太古宙英云闪长岩的产生

年轻俯冲大洋板块在太古宙条件下的热演化模式表明,俯冲湿地壳内的拉斑玄武岩在浅部(50～80km深处)熔融,生成了太古宙英云闪长岩。由于融熔潜热被地壳消耗,使上覆橄榄岩地幔楔体在低于橄榄岩熔融温度的条件下得以保存下来。这可阻止地幔楔体内的熔融和在现代俯冲带中所观测到的岩石类似的钙碱性岛弧火山岩的生成。     

关于花岗岩类岩浆中金的来源

<正> 花岗岩类熔体按其成因可分为两个主要类型:1)地幔物质中玄武岩质的选择性熔融而形成的酸性分异产物;2)地壳物质经过重熔而形成的熔体。这样,由地幔物质和地壳物质都能生成含矿的花岗岩浆。金矿化总是倾向于赋存在控制着不同类型的金矿化和各种岩浆作用的地壳深大断裂带及其交汇处,这就可以认为,壳下来源的金参与了成矿作用。     

卡鲁溢流玄武岩由地幔羽一岩石圈混合作用形成的Re-Os同位素证据

大量证据表明大陆溢流玄武岩省与地幔羽活动有关。然而，溢流玄武岩所具有的放射性同位素特征往往超出了地慢羽源区（如海岛玄武岩所证实的）范围。这些特征较易解释为大陆岩石圈源区所造成，同时也有力地暗示，正是地慢岩石圈贡献了富集同位素的（低子143Nd／144Nd）物质。然而，对于将温度较低的、难熔的地幔岩石圈作为玄武质岩浆的一个重要源区的模式有不少反对意见。关于玄武岩的成因，Re－Os体系可以对地幔羽和大陆下岩石圈地幔（SCLM）的相对价值提供新的约束条件，即以捕虏体形式带到地表来的SCLM样品通常具有低187OS/188OS比值，而海岛文武岩则趋向于具有高于球粒陨石的187OS／188OS比值，老的大陆地壳则有更高的比值。这里我们报道卡鲁溢流玄武岩省努阿内齐地区190Ma的苦橄玄武岩的初始187Os／188os比值，它们很容易解释为富集SCLM和很可能来源于地幔羽的岩石日下的物质的混合物。     

一种新的花岗岩侵位机制—活动张性剪切带中的侵入作用

大陆地壳增长的主要方式之一,是由来自地球深部的体积巨大的花岗岩岩浆引起的同化作用。地壳如何容纳这些岩浆便产生一个“空间问题”。传统上强调的两种侵位机制是:“强力”侵位——实际上利用浮力驱动的岩浆将地壳推开,产生花岗岩底辟和花岗岩“气球”,被动侵位——以交代机制(replacive mechanisms)为特点,如火山口塌陷作用(cauldron subsidence)和顶蚀作用(stoping)。虽然新近的研究表明,花岗岩侵位的空间可以形成于大的横推断层带弯曲部位和断错部位,但强力侵位或被动侵位这种简单的观点仍不能说明许多花岗岩的侵住体制。本文报道了一种新发现的火成岩侵位机制。作者在暴露充分的南格陵兰元古宙大陆地壳中观测到,奥长环斑花岗岩是作为大规模的岩席沿着韧性引张剪切带侵入的,这些剪切带在侵位期间都是活动的。在这种作用中,空间问题似乎很容易得到解决。     

俯冲带岩浆与岩石的相互作用——关于俯冲板块、地幔、地壳的实验研究

通过对下面四种环境中岩浆混染作用的实验研究:(1)俯冲板块之上;(2)地幔-陆壳边界之下和(3)地幔-陆壳边界之上;(4)浅部地壳内。用含H_2O硅质熔体与橄榄岩或角闪岩之间反应的一系列清楚的边界确定了:(1)混染熔体内的扩散断面和(2)二种物质之间的结晶反应带。由含H_2O的橄榄岩-英云闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩混合物实验确定了一些相界,这些相界能区分从俯冲板块中产生的并经过地幔上升的熔体的混染程度和与橄榄岩(如堆积岩)接触的地壳熔体的混染程度。花岗质熔体在1.5kbar~1)、810℃条件下的化学扩散速度较慢;在10kbar条件下,热的含H_2O的玄武质与流纹质熔体之间的扩散速度比较快。在10～15kbar、920～1050℃条件下,不饱和H_2O的花岗质熔体的熔融前峰通过与作为水源的蛇纹石化橄榄岩相邻的结晶花岗岩时,会发生对流作用。对流运动使混染熔体运移离开扩散带,从而留下一个狭窄的扩散带。壳-幔边界附近岩浆的混染和混合作用速度看来比浅部地壳侵入体中要快得多。产生于板块的熔体的Ca/Mg比值较钙碱性岩石高;而在深部与上覆地幔的混染作用使其Mg/Ca比值比钙碱性岩石高。在壳-幔边界附近,混染熔体的Ca/Mg比值与钙碱性岩石相当。     

挪威西部桑夫约德含蓝闪石榴辉岩和伴生岩石的地球化学及岩石学

<正> 关于挪威西部基底片麻岩中的豆荚状和条带状榴辉岩这种“母岩”榴辉岩的成因,曾经提出两种主要假说。其一是Lappin和Smith(1978)根据局部地区的岩石学资料和野外观察提出的,认为这种母岩榴辉岩是在地幔达到平衡,由于构造活动而侵位到片麻岩中的。另一模式则提出:这种母岩榴辉岩是原地的地壳成因。至今研究过的大部分挪威母岩榴辉岩都位于诺德约德北部,而产于桑夫约德地区的榴辉岩却很少为人所知。为此,我们从该地区东部4个地点(图1)选取     

地壳演化对成矿作用的影响

绪论 本文对大约四十亿年这段地质时期中与地壳构造和活动变化有关的矿化过程进行了研究。在地球历史的最早阶段,整个地壳是炽热、脆弱而活动的。年龄老于27亿年的多数矿床,其物质都是直接或间接地来源于地幔,这些矿床缺少在不稳定条件下易于分散的那些金属。大约在27亿年,最稳定的而且较冷却的克拉通地壳单元发生了演化,因而使各类矿床相续增     

碰撞造山过程中热-构造状态演化与陆壳岩石熔融的关系

碰撞造山作用过程中陆壳岩石馆融形成花岗岩浆主要出现在加热期和伸展抬升期，是碰任后岩石田热状态调整引起陆壳物质化学分界的结果。陆壳碰撞前的构造历史、大陆岩石国的热参数和地幔过程、造山带的几何学特征和运动学性质等制约了造山带花岗岩类的发育，尤其是与各种造成地慢高热流叠加于下部地壳的岩石圈调整过程关系密切。大别造山带中生代花岗岩类的形成可能就是华北、扬子陆块碰撞后，底侵和垂向分离过程作用于造山带伸展抬升期，引起下部地壳岩石相继发生两次馆融的结果。     

大陆地幔岩石圈和地球地幔中浅水平富集过程

大陆地幔岩石圈可能是一个不相容元素的重要的储库,并且它仍然是一个研究地幔元素分馏过程的关键性天然实验室。为了构筑一个大陆地幔岩石圈模式,对地幔捕虏体、钾镁煌斑岩和金伯利岩以及所选择的大陆溢流玄武岩中的主要元素、微量元素和同位素资料进行了综合研究。业已证明,这种地幔岩石圈的组成、密度、厚度和产生玄武岩的能力是随年龄而变化的。太古宙地幔岩石圈以具有相对低的FeO丰度(这归因于科马提岩的提取作用)为特征,因而该岩石圈的密度必定比周围的软流圈要低。与此相反,太古宙后的地幔岩石圈,其组成可能与最近采集的样品(如碱性玄武岩中的尖晶石橄榄岩包体)相类似。因此,太古宙后的地幔石圈为大陆溢流玄武岩的产生贡献了足够丰富的物质,并且为更容易分层和加入到大洋玄武岩的软流圈源区提供了足够高的密度。综合现有的有关地幔捕虏体和大陆溢流玄武岩的资料表明,大陆地幔岩石圈在壳/幔系统中占的元素份额,含K小于10％’而含Sr和Nd为3.5％。 许多大陆镁铁质岩石具有以ε_(Nd)低、ε_(Sr)多变和~(206)Pb/~(204)Pb比值经常都低为特征的明显不同的同位素比值。特别是具稍高~(87)Sr/~(86)Sr和低~(206)Pb/~(204)Pb的组合越来越被认为是大陆地幔岩石圈的一个特征。钾镁煌斑岩、金伯利岩和黄长煌斑岩?     

弧后盆地中玄武质火山作用的地球化学特征

弧后盆地都是通过与洋中脊发生的相似的张性断裂作用形成的。但是,沿主要洋脊喷出的岩浆主要是亏损LIL元素、Ta和Nb的N型MORB,而许多弧后盆地却是以N型MORB与岛弧乃至钙碱性玄武岩[即与HFS元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti)比较,LIL元素(K、Rb、Ba和Th)的富集]之间过渡的玄武岩为底板。对这种从N型MORB到钙碱性玄武岩的成分变化,只有通过能给弧后盆地地壳提供所需地幔物质的成分发生化学变化,才能得到满意的解释。为此,提出了两种主要作用:(1)地幔楔体受到来自沉降且脱水的大洋岩石圈的富集LIL元素含水流体(也许还有沉积物)的选择性混染;(2)玄武岩形成期间发生的重复熔融(和不相容元素)的萃取作用,前一作用将使弧后玄武岩的地幔源区富集LIL元素,而后一作用将使该源区亏损所有的不相容元集,但这两种作用的净效应是提高了这些源区的LIL/HFS元素比值。     

高钾、钙碱性Ⅰ型花岗岩类的成因

许多Ⅰ型花岗岩类岩浆是由较老的变火成岩经部分熔融而形成的．这类熔体的组成大致是钙碱性和准铝质的。这些熔体是花岗质至英云闪长质熔体，是在其下地壳源区内的极端热条件下形成的。普遍地壳岩石部分熔融的实验数据表明，高钾Ⅰ型花岗岩类岩浆只能由壳内含水的钙碱性岩石至高钾钙碱性岩石、镁铁质至中性的变质岩石经部分熔融而形成。由于各种变玄武岩的K2O含量低，所以它们不适合作源岩。幔源玄武岩浆和地壳熔体相混合的模式也是不适用的。Ⅰ型钙碱性岩浆作用无论如何都与俯冲作用有关是不必要的。     

大陆莫霍面是地壳-地幔的界面吗?

对高压捕虏体研究的结果表明,在大多数大陆地区下面,镁铁质岩石不仅在下部地壳中占优势,而且在地幔顶部也非常丰富。根据捕虏体资料,我们就可以建立地热和地层剖面,并得出能对地球物理数据进行具体解释的岩石学限制条件和物理参数。在具有高热流的大陆地区,象地震折射资料所确定的那样,莫霍面所处的深度可能比地壳-地幔界面还深。克拉通地区的与“热”地区的下部地壳-上地幔剖面的地震差异,可单用温度变化来解释,而不需要岩性有大的差异。     

花岗岩类的地球化学类型

目前,大多数研究者认为,可以有三种不同的途径形成花岗岩。大部分花岗岩类,特别是显晶花岗岩,显然是由于大陆地壳物质的重熔而形成。主要在活动带发育的小部分花岗岩类,是由地球上地幔物质经选择熔融而产生的基性或中性岩浆     

北冰洋南森-加克尔洋脊具科马提岩-拉斑玄武岩趋势的鬣刺玄武岩

在ARK Ⅳ/3(1987)航次期间,在南森-加克尔洋脊(NGR)采集了火山岩样品。该洋脊是一个缓慢扩张(半速率约为0.5cm)的洋脊,其轴深超过5000m。NGR是迄今为止扩张最慢且最深的洋中脊,根据采样位置距轴谷的距离,计算出所研究岩石的年龄约为600ka。 根据岩相学和地球化学特征,即(?)刺结构、mg>70和MgO>9wt％,把该火山岩称为科马提质玄武岩。科马提质玄武岩中玄武岩纽分的暗色球状微滴,被认为是不完全岩浆混合作用的反映。该科马提质玄武岩的玄武岩端员能较好地用根据稀土元素、Ti和不相容微量元素得出NGR的玄武岩的富集特征来解释。 根据Nd同位素数据和高的Sm/Nd比值,地幔交代作用[即脉状(veined)地幔模式]可能是造成NGR科马提质玄武岩的源区富集不相容元素的原因。     

地幔物质的性质、状态与演化及相变动力学研究进展

近年来，借助于高温高压实验技术，地球科学家们发现构成地慢的许多矿物随着压力的增加会发生矿物结构的改变，由此可以推断出深地幔矿物存在形式。这些相变与地幔主不连续面的形成有关，因而对相变的热力学及其相变动力学的研究可以为地幔对流及其热演化提供约束条件。已经可以在模拟地幔温压条件下进行一些地幔物质的弹性、电学性质、热学性质的测量，进一步推导出其状态方程，这方面的信息对解释地球物理资料、研究地幔对流及其演化很重要。岛弧岩浆作用、热点岩浆作用、地壳的形成都与地幔的演化有关．俯冲作用可能是过渡带及670km深不连续面产生的原因。     

Taylor模式简介

Tarlor等首先论证了借用沉积物微量元素研究上地壳成分的逻辑根据。随即根据沉积物确定上陆壳成分的花岗闪长岩模式，下陆壳成分的高铝玄武岩模式，全陆壳成分的25％安山岩＋75％混合物（混合比为镁铁质：长英质=2：1）的混合模式。为检验该地壳成分模式对于时间的适用性，Taylor等又研究了沉积物成分随时间的变化，发现2．5Ga之后的不同时代的沉积物的特征基本一致，且它们与2.5Ga之前的沉积物明显不同。据此推论，如果2.5Ga之前的沉积物屯能代表上陆壳的成分，则太古宙与后太古宙（或太古宙后）的地壳成分应有明显差别。那么．如何确定太古宙的上陆壳成分呢？为此，Taylor等又专门论证太古宙的杂砂岩与后太古宙不同，可代表地壳成分。基此，Taylor等推导出太古宙上陆壳岩石组成比例是长英质：镁铁质=1：1．全陆壳的岩石组成比例为镁铁质：长英质=2：1，从而提出太古宙地壳成分、形成作用等均不同于后太古宙。太古宙地壳是如何演化为后太古宙地壳的呢？Taylor等认为，在太古宙未，即2.8～2．6Ga，曾有广泛的钾质花岗岩发育，该事件使得地壳成分从太古宙样式转变为后太古宙样式。关于具体演变机制，Taylor等认为早大古代的热流高，斜长石不稳定，只能发生以石榴子石为残留相的幔内部分馆融（40km以下）?     

论大陆地壳的模式化

本文介绍和分析了各种地壳地震测深法的优缺点和地壳内部结构的探测结果,并评述了根据这些探测结果建立的地壳模式。近年来积累的关于地壳结构的亚临界反射波和近垂直反射波的资料,以及地壳地震波不清晰度的研究成果证明,基底面和莫霍面之间的岩层在垂向和侧向上是很不均匀的;地壳的剖面充满了杂乱分布而且取向不同的反射单元、无记录带和大量具异常速度的夹层。因此,大陆地壳不宜用“层状-块体”模式来描述,而应改用“蜂窝状不均匀”模式。     

大陆地壳中热和流体流的灾变性释放

热可能因为造山带中自由对流的发生而从大陆地壳中灾变性地释放出来。造山作用本身可以通过提高地壳的渗透性而创造出自由对流所需要的条件。在大陆碰撞带的特殊情况下,有利于自由对流的条件可能会逐渐转移至大陆内部,可能会导致对流幕及有关热事件的重复出现。简单的模式和假说认为,单个对流循环或热释放幕持续的时间为10~6年级或更短。能量释放的速率和大小取决于地壳的初始热状态和渗透性,以及流体循环的深度。由典型参数所求出的估计值表明,对10~6年周期来说,地壳释放的总热能与背景热流从约60～200mW/m~2开始的增加量大致相等。如果存在具足够大渗透率的连续含水层,那么这种热的大部分就能够通过重力驱动的流体体系转移到大陆内部。本假说能解释与阿勒格尼—沃希托期造山运动有关的、由构造驱动的流体引起的一些现象。这些地质现象包括密西西比河谷型铅锌矿床的形成、广泛的钾质蚀变和再磁化。尽管这是推测的,但本假说与我们当前具有的关于大陆地壳中流体循环的知识水平是一致的。     

湘东南汝城盆地基性岩元素地球化学及其大地构造环境

汝城盆地基性岩由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 12 8.4± 4 .2Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 112 .1± 3.2Ma。元素地球化学分析表明 ,火山岩系具有相同的岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素 (LILE)的富集和Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔岩浆源区特征。岩浆源区受到地壳物质混染和来自消减残留板片析出流体或熔体交代的改造作用。汝城盆地基性岩形成于陆内拉张带 (初始裂谷 )构造环境 ,其强烈拉张时期与华南南岭地区的主要拉张时期 (12 0Ma)相对应。     

俯冲带火山作用中水的来源:新的实验约束条件

尽管知道水在俯冲带火山作用的成因中起着重要作用，但对这种作用还了解甚少．在单一压力下俯冲洋壳中的角闪石脱水作用，被假定产生了熔融所需要的水，但对该反应的实验约束条件有限，且很少有人注意涉及其它含水矿物的反应。对海洋玄武岩在相当于俯冲板块的压力-温度条件下的实验证明，角闪石脱水作用至少延续至20km的深度范围。涉及包括云母、绿帘石、硬绿泥石以及硬柱石在内的其它含水矿物的反应同样也是在一个宽的深度范围内释放水，而在某些俯冲带中，这些矿物相可以把水迁移到地幔深处。