分类:全 站  |  新闻  |  通知公告  |  重大计划  |  工作动态  |  队伍建设  |  关于我们  |  互动  |  图 片  |  视 频 查询到18条相关结果,系统用时0.009秒。

查询时间:时间不限

  • 时间范围


查询范围:标题+正文

排序方式:按相关度排序

检索范围:

    近日,中国地质科学院地质研究所(以下简称“地质所”)胡培远、翟庆国等研究员提出一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法。

    岩石记录的不完整或缺失为精细重塑古老造山带的演化历史带来了极大困难。锆石是自然界中最常见且最稳定的含铀矿物之一,经历多期复杂构造事件仍能够较完好保存,作为多种与岩石成因密切相关元素的重要载体,是探索古老造山带形成演化的有力工具。

    地质所对全球典型地区碎屑锆石稀土元素数据库的大数据分析与研究,提出了新认识:一是进一步揭示了构造演化过程中锆石稀土元素的变化规律,即:铕异常和轻/重稀土比值的耦合关系指示了碎屑锆石源区氧逸度和水含量的稳定程度,也与源区岩浆岩类型相关;二是发现了洋-陆俯冲造山带的碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度明显高于陆-陆碰撞造山带,如果洋-陆俯冲造山带受到了位于上覆板片之下地幔柱的影响,其碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值也会呈现解耦的现象。基于上述研究,创新性地提出使用相关系数(rDz)描述碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度,建立了一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法。

    结果显示,rDz可以有效的反映构造环境的变化,即rDz值降低指示洋-陆俯冲向陆-陆碰撞或者地幔柱环境的转换,而rDz值降低则指示相反的构造转换过程(图1)。该方法对探索古老造山带演化历史具有重要的应用价值。

    图1 碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的相关系数(rDz)与造山带构造演化的耦合关系示意图

    地质所提出一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的...

    近日,中国地质科学院地质研究所李广旭博士后及其合作导师曾令森研究员等,对西藏南部冈底斯岩基东段朗县杂岩内出露的钠质煌斑岩开展了年代学、岩石学、全岩地球化学和同位素组成的系统分析和研究,揭示了钠质煌斑岩的成因及其动力学过程,取得重要成果。

    大陆岩石圈的持续俯冲也会导致俯冲板片的脱水和熔融。俯冲的碳酸盐物质熔融可以释放碳酸盐熔体,引发上覆岩石圈地幔的部分熔融,形成不同类型的碱性和钙碱性岩浆岩。煌斑岩是特殊的幔源岩浆岩,其成因往往与交代富集的岩石圈地幔有关,成为示踪深部物质组成和深部动力学过程的重要载体。钠质煌斑岩出露较少,研究程度低,导致其钠质属性的成因机制尚不清楚。由于不同性质和不同来源的交代介质会造成岩石圈地幔的富集特征和矿物组成的差异,需要进一步验证钠质煌斑岩的钠质属性或成因机制是否与交代介质的不同有关。

    研究取得了以下主要认识:一是朗县地区出露一套近南北向展布的基性岩脉,其矿物组成和地球化学特征表明该基性岩脉为钠质煌斑岩。该钠质煌斑岩主要由角闪石斑晶和斜长石(钠长石)基质组成(图1),具有较高的CaO和Na2O含量,但K2O含量低,因此Na2O/K2O比值异常高(>2.3,最高为68.1);具有明显的Nb–Ta–Zr–Hf–Ti负异常;强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素。

    二是朗县钠质煌斑岩侵位于始新世晚期(36.9 ± 0.3 Ma),是碳酸盐熔体交代作用形成的交代富集地幔部分熔融的结果。朗县煌斑岩的同位素组成(全岩Sr-Nd-Pb和锆石Hf同位素)明显不同于冈底斯岩基中-新生代的岩浆岩,尤其是更年轻(< 30 Ma)的钾质-超钾质岩石(图2),这意味朗县煌斑岩具有不同的岩浆源区。进一步的研究表明来源于交代富集的岩石圈地幔,其富集特征是由俯冲的印度大陆地壳来源的碳酸盐熔体交代作用造成的。

    三是朗县钠质煌斑岩的钠质属性与碳酸盐熔体的交代作用和源区矿物组成有关。朗县煌斑岩中大量的碳酸盐矿物(方解石)是原生的(图1)。异常低的Rb/Sr和Dy/Yb比值,同时具有较高的Ba/Rb比值,表明朗县煌斑岩是在石榴子石相二辉橄榄岩稳定域内由含角闪石的橄榄岩低程度部分熔融形成的。

    四是煌斑岩的侵位可能与印度-亚洲大陆后碰撞背景下增厚下地壳(约75 km)的局部拆沉引起的东西向伸展作用有关。

    图1朗县钠质煌斑岩的野外照片(a-c)、显微照片(d-f)和背散射照片(g-l)

    图2朗县煌斑岩的锆石Hf和全岩Sr-Nd-Pb同位素特征

    该研究在岩相学基础上,通过与钾质煌斑岩全岩元素和同位素组成的系统对比,揭示了钠质煌斑岩的钠质属性与碳酸盐熔体的交代作用有关,为理解后碰撞深部动力学过程和解译冈底斯岩基的岩石圈地幔的演化历史提供了新的启示。

    该研究得到国家自然科学基金(92055202)、第二次青藏高原科学考察与研究计划项目(2019QZKK0702)和中国地质调查项目(DD20221630和DD20221817)的联合资助。相关成果发表在国际著名地学期刊《Geological Society of America Bulletin》上。

     
    地质所李广旭、曾令森等研究员对钠质煌斑岩与碳酸盐...

    唐颜师古曰:“志,记也。积记其事也。”我们所熟知的,古有三国志,今有各地方志,无一不是存史宝库,为我们传承历史、了解社会提供了很好的参考。

    中国地大物博,既有高耸入云的大山,也有大小不等的盆地,既有起伏不平的高原、丘陵,也有坦荡肥沃的平原。这样一个幅员辽阔、地形复杂的国土,似是一个构造精密的人体,需要我们一点点去探索,一步步去摸清。

    何其幸哉!在中国区域地质志项目组的努力之下,我们慢慢摸清了祖国母亲的脉络。福建、海南、湖南、河北、宁夏、贵州、江西、陕西、辽宁、天津10个省(区、市)正式出版的地质志书和地质图件(含数据库)日前已公诸于世,当代参考之,后代传承之。

    所谓十年磨一剑。这样一个阶段性的成果,耗费了以中国科学院院士李廷栋为首的项目组人员近十年的功力。在“中国区域地质志”成果发布会上,中国地质调查局党组成员、副局长李金发很激动,他说,地质志的编撰是国家地质调查史上具有里程碑意义的大事、喜事。

    这样一件大喜事,有着怎样的来龙去脉呢?为此,中国矿业报记者采访了中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋,为大家一探究竟。

    《中国矿业报》:大家都知道,我们第一代《区域地质志》出版于上世纪80年代~90年代。既然我们已经有了一部区域地质志,为何会考虑再编撰一部呢?

    李廷栋:在出版了第一代《区域地质志》之后,我国地质事业又迎来了蓬勃发展,获得了海量的基础地质资料,取得了丰硕的调查研究成果。根据中央提出的“创新驱动”和“加强基础研究”的发展战略,我们反思,地质基础研究和地质理论创新薄弱,地质综合研究和成果集成不够等一系列问题,严重阻碍了地质工作健康发展,滞后国家战略需求。同时,《国务院关于加强地质工作的决定》和《全国地质勘查规划》(2005-2020)要求,提高基础地质调查(研究)程度,建立地质图文更新机制,开展全国基础地质资料综合研究和成果集成工作,编制新一代全国系列基础地质图件。为此,2008年中国地质调查局下达了重编中国区域地质志的任务。

    与此同时,我们还考虑到通过编志,把海量地质、地球物理、地球化学、遥感等调查研究资料进行综合研究和集成,以志书和系列地质图件的形式,使之系统化、规律化、理论化,使之成为在国家经济社会发展中被广泛应用并具有宏观影响的大成果,奠定中国地质调查第二个百年的地质基础。

    中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋

    《中国矿业报》:根据需求,《区域地质志》编撰有着怎样的规划?

    李廷栋:新一代区域地质志编撰按照统一标准、总体规划、分阶段实施的思路,分省级、区级和全国3个层次编纂。整套系列成果将包括32个省(区、市)地质志,16个重要构造单元、成矿区带或经济区地质志和全国性专业地质志书,全部编纂工作计划于2021年完成。

    整套志书包括地质志六七十部,约1.2亿字,系列地质图件300余幅和新的全国1∶50万地质图数据库。目前,我们已完成26套,出版10套。以江西省为例,各个省级、区级地质志都包括一套志书、一套地质图件和一个数据库,其中图件包括:地质图、地质构造图、岩浆岩图、第四纪地质地貌图、航磁异常图和重力异常图。部分省区还编制了变质地质图、岩相古地理图、基岩地质图、海底地貌图等。

    《中国矿业报》:与以往相比,这部中国区域地质志的编撰,在哪些方面取得了比较突出的成效?

    李廷栋:通过海量资料的综合研究和重大地质问题的攻关,我们在地质科技创新上取得了诸多新发现、新认识,为地质理论创新奠定了基础,提供了支撑。

    首先,我们提出了洋板块地质学的学术思想,为认识中国大陆构造演化提供了新理论基础。我国存在大面积各个时代、各种类型的造山带,洋板块地质学的研究是破解造山带诸多地质难题的钥匙。

    我们针对洋板块地质学的核心问题进行了研究探索:一是在造山带研究中加强了洋板块地层系统的研究。从俯冲增生杂岩研究入手,来识别洋板块地层组合,包括海山、洋底高原、洋内弧、深海-半深海等不同构造环境形成的沉积地层,再造了造山带中洋板块从洋中脊形成到海沟消亡的全过程。二是根据蛇绿岩类型划分进行了造山带构造环境及其演化的研究。从板块裂离到聚合的各个阶段产生了不同类型的蛇绿岩,已发现60多条蛇绿岩带。我们强调,要建立不同类型蛇绿岩的鉴别标志,厘定蛇绿岩类型,重建这些蛇绿岩带所代表的洋盆构造性质,再造造山带洋盆构造系统。从洋盆演变、洋陆转换角度研究蛇绿岩,开辟了蛇绿岩研究的新思路。三是进行了洋陆转换过程的研究。重点研究了洋陆转化过程中沟-弧系统内沉积岩的物质来源、俯冲带岛弧岩浆岩的形成机制。前弧玄武岩、玻尼岩、埃达克岩、富铌玄武岩及高镁安山岩组合,是洋陆转化形成大陆初生弧的代表,是洋盆向大陆转化的标志性岩石组合,我们给予了重点关注。

    其次,在地层古生物的研究中获得众多新成果。一是按照地质发展历史进行了分阶段动态地层区划。地质志的编写涉及不同的地质时代,在不同地质历史时期,地层的分布发育特点随着时间迁移不断发展变化,因此,在地质志编写过程中,根据地质发展特点编制了不同地质阶段动态地层区划图。在“地质志工作指南”中我们分六个阶段进行了详细的地层区划。二是提出了我国中-新元古界划分的新方案。通过地质调查研究成果的总结对比,特别是在青白口系下马岭组及相当地层中获得1360Ma左右高精度年龄数据,提出中-新元古界新的划分方案和在蓟县系与青白口系之间建立两个待建系的建议,获全国地层委员会批准,并被纳入2014年新颁布的《中国地层表》。三是古生物的研究获得众多新成果。在全国地层古生物的调查研究中,获得许多重大的新发现、新认识和古生物的新属、新种。

    同时,重建了重要造山带岩浆岩的年代格架。依据5000多个锆石年龄数据,厘定出多期重大岩浆事件,重建了阿尔泰、准噶尔、天山-北山、秦岭-大别、柴北缘、昆仑、兴蒙、喜马拉雅等中国主要造山带和全国岩浆岩时空格架,探索了岩浆活动的构造背景及其与成矿作用的关系,为中国大陆物质组成和演化提供了新的证据。

    此外,提出中国大陆板块构造启动于新太古代的新认识。应用洋板块地质学的新思维,对华北克拉通早前寒武纪地质的研究成果进行了系统梳理和专题研究;在内蒙古新太古代色尔腾山群发现了代表洋板片俯冲熔融产生的富Nb玄武岩、高镁安山岩两类岩石组合;在辽吉构造带及其它地区相当岩层,也识别出代表洋盆地层系统的混杂岩组合,证明中国大陆板块构造体制始于新太古代。

    最后,强调了第四纪地质研究的环境意义。本次志书的编写,把第四纪地质作为单独的篇章进行论述并编制了相关的地质图件。通过河北省泥河湾盆地的专题研究,建立了华北地区第一个完整的新生代地层层序,确定了第四系与新近系界线位置,提出其生态环境演变过程。同时,还建立了我国华北全新世地层层序,并依据沉积特征及气候演变的阶段性,确定了全新统底界以新仙女木事件结束(年代为11700cal aBP)为标志,并以全新世气候适宜期起止时间为界划分了全新世内部各阶段划分方案。

    《中国矿业报》:全国城市地质工作会议召开以后,各地对城市地质的关注度与日俱增。请问《区域地质志》是否对城市地质工作有所帮助?

    李廷栋:我们这套《区域地质志》对城市地质工作的开展大有裨益。

    首先,我们在部分省(区)进行了城市地质调查研究,重点查明了城市地质条件、存在的地质问题与地质资源等,主要包括:地质结构、物质组成、地质过程及其与人类生产实践活动的相互影响等,补充了与城市规划、建设与管理等相关的地质工作内容,引导城市地质资源合理利用,规避城市地质安全风险,全面支撑城市规划、建设和管理,促进城市人地和谐。

    其次,我们在北京、上海、天津、重庆等地质志中增加了城市地质篇章,充分收集论述了基岩地质、深部地质、水文地质、工程地质、环境地质、第四纪地质与新构造活动等的调查研究成果,编制了相关地质图件,系统建立了城市地下三维结构和三维可视化城市地质信息管理决策平台以及面向公众的城市地质信息服务系统。

    《中国矿业报》:请问《区域地质志》的编撰对搭建协同攻关和人才培养具有什么意义?

    李廷栋:一是发展了地质调查与科学研究相结合的模式。地质志书的编纂工作在中国地质调查局和中国地质科学院的领导下,由地质研究所牵头,联合6个大区地调中心、广州海洋地质调查局和青岛海洋地质研究所、31个省(区、市)国土资源厅或地勘局及所属地调院、所,以及各有关地质院校,共同完成三个层次志书的编纂工作,形成了“1+6+33+n”地质调查与科学研究相结合的模式,开创了产、学、研联合攻关的新局面。密切了中央与地方、地调部门与科研院所、科研单位与地质院校之间的关系。

    二是搭建了科技人才培训的桥梁。通过9次成果交流会、30多次现场考察研讨和50多次协商、咨询会议,各学科专家和基层地质工作者互教互学,取长补短,使年轻的地质学家充实了基础知识,提高了地质鉴别能力,形成了40几个约800人组成的高素质综合研究与地质编图的科研群体。

    三是工作指南发挥了引领作用。为使地质志编纂工作有序、高效进行,我们编写了《中国区域地质志工作指南》,同时正在编制海洋地质志的工作指南。“指南”根据国内、国际有关规范、规定和地质新理论、新技术方法,结合我国地质构造研究程度,进行了地层、构造区划和岩浆岩分类分期,对地理底图、地层、岩浆岩、构造、第四纪地质、地球物理、地球化学、地质编图、地质数据库等应反映的内容、精度要求、工作方法等,都做了明确规定,提出了严格要求。“指南”不仅对编志工作“统一思想、统一标准、统一要求”发挥了指导作用,而且对地质行业开展地质综合研究与编图也提供了参考,发挥了引领作用。

     

    关于中国地质,这里有你想知道的

    2018年7月2日-16日,国际地球科学研究计划“金刚石和地幔再循环”项目(IGCP-649)在澳大利亚布里斯班昆士兰大学举办了第四届蛇绿岩国际研讨会。研讨会由IGCP-649项目和昆士兰大学地球与环境科学学院联合举办,吸引全球多国共60余人与会,自然资源部中国地质调查局地质所派出21位科研人员参加。

    昆士兰大学地球与环境科学学院院长Jonathan Aitchison教授与会致辞并系统介绍了新喀里多尼亚的地质演化及蛇绿岩概况。IGCP-649项目首席负责人中国地质调查局地质研究所杨经绥院士介绍了项目概况和进展;新喀里多尼亚大学Dominique教授带队野外考察。会议聚集了国内外多个研究蛇绿岩,尤其研究地幔岩的团队。各与会代表均汇报了各自团队在蛇绿岩、铬铁矿、超高压变质、俯冲带构造及流体演化等最新进展。研讨会气氛活跃,讨论深入。

    在新喀里多尼亚大学Dominique教授的带领下,与会人员对新喀里多尼亚蛇绿岩、铬铁矿以及相关构造及地幔动力学过程的综合性野外考察,包括蛇绿岩各地质单元(地幔橄榄岩、铬铁矿、纯橄岩、辉长岩、辉绿岩、枕状熔岩)以及高压变质岩、玻安岩等板片俯冲过程的记录和各种沉积相、构造变形等地质现象。

    IGCP-649项目是一项全球性的研究计划。该计划将从全球范围开展不同造山带中蛇绿岩地幔橄榄岩和铬铁矿及其伴生矿物(如金刚石等深部矿物)的研究,探讨大洋岩石圈地幔中深部地幔矿物的形成和碳的起源等新的科学问题,以及地幔的演化规律和蛇绿岩侵位期间发生在板块边缘的动力学过程。该项目2015年获联合国教科文组织(UNESCO)和国际地科联(IUGS)批准,周期为5年(2015-2020)。

    地质所科技人员参加第四届国际蛇绿岩研讨会

    8月31日,中国科学院地质与地球物理研究所朱日祥院士来到中国地质调查局青岛海洋地质研究所开展学术交流,并做了《丝路沧海及其科学前沿》的学术报告。

    “丝路”代表特提斯洋消亡后影响到的区域,“沧海”则是指地质历史时期海—陆变迁的动力学过程。特提斯构造域东起澳大利亚东北部,经东南亚、印缅山脉进入青藏高原、伊朗高原,向西进入地中海直达欧洲西部,是全球大陆构造地质现象最全面、最活跃、地球科学研究内涵最集中、矿产和油气资源最丰富的地域。报告会上,朱院士指出特提斯研究是认识地球动力学的窗口,是解决地学问题的关键,他重点讲解了特提斯洋的形成与消亡、如何认识古大洋的演化、大陆如何生长破坏、特提斯构造域的深部结构及物质组成、如何界定缝合带及碰撞时间、俯冲板片命运与圈层相互作用以及陆陆碰撞、高原生长与逃逸构造等问题。朱院士认为我国研究特提斯构造域有着得天独厚的地理优势,而且该构造域与国家“一带一路”倡议构想在空间上高度吻合,因此,亟待通过对该构造域的综合地球科学研究,支撑国家重大能源资源战略,提高我国科技影响力,引领国际地球科学前沿理论问题。

    在学术报告的讲解过程中,朱院士指出,特提斯构造域是全球能源战略要地,也是世界文明的发祥地,更是“一带一路”倡议的重要支撑。他鼓励青年科研人员要脚踏实地、加强交流,要依托“一带一路”倡议,深入开展特提斯构造域基础前沿研究,力争取得开拓性、原创性研究成果。

    报告结束后,朱院士和与会人员进行了互动,就特提斯构造域研究的关键科学问题、研究思路和方法等内容进行了深入交流。

    朱日祥院士来青岛海洋所进行学术交流

    近日,中国地质科学院地质力学研究所李建华副研究员在国际权威地学期刊《Tectonics》上发表了题为“Mesozoic tectonic evolution of the Daba Shan Thrust Belt in the southern Qinling orogen, central China: constraints from surface geology and reflection seismology 中国中部南秦岭大巴山造山带中生代构造演化:源于地表地质和深反射地震剖面的约束)论文,这是继董树文研究员团队2013年首次在《Geology》发表大巴山深反射地震剖面后的新进展。

    大巴山造山带是一个远离板块边缘的陆内造山带,位于我国中部秦岭造山带的南缘,几何特征为向南西的弧形凸起。这样一个造山带的成因和演化一直为地质学家所关注。如何将地表与深部资料结合,建立深部-浅部构造变形样式耦合的地质剖面,是理解这一构造带构筑格局及演化的关键。在动力学机理上,大巴山构造带的形成与华北、华南陆块的三叠纪碰撞和晚侏罗世的持续汇聚作用有关。值得注意的是,古特提斯洋在晚三叠世就已经关闭,由此衍生的科学问题是:晚侏罗世华北、华南陆块陆-陆汇聚的驱动力是什么?

    围绕这些科学问题,在中石化海相油气专项和深部探测技术与实验专项联合支持下,中国地质科学院董树文研究员团队完成了横穿大巴山的深地震反射剖面和详尽地表构造研究,对反射地震剖面进行了特殊处理和解释,于2013年上发表了地壳结构与构造模型(Dong et al., 2013, Geology)。李建华副研究员在董树文研究员(通讯作者)等老师指导下对大巴山深反射地震剖面进行了进一步解译,通过平衡地质剖面的制作,精细地揭露了大巴山陆内造山带的深部地壳结构和演化过程(图1),重建了大巴山深-浅变形相耦合的中-上地壳几何样式(Li et al., 2015, Tectonics)。研究表明:

    1. 北大巴山以地表韧性剪切、紧闭褶皱和深部双重推覆构造变形为主,南大巴山以具多层滑脱特征的冲断-褶皱变形为主。总体来看,大巴山构造带的变形强度由北东向南西呈减弱趋势(图1)。

    2. 新元古代-中生代,大巴山构造带经历了五阶段的构造-岩浆演化(图2)。中三叠世,华北、华南陆块的碰撞作用导致了北大巴山韧性剪切和双重推覆构造的形成;晚侏罗世,华北、华南陆块的持续陆-陆汇聚作用进一步奠定了北大巴山的构造格局,并导致南大巴山前陆褶皱冲断带的形成。

    3. 大巴山构造带中-上地壳陆内变形的总缩短量大于130 km,这一缩短量足以使向北俯冲的华南陆块北缘镁铁质下地壳发生由麻粒岩相向榴辉岩相的转变,导致密度和重力增大并进一步诱发板片拖拽作用,其为三叠纪古特提斯洋关闭后,导致华北和华南陆块持续陆-陆汇聚作用的关键。

         大巴山造山带地壳结构与成因研究,丰富了陆内变形的理论,是我国陆内造山带研究的典型实例。

    1 大巴山构造带深反射地震剖面解释(A)中、上地壳精细变形样式解析图(B)

    2 大巴山构造带新元古代-中生代五阶段构造-岩浆演化重建模式图

    大巴山深部地壳结构与平衡剖面研究取得新进展
    所在单位:中国地质科学院矿产资源研究所
    完成人员:毛景文、谢桂青、程彦博、于金杰、陈懋弘、袁顺达、赵海杰、吴胜华、段超、李宝龙等
    项目来源:国家自然科学基金委员会、科技部、国土资源部、中国地质调查局及企业项目
    起止时间:2004年-2014年

    主要进展

        华南地区中生代矿产主要集中在长江中下游地区及邻区和华夏地块及邻区,两个地区成矿作用既有一定差别,也有必然的内在联系。

      1. 提出华夏地块及邻区中生代金属矿产分布规律  时间分布规律:鉴别出中生代成矿存在三期大规模成矿作用,其形成时代分别为230-210 Ma, 170-150Ma和120-80Ma。三大成矿事件的两个重要转折期分别为170 Ma和135 Ma。空间分布规律:发现晚三叠世壳源稀有和钨锡矿床呈东西向分布,170-160 Ma形成的斑岩-矽卡岩铜多金属矿床(地幔来源为主)沿钦杭带分布,160-150 Ma形成的花岗岩有关钨锡矿床(地壳来源)集中出现在南岭中部,而同时代的中低温锑金矿出现在钨锡矿区的北西侧; 120-80Ma形成的铜铅锌锡金多金属矿产(地幔和地壳两种来源)分布在大陆边缘一系列伸展盆地中。

      2. 提出长江中下游地区及邻区中生代金属矿产分布规律   时间分布规律:鉴别出两期大规模成矿作用,其形成时代分别为148-137 Ma和135-123 Ma。空间分布规律:查明在148-137 Ma 期间于长江中下游隆起区形成5大斑岩-矽卡岩铜金铁钼矿集区,其南侧为江南古陆北部的斑岩-矽卡岩型钨矿带,两者同时代,空间上平行展布。在135-123 Ma期间于宁芜和庐枞盆地两个盆地形成一组玢岩铁矿及其相关的金矿。

      3. 厘定华南地区中生代成矿背景  厘定华南两大地区中生代矿产具有统一的成矿背景,即晚三叠世壳源稀有和钨锡矿床形成于华南与印支地块的碰撞及碰撞后环境,在造山带钨锡矿及其花岗岩体明显遭受挤压变形,在板内矿床未发生变化。170-135Ma期间Izanagi板块斜向大陆以低角度或平板俯冲,形成多个区带不同类型矿床组合。135-80Ma Izanagi板片运动方向发生变化,由斜向俯冲改变为几乎平行大陆边缘走滑,导致大陆发生伸展,绝大多数矿产聚集在一系列走滑拉分盆地。如果后俯冲的残留板片重熔形成的岩浆岩,与之伴生为斑岩铜钼金矿或玢岩铁矿;如果是地壳重熔形成的岩浆岩,与之伴生为锡矿床。因此,在这种特殊的构造背景下不同来源的矿产组合,同时产出于同一盆地内。

      4. 发现华南两条斑岩-矽卡岩型铜多金属成矿带和斑岩钨矿带成矿的内在联系  不同于南美大陆边缘岩浆弧斑岩铜矿分布特点,华南两条斑岩铜矿带呈NE走向分布,出现于三大构造单元之间(即华夏地块与杨子克拉通,杨子克拉通与秦岭-大别造山带之间)。研究提出俯冲板片在构造单元之间被撕裂,形成斑岩铜矿带,这是欧亚大陆中生代斑岩铜矿形成机制的最大特点。
    长江中下游铜矿带与其南侧的江南古陆钨矿带同时代平行产出是全球最具特色的矿产分布现象,此次研究发现两者同一构造事件的产物,均受撕裂俯冲板片的制约。由俯冲板片重熔产生的岩浆形成了斑岩-矽卡岩铜矿带,而当软流圈上升到上地壳,引致重熔形成壳源花岗岩和有关的斑岩-矽卡岩型钨矿带。

      5. 初步揭示了华南巨型矿产分带的“世纪之谜”   上一世纪20年代,我国著名地质学家翁文灏先生发现华南以南岭为核心,存在一个巨型的矿产分带,即从南岭向西北有W-Sn-Mo-Bi  → Cu-Pb-Zn → Sb-Au矿产分布现象。该问题的发现和提出已经成为“世纪之谜”。此次研究提出在170-160 Ma期间,低角度俯冲板片沿钦杭古结合带发生撕裂,形成斑岩-矽卡岩型铜多金属矿带,接着于160-150 Ma在钦杭带东部的南岭中部出现一个板片窗,软流圈直接上涌到上地壳,导致上地壳重熔形成大规模壳源花岗岩和有关的钨锡矿产。同时,由于板片窗导致区域温度上升,引发流体系统从高温区向西北的中低温区长距离运移,并在盆地中卸载形成了中低温锑金矿产。由于高温区与中低温区之间横跨钦杭成矿带,因此显示出翁文灏先生发现的巨型成矿分带。实际上,该巨型成矿分带是160-150 Ma成矿事件与170-160 Ma成矿事件复合在一起的产物。

      6. 提出矿床组合模型,推动找矿勘查取得重要突破   基于系统工作,研究提出多组矿产资源组合模型,推动了区域找矿勘查取得重要进展。例如,发现大陆边缘白垩纪中期盆地内多来源矿产资源的成矿规律后,提出盆地成矿的矿床组合模型。运用模型开展找矿预测和他人运用模型开展找矿勘查,均取得了显著地效果。

      国内外影响:在研究过程发表科技论文200余篇,其中SCI检索论文88篇(含国际刊物SCI检索论文40篇。这项成果在不仅影响了中国,也影响了世界。迄今为止,论文的SCI引文2300余次,CSCD引文4000余次,10篇论文在我国多个著名刊物《矿床地质》、《岩石学报》、《地学前缘》、《高校地质学报》、《中国地质》和《中国科学》中的点击率和引用率名列前茅,在国际矿床学界两个著名刊物《Mineralium Deposita》和《Ore Geology Reviews》中,3篇论文在2014年的引文率排名第一或名列前茅。更重要的十多篇论文被当今国际最著名矿床学家Richard Sillitoe, Richard Goldfarb 和Franco Pirajno在撰写专著和综述性论文时大量引用,并称为对太平洋西部大陆成矿提出了新认识和新思考。


    华夏地块及邻区中生代矿产分布规律图


    长江中下游地区及邻区中生代金属矿产成矿动力学模型图
    1-7 华南地区成矿规律与成矿背景

    古老大陆的起源以及超大陆的恢复与重建是全球地球科学家关注和竞相研究的热点。国内扬子地块中–新元古代岩石的成因和构造背景研究对揭示罗迪尼亚超大陆的形成与演化过程至关重要。目前,主要有以下两种认识:(1)地幔柱模式,扬子西缘洋壳俯冲过程起始于1100–1000 Ma,并且一直持续至850 Ma左右,随后的岩浆作用受控于850–830 Ma、830–795 Ma和780–745 Ma的多期地幔柱活动;(2)洋壳俯冲模式,扬子西缘洋壳俯冲过程从1100 Ma一直持续到750 Ma左右,相关岩浆作用与洋壳俯冲和弧后拉张相关。基于此,自然资源部中国地质调查局地质研究所胡培远副研究员和翟庆国研究员项目组对扬子西缘地区的石棉杂岩开展了一系列的研究工作,取得了阶段性进展。

    详细的野外调研、剖面测制和室内综合研究表明(图1),石棉杂岩保留了3期中–新元古代岩浆作用记录。第1期(1066 Ma)包括变质橄榄岩、玄武岩、辉长岩、辉绿岩和少量异剥钙榴岩。其中,玄武岩和辉长岩兼具N-MORB和岛弧玄武岩的特征,明显亏损的锆石Hf同位素(εHf(t)=+10.8~+18.3)和类似于幔源的锆石氧同位素组成(δ18O=4.6–5.6‰),与典型俯冲相关型(SSZ)蛇绿岩特征类似。第2期(937 Ma),主要为辉长岩,侵入于第1期变质橄榄岩中,具有相对稍微富集的锆石Hf同位素(εHf(t)=+7.9~+17.1)和类似于壳源的锆石氧同位素组成(δ18O=6.0–7.7‰),这些特征与岛弧玄武岩类似。第3期(839–836 Ma),包括辉绿岩和流纹岩;辉绿岩呈脉状侵入于第1期变质橄榄岩中,具有岛弧玄武岩类似的地球化学特征;流纹岩地球化学组成类似于A型花岗岩。综上所述,石棉杂岩记录了中–新元古代罗迪尼亚超大陆周缘的洋壳俯冲过程。

    图1 扬子地块西缘及石棉地区地质简图及中–新元古代主要岩浆记录的时空分布

    值得注意的是,扬子西缘地区尚没有与SSZ型蛇绿岩(1066 Ma)同时代岛弧岩浆岩的报道。已知的最古老弧岩浆岩为盐边地区的冷水箐岩体(936 Ma)和本次研究获得的第2期辉长岩(937 Ma)。扬子北缘存在近同时代的SSZ型蛇绿混杂岩(庙湾:1115 Ma)和弧岩浆岩(神农架:1103 Ma)以及稍年轻的弧岩浆岩(西厢群下段:950 Ma)。在综合这些研究资料的基础上,研究团队初步提出扬子西缘中–新元古代穿时性俯冲消减的新见解:(1)约1100–1000 Ma,扬子北缘开始发生洋壳的俯冲消减,形成了神农架弧,庙湾和石棉蛇绿混杂岩记录了相应的弧后扩张作用(图2a);(2)约1000–940 Ma,随着扬子北缘持续的洋壳俯冲,西厢群下段的玻安质岩石形成,与此同时扬子西缘的洋壳俯冲刚刚开始,并形成了冷水箐岩体和石棉蛇绿混杂岩中的新元古代基性岩脉(图2b);(3)约940–780 Ma,受俯冲板片后撤及断离的影响,扬子地块西–北缘岩浆活动逐渐增强,形成了广泛分布的俯冲增生杂岩和火山弧岩浆带(图3)。本研究成果符合前人提出的洋壳俯冲模式,对深入理解罗迪尼亚超大陆形成与演化过程具有重要的科学意义。

    图2 扬子地块西缘中元古代晚期–新元古代早期穿时性俯冲造山示意图

     

    图3扬子地块西缘俯冲增生杂岩和火山弧岩浆带形成示意图

    上述研究受到了国家自然科学基金(41872240和42072268)、中国地质调查局(DD20190060和DD20190370)等项目的资助。相关研究成果发表在国际知名地学期刊《Precambrian Research》上。1.Pei-yuan Hu, Qing-guo Zhai, Jun Wang, Yue Tang, Guang-ming Ren, Zhi-cai Zhu, Hao Wu. 2020. U–Pb zircon geochronology, geochemistry, and Sr–Nd–Hf–O isotopic study of Middle Neoproterozoic magmatic rocks in the Kangdian Rift, South China: Slab rollback and backarc extension at the northwestern edge of the Rodinia. Precambrian Research 347, 105863. 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105863。2. Pei-yuan Hu, Qing-guo Zhai, Jun Wang, Yue Tang, Guang-ming Ren. 2017. The Shimian ophiolite in the western Yangtze Block, SW China: Zircon SHRIMP U-Pb ages, geochemical and Hf-O isotopic characteristics, and tectonic implications. Precambrian Research 298, 107-122. 原文链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2017.06.005

    扬子地块西缘前寒武纪构造演化方面研究新进展

    西准噶尔地区是典型的古生代洋内弧,是中亚造山带发育规模最大、最年轻的地壳增长区,出露大量极度亏损Sr–Nd–Hf 同位素特征的花岗岩。而花岗岩是大陆地壳的重要岩石组成成分,对研究大陆地壳形成和演化过程具有重要意义,不同形成成因可能对应不同的地壳演化和成熟过程,其动力学机制也可能存在较大差异。目前,西准噶尔地区花岗岩岩浆源区仍存在争议,因此,研究该地区古生代花岗岩的源区组成和形成机制是急需解决的关键科学问题。

    针对上述科学问题,中国地质调查局地质研究所尹继元博士及其合作者对西准噶尔南部花岗岩开展了详细的岩石学、全岩地球化学和锆石Hf-O 同位素研究。研究表明:

    西准噶尔晚石炭世花岗岩包含铁黑云母和绿钙闪石,为典型的碱性花岗岩(图1)。它们不仅具有亏损Hf-Nd同位素组成和年轻的Hf模式年龄,还有高的氧同位素特征(δ18Ozrn=7.2‰-11.9‰),暗示其源区包含有年轻的、风化沉积物(图2a和b)。稀土和Hf-O同位素模拟显示,这些年轻沉积物的含量可达50%(图3a和b),表明年轻沉积物在碱性花岗岩形成过程中扮演着重要的角色。

    西准噶尔南部330-311 Ma的侵入岩主要为辉长岩和闪长岩,具有相对低的氧同位素组分(4.5‰-6.9‰),源区为底侵的地幔分异物或者未蚀变的洋壳(图2b)。311 Ma之后的侵入岩主要为碱性花岗岩,具有高的氧同位素值(7.2‰-11.9‰)(图2b)。这种氧同位素组成的突变可能暗示源区组分发生了显著地改变(图2b)。因为早期大量的沉积物随板片俯冲到深部,它们相对于上地幔具有正浮力,因此上升至弧壳底部。在311 Ma后,西准噶尔地区发生洋脊俯冲事件,促使沉积物广泛熔融,其熔体上升过程中与中地壳熔体混合形成了碱性花岗岩。这些年轻沉积物的重熔促进洋内弧地壳从基性到酸性的转变,导致洋弧地壳成熟为大陆地壳。

    锆石Hf-O同位素组成能有效识别碱性花岗岩源区中的年轻表壳岩组分,从而示踪表壳物质的再循环。而洋内弧年轻沉积物的循环与重熔可促进洋弧地壳成熟,这一研究为揭示大洋弧向大陆地壳转变过程提供了新的启示。

    本研究得到国家重点研发计划项目(2019YFA0708601和2017YFC0601206)和国家自然科学基金(41888101, 41873060和41830216)等项目联合资助。成果发表于国际权威学术刊物Geological Society of America Bulletin:Yin J.Y*., Xiao, W.J., Spencer, C.J.., Sun, M., Chen, W., Huang, H.Q., Yuan, C., Zhang, Y.Y., Tao, Z.L., Huang, H., Xia, X.P., 2020. The role and significance of juvenile sediments in the formation of A-type granites, West Junggar oceanic arc (NW China): zircon Hf-O isotopic perspectives. GSA Bulletin, doi.org/10.1130/B35790.1. )

    原文链接:https://doi.org/10.1130/B35790.1

     

    图1 新疆西准噶尔区域地质简图和采样位置  

    图2 西准噶尔地区花岗岩的年龄与Hf-O同位素关系图

    图3 西准噶尔地区花岗岩的全岩稀土和锆石Hf-O同位素模拟估算图

    地质所在西准噶尔洋内弧碱性花岗岩成因研究方面取得...

    北山造山带东邻兴蒙造山带,西连天山造山带,是古亚洲洋构造域的重要组成部分,记录了古亚洲洋南部复杂的俯冲增生历史。最新研究结果表明,北山南带记录了二叠纪一期重要的岩浆事件,该期岩浆活动的范围遍布整个北山南带,向西延伸至塔里木盆地东北缘的坡北地区。尽管目前北山南带相关研究资料丰富,然而,关于该期岩浆活动的构造背景依然存在大洋俯冲、地幔柱和大陆裂谷三种观点,这也制约了对古亚洲洋闭合时限的认识。为进一步研究北山南带二叠纪构造环境,自然资源部中国地质调查局地质研究所郑荣国助理研究员和李锦轶研究员项目组针对北山南带的音凹峡岩体以及小西弓岩体,开展了详细的野外地质调查,进行了细致的岩石学、地球化学和年代学研究工作(图1)。

     

    图 1 北山南部地质图及研究区位置

    本次研究结果表明,在早二叠世(280–277 Ma)的花岗质围岩(音凹峡岩体)中存在两种不同类型的镁铁质岩墙(图1)。第一种类型的岩墙为辉绿岩,岩墙走向为北东东,主量元素组成表现为高的Al2O3、TFe2O3,MgO和TiO2含量,相对富钠贫钾,是拉斑玄武质岩石;该类岩墙表现出轻稀土元素的富集特征;另外,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素;具有亏损的全岩Nd同位素组成;其时代为267 Ma左右。第二种类型的岩墙则为闪长岩,岩墙的走向为北西西,岩石地球化学特征表现为高MgO含量和Mg#值,富钠贫钾,为钙碱性系列岩石;另外,该类岩墙具有较高的相容元素含量,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,同时也具有亏损的全岩Nd同位素组成。该类岩墙的地球化学特征与高镁安山岩类似,其时代为270 Ma左右。

    本次研究在小西弓地区识别出中二叠世的埃达克质侵入体(图1)。通过锆石U-Pb年代学研究,该岩体的时代集中在269–267 Ma。通过地球化学研究则发现,该岩体具有较高的SiO2、Al2O3、K2O和Na2O含量,相对富纳贫钾,表现出高钾钙碱性、弱过铝质的特征。该岩体表现出明显的轻、重稀土元素分异,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。另外,该岩体还具有较高的Sr(440–509 ppm)、较低的Y(3.67–4.90 ppm)含量,同时具有高的Sr/Y (99–120)和(La/Yb)N (41–66)值,以及亏损的全岩Nd同位素组成,类似于典型的埃达克岩的地球化学特征。

    通过本次研究,在北山南部地区识别出中二叠世的火山弧辉绿岩、高镁闪长岩以及埃达克质花岗岩的岩石组合,相应的岩石学和地球化学证据表明了,该套岩石组合形成于大洋板片俯冲的环境(图2),表明了北山地区的古亚洲洋在中二叠世期间仍然尚未关闭。本次研究为重建古亚洲洋的构造演化提供了新的证据,同时,为认识增生型造山作用过程中的岩浆活动的形成机制提供了新的认识和思路。

     

    图 2 北山南部早-中二叠世岩浆活动形成模式图

    上述研究受到国家自然科学基金(项目号41502214)、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费(项目号J1522,J1706)及国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项 (No. 2017YFC0601301) 联合资助。该项成果发表于《Lithos》,论文信息如下:

    Rongguo Zheng*, Jinyi Li, Jin Zhang, Wenjiao Xiao, Qianjun Wang, 2020. Permian oceanic slab subduction in the southmost of Central Asian Orogenic Belt: Evidence from adakite and high-Mg diorite in the southern Beishan. Lithos 358–359,105406.

    文章链接https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105406

    北山南部中二叠世大洋板片俯冲过程研究新进展

    大陆地壳的形成与演化是固体地球科学领域的核心科学问题之一。大陆地壳生长是指幔源岩浆及其分异产物通过各种地质过程添加到陆壳中,导致陆壳面积和体积的增加。俯冲-增生是大陆地壳生长的主要方式,但是,俯冲作用可以导致地壳生长,也可以造成地壳消亡。因此,出现板块构造以来,特别是显生宙以来,是否发生了显著的大陆地壳净生长,仍旧是一个存在争议的科学问题。中亚增生造山带被视为全球最大、最典型的显生宙增生造山带,其中发育一系列具有前寒武纪基底的微陆块。这些卷入了增生造山带的微陆块是否发生了显著的地壳生长?新生陆壳是否大量被保存?保存的机制是什么?研究上述问题,对于精确评估中亚造山带显生宙地壳生长的规模、正确认识增生造山带地壳生长和保存的机制,都具有重要意义。

    自然资源部中国地质调查局地质研究所王涛研究员研究组长期在中亚造山带开展花岗岩和地壳生长方面的研究。研究组以大区域岩浆岩数字化编图、同位素填图为主要手段,试图揭示这一巨型造山带内不同类型的地壳(年轻地壳、古老地壳、混合地壳等)的时空分布和形成机制。针对前述的科学问题,研究团队中黄河副研究员、王涛研究员、童英研究员及其合作者选择中亚造山带西段的伊犁地块作为一典型的微陆块进行重点解剖,系统整理了出露于伊犁地块及邻区花岗岩和长英质火山岩的空间分布、年代学、主量与微量元素和Hf-Nd同位素等特征。在此基础上,开展了花岗岩和长英质火山岩的Hf-Nd同位素填图(图1),并总结其时空变化的趋势(图2)。得到以下主要结论:

    (1)通过同位素填图,查明了伊犁地块及邻区的新老地壳物质分布架构。在伊犁地块南北缘靠近缝合带的区域,分布相对古老地壳物质,长英质岩石Hf模式年龄为1.0~1.4 Ga。而在地块中心阿吾拉勒山一带则大量发育年轻地壳,长英质岩石Hf模式年龄普遍低于1.0Ga,局部低至0.6 Ga。从时间演化的角度,现有资料揭示在古生代,大陆地壳物质再循环(continental reworking)和大陆生长(continental growth)伊犁地块及邻区交替发生。

    (2)厘定伊犁地块南北两缘的古洋盆(均为古亚洲洋的分支)的两期俯冲作用(第一阶段:~460 Ma—~395 Ma;第二阶段:~375 Ma—~310 Ma)。其中,伊犁地块北缘的岛弧岩浆作用在~350 Ma发生了从向陆迁移到向洋迁移的转换(图2a),即大洋俯冲(北天山洋)的方式,从前进型俯冲(advancing subduction)转换为后撤型俯冲(retreating subduction),且板片后撤伴随着显著的上覆岩石圈伸展、弧后盆地发育。同样,在伊犁地块南缘,岩浆岩时空分布模式记录了在~420 Ma和~350 Ma两次古洋盆(南天山洋)俯冲方式从前进型到后撤型的转换,且泥盆纪末期—早石炭世的板片后撤同样导致弧后盆地的发育(图2b)。

    (3)伊犁地块南北洋盆的最终闭合均发生在晚石炭世。在南侧,古南天山洋的闭合跟随着大陆板块之间的“硬碰撞”。而在北侧,伊犁地块北缘与一不成熟/新生岛弧发生了“软碰撞”。从Pangea超大陆汇聚的视角观察,伊犁地块南缘和南天山造山带属于Pangea超大陆的“内造山带”(internal orogen)的一部分。而由于准噶尔残留洋的存在,伊犁地块北缘和北天山造山带在古生代晚期的特征更接近于“外造山系统”(external orogenic system)。

    (4)通过同位素填图和区域岩浆事件的综合研究揭示伊犁地块是一个在古生代被显著“再更新(rejuvenation)”的古老微陆块。本次研究显示,在伊犁地块及邻区,大洋板片后撤是导致显生宙地壳生长的主导性因素。这一长期的大陆“再更新”过程,同样发生在中亚造山带其他的微陆块中。一系列山湾构造的发育(如哈萨克斯坦山湾构造、图瓦—蒙古山弯构造),可能对中亚造山带中新生地壳的保存发挥了至关重要的作用。

    本研究表明,卷入了中亚增生造山带的微陆块发生了显著的地壳生长,其新生陆壳被大量保存,并指出了山弯构造对微陆块内部新生地壳保存的重要作用。研究成果对认识增生造山带微陆块内部地壳生长与保存的机制有重要意义,展示了通过大区域岩浆岩同位素填图探索重大科学问题的潜力,也为支撑地勘单位和矿业企业在伊犁地块及邻区开展深部地质研究与找矿提供了新的研究思路和重要的基础资料。本研究得到国家重点研发计划项目(2019YFA0708601和2017YFC0601305)、国家自然基金重点项目(41830216)和地质调查项目(DD20190001)的联合资助,也是对国际地学计划IGCP662项目的贡献。相关成果发表在国际地学权威期刊《Earth-Science Reviews》上:Huang, H.*, Wang, T.*, Tong, Y., Qin, Q., Ma, X.X., Yin, J.Y., 2020. Rejuvenation of ancient micro-continents during accretionary orogenesis: Insights from the Yili Block and adjacent regions of the SW Central Asian Orogenic Belt. Earth-Science Reviews 208, 103255.

    原文链接:https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103255

     

     

    地质所在中亚造山带伊犁地块及邻区显生宙岩浆作用和...

    大陆地壳的形成与演化一直是固体地球科学领域最核心的科学问题之一,其中,造山带过程中的岩浆作用是核心内容之一。以中亚造山带和美洲科迪勒拉造山带为代表的增生造山带,地壳的生长与显著的新生弧岩浆作用有关;以特提斯造山带为代表的碰撞造山带,由于其强烈的大陆俯冲-碰撞作用,使得早期的新生的岩浆记录并不明显,因此,碰撞造山带的大陆地壳增长过程一直被认为主要与古老陆块的增生有关。近些年,在特提斯带中段的藏南冈底斯带发现有新生弧岩浆作用发育,而对于特提斯带最东段是否发育新生弧岩浆作用,以及新生弧岩浆作用何时、何地、如何造成地壳的生长则研究尚少,这极大地限制了对整个东特提斯带岩浆作用、造山过程及地壳的形成研究的认识。

    自然资源部中国地质调查局地质研究所李舢副研究员、台湾大学地质科学系钟孙霖教授及其合作者近期报道了该团队在特提斯最东段——东南亚印尼苏门答腊地区的详细工作。该工作通过对中生代花岗岩类的深入研究,揭露了特提斯最东段中生代新生地壳形成的过程和时间,提升了对特提斯最东段大陆地壳生长过程的认识。在此基础之上,结合西藏南部冈底斯和缅甸等地同时代地质记录,为认识特提斯东部中生代新生弧岩浆作用的发育和形成过程提供了关键证据。研究团队在特提斯最东段的新发现,不仅为研究该区的构造-岩浆演化提供了新的资料,而且为研究整个东特提斯中生代新生地壳的发育在全球地壳形成中的重要作用提供了重要依据。

    图1.(A) 印尼苏门答腊地区碎屑锆石U-Pb年龄直方图。

    (B) 印尼苏门答腊地区中生代花岗岩类锆石εHf(t)值—U-Pb年龄图解,以及全球其他地区同期岩浆作用的对比图。

    研究结果显示:

    1.苏门答腊地区中生代岩浆活动可分为三个明显的期次:分别为晚三叠世(214 - 201 Ma)、晚侏罗世(148 - 143 Ma)和晚白垩世(102 - 84 Ma)。其中本次研究中的侏罗纪侵入体是东南亚地区该时期花岗岩类年龄的首次报道。

    2.晚三叠世(214-201 Ma)花岗岩类锆石εHf(t)值从-13.1急剧变化到+17.7(>30-ε units)(图1B),反映岩浆活动至少涉及两个主要源区:一个是古老的大陆地壳;另一个是中特提斯俯冲所形成的新生地壳,这说明从该时期开始岩浆源区不再仅仅局限于古陆壳,而且有年轻物质的加入。而新生地壳的形成,要么由于巽他古陆最西端边缘可能遭受了北西-南东向的伸展,导致苏门答腊西部边缘弧(fringing arc)的形成,并在苏门答腊西部形成年轻地壳;要么由于Sibumasu地块与东马来地块从中三叠世开始碰撞,使包括西苏门答腊在内的巽他古陆西缘形成一个伸展的增生造山带,伴随可能的板片后撤导致的弧后盆地的形成,同时引起新生地壳物质向弧体系的初始添加(图2A)。

    3.晚侏罗世及晚白垩世两期岩浆活动均以显著正的锆石εHf(t)值为特征(图1B),且沿中特提斯或班公-怒江-密支那洋发育大致同时期的具有类似特征的弧花岗岩类(图1B),本研究认为这些新生弧形成于中特提斯洋向苏门答腊西部的俯冲-增生过程(图2B)。此后,晚白垩世之前,Woyla弧同西缅甸地体一起增生拼贴到Sibumasu地块边缘,导致了新生地壳物质不断地增添到苏门答腊西部(图2C)。到晚白垩世,新生弧岩浆活动遍布于西苏门答腊、缅甸西部以及藏南的冈底斯地区,构成了整个南亚和东南亚新特提斯洋俯冲形成的岛弧体系。

     

    图2.特提斯带最东段巽他古陆西缘中生代弧岩浆作用及新生地壳的形成过程的构造简图 

    相比藏南冈底斯弧以及北美和西兰大陆的科迪勒拉弧系统,本次研究突出了东南亚苏门答腊西部中生代新生弧岩浆作用在全球新生地壳形成中的重要地位,为特提斯带最东段岩浆演化和地壳重建提供了新的视角。

    本研究受中国国家自然科学基金(41772232)和中国地质调查局项目(DD20190358,DD20190001)资助。研究成果近期发表于国际著名地学期刊《Geology》上:Li, S., Chung, S.-L., Lai, Y.-M., Ghani, A.A., Lee, H.-Y., Murtadha, S., 2020. Mesozoic juvenile crustal formation in the easternmost Tethys: Zircon Hf isotopic evidence from Sumatran granitoids, Indonesia, Geology, doi: 10.1130/G47304.1。

    原文链接:https://doi.org/10.1130/G47304.1

     

     
    特提斯带最东段新生弧岩浆作用及地壳形成研究新进展