地幔上涌对鄂尔多斯西缘岩石圈的改造:来自远震多尺度层析成像的证据   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

高翔  郭飚  陈九辉  刘启元  李顺成  李昱 《地球物理学报》2018,61(7):2736-2749

本文利用喜马拉雅二期科学探测台阵的678个地震台站及26个固定台站记录到的9，641个地震共约160000条远震P波走时数据，采用基于稀疏约束的多尺度层析成像方法，获得了鄂尔多斯西缘及邻区上地幔800 km深度范围内P波速度结构.结果显示，在东经104°附近阿拉善地块与鄂尔多斯盆地间存在岩石圈深度的构造边界，这表明阿拉善地块与鄂尔多斯可能分别从属于不同的大地构造单元.以北纬38°线为界，鄂尔多斯地块西缘在岩石圈范围内南北存在明显的速度差异，鄂尔多斯南部上地幔200~300 km深度范围显示为高速异常，而鄂尔多斯北部上地幔显示大面积的低速异常.这一现象表明，鄂尔多斯地块南北两部分经历了不同的构造演化过程.根据本文的结果可以进一步推断，由于青藏高原、阿拉善地块向东北方向推挤以及岩石圈的拆离引起的上地幔扰动导致了地幔上涌，上涌的热物质改造了鄂尔多斯西北缘地区的岩石圈，并使该区的岩石圈减薄.地幔上涌也可能是东经104°边界带和北纬38°构造带形成的深部动力学因素.  相似文献   

Northward cooling of the Kuncha nappe and downward heating of the Lesser Himalayan autochthon distributed to the south of Mt. Annapurna,western central Nepal     

Toru Nakajima  Harutaka Sakai  Hideki Iwano  Tohru Danhara  Takafumi Hirata 《Island Arc》2020,29(1)

We investigated the tectonothermal history of the Lesser Himalayan sediments (LHS), which are tectonically overlain by the Higher Himalayan Crystalline. Fission‐track dating and the track length measurement of detrital zircons obtained from the Kuncha nappe and the Lesser Himalayan autochthonous sediments in western central Nepal revealed northward cooling of the nappe and possible downward heating of the autochthon by the overlying hot nappe. Nine zircon fission‐track (ZFT) ages of the nappe showed northward‐younging linear distribution from 11.6 Ma in the front at Tamghas, 6 Ma in the central at Naudanda, and 1.6 Ma in the northernmost point at Tatopani. Thermochronological invert calculation of the ZFT length elucidated that the Kuncha nappe gradually cooled down (30 °C/Myr) at the front and rapidly cooled down (120 °C/Myr) at the root zone. In contrast, the ZFT age of the Chappani Formation, located just beneath the Kuncha nappe in the central part, demonstrated a totally reset age of 6.8 Ma, whereas the Virkot Formation, structurally far from the nappe, yielded a partially reset age of 457.3 Ma. This suggests that the LHS underwent downward heating, resulting in a thermal print on the upper part of the LHS; however, the thermal effect was not sufficient to anneal ZFT totally in the deeper part. Presently, the nappe cover is eroded and denuded from this area. Detrital zircons from the Chappani Formation in Tansen area to the south of the Bari Gad Fault did not show any evidence of annealing, suggesting that nappe never covered the LHS distributed to the south of the fault.  相似文献   

藏南错那洞穹隆早渐新世含绿柱石花岗伟晶岩的成因机制及其地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

张志  李光明  张林奎  董随亮  梁维  付健刚  黄勇  曹华文  夏祥标 《沉积与特提斯地质》2020,40(2):14-30

错那洞穹隆位于特提斯喜马拉雅东段,发育钨锡-铍稀有金属成矿作用。错那洞穹隆由上(边部)、中(幔部)、下(核部)3个构造层组成,分别以上、下拆离断层为分界线,其中在幔部强变形带中发育一套同构造变形的含绿柱石花岗伟晶岩。锆石U-Pb年代学表明,该套伟晶岩形成于33.7±0.4Ma(MSWD=1.12),为早渐新世岩浆活动的产物,明显早于穹隆中目前发现的淡色花岗岩(20～14Ma)。岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素测试结果显示:(1)错那洞早渐新世花岗伟晶岩为过铝质高钾富钠花岗质岩石,具有较高SiO_2(69.74%)、高Al_2O_3(14.58%)及较低的CaO、MgO、MnO、TiO_2的特征;(2)高场强元素及大离子亲石元素均呈现高度变化特征,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素;(3)Sr同位素初始值(0.696308～0.751604)与Nd同位素初始值(-11.48～-12.05)总体在角闪岩与泥质片麻岩之间,ε_(Hf)(t)值介于-5.4～0.1之间(主要集中在-5.4～-1.8)。综合研究表明,错那洞早渐新世含绿柱石伟晶岩是角闪岩与泥质片麻岩混熔的结果,其中泥质片麻岩的部分熔融起主导作用,其形成与藏南拆离系(STDS)的活动密切相关,表明错那洞地区新生代地壳深熔作用主要源岩在早渐新世已完成了从角闪岩向泥质片麻岩的转变。该同构造变形含绿柱石伟晶岩的发现,揭示错那洞穹隆的成穹作用至少在早渐新世便已开始。铍稀有金属可能在早渐新世已有了初始富集,而在中新世大规模岩浆活动中实现了巨量富集。  相似文献   

喜马拉雅东段库曲岩体锂、铍和铌钽稀有金属矿物研究及指示意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

周起凤  秦克章  何畅通  吴华英  刘宇超  牛向龙  莫凌超  刘小驰  赵俊兴 《岩石学报》2021,37(11):3305-3324

稀有金属矿物记录了花岗伟晶岩成岩成矿的重要信息。喜马拉雅是全球著名的淡色花岗岩带,库曲岩体位于喜马拉雅东段的特提斯喜马拉雅岩系中。本文调查了库曲岩体的二云母花岗岩、白云母花岗岩、电气石花岗岩和花岗伟晶岩,其中,花岗伟晶岩涉及花岗岩的伟晶岩相和独立伟晶岩脉。库曲岩体产出的稀有金属矿物包括锂辉石、锂绿泥石、绿柱石、铌铁矿-钽铁矿、钇铀钽烧绿石和细晶石,它们主要赋存于似文象伟晶岩、石英-钠长石-白云母伟晶岩、块体长石-钠质细晶岩、块体长石-电气石钠质细晶岩、锂辉石-块体长石-细晶岩、白云母花岗岩的伟晶岩相以及电气石花岗岩内。显微镜观察、电子探针和LA-ICP-MS测试结果显示锂辉石具有四种产状,包括粗粒锂辉石自形-半自形晶、细粒锂辉石-石英镶嵌晶、中细粒锂辉石-钾长石-钠长石-云母镶嵌晶以及发育锂绿泥石的粗粒锂辉石,揭示了其形成时复杂的熔流体动荡结晶环境。绿柱石背散射电子图像（BSE）下呈均一结构和不均一结构（蚀变边、不规则分带和补丁分带）,元素替代机制包括通道-八面体替代、通道-四面体替代以及通道中碱金属阳离子间的置换。铌铁矿族矿物包括原生、蚀变边和不规则分带结构,部分被钇铀钽烧绿石和细晶石交代。与原生铌铁矿相比,蚀变边和不规则分带铌铁矿族矿物总体上富钽贫锰,显示了结晶分异、过冷却引起的过饱和以及流体作用。根据稀有金属矿物揭示的成因信息,独立伟晶岩脉（似文象伟晶岩）、白云母花岗岩的伟晶岩相和电气石花岗岩在岩浆分异程度、经历的演化过程、以及流体活动方面存在差异,很可能是不同期次岩浆活动的产物。库曲岩体绿柱石的Rb和Zn含量、以及铌铁矿族矿物的Sc₂O₃、SiO₂和PbO含量,与已有指示标志存在相关性,作为潜在指示标志仍需开展更多的研究工作。综合含锂辉石伟晶岩的产出、岩浆分异演化程度、多期花岗质岩浆活动、复杂的流体作用以及所属锂丰度高值区等因素,库曲岩体是喜马拉雅东段找锂的有利地段。  相似文献   

喜马拉雅造山带中段亚东地区石榴角闪岩的成因：岩石学和锆石U- Pb年代学     

韩彦超  董昕  田作林 《地质学报》2023,97(8):2495-2511

喜马拉雅造山带中段出露的基性麻粒岩是理解印度大陆前喜马拉雅期演化历史和新生代碰撞造山作用的理想研究对象。本文对亚东多庆湖地区的石榴角闪岩进行了岩石学、全岩主微量元素地球化学和锆石U- Pb年代学研究,揭示了其原岩类型和新生代的变质作用过程。石榴角闪岩的原岩很可能为新元古代(~890 Ma)的玄武岩,具有E- MORB型岩石的地球化学特征。石榴角闪岩具有三期矿物组合：① 进变质矿物组合可能为石榴子石+角闪石+斜长石+钛铁矿+石英,即石榴子石核部及其中包裹体;② 峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+黑云母+石英,即石榴子石边部和基质矿物;③ 退变质矿物组合为角闪石+斜方辉石+斜长石+黑云母+石英,包括退变质域和石榴子石边部的后成合晶矿物。矿物温压计和相平衡模拟表明,石榴角闪岩进变质、峰期和退变质条件分别为609~621℃和0. 59~0. 65 GPa、805~845℃和0. 91~1. 04 GPa、825~840℃和0. 61~0. 68 GPa,经历了峰期高压麻粒岩相的变质作用。锆石U- Pb年代学研究表明,石榴角闪岩的峰期变质时间为34. 8~20. 3 Ma,退变质时间为18. 1~17. 7 Ma,可能经历了一个较长期的部分熔融过程。本文研究认为,亚东石榴角闪岩是印度板块向欧亚板块长期俯冲、地壳增厚成因的基性麻粒岩,原岩可能与Rodinia超大陆拼合相关;其以加热埋藏、近等温降压为特征的顺时针P- T轨迹指示了喜马拉雅造山带中段的大喜马拉雅岩系上部构造层位经历了长期持续的地壳增厚和高温麻粒岩相变质作用,以及早中新世(21~17 Ma)相对快速的减压抬升和随后(17 Ma之后)相对缓慢的折返至地表的演化过程。  相似文献   

Postbuckling of shear deformable stiffened anisotropic laminated cylindrical shell under axial compression     

Zhi-Min Li  De-Qing Yang 《Ocean Engineering》2011,38(10):1246-1255

A postbuckling analysis is presented for a shear deformable anisotropic laminated cylindrical shell with stiffener of finite length subjected to axial compression. The material of each layer of the shell is assumed to be linearly elastic, anisotropic and fiber-reinforced. The governing equations are based on a higher order shear deformation shell theory with von Kármán-Donnell-type of kinematic nonlinearity and including the extension/twist, extension/flexural and flexural/twist couplings. The ‘smeared stiffener’ approach is adopted for the beam stiffeners. This arrangement allows the beam stiffeners to be assembled directly into the global stiffness matrix. The nonlinear prebuckling deformations and initial geometric imperfections of the shell are both taken into account. A singular perturbation technique is employed to determine the buckling loads and postbuckling equilibrium paths. The numerical illustrations concern the postbuckling response of perfect and imperfect, grid, axial, ring stiffened, and unstiffened shells. The results confirm that there exists a compressive stress along with an associate shear stress and twisting when the anisotropic shell is subjected to axial compression. The postbuckling equilibrium path is unstable for the moderately thick cylindrical shell under axial compression and the stiffened shell structure is imperfection-sensitive.  相似文献   

Metamorphic history of the South Tibetan Detachment System,Mt. Everest region,revealed by RSCM thermometry and phase equilibria modelling   总被引：2，自引：0，他引：2  

J. M. COTTLE  D. J. WATERS  O. BEYSSAC  M. J. JESSUP 《Journal of Metamorphic Geology》2011,29(5):561-582

This study combines microstructural observations with Raman spectroscopy on carbonaceous material (RSCM), phase equilibria modelling and U–Pb dating of titanite to delineate the metamorphic history of a well‐exposed section through the South Tibetan Detachment System (STDS) in the Dzakaa Chu valley of Southern Tibet. In the hanging wall of the STDS, undeformed Tibetan Sedimentary Series rocks consistently record peak metamorphic temperatures of ～340 °C. Temperatures increase down‐section, reaching ～650 °C at the base of the shear zone, defining an apparent metamorphic field gradient of ～310 °C km^?1 across the entire structure. U–Th–Pb geochronological data indicate that metamorphism and deformation at high temperatures occurred over a protracted period from at least 20 to 13 Ma. Deformation within this 1‐km‐thick zone of distributed top‐down‐to‐the‐northeast ductile shear included a strong component of vertical shortening and was responsible for significant condensing of palaeo‐isotherms along the upper margin of the Greater Himalayan Series (GHS). We interpret the preservation of such a high metamorphic gradient to be the result of a progressive up‐section migration in the locus of deformation within the zone. This segment of the STDS provides a detailed thermal and kinematic record of the exhumation of footwall GHS rocks from beneath the southern margin of the Tibetan plateau.  相似文献   

Arc magmatism in eastern Kumaun Himalaya,India: A study based on geochemistry of granitoid rocks     

D. RAMESHWAR RAO  RAJESH SHARMA 《Island Arc》2011,20(4):500-519

Petrochemical studies of granitoid rocks from the eastern part of Kumaun region suggest that the leading edge of India represents an active arc during Late Paleoproterozoic times. It has been observed that melt generation for granodiorite rocks from the eastern Almora Nappe and Chhiplakot klippe along with the Askot klippe was caused through a subduction‐related process involving hydrous partial melting of a Paleoproterozoic amphibole‐ and/or garnet‐bearing mafic source with the involvement of sediments from the subduction zone. The medium‐ to high‐K basic rocks, common in subduction‐related magmatic arcs, can also explain the generation of the high‐K granodiorites of the Chhiplakot klippe. The augen gneisses from the eastern Almora nappe and Chhiplakot klippe along with the Askot klippe further show geochemical similarity with the associated granodiorites, suggesting there is a genetic linkage with one another.  相似文献   

喜马拉雅淡色花岗岩   总被引：62，自引：33，他引：29  

吴福元  刘志超  刘小驰  纪伟强 《岩石学报》2015,31(1):1-36

在青藏高原南部的喜马拉雅地区,分布有两条世界瞩目的淡色花岗岩带。南带主要沿高喜马拉雅和特提斯喜马拉雅之间的藏南拆离系(STDS)分布,俗称高喜马拉雅淡色花岗岩带,构成喜马拉雅山的主体。北带淡色花岗岩位于特提斯喜马拉雅单元内,又被称之为特提斯喜马拉雅淡色花岗岩带。这些花岗岩多以规模不等的岩席形式侵入到周边沉积-变质岩系之中,或者呈岩株状产出于变质穹窿的核部。岩体本身大多岩性均匀,变形程度不等,但岩体边缘可见较多的围岩捕虏体,并在部分情况下见及围岩的接触变质作用,反映它们的异地侵位特征。上述两带中的淡色花岗岩在矿物组成和岩石类型上表现为惊人的相似性,主要由不同比例的石英、钾长石、斜长石、黑云母(5%)、白云母、电气石和石榴石等构成二云母花岗岩、电气石花岗岩和石榴石花岗岩三大主要岩石类型。从不同地区的野外观察来看,二云母花岗岩为喜马拉雅淡色花岗岩的主体岩石类型,而电气石花岗岩和石榴石花岗岩主要以规模不等的脉体形式赋存于二云母花岗岩之中,反映前两者晚期侵位的特征。地球化学特征上,这些花岗岩具有高Si、Al、K,低Ca、Mg、Fe、Ti的特点,接近花岗岩的低共熔点组分。绝大多数淡色花岗岩具有较高的含铝指数,属于过铝花岗岩。微量元素表现为较大的变化范围,但总体上表现为富集大离子亲石元素K、Rb和放射性元素U,而不同程度亏损Ba、Th、Nb、Sr、Ti等元素。稀土元素总量总体上明显低于世界上酸性岩的平均丰度,且绝大部分表现为轻-中等程度的稀土元素分馏和不同程度的Eu负异常。传统认为,喜马拉雅淡色花岗岩是原地-近原地侵位的纯地壳来源的低熔花岗岩。但本文通过分析提出,该花岗岩可能是从一种高温的花岗岩浆演化而来,其岩浆源区的性质或成因类型目前还难以确定。该岩浆在上升侵位的过程中曾经历过大规模地壳物质的混染,并发生了高度分离结晶作用。因此,喜马拉雅淡色花岗岩首先是一种高分异型的花岗岩,是真正意义上的异地深成侵入体,而并不是原地或半原地的部分熔融体。这种以大规模地壳混染和结晶分异作用为特征的花岗岩系,在花岗岩的研究内容中还未被充分地讨论。以前根据相关信息认为这些岩石来自于沉积岩部分熔融的结论,只是较多地注意到了后期地壳混染和结晶分异作用的特征。即使这些岩石的原始岩浆将来被证明真的来源于沉积岩系的部分熔融,那以前的结论也只能说是"歪打正着"。根据形成年龄和地质-地球化学特征,本文将这些花岗岩划分为原喜马拉雅(44~26Ma)、新喜马拉雅(26~13Ma)和后喜马拉雅(13~7Ma)三大阶段。其中第一阶段对应印度-亚洲汇聚而导致的大陆碰撞造山作用,而后两个阶段同加厚的喜马拉雅-青藏高原碰撞造山带拆沉作用有关,对应青藏高原的全面隆升。根据这些淡色花岗岩的岩石与地球化学特征,我们还不能支持青藏高原存在广泛的中地壳流动的模型。相反,俯冲的高喜马拉雅岩系在深部的部分熔融及随该岩系折返而发生的分离结晶作用可很好地解释淡色花岗岩所具有的系列特征。  相似文献   

CPL7及其在中国地球系统模式中的应用前景     

唐彦丽  董文杰  李立娟  薛巍  王斌 《地球科学进展》2015,30(5):620-625

中国地球系统模式中普遍存在的耦合器CPL6(美国国家大气研究中心的第六代通量耦合器)在很大程度上限制了模式在高分辨率上的发展,新一代耦合器CPL7并行度的可扩展性更高,能够适应更高分辨率的构型。以CPL7与中国科学院大气物理研究所的第二代格点大气环流模式(the Version 2 Grid-point Atmospheric Model of Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences)的耦合为例,概述了其耦合原理,为CPL7与中国其他模式的耦合提供相关的经验。结合国内外模式的发展方向,CPL7耦合器在中国未来几年的地球系统模式的耦合改进中将占有很大的优势地位。  相似文献