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海底“三极”与地表“三极”:动力学关联 预览
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作者 李三忠 索艳慧 +9 位作者 王光增 姜兆霞 赵彦彦 刘一鸣 李玺瑶 郭玲莉 刘博 刘永江 张国伟 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1-22,共22页
地球地表环境3个极端分别为南极、北极和青藏高原,被誉为地表“三极”。本文提出深地动力系统的“三极”,分别为Tuzo、Jason和东南亚环形俯冲系统,这“三极”主体发育于海底之下的深部地幔,因此称为海底“三极”。地表“三极”和海底“... 地球地表环境3个极端分别为南极、北极和青藏高原,被誉为地表“三极”。本文提出深地动力系统的“三极”,分别为Tuzo、Jason和东南亚环形俯冲系统,这“三极”主体发育于海底之下的深部地幔,因此称为海底“三极”。地表“三极”和海底“三极”统称地圈“六极”,是全球变化(变暖或变冷)、深时地球、深地动力、地球系统、宜居地球等地球科学前沿研究领域难以回避的研究对象,是地球多圈层相互作用的6个纽带和突破口,也是寻求地球系统动力学机制的关键所在。Tuzo和Jason是现今分别位于大西洋、太平洋之下的大型横波低速异常区(LLSVP),它们控制了大火成岩省、微板块的形成和演化,也控制了集中式火山去气作用,进而引起大气循环变化;它们还不断衍生微板块,并将其向北驱散,这些微板块围绕东亚环形俯冲系统不断聚集,导致大量物质深俯冲,促进深部物质循环,同时,在岛弧地带释放大量温室气体,改变地表系统大气环流;板块聚散伴随海陆格局变迁,同时,也改变着全球海峡通道、高原隆升和垮塌,调节着地表流体系统的运行:包括海洋环流和大气环流。冰盖形成与演化也受其控制。海底“三极”也是地史时期超大陆聚散的根本控制因素,而地表系统的百万年内的多尺度周期性变化主要受公转偏心率、地轴斜率和岁差控制,气候变化受热带驱动和冰盖驱动双重控制。总之,尽管早期地球以后逐渐具有地球宜居性,但地圈-生物圈相互作用极其复杂,地圈“六极”研究可作为宜居地球研究的突破口和生长点。 展开更多
关键词 海底 LLSVP 地表系统 微板块 全球变化 南极洲 北极 青藏高原
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跃生型微地块:离散型板块边界的复杂演化 预览 被引量:2
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作者 孟繁 李三忠 +6 位作者 索艳慧 朱俊江 李玺瑶 戴黎明 刘永江 汪刚 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期644-664,共21页
当今板块构造理论的发展越发需要精细化研究,前人在板内变形、洋中脊增生、裂谷拓展以及板块驱动力等方面开展了大量工作。但大洋岩石圈内部仍有很多微型构造块体没有得到更完善的认识和整理。本文总结前人关于裂谷拓展、洋中脊跃迁以... 当今板块构造理论的发展越发需要精细化研究,前人在板内变形、洋中脊增生、裂谷拓展以及板块驱动力等方面开展了大量工作。但大洋岩石圈内部仍有很多微型构造块体没有得到更完善的认识和整理。本文总结前人关于裂谷拓展、洋中脊跃迁以及洋中脊?热点相互作用的研究,归纳全球跃生型微地块实例。结合大洋岩石圈内部微地块的形成和消亡过程,提出了3个跃生型微地块演化模型,即三节点重组模型、微陆块的大陆裂谷跃迁模型和微洋块的洋中脊跃迁模型,并探讨其深部动力和物质来源,便于进一步开拓洋中脊重组和海底构造的研究工作。大多数跃生型微地块是由于洋中脊?热点相互作用导致的,地幔柱对跃生型微地块的形成具有显著控制作用。跃生型微地块是深浅部构造耦合研究的关键。跃生型微地块可以由延生型微地块、残生型微地块等转化而来,也可能在板块运动过程中转化为增生型微地块或碰生型微地块等。 展开更多
关键词 跃生型微地块 微板块 洋中脊跃迁 板块三节点 地幔柱
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残生微洋块:俯冲消减系统下盘的复杂演化 预览 被引量:2
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作者 刘金平 李三忠 +6 位作者 索艳慧 朱俊江 李玺瑶 戴黎明 刘永江 郭玲莉 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期762-778,共17页
残生微洋块,即正在俯冲消减或俯冲停滞的原大型洋壳板块的海底残余,位于俯冲消减系统的俯冲盘,一般被活动或死亡的洋中脊、海沟及转换断层所围限,但也存在例外,如里维拉(Rivera)微洋块与科科斯(Cocos)板块的边界。现今已确认的残生微洋... 残生微洋块,即正在俯冲消减或俯冲停滞的原大型洋壳板块的海底残余,位于俯冲消减系统的俯冲盘,一般被活动或死亡的洋中脊、海沟及转换断层所围限,但也存在例外,如里维拉(Rivera)微洋块与科科斯(Cocos)板块的边界。现今已确认的残生微洋块有胡安·德·富卡(Juan de Fuca)、里维拉(Rivera)、瓜达卢佩(Guadalupe)等法拉隆(Farallon)板块的残余和位于南美洲和南极洲之间的菲尼克斯(Phoenix)微洋块。此类微洋块的边界以及恢复其演化过程主要是通过地形、重力异常、震源分布、磁异常条带、地震剖面和构造解释等手段辨析。洋中脊与俯冲带的相对位移使围限的洋壳板块面积整体或局部不断减小,当整块洋壳面积减小到10万平方千米以下时形成残生微洋块,其产生的动力机制为地幔对流驱动下的相邻板块之间的相互作用。较大的微洋块可能因新生洋壳的浮力等因素造成俯冲速度及方向的差异,破裂为数个更小的微洋块。残生微洋块的形成和演化与洋中脊、俯冲系统、板片窗形成及三节点的转化密不可分,研究其成因模式可为探索板块起源和动力提供参考。在板块俯冲过程中可能产生大洋汇聚边界并以此作为微洋块新的边界(如里维拉?科科斯边界),可与陆内变形带类比。 展开更多
关键词 残生 微洋块 三节点 板块构造 俯冲消减
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青藏高原班公湖?怒江缝合带及周缘燕山期微地块聚合与增生造山过程 预览 被引量:1
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作者 刘一鸣 李三忠 +7 位作者 曹现志 周洁 李阳 王誉桦 徐林山 郭润华 周在征 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期824-838,共15页
班公湖?怒江洋多岛弧盆体系的俯冲闭合过程对于研究青藏高原早期形成与演化具有重要意义。本文系统总结了羌南?保山地块与拉萨地块燕山期的岩浆岩、沉积序列以及变质变形特征,详细探讨了其与班公湖?怒江洋俯冲闭合过程的联系。研究结果... 班公湖?怒江洋多岛弧盆体系的俯冲闭合过程对于研究青藏高原早期形成与演化具有重要意义。本文系统总结了羌南?保山地块与拉萨地块燕山期的岩浆岩、沉积序列以及变质变形特征,详细探讨了其与班公湖?怒江洋俯冲闭合过程的联系。研究结果显示随着特提斯大洋的打开,羌南?保山地块、拉萨地块、聂荣微地块和嘉玉桥微地块均作为裂生微地块从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,北拉萨地块是班公湖?怒江洋南向俯冲弧后扩张裂解的产物,并随着大洋的南向俯冲,逐渐演变为增生型微地块。随着洋盆的闭合这些微地块作为残生微地块碰撞拼贴在一起,保留在造山带之中。班公湖?怒江洋在燕山期经历了复杂而漫长的多个微小地块的碰撞增生过程。该过程最早可能始于晚侏罗世,并主体于早白垩世末期?晚白垩世初期汇聚消亡,期间经历了纵向和横向的双重穿时性。印度?雅鲁藏布江洋的北向俯冲作用对于班公湖?怒江洋的汇聚消亡以及青藏高原现今主体构造格架形成至关重要。 展开更多
关键词 青藏高原 燕山期 微地块 聚合增生
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柴北缘超高压地体折返过程中地壳深熔的岩石学研究 预览
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作者 张建新 +5 位作者 李三忠 彭银彪 李云帅 吕沛 姚勇 李卓凡 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3130-3140,共11页
宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层... 宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层结构,锆石核部无明显分带特征,并呈现出重稀土平坦和无Eu异常的稀土配分模式,~450Ma的年龄结果与区域上榴辉岩峰期变质时代一致;发光较弱的锆石边部具不明显的环带结构和较低的Th/U比值,~426Ma年龄结果代表了熔体的结晶时代。富含钾长石的浅色体中的锆石U-Pb定年结果记录的~910Ma、~450Ma和~426Ma三组年龄分别代表了片麻岩原岩结晶时代、高压-超高压变质作用时代和熔体结晶时代。富含斜长石的浅色体具有高SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、Sr和LREE,而低MgO、FeOT、K2O、Y、Yb和HREE的英云闪长岩-奥长花岗岩的地球化学特征;而富含钾长石的浅色体具有高的SiO2、Al2O3和K2O+Na2O,而较低的CaO、MgO、REE的花岗岩地球化学特征。黝帘石和少量的多硅白云母的脱水分解是触发超高压榴辉岩发生部分熔融形成富含斜长石的浅色体的主要机制;而多硅白云母的脱水分解则是触发超高压片麻岩部分熔融形成富含钾长石浅色体的主要机制。这些浅色体显著的促进了柴北缘超高压地体的快速折返,并对大陆俯冲隧道中的元素迁移和壳-幔作用具有重要的影响。 展开更多
关键词 柴北缘 地壳深熔 折返过程 岩石学
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阿拉善地块晚奥陶世—石炭纪的构造演化历史——来自北大山地区多期岩浆-变质-变形事件的约束 预览 被引量:1
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作者 宫江华 张建新 +2 位作者 王宗起 王东升 《岩石矿物学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第5期771-798,共28页
阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄... 阿拉善地块西部的北大山地区识别出两期韧性变形构造,早期的韧性变形以从南(南东)向北(北西)逆冲为特征,晚期的韧性变形以近东西向左行剪切为特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,在记录早期韧性变形的片麻岩中获得锆石的变质年龄为422±1 Ma,代表晚志留世变质事件;在记录晚期韧性变形的2件二长花岗岩中获得锆石结晶年龄分别为326.2±1.2 Ma和323.8±2.6 Ma,代表早石炭世岩浆活动。结合前人研究成果,发现阿拉善地块西部北大山地区的两期韧性变形特征、变形时代与阿拉善地块东部巴彦乌拉山-狼山地区相似,同时阿拉善地块东、西部晚奥陶世-石炭纪多期岩浆活动的岩石类型、期次、地化及Nd同位素等特征也非常相似。以上特征表明,阿拉善地块东、西部经历了相同的构造演化历史,形成一条发育在早前寒武纪变质基底之上、呈近东西向弧形展布的晚奥陶世-石炭纪构造-岩浆岩带(西起桃花拉山,经北大山、诺尔公-巴彦乌拉山,东到狼山),其成因与古亚洲洋的俯冲造山事件密切相关。 展开更多
关键词 阿拉善地块 晚奥陶世-石炭纪岩浆岩 构造变形 锆石U-PB定年 古亚洲洋
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西秦岭北缘秦岭杂岩变质作用:副片麻岩岩石学、相平衡模拟及其地质意义 被引量:1
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作者 毛小红 张建新 +4 位作者 李云帅 喻星星 路增龙 周桂生 《地球科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期278-295,共18页
造山带中的高级变质岩是研究造山带形成和演化历史的重要窗口.西秦岭北缘秦岭杂岩主要由正片麻岩、副片麻岩、少量变基性岩(基性麻粒岩)和大理岩组成.岩相学、矿物化学和相平衡模拟结果表明副片麻岩经历了3个变质演化阶段:(1)进变... 造山带中的高级变质岩是研究造山带形成和演化历史的重要窗口.西秦岭北缘秦岭杂岩主要由正片麻岩、副片麻岩、少量变基性岩(基性麻粒岩)和大理岩组成.岩相学、矿物化学和相平衡模拟结果表明副片麻岩经历了3个变质演化阶段:(1)进变质阶段,以石榴子石核部包裹细粒片状黑云母和大小不等的石英为代表;(2)峰期变质阶段,矿物组合为石榴子石+斜长石+钾长石+夕线石+黑云母+金红石+石英.石榴子石变斑晶幔部成分在视剖面图上确定出峰期温压条件为T=793-803℃,P=8.8-9.5kbar;(3)降温降压的退变质阶段,主要由石榴子石的最边部及后期斜长石记录.结合已有研究资料,表明西秦岭北缘秦岭杂岩可能经历了早古生代晚期与碰撞造山作用有关的变质作用与深熔作用. 展开更多
关键词 西秦岭 秦岭杂岩 副片麻岩 变质作用 相平衡模拟 岩石学
阿拉善地块北大山地区两类辉长岩的锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学特征——对中亚造山带构造演化的启示 预览 被引量:2
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作者 宫江华 张建新 +3 位作者 王宗起 王东升 张晗 《地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1369-1388,共20页
作为中亚造山带的重要组成,阿拉善地块北缘已成为研究古亚洲洋构造演化历史的关键地区。本次工作对阿拉善地块北大山地区两类辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得成岩年龄分别为293±2Ma和267±2Ma,为早、中二叠世。早二叠世... 作为中亚造山带的重要组成,阿拉善地块北缘已成为研究古亚洲洋构造演化历史的关键地区。本次工作对阿拉善地块北大山地区两类辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得成岩年龄分别为293±2Ma和267±2Ma,为早、中二叠世。早二叠世辉长岩为堆晶岩,呈亚碱性,拉斑玄武质,高Mg#值(64)、Eu显著正异常、极低的REE、富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Th、Nb、Ta、Hf、Zr),锆石的εHf(t)平均值为0.91,以上特征显示其岩浆源区为受俯冲板片混染或交代的岩石圈地幔,形成于俯冲相关的挤压环境;中二叠世辉长岩呈碱性、富集大离子亲石元素(Ba、K)和稀土元素,但Nb、Ta等高场强元素亏损不明显,锆石的εHf(t)平均值为3.5,显示其岩浆源区为受陆壳混染的亏损地幔,形成于大陆板内拉张环境。综合本文及前人研究成果,认为阿拉善地块北缘存在一条西起龙首山,东到狼山的晚古生代(328-262 Ma)超基性—基性岩浆带,其形成与古亚洲洋的俯冲—闭合—造山后伸展过程相关。在晚石炭世—早二叠世晚期,阿拉善地块北缘为大洋俯冲环境,到早二叠世晚期—中二叠世进入大陆板内拉张环境,限定了古亚洲洋在阿拉善地块北缘的最终闭合时代为早二叠世晚期—中二叠世。 展开更多
关键词 阿拉善地块 北大山 辉长岩 LA-ICP-MS 锆石U-PB定年 HF同位素 地球化学 中亚造山带
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北阿尔金地区早古生代洋壳俯冲时限:来自斜长花岗岩和花岗闪长岩的证据 预览
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作者 彭银彪 +2 位作者 张建新 李三忠 孙德有 《中国地质》 CSCD 北大核心 2018年第2期334-350,共17页
蛇绿岩在不同演化阶段自身形成的花岗质岩石和侵入到蛇绿岩中的花岗质岩石对于蛇绿岩的精确定年具有重要意义,是揭示洋壳俯冲时限的有力证据。对北阿尔金红柳沟-拉配泉蛇绿岩中斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb及Lu-Hf同位素分析表明... 蛇绿岩在不同演化阶段自身形成的花岗质岩石和侵入到蛇绿岩中的花岗质岩石对于蛇绿岩的精确定年具有重要意义,是揭示洋壳俯冲时限的有力证据。对北阿尔金红柳沟-拉配泉蛇绿岩中斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb及Lu-Hf同位素分析表明,红柳沟斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为(501±3)Ma和(496±2)Ma,表明北阿尔金洋的俯冲时限可能开始于中寒武世或更早。斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石εHf(t)值均为正值,结果分别为1.6~5.6和3.3~6.9,反映其源区均为亏损型地幔。全岩地球化学分析结果表明,斜长花岗岩具有高SiO2、高Sr、低Y和相应的高Sr/Y等类似于埃达克质岩石的特征,可能来自热的洋壳俯冲到石榴角闪岩相条件下变基性岩发生小比例部分熔融形成,且其形成深度应该在40~50 km;花岗闪长岩属于高钾钙碱性系列岩石,可能代表了岛弧环境下下地壳基性岩石部分熔融的产物。年代学分析表明,北阿尔金洋可能存在南北双向俯冲,并且北阿尔金洋向北俯冲可能略早于向南俯冲。北阿尔金和北祁连的俯冲时限对比研究表明,北阿尔金早古生代缝合带是北祁连早古生代缝合带的西延部分。 展开更多
关键词 北阿尔金地区 俯冲时限 斜长花岗岩 花岗闪长岩 早古生代
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塔里木盆地东南缘早古生代弯山构造 预览
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作者 牟墩玲 李三忠 +5 位作者 王倩 李玺瑶 王鹏程 周在征 刘晓光 《岩石学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期3739-3757,共19页
位于塔里木盆地东南缘的阿尔金地区发育南、北两条早古生代缝合带,通过对带内出露的大量早古生代蛇绿岩、高压-超高压变质岩以及不同性质的花岗岩的同位素年代学资料的收集、整理和对比,发现南、北缝合带内岩体在岩石学、地球化学、形... 位于塔里木盆地东南缘的阿尔金地区发育南、北两条早古生代缝合带,通过对带内出露的大量早古生代蛇绿岩、高压-超高压变质岩以及不同性质的花岗岩的同位素年代学资料的收集、整理和对比,发现南、北缝合带内岩体在岩石学、地球化学、形成的时代和构造环境等方面具有可对比性,推测在早古生代两者处于同一个俯冲带体系中,只是演化时限存在沿走向的穿时性。本文提出,阿尔金造山带为一弯山构造,我们称之为塔里木盆地东南缘早古生代弯山构造。通过古地磁资料与板块重建的研究与分析,揭示了塔里木-柴达木陆块在早古生代很可能作为一个整体漂移,发生了以逆时针方向为主的相对旋转,这与弯山构造的形成息息相关。在原特提斯洋向南斜向俯冲闭合过程中,分布在大洋中的塔里木-柴达木陆块、中阿尔金-中祁连微陆块以及其他亲冈瓦纳古陆的微陆块组成的链状陆块群,形成了近直线型的俯冲造山带。在斜向俯冲-碰撞机制下,塔里木-柴达木陆块的逆时针旋转,诱发了大型韧性剪切带和右行走滑断裂带,加之微陆块间的俯冲-碰撞相互作用的影响,最终导致初始造山带发生弯曲。塔里木盆地内发育的早古生代构造不整合以及呈“S”形展布的古构造、油气藏分布形态恰好为其提供了佐证。对塔里木盆地东南缘早古生代弯山构造的研究,不仅有助于增进对原特提斯洋俯冲、闭合的理解和认识,还可以为建立中央造山带的演化模式提供新的思路。 展开更多
关键词 塔里木盆地 阿尔金造山带 弯山构造 原特提斯洋 斜向俯冲 碰撞
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陈蔡早古生代俯冲增生杂岩对华夏与扬子地块拼合过程的指示意义
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作者 赵希林 姜杨 +5 位作者 邢光福 彭银彪 黄文成 王存智 靳国栋 《吉林大学学报:地球科学版》 CSCD 北大核心 2018年第4期1135-1153,共19页
华夏地块与扬子地块的拼合时限与方式长期存在争议。本文对出露于浙江诸暨一带的原"陈蔡岩群"进行了详细的露头尺度解剖。野外地质调查表明,原"陈蔡岩群"主要由不同性质的外来岩块与基质组成。其中:代表外来岩块的大理岩及斜长角... 华夏地块与扬子地块的拼合时限与方式长期存在争议。本文对出露于浙江诸暨一带的原"陈蔡岩群"进行了详细的露头尺度解剖。野外地质调查表明,原"陈蔡岩群"主要由不同性质的外来岩块与基质组成。其中:代表外来岩块的大理岩及斜长角闪岩的变质年龄分别为(424.7±2.9)和(420.6±1.8)Ma,成岩年龄分别为(479.2±9.5)-(424.7±2.9)Ma和(507.7±7.8)-(420.6±1.8)Ma,斜长角闪岩原岩为具OIB(洋岛玄武岩)特征的碱性玄武岩,大理岩的原岩为海相碳酸盐岩,二者共同构成了洋岛海山组合。代表原地岩块的变长石石英砂岩主要物源区为3 620-1 530 Ma形成于活动大陆边缘和大陆岛弧环境下的古老地壳物质;与之构造混杂接触的斜长角闪岩变质年龄为(438.0±2.5)Ma,其原岩分别为形成于消减带岛弧环境的岛弧拉斑玄武岩、形成于俯冲环境下的富Nb玄武岩和洋岛海山环境下的具OIB特征的碱性玄武岩类。代表基质的含榴黑云斜长片麻岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试结果表明,其变质年龄为(441.0±3.0)Ma,碎屑^206Pb/^238U年龄多数为840-780 Ma,反映其物源主要来自于新元古代,且最年轻的沉积年龄限定在598 Ma,说明片麻岩原岩可能为早古生代沉积地层。陈蔡地区该套岩石组合的发现表明,原"陈蔡岩群"的构造属性应为早古生代俯冲增生杂岩。结合测区及龙游地区新发现的加里东期麻粒岩和退变榴闪岩,提出扬子与华夏两大地块碰撞于445-420 Ma。 展开更多
关键词 俯冲增生杂岩 加里东期 华夏地块 扬子地块 洋岛海山 陈蔡岩群 地球化学
西太平洋中生代板块俯冲过程与东亚洋陆过渡带构造-岩浆响应 被引量:3
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作者 李三忠 索艳慧 +11 位作者 李玺瑶 王永明 曹现志 王鹏程 郭玲莉 兰浩圆 李少俊 赵淑娟 周在征 张臻 张国伟 《科学通报》 CSCD 北大核心 2018年第16期1550-1593,共44页
中生代期间,华北与华南地块受西太平洋的板块俯冲过程、东亚大陆边缘深浅部过程的影响,其构造、岩浆、成矿、地貌演化趋势表现出一些共性,但也存在显著差异,其动力机制一般认为由古太平洋板块俯冲所致,但是它们是如何关联的,长期未得到... 中生代期间,华北与华南地块受西太平洋的板块俯冲过程、东亚大陆边缘深浅部过程的影响,其构造、岩浆、成矿、地貌演化趋势表现出一些共性,但也存在显著差异,其动力机制一般认为由古太平洋板块俯冲所致,但是它们是如何关联的,长期未得到解决,是地质研究的难点和热点,存在巨大争论.本文系统评述了近十年来已有东亚大陆边缘的构造变形分析、岩浆岩年代学、层析成像等多学科成就,简要探讨了前燕山期的中国陆块的最终聚合、统一陆缘的形成,随后主要侧重综述侏罗纪、白垩纪东亚洋陆过渡带燕山期地质过程的新认识.本文将浅部构造变形规律、岩浆岩年龄分带和迁移、地形巨大反转,与深部过程紧密结合,提出:华北克拉通破坏过程总体受深部岩石圈早幕向西的分层回卷拆沉、减薄制约,导致早期构造、岩浆作用伴随西迁,中幕多向拆沉,晚幕拆沉向东回撤;同时,北部鄂霍茨克洋闭合与南部班公湖-怒江俯冲系统的同期联合作用使得东亚洋陆过渡带总体处于挤压背景下,且深部上涌的软流圈不断向东跃迁,带动岩石圈不断向东、幕式、交替性伸展和挤压.华南深部早期则经历了向西平板俯冲,导致变形和岩浆作用西迁;后期发生两幕拆沉,导致构造-岩浆作用向东跃迁.总之,华北与华南构造-岩浆差异的内因是深部过程,外因是东亚大汇聚的差异所致. 展开更多
关键词 洋陆过渡带 古太平洋板块 东亚 燕山期 大陆边缘 俯冲后撤
柴北缘HP—UHP变质带多期构造热事件的再厘定:鱼卡地区高压变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年 预览 被引量:3
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作者 周桂生 张建新 +4 位作者 李云帅 喻星星 毛小红 路增龙 《岩石学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期3801-3814,共14页
柴北缘高压-超高压变质带西段鱼卡地区变泥质岩中夹有榴辉岩透镜体,已有的研究显示变泥质岩的变质程度也达到了榴辉岩相,并与榴辉岩一起经历了高压-超高压变质作用,是柴北缘曾经历早古生代大陆深俯冲作用的直接证据,也是研究柴北缘大陆... 柴北缘高压-超高压变质带西段鱼卡地区变泥质岩中夹有榴辉岩透镜体,已有的研究显示变泥质岩的变质程度也达到了榴辉岩相,并与榴辉岩一起经历了高压-超高压变质作用,是柴北缘曾经历早古生代大陆深俯冲作用的直接证据,也是研究柴北缘大陆深俯冲过程重要的岩石“探针”.本文选择柴北缘西段鱼卡超高压变质单元中的3件蓝晶石榴白云母石英片岩HP变泥质岩样品分别进行了SHRIMP、LA-ICP-MS锆石和原位独居石U-Pb定年.样品Q06-1-2的锆石给出了920±18Ma(MSWD=1.3)的加权平均年龄,其CL图像特征和极低的Th/U比显示其为变质年龄,代表了与罗迪尼亚超大陆碰撞拼合相关的变质事件.样品A03-11-2.2的锆石给出了450±7Ma(MSWD =0.2)的年龄,认为其代表变泥质岩的榴辉岩相变质年龄.样品A03-14-11的薄片原位独居石定年给出了439±8Ma(MSWD=0.072)的加权平均年龄,结合岩相学观察,认为其可能为榴辉岩相峰期之后的早期退变质年龄.这些资料显示柴北缘鱼卡地区早古生代大陆深俯冲的时限为440~450Ma.结合已有研究资料,鱼卡高压变泥质岩记录了新元古代早期和早古生代两期变质事件,进一步证明了柴北缘地区经历了格林威尔期和早古生代两期造山事件. 展开更多
关键词 多期构造热事件 变泥质岩 独居石 U—Pb定年 格林威尔期 早古生代 柴北缘鱼卡
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马里亚纳俯冲系统的构造特征 被引量:3
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作者 刘鑫 李三忠 +13 位作者 赵淑娟 郭玲莉 王永明 李玺瑶 王鹏程 孙文军 曹现志 戴黎明 张臻 臧艺博 孔祥超 张勇 郑祺亮 《地学前缘》 CSCD 北大核心 2017年第4期329-340,共12页
西太平洋马里亚纳俯冲带具有典型的“沟-弧-盆”体系,是由太平洋板块向西俯冲到菲律宾海板块之下形成的洋-洋俯冲带。前人研究成果为理解该区上覆板块地壳结构、弧前蛇纹岩化过程、岛弧及弧后岩浆作用、俯冲板块形态及其相关俯冲动力学... 西太平洋马里亚纳俯冲带具有典型的“沟-弧-盆”体系,是由太平洋板块向西俯冲到菲律宾海板块之下形成的洋-洋俯冲带。前人研究成果为理解该区上覆板块地壳结构、弧前蛇纹岩化过程、岛弧及弧后岩浆作用、俯冲板块形态及其相关俯冲动力学过程提供了良好的约束。本文对马里亚纳地区现有研究成果,特别是构造研究内容,进行了总结,发现马里亚纳俯冲带的三维精细构造特征并没有得到很好的厘定,导致马里亚纳弧后扩张的动力学机制存在较大争议。这主要是因为缺乏观测数据以及反演方法的局限性。为此,未来围绕马里亚纳俯冲带的构造特征研究,应首先开展长期系统的海底观测。 展开更多
关键词 马里亚纳 俯冲带 构造特征 弧后扩张 地幔对流
西秦岭造山带北部早古生代麻粒岩相变质作用及深熔作用:锆石和独居石U-Pb年代学的制约 被引量:5
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作者 毛小红 张建新 +3 位作者 李云帅 喻星星 路增龙 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2017年第5期601-616,共16页
西秦岭造山带北部的秦岭杂岩中新识别出麻粒岩相岩石,它们由角闪二辉麻粒岩和石榴夕线黑云片麻岩组成,并具有强烈的混合岩化特征.本文选择3个麻粒岩相岩石和1个深熔浅色体样品进行SHRIMP、LA-ICPMS锆石和独居石的U-Pb年代学分析,一个麻... 西秦岭造山带北部的秦岭杂岩中新识别出麻粒岩相岩石,它们由角闪二辉麻粒岩和石榴夕线黑云片麻岩组成,并具有强烈的混合岩化特征.本文选择3个麻粒岩相岩石和1个深熔浅色体样品进行SHRIMP、LA-ICPMS锆石和独居石的U-Pb年代学分析,一个麻粒岩相变泥质岩样品中的锆石给出了加权平均年龄为(430±4)Ma(MSWD=0.88),另一个麻粒岩相变泥质岩的独居石给出了(433±4)Ma(MSWD=0.27)的加权平均年龄,两者在误差范围内一致,结合岩相学观察及锆石特征,认为其代表了变泥质岩麻粒岩相变质时代;角闪二辉麻粒岩中的变质锆石分别给出了(424±3)Ma(MSWD=0.45)和(402±3)Ma(MSWD=1.4)的2个加权平均年龄值,结合岩相学特征,认为前者代表麻粒岩相的变质年龄,而后者可能为麻粒岩相变质作用之后的退变质作用改造的时代;混合岩中浅色体中的锆石给出了(426±2)Ma(MSWD=0.3)加权平均年龄,代表了深熔脉体的结晶年龄.因此,与东秦岭造山带相似,西秦岭造山带北部同样记录了早古生代晚期麻粒岩相变质作用及深熔作用,其形成于商丹洋向北俯冲的岩浆弧背景还是与早古生代的碰撞造山有关仍需进一步确定. 展开更多
关键词 西秦岭 麻粒岩 混合岩 U-Pb定年 变质作用 早古生代
东亚原特提斯洋(Ⅳ):北界西段早古生代构造变形 预览 被引量:3
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作者 李三忠 李涛 +5 位作者 赵淑娟 李玺瑶 刘鑫 郭玲莉 李少俊 《岩石学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1615-1632,共18页
北祁连造山带是原特提斯洋北支西段-古祁连洋闭合的地质记录,其经历了早古生代复杂的造山过程,但其俯冲极性、闭合时间、拼合方式还存在争议。通过详细的野外构造解析,并对变质年代学资料进行统计,在研究区识别出三幕早古生代褶皱... 北祁连造山带是原特提斯洋北支西段-古祁连洋闭合的地质记录,其经历了早古生代复杂的造山过程,但其俯冲极性、闭合时间、拼合方式还存在争议。通过详细的野外构造解析,并对变质年代学资料进行统计,在研究区识别出三幕早古生代褶皱变形。其中,第一幕变形发生在489-442Ma,形成于古祁连洋壳俯冲一碰撞阶段,主要表现为区域性的片理、片麻理或糜棱叶理;第二幕变形发生在422~406Ma,形成于俯冲板片的折返阶段,主要表现为轴面南倾的紧闭褶皱;第三幕变形则主要为轴面近于直立的宽缓褶皱。前两幕变形被第三幕变形叠加改造。祁连地区广泛分布着奥陶系一志留系与上覆泥盆系的角度不整合,不整合面上、下的地层对比指示西段不整合时间早于东段不整合时间,可能代表了古祁连洋西段拼合较早、东段拼合较晚的斜向“剪刀式”拼合。此外,多条穿过整个研究区的1:20万地质剖面上的运动学解析,揭示了古祁连洋壳自北向南的俯冲极性。综合以上研究结果,认为古祁连洋壳最早的俯冲时间为544Ma,中祁连和阿拉善微陆块自462Ma开始碰撞拼合,古祁连洋于442Ma最终闭合.早古生代原特提斯洋北界西段俯冲方式为自南向北“后退式”俯冲,可能发生过俯冲带跃迁事件。 展开更多
关键词 原特提斯 早古生代 构造变形 微陆块 构造演化
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东亚原特提斯洋(Ⅴ):北界西段陆缘属性及微陆块拼合 预览 被引量:1
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作者 李三忠 李涛 +5 位作者 赵淑娟 李玺瑶 刘鑫 郭玲莉 李少俊 《岩石学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1633-1652,共20页
早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程... 早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带的几个构造单元构造属性,认为早古生代阿拉善微陆块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部与之平行的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩,包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。495Ma左右南祁连南部柴达木微陆块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋一洋俯冲事件,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型北祁连蛇绿岩北带,并伴随第二期清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善微陆块和中祁连微陆块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向“剪刀式”的拼合方式,产生了由西向东年代变新的“s”型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422~406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同,而可能与扬子有关。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连微陆块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0~0.8Ga Rodinia超大陆 展开更多
关键词 原特提斯 早古生代 构造变形 微陆块 构造演化
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北祁连地区早古生代弧岩浆作用及变质作用事件:以门源-柯柯里地区为例 预览 被引量:1
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作者 彭银彪 +3 位作者 张建新 李三忠 孙德有 仝来喜 《岩石学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期3925-3941,共17页
位于祁连地块北缘的门源-柯柯里杂岩体出露一套早古生代高级变质岩,其中长英质片麻岩的矿物组合以石榴子石+夕线石+黑云母+长石+石英为特征,变基性岩以石榴子石+单斜辉石+角闪石+斜长石+石英为特征,具有典型的高角闪岩相-麻粒... 位于祁连地块北缘的门源-柯柯里杂岩体出露一套早古生代高级变质岩,其中长英质片麻岩的矿物组合以石榴子石+夕线石+黑云母+长石+石英为特征,变基性岩以石榴子石+单斜辉石+角闪石+斜长石+石英为特征,具有典型的高角闪岩相-麻粒岩相组合特征.岩相学观察、相平衡模拟和地质温压计估算结果显示门源地区石榴黑云斜长片麻岩和石榴角闪岩的峰期变质作用的温压条件分别为780℃、9.0kbar和790℃、8.4kbar.相平衡模拟揭示石榴黑云斜长片麻岩经历了近等压降温的逆时针P-T轨迹,可能反映了处于中地壳的岩石经历了与洋壳俯冲相关的弧岩浆岩和弧火山岩所带来大量的热所导致的高温变质及随后的等压冷却过程.锆石U-Pb定年显示门源-柯柯里地区2个高级变质岩的变质年龄和1个闪长岩的弧岩浆作用年龄分别为495±2Ma、493±3Ma和495±3Ma,表明门源-柯柯里一带共同经历了北祁连洋壳俯冲导致的500Ma左右的弧岩浆作用和变质作用.门源-柯柯里高温低压变质带和其北侧百经寺-清水沟一带出露的HP/LT变质岩组成了双变质带,并指示了北祁连洋早古生代时期的向南俯冲. 展开更多
关键词 北祁连 弧岩浆作用和变质作用 P-T 轨迹 双变质带
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华北东部印支期变形特征:对大陆深俯冲极性的启示 被引量:2
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作者 兰浩圆 李三忠 +8 位作者 李玺瑶 郭玲莉 索艳慧 李瑾 王鹏程 赵淑娟 刘博 郭润华 《地学前缘》 CSCD 北大核心 2017年第4期185-199,共15页
华北东部印支期沿苏鲁造山带的俯冲极性长期没有得到解决,为了解决印支期在华北地块东部的大陆俯冲极性问题,本文通过收集前人岩石学、年代学、地球物理等资料,同时结合野外调查工作,分析了印支期徐-淮弧形构造区,渤海湾盆地的黄骅、济... 华北东部印支期沿苏鲁造山带的俯冲极性长期没有得到解决,为了解决印支期在华北地块东部的大陆俯冲极性问题,本文通过收集前人岩石学、年代学、地球物理等资料,同时结合野外调查工作,分析了印支期徐-淮弧形构造区,渤海湾盆地的黄骅、济阳坳陷,辽东半岛南部以及鲁西地区的构造变形特征。研究揭示:(1)印支期华北东部及其东北地区整体变形轨迹呈波浪状,在大别和渤海湾地区为近E-W向,徐-淮地区和长海地区则为NE向,辽东半岛南部及兴凯—佳木斯—布列亚呈近S-N向;(2)印支期华北地块东缘沿五莲—青岛—烟台断裂带向南东俯冲到华南地块之下;(3)华北板块向SE或向东俯冲过程中,在苏鲁造山带形成一系列向NW逆冲的推覆构造,而在靠近扬子地块一侧形成向SE逆冲的反冲断层;华北地块东南缘与俯冲带的距离不同,构造变形强度也略有不同,较近处(如徐-淮构造带)发育较强烈的逆冲推覆构造,较远处(如济阳、黄骅坳陷)则发育较宽缓的褶皱。 展开更多
关键词 印支期 华北东部 构造变形 俯冲极性
东亚大汇聚与中—新生代地球表层系统演变 预览 被引量:1
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作者 Dmitrienko Liudmila Valer′evna 王鹏程 +9 位作者 李三忠 曹现志 周在征 胡梦颖 索艳慧 郭玲莉 王永明 李玺瑶 刘鑫 《海洋地质与第四纪地质》 CSCD 北大核心 2017年第4期33-64,共32页
东亚长期处于古亚洲洋、特提斯洋和古太平洋三大构造域的大汇聚构造背景之下。印支运动后,东亚东缘形成了统一的被动大陆边缘,随着晚三叠世古太平洋板块俯冲的启动,东亚东缘的被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,发育了与俯冲相关的蛇绿岩... 东亚长期处于古亚洲洋、特提斯洋和古太平洋三大构造域的大汇聚构造背景之下。印支运动后,东亚东缘形成了统一的被动大陆边缘,随着晚三叠世古太平洋板块俯冲的启动,东亚东缘的被动大陆边缘转化为主动大陆边缘,发育了与俯冲相关的蛇绿岩、I型花岗岩。晚三叠世—中侏罗世,古太平洋俯冲带持续向西迁移,板块俯冲产生的挤压应力影响到了东亚内部,发生广泛构造变形,构造体制从受E—W向特提斯构造域和古亚洲洋构造域控制逐渐向受NE向的古太平洋构造域控制转变。晚侏罗世—早白垩世早期(160~135 Ma),古太平洋板块继续西进,东亚被挤压-走滑的应力场控制,安第斯型主动大陆边缘和华北东部高原最终形成,发育少量的埃达克岩。早白垩世晚期(135~90 Ma),古太平洋俯冲带向东后撤,东亚陆缘由挤压-走滑应力场转变为拉张-走滑应力场,安第斯型大陆边缘被破坏,华北东部高原开始垮塌,伴随大量的埃达克岩、变质核杂岩的出现。在晚白垩世,随着俯冲带的后撤,东亚内部伸展作用减弱。新生代东亚发生了巨型的地形倒转,印度板块与欧亚板块碰撞最终导致中国西部的青藏高原隆升,相反,中国东部渤海湾盆地和海区的盆地群形成;构造-盆地-岩浆带体现出自西向东迁移的特征,盆地群起始时代主要在古近纪,形成了新生代西高东低的台阶式地貌格局。在新近纪盆地群由断陷转为快速拗陷,同时东亚内部的伸展构造主要受青藏高原隆起制约。 展开更多
关键词 大汇聚 地形倒转 东亚 中—新生代
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