国家自然科学基金(40572048) 作品数:10 被引量:199 H指数:7 相关作者: 周肃 赵志丹 董国臣 朱弟成 赵国春 更多>> 相关机构: 中国地质大学(北京) 中国地质大学 成都地质矿产研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 高等学校学科创新引智计划 更多>> 相关领域: 天文地球 理学 更多>>
西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义 被引量:7 2009年 近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世(约16Ma),出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类(约16Ma)为超钾质的粗面安山岩,SiO2低(55%-58%),高Fe2O3、MgO、TiO2 第二类(约27Ma)为钾玄质的响岩和粗面岩 第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩(SiO2=59%-64%)和流纹岩(SiO2=69%)。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。 赵志丹 莫宣学 朱弟成 Yaoling Niu 董国臣 周肃 廖忠礼 Don J.DePaolo关键词:碰撞后 地球化学 青藏高原 西藏尼木变质岩特征及变质温压条件 被引量:2 2011年 出露于雅鲁藏布江缝合带北侧尼木县的变质岩主要由石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩组成。研究表明岩石变质程度达到角闪角岩相-辉石角岩相;石榴子石变斑晶具有生长环带,角闪石均为钙质角闪石,黑云母大多为铁质黑云母和铁叶云母,长石多为更长石和中长石,少量为正长石。利用石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英压力计和角闪石-斜长石温度及压力计计算获得石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩的变质温度分别为619~661℃,695~702℃,压力范围分别为1.86~1.94kbar和3.69~4.56kbar。野外和室内研究认为岩石原岩为冈底斯带南缘叶巴组火山岩及其上部沉积岩,岩石经历了高温低压的接触变质作用。结合已有冈底斯带陆缘岩浆活动特征,对变质岩的形成环境和过程进行了反演。 孙凯 周肃 赵志丹 张琳琳 刘栋关键词:变质岩 温压条件 北京门头沟地区棋盘岩铁辉长岩的发现及其地质意义 2007年 根据北京门头沟地区棋盘岩岩体的主元素分析结果,按Middlemost提出的TAS分类,有4个样品可以归属为橄榄辉长岩(Peridotgabbro)和似长石辉长岩(Foid Gabbro),属于辉长岩类,并且样品具有高铁(w(FeO*)>14%),贫硅(w(SiO2)<45%)的特征,因此属于铁辉长岩类。这是迄今为止燕山造山带存在铁辉长岩类岩石的首次报道。关于铁辉长岩类的成因目前还有争论,棋盘岩岩体在w(SiO2)-w(FeO*)/w(MgO)图解上显示有Fenner趋势,但是具体的成因还有待于进一步研究。铁辉长岩及其成因的研究将对揭示燕山期北京地区的构造环境和动力学背景、深部过程具有重要的启示意义。 刘翠 邓晋福 苏尚国 赵国春 李芳凝 赵兴国关键词:燕山造山带 Mantle Input to the Crust in Southern Gangdese, Tibet, during the Cenozoic: Zircon Hf Isotopic Evidence 被引量:21 2009年 The Quxu (曲水) complex is a typical intrusive among the Gangdese batholiths. Two sets of samples collected from the Mianjiang (棉将) and Niedang (聂当) villages in Quxu County, including gabbro, mafic micro-enclaves (MME), and granodiorites in each set, were well dated in a previous SHRIMP zircon U-Pb analysis (47-51 Ma). In this article, the same zircons of the 6 samples were applied for LA ICP-MS Hf isotopic analysis. The total of 6 samples yields 176Hf/177Hf ratio ranging from 0.282 921 to 0.283 159, corresponding to εHf(t) values of 6.3-14.7. Their Hf depleted-mantle modal ages (TDM) are in the range of 137-555 Ma, and the zircon Hf isotope crustal model ages (TDMC) range from 178 to 718 Ma. The mantle-like high and positive Era(t) values in these samples suggest a mantledominated input of the juvenile source regions from which the batholith originated. The large variations in εHf(t) values, up to 5-ε unit among zircons within a single rock and up to 15-ε unit among zircons from the 6 samples, further suggest the presence of a magma mixing event during the time of magma generation. We suggest that the crustal end-member involved in the magma mixing is likely from the ancient basement within the Lhasa terrane itself. The zircon Hf isotopic compositions further suggest that magma mixing and magma underplating at about 50 Ma may have played an important role in creating the crust of the southern Tibetan plateau. 莫宣学 董国臣 赵志丹 朱弟成 周肃关键词:GABBRO 华北地区新生代岩石圈伸展减薄的机制与过程 被引量:38 2006年 华北地区可划分出2个岩石圈尺度的构造单元:西面的鄂尔多斯克拉通块体和东部的华北裂谷盆地。华北裂谷由主体的似环状盆地和周边山岭组成,还有大的似环状盆地中央的苏鲁淮山岭。华北裂谷盆地,在古近纪(E)和新近纪(N)—第四纪(Q)时期分别通过主要的纯剪切(pureshearing)和分布剪切(distributedshesring)(均含简单剪切组分)变形机制形成,它们导源于软流圈上涌诱发的巨大岩石圈减薄作用。然而,鄂尔多斯块体周边的断陷盆地带则是通过简单剪切(simpleshearing)变形机制形成,它们导源于鄂尔多斯克拉通块体的隆升和作用于鄂尔多斯南缘的六盘山与来自青藏高原碰撞带的北东向挤压力的联合作用。新生代时期,在快速的岩石圈大幅度减薄的时期内,华北地区东部向东伸展的速率比西部的鄂尔多斯块体大得多,它暗示软流圈物质向东的流动可能主动地拖拉着上覆岩石圈向东移动。可能有3条这样的通道,允许青藏碰撞带下面的软流圈物质向东流动,它们是:(a)高原南部过松潘—甘孜、三江达南海;(b)高原北部经六盘山、鄂尔多斯周边和华北—东北平原达日本海;(c)帕米尔经天山、蒙古西部、贝加尔达鄂霍次克海。 邓晋福 肖庆辉 邱瑞照 刘翠 赵国春 于炳松 周肃 钟长汀 吴宗絮西藏日喀则地区德村-昂仁蛇绿岩内基性岩的元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其揭示的特提斯地幔域特征 被引量:30 2006年 系统研究了西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带中部日喀则地区德村、吉丁和昂仁蛇绿岩中基性岩石的元素与 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学特征。这些基性岩石,包括玄武岩、辉长岩和辉绿岩,属于低钾拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为轻稀土元素亏损的 N-MORB 型,(La/Yh)_N=0.31~0.65(除样品 DC993为1.17)。在原始地幔标准化微量元素图上,亏损高度不相容元素,与 N-MORB 配分模式一致。相对于 Th,无 Nb、Ta的亏损,显示样品不是产于 SSZ 环境。经构造环境图解判别,样品落入了 N-MORB 区域内;这些元素成分特征表明样品具有洋中脊环境或成熟的弧后盆地环境属性。Sr、Nd 和 Pb同位素组成特征表明特提斯地幔源区以 DM(亏损地幔)为主,同时存在少量 EMⅡ(富集地幔类型Ⅱ)、Sr,Nd 和 Pb 同位素组成特征还表明特提斯地幔域具有印度洋 MORB 型的 Sr-Nd-Pb 同位素组成特征。本文的结果进一步支持 Zhang et al.(2005)的研究结果,现今印度洋不仅在地理位置上占据了曾经是特提斯洋的大部分,而且它的地幔域还继承了曾经特提斯的地幔域的地球化学特征。 牛晓露 赵志丹 莫宣学 DEPAOLO DJ 董国臣 张双全 朱弟成 郭铁鹰关键词:地球化学 华北地区新生代岩石圈伸展减薄机制的数值模拟 被引量:8 2006年 新生代时期华北东部裂谷的伸展减薄机制及其周边的构造应力场,西部鄂尔多斯克拉通的抬升和周边断陷盆地的形成机制是目前研究的热点问题,但是较少有人从数值模拟的角度进行探讨。笔者采用有限元程序FEVPLIB对该地区5个剖面进行了模拟,初步取得如下认识:①在太平洋俯冲带的附近岩石圈伸展减薄较强,这与剖面经过的冲绳海槽正在拉开是吻合的,而太平洋的俯冲对较远的华北盆地的伸展减薄的影响较弱;②火山喷发时期,华北盆地有大的软流圈物质上涌造成华北裂谷的伸展减薄,符合纯剪切的机制,现今华北地区已趋于均衡,动力正趋于稳态;③六盘山逆冲在鄂尔多斯块体之上,代表着青藏高原东北缘的挤压,对华北是一个大的推挤力,可诱发鄂尔多斯块体的隆升,而鄂尔多斯向东北方向移动时提供了周边盆地的拉张的背景;④华北地区岩石圈的伸展减薄是六盘山处的挤压和东部太平洋板块俯冲两者联合的影响。模拟的结果与研究区GPS、重力异常以及岩石圈三维结构是吻合的。 刘翠 邓晋福 张贵宾 肖庆辉 李廷栋 赵国春 邱瑞照 周肃关键词:岩石圈 动力学 数值模拟 西藏冈底斯南带辉长岩及其所反映的壳幔作用信息 被引量:65 2008年 在巨型冈底斯岩浆岩带南端产出有一个辉长岩带,与雅鲁藏布江蛇绿岩带平行共生。辉长岩带中以辉长岩为主,与冈底斯花岗质岩石空间上呈渐变过渡接触关系,表现为接触带附近岩石成分的规律变化,并出现暗色微粒包体。本文在项目组多年来对冈底斯岩浆岩带研究的基础上,对拉萨曲水县城—日喀则一带的辉长岩类进行了详细的野外观测,选择了典型露头系统采集了样品,系统的岩石学、地球化学及同位素地球化学分析和研究表明该辉长岩类的SiO_2 49%~55%、Mg~#49~66,近于原始基性岩浆,REE曲线平缓右倾,无明显负Eu异常,表明未发生明显的岩浆分异作用,其^(87)Sr/^(86)Sr比值变化在0.7036~07051、^(143)Nd/^(144)Nd为0.5128~0.5131,且ε_(Nd)为2.34~6.87,其^(206)Pb/^(204)Pb,^(207)Pb/^(204)Pb,^(208)Pb/^(204)Pb分别为17.9095,15.4986和38.0176。这些特征都表明该辉长岩属于PREMA源区物质局部熔融而成,并在上侵就位过程中受到壳源物质影响。已有SHRIMP锆石U-Pb年龄表明该辉长岩类形成于40~53Ma,与曲水岩体岩浆混合时代一致。因此可以推断印度-欧亚陆陆碰撞过程中,随着俯冲板片的折返断离,具有亏损特征的普通幔源物质在始新世局部熔融,其熔浆底侵、上升,不同程度地与壳源花岗质岩浆混合,形成冈底斯辉长岩带,其成因与大陆碰撞密切相关。 董国臣 莫宣学 赵志丹 朱弟成 宋云涛 王磊关键词:底侵作用 幔源岩浆 冈底斯 西藏冈底斯带西部达雄岩体的岩石成因:锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束 被引量:25 2008年 对出露于冈底斯西部地区措勤北部达瓦错东侧的达雄岩体进行了锆石U-Pb定年、全岩主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf同位素研究,以约束其岩石成因。达雄岩体的主体岩性为花岗闪长岩,其中发育大量闪长质包体。花岗闪长岩的锆石LA-ICP MS年龄为107±1Ma,该年龄代表了岩体结晶年龄。花岗闪长岩锆石ε_(Hf)(t)值变化于-1.0~3.0,两阶段模式年龄变化于974~1226Ma。花岗闪长岩富硅(SiO_2=70.65%~71.10%),富钙(CaO=3.21%-3.26%)、贫钾(K_2O= 2.81%~2.99%)、低P_2O_5(0.09%),铝饱和指数(A/CNK)为1.01~1.02,属于偏铝质花岗岩或弱过铝质花岗岩。闪长质包体Sio_2含量为57.84%,与寄主岩相比,闪长质包体更富CaO、MgO、TFe_2O_3和TiO_2。花岗闪长岩和闪长质包体均属中钾钙碱性系列,ε_(Nd)(t)值分别为-4.6和-3.2,两阶段模式年龄(t_(DM2))相近(分别为1277Ma和1166Ma),并与锆石Hf同位素模式年龄一致。岩相学、年代学和地球化学研究表明闪长质包体可能是由岩浆混合作用形成的镁铁质微粒包体。我们的初步研究成果似乎表明,冈底斯中西部地区在早白垩世晚期(~110Na)很可能存在一次重要的岩浆混合作用,这一初步认识对研究冈底斯中北部地区规模宏大的白垩纪岩浆作用的深部动力学过程具有重要意义。 周长勇 朱弟成 赵志丹 许继峰 王立全 陈海红 谢烈文 董国臣 周肃关键词:锆石HF同位素 岩石成因 华北地区燕山期岩浆活动热供给的初步数值模拟 被引量:13 2006年 大陆地壳和地幔岩石圈形成之后,还可能再次有对流地幔的注入,对原有的陆壳和地幔岩石圈进行改造。华北克拉通于新太古—古元古代形成的陆壳和大陆根,在侏罗纪—白垩纪(J—K)的燕山期遭受重大改造,有对流地幔的一次重要注入。一维的数值模拟表明:(1)在1GPa条件下,1250℃底侵玄武岩对于初始温度400℃的英云闪长岩围岩的加热,并达到使其发生局部熔融作用,其纯的熔融量与纯的底侵玄武岩岩浆结晶的厚度的比值约为0·12;假设仅有25%的熔浆能够分离出来,则能够分离出的熔浆量与底侵玄武岩结晶总量比约为0·03。由此可以推测,如果要产生总量为1km厚的花岗岩的岩基需要33·3km的底侵玄武岩岩浆的全部结晶来提供热通量。而33·3km的底侵玄武岩岩浆可能需要约333km的软流圈物质参与(假设10%的局部熔融,并且全部熔体均能分离出来)。(2)华北克拉通燕山期玄武岩的喷发和地壳浅部辉长岩侵入体的发育,说明底侵的玄武岩岩浆不可能全部固结,从模拟的角度说明,燕山运动需要非常大量的底侵玄武岩岩浆和热通量的注入,才能诱发现今所观察到的燕山期强烈的岩浆活动。文中数值模拟工作对进一步理解“燕山运动”发生的深部背景即来源于软流圈的贡献有一定的意义。 刘翠 邓晋福 苏尚国 罗照华 赵国春 周肃 赵兴国关键词:燕山期 数值模拟 软流圈