,揭示了印欧碰撞在天山岩石圈缩短44%的去向以及由洋-陆俯冲到陆-陆碰撞俯冲的转换机制;揭示了塔里木盆地、阿尔金造山带和柴达木盆地的盆山接触关系;获得了塔里木盆地顺时针旋转的深部几何学、运动学和动力学证据;确定了青藏高原之下印度板块与欧亚板块的碰撞边界;发现目前的青藏高原由南部的印度板块、北部的欧亚板块和夹持于二者之间的巨型破碎区——西藏“板块”构成,首次确定了各自的岩石圈底边界;修正了高原变形的两个端员模型;建立了深部构造对地表地形的制约关系;系统地揭示了印度板块沿喜马拉雅造山带俯冲的水平距离与俯冲角度的变化规律与控制因素。 “羚羊计划”以其巨大的观测网络与综合地球物理探测技术,采用地球物理学、地质学、地球化学等不同学科相结合的分析方法,揭示了印度板块俯冲、西藏巨型破碎区发育、塔里木板块顺时针旋转、西部水汽通道提前关闭、中国西北部干旱、沙漠化提前这一深部结构、动力学过程及其对地表地形、油气资源和环境变化的制约关系,推动了青藏高原地球系统科学理论的发展。  相似文献   

滇西昌宁-孟连古特提斯闭合的岩浆活动响应——来自临沧岩体南段花岗岩的地质地球化学证据     

苑新晨  杨启军  吕勇  潘明  高爱洋  徐放 《地质通报》2021,(1)

临沧花岗岩岩体(简称临沧岩体)是滇西澜沧江地区南段出露面积最大的复式岩基,也是特提斯构造域的重要组成单元,其岩石类型主要为黑云母二长花岗岩。锆石样品得出的定年结果为225.1±6.1 Ma,表明这些花岗岩类侵位于晚三叠世。临沧花岗岩的K2O/Na2O值大于1,铝饱和指数A/CNK=1.05~1.95属高钾钙碱性过铝-强过铝质S型花岗岩。岩石总体上富集轻稀土元素((La/Yb)N=6.06~21.01),亏损重稀土元素,并显示出明显的负Eu异常(δEu=0.20~0.38)。岩石地球化学特征指示,临沧花岗岩应为昌宁-孟连古特提斯封闭过程的产物原岩为中下地壳贫粘土的变质砂岩和变质泥岩,其Pearce构造判别图解中的同碰撞属性是对古特提斯封闭及保山-思茅地块碰撞的响应。  相似文献   

华北板块北缘东段中三叠世构造演化——来自辽宁法库地区侵入岩的证据     

张超  石绍山  时溢  魏明辉  杨帆  郇恒飞  李文博  王路远 《吉林大学学报(地球科学版)》2021,51(3):734-748

本文对华北板块北缘东段辽宁北部法库地区中三叠世风歧堡岩体和靠陵沟岩体进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,风歧堡岩体和靠陵沟岩体加权平均年龄分别为（241±1） Ma和（243±1） Ma,侵位时代为中三叠世。风歧堡岩体的Ba和Sr质量分数分别为（290.00×10^-6~484.00×10^-6）和（129.00×10^-6~338.00×10^-6）,Sr/Y值为13.27~28.17,Sr/Yb值为117.50~250.28;靠陵沟岩体具有较高的Ba质量分数（899.00×10^-6~1 300.00×10^-6）和Sr质量分数（772.00×10^-6~997.00×10^-6）,以及较高的Sr/Y值（67.47~78.21）和Sr/Yb值（661.81~781.32）,Y、Rb和Yb质量分数较低,分别为11.00×10^-6~14.70×10^-6、55.80×10^-6~78.40×10^-6、1.17×10^-6~1.39×10^-6,地球化学特征上具有高Ba-Sr花岗岩的特征。此外,凤歧堡岩体样品富集大离子亲石元素Rb和K,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba;靠陵沟岩体样品富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、P、Ti。凤歧堡和靠陵沟岩体样品Nb/Ta值（4.18~10.26）和Zr/Hf值（30.39~38.76）与地壳平均值相近,Ni、Co和Cr质量分数较低;岩石地球化学特征表明法库地区中三叠世花岗质岩浆源岩为壳源岩石。中三叠世—晚三叠世早期,华北板块北缘东段处于造山地壳加厚阶段。研究区中三叠世花岗岩的ε_Hf（t）值均为正值,亏损地幔二阶段模式年龄（T_DM2）为949~555 Ma,结合岩石地球化学特征,中三叠世花岗质岩浆源岩为造山地壳加厚过程中新元古代新生下地壳部分熔融的产物。  相似文献   

滇西凤庆三岔河晚三叠世火山岩年代学、地球化学特征及其地质意义     

李国昌  王巍  杨立刚  田应贵  费志斌  李维忠 《现代地质》2018,32(6):1263

滇西凤庆三岔河地区火山岩岩性主要为英安岩,火山活动以宁静式喷溢为主。锆石LA ICP MS U Pb年代学结果表明,英安岩的形成时代为2097~2188 Ma,锆石中含有大量不同时期的继承锆石核,指示其具有丰富的物质来源。全岩主量、微量元素分析结果显示,英安岩具有富硅、富铝的高钾钙碱性—钙碱性系列岩石特征,中等负Eu异常,轻、重稀土均强烈分馏,轻稀土分馏较重稀土明显,亏损Ta、Ba、Nb、Sr,而富集Rb、Th。地球化学特征显示,该套英安岩可能由古老地壳物质(富含长石的碎屑岩为主)在温度较高的环境中重熔形成,是晚三叠世古特提斯洋盆闭合后的陆内应力调整阶段的岩浆记录。  相似文献   

西秦岭甘青交界一带晚三叠世火山岩岩石成因及构造指示意义     

刘伯崇  李康宁  史海龙  蒲万峰  汪宏涛  王舒恒 《现代地质》2018,32(4):704

西秦岭甘肃、青海交界一带中生代火山岩较为发育,火山岩组成以安山质、流纹质为主,均为高钾钙碱性火山岩,主、微量元素含量变化较大。SiO2的质量分数为5667%～7817%,平均6978%, Al2O3含量较高(1277%～1729%,平均1464%)。TiO2含量少(002％～075%,平均022%),Na2O/K2O比值较小(003％～268%,平均065%)。轻稀土元素中等富集,重稀土元素相对亏损,稀土元素配分曲线明显右倾,具Eu负异常。安山质火山岩与流纹质火山岩稀土元素球粒陨石配分曲线中重稀土型式明显不同,暗示二者来自不同的源区。微量元素中P、Nb、Ti、Ta等高场强元素(HFS)相对亏损,Th、 Ba、K、Rb等大离子亲石元素相对富集。研究区安山岩LA ICP MS锆石U Pb同位素定年结果为(236±12)Ma,代表了火山岩的喷发年龄。它们形成于隆务峡蛇绿岩洋壳向南俯冲的活动大陆边缘弧环境,为俯冲洋壳在地幔深部发生高程度部分熔融作用的产物,并在上升过程中受到陆壳物质作用。在岩浆演化过程受部分熔融和分异结晶作用的控制,但安山质火山岩主要受控于分异结晶作用,而流纹质火山岩受部分熔融作用较大。  相似文献   

内蒙古贺根山蛇绿岩中玄武岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义          下载免费PDF全文

王成  任利民  张晓军  余国飞  田江涛  李大海 《地质找矿论丛》2018,33(4):617-626

贺根山蛇绿岩（套）中发育有气孔杏仁状玄武岩,为蛇绿岩套的组成部分。通过对其锆石U-Pb测年,其加权平均年龄为395.9 Ma±3.0 Ma,结合区域地质背景,认为贺根山蛇绿岩（套）形成时代为中泥盆世—早石炭世。玄武岩为亚碱性系列,具有LREE亏损、类似N-MORB的稀土配分模式,同时具备大洋玄武岩和岛弧玄武岩特征,认为贺根山蛇绿岩（套）应形成于弧后盆地;通过与现代典型Mariana洋内弧后盆地和Okinawa陆缘弧后盆地的玄武岩以及同属中亚造山带的新疆库尔提洋内弧后盆地蛇绿岩对比,发现贺根山玄武岩同Mariana玄武岩和库尔提蛇绿岩更加类似,由此认为贺根山蛇绿岩（套）很可能形成于洋内弧后盆地环境,而非大陆边缘弧后盆地环境。  相似文献   

基于机器学习的岩石微量元素与主量元素关系初探：以洋岛玄武岩中锆元素为例          下载免费PDF全文

洪瑾  甘成势  刘洁 《地质科学》2018,(4):1285-1299

本文尝试利用机器学习的随机森林算法分析岩石主量元素与微量元素之间的关系。大洋玄武岩几乎不受混染作用影响,各元素成分之间的关系相对稳定,其中微量元素Zr是一种稳定的高场强元素。本文采用随机森林算法对洋岛玄武岩中Zr元素和主量元素的关系进行探索。利用算法中变量重要性度量判断各个主量元素与Zr元素之间关系的强弱,结合Pearson相关性分析,选择出5种主量元素（TiO₂、CaO、MgO、Na₂O 和P₂O₅）作为预测变量。由这5种元素确定了共1 000棵,每棵决策树含3个特征的随机森林模型,该模型对Zr元素的预测效果优于普通多变量回归方法。随后还探索了Zr元素与这5种主量元素的经验公式,得到的经验公式对Zr元素的预测结果也较好。本文更重要的意义是为拥有海量数据的地球化学领域引入一种用于数据挖掘的机器学习方法,并提出一套具有启发性的数据分析方案。  相似文献   

西昆仑库地北依莎克群玄武岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义     

白春东  专少鹏  王金贵  李典  张新征  陈圆圆  张子轩 《地质论评》2018,64(2):498-508

西昆仑山分为北昆仑古生代复合沟弧带和南昆仑地块,依莎克群的形成时代和构造归属一直存在争议,库地蛇绿岩的形成时代亦无定论。本文运用电子探针微区成分分析和锆石U-Pb测年方法,对库地北西奴山依莎克群底部玄武岩中锆石进行了分析。获得依莎克群玄武岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为519.5±1.2Ma,说明依莎克群玄武岩形成时代为中寒武世。与库地蛇绿岩构造环境和形成时代对比表明依莎克群玄武岩是库地蛇绿岩的组成部分,是原特提斯洋俯冲消减作用的产物。综合前人的年代学资料和本文成果表明库地蛇绿岩形成时代为中寒武世—晚寒武世。  相似文献   

北山南部早二叠世A型流纹岩地球化学特征及其地球动力学意义   总被引：3，自引：2，他引：1  

许伟  徐学义  牛亚卓  陈高潮  史冀忠  魏建设  宋博  张宇轩 《岩石学报》2018,34(10):3011-3033

北山南部晚古生代构造背景争议已久,该区下二叠统普遍发育一套流纹岩系,但尚未对其开展系统的年代学与地球化学研究。本文首次对该区下二叠统5条代表性剖面中的流纹岩进行了元素地球化学、锆石U-Pb定年、全岩Sr-Nd及锆石Hf同位素等研究。U-Pb年龄介于294. 7～272. 7Ma之间,结合古生物资料,明确其喷发时代为早二叠世。该区早二叠世流纹岩大多属高钾钙碱性系列,呈钙碱-碱钙质,为准铝-过铝质岩石。岩石主量元素Si、K、Na、Fe含量高,贫Ca、Mg;微量元素富集Ga、Rb、Zr、Hf、Y,亏损Ba、Sr等;稀土元素存在明显负Eu异常;呈现高Fe OT/MgO与10000×Ga/Al比值,这些特征表明该区早二叠世流纹岩为A型流纹岩。独山剖面流纹岩锆石具有高的εHf(t)值(+11. 4～+16. 7),Hf模式年龄(tDM2)为231～573Ma;干泉剖面流纹岩锆石εHf(t)值为-8. 8～+8. 9,Hf模式年龄(tDM2)为802Ma～1961Ma;珊瑚井和俞井子剖面中的流纹岩具有低的εNd(t)值(-4. 21～-2. 92),高的(87Sr/86Sr)i值(0. 7108～0. 7223),Nd亏损地幔模式年龄(tDM)为1256～1386Ma,其锆石εHf(t)为正值(+1. 3～+17. 0)(tDM2为691～1797Ma);沙红山南剖面流纹岩εNd(t)值(-2. 00～-1. 81)较低,Nd亏损地幔模式年龄(tDM)为1207～1222Ma,锆石εHf(t)值介于+1. 6～+10. 7(tDM2为623～2576Ma)。地球化学特征表明独山剖面的流纹质岩浆为古生代新生地壳的重熔,其它剖面酸性火山岩岩浆则主要为中新元古代地壳物质熔融所形成,揭示了北山南部早二叠世岩石圈伸展减薄的地球动力学背景,结合该区构造岩浆事件序列、地层学以及沉积学等其它地质学证据,认为北山南部早二叠世为裂谷环境。  相似文献   

缅甸中央盆地北部新生代隆升的裂变径迹证据          下载免费PDF全文

李任远  梅廉夫  胡孝林  张朋  闵才政 《地球科学》2018,43(6):1931-1940

缅甸中央盆地北部新生代隆升作用的研究,不仅对全面认识西缅地块的演化具有重要的意义,而且对该地区的油气勘探也具有重要的指导意义.对采自研究区的2个碎屑岩样、1个钻井基底样品进行了磷灰石裂变径迹测年及热历史模拟分析.在弧前钦敦坳陷西缘冲断带、东缘冲起带和西缅岛弧带获得了逐渐变年轻的裂变径迹年龄（分别是70.6±9.3 Ma、53.4±7.5 Ma和22.7±3.0 Ma）,表明缅甸中央盆地北部在空间上存在自西向东的递进变形过程.磷灰石的热历史模拟分析显示,缅甸中央盆地北部自晚白垩世（80±1 Ma）开始,经历了隆升→快速隆升→平稳→缓慢隆升4个阶段.缅甸中央盆地29~20 Ma的快速隆升冷却事件是缅甸北部区域性隆升剥露作用的体现;4 Ma以来缅甸中央盆地缓慢隆升,这一构造事件是印度板块向东挤压碰撞作用的响应.研究表明缅甸中央沉积盆地的空间发育演化与递进式构造变形（隆升）是新特提斯洋/印度洋岩石圈在新生代期间向西缅地块下的多期次俯冲的直接响应.   相似文献