岩石圈内能变化导致岩石的形成和消亡。组成岩石圈的三种不同类型岩石的形成和消亡过程在岩石圈表面引起不同的大地构造效应。大洋岩石圈和大陆岩石圈的演化效应存在互补关系:前者内能升高导致岩石形成,反之岩石消亡;后者内能升高导致岩石消亡,反之岩石形成;前者造成平、剖面上均自洋中脊向外变老的岩石序列,后者造成平面上自陆核向外变新,剖面上自重熔界面向上和向下变新的岩石序列。

花岗岩原地重熔学说为解释华南晚中生代(晚侏罗世—早白垩世)花岗岩时空分布的大地构造成因提供了一种新的视角。而通过对比可以发现,大别—苏鲁造山带及其以北附近区域(尤其是苏鲁造山带及其以北附近区域)与华南晚中生代花岗岩时空分布规律及应力场具有高度的相似性和一致性,即花岗岩展布方向以北东向为主,从北西到南东方向由老变新;而且同时受古太平洋板块向欧亚大陆高速俯冲的应力场控制。因此基于该学说可以推出两者极有可能由同种原因形成,即由古太平洋板块对欧亚板块俯冲作用造成。由古太平洋板块俯冲所引发的板块联动效应导致华南板块与华北板块之间产生摩擦,进而使地壳温度升高,形成花岗岩浆层。随着板块俯冲速率的变化,花岗岩重熔界面位置也发生迁移,致使晚中生代花岗岩呈现自北西向南东变新的趋势(至少苏鲁造山带应该如此)。

中国东南部发育的基性岩脉见于中生代各个时期,其年龄从内陆至沿海逐渐变新,与区内花岗岩年龄有相同的变化趋势,但两者活动高峰期不重合。基性岩脉主要发育于花岗岩体内部的拉裂带,鲜见穿过花岗岩上方或周围的沉积变质盖层。中生代各时期的基性岩脉与相应时期的中酸性和基性火山岩浆活动具有清晰的分带现象。进一步研究表明,基性岩脉与同期基性火山岩应是同源不同相的产物,而中酸性喷发的岩浆与基性喷发(侵入)的岩浆,则可能分别来自壳内熔融层和壳下(地幔)熔融层或壳内岩浆层的上部和下部。中酸性与基性岩浆活动的“错峰”现象和基性岩脉带的“迁移”现象,均与本区中生代陆壳系统的内能变化有关。

中国东南部中生代发育有拗陷型、断裂型、断陷型3种不同类型的盆地,其中前者发育于晚三叠世—早侏罗世,其内多为含煤建造;次者发育于中侏罗世—早白垩世,主要为火山岩建造;后者发育于白垩纪—古近纪,主要为陆相红岩建造。研究结果表明,盆地构造类型的演化与该区中生代壳内岩浆层的演化密切相关。与联合古陆解体相伴随的古太平洋板块俯冲使得东亚陆缘岩石圈的内能逐渐升高,其结果是壳内岩浆层的形成和增厚以及其上盖层岩石的弯曲变形,导致中生代早期众多拗陷盆地的形成;燕山早期的构造运动使印支期已强烈变形的地壳进一步破裂,为壳内岩浆层的物质溢出或喷发提供了通道条件,从而在重熔界面(岩浆层上界面)埋深较浅的本区东部形成众多火山岩盆地;系统内能在晚侏罗世后逐渐下降,地壳冷却收缩使得断块的重力调整逐渐占主导位置,形成众多由正断层控制的断陷盆地。

研究表明,从中生代安第斯型大陆边缘发展到现代弧盆体系,华南大陆边缘的地貌演化经历了中生代末期的古华夏山脉、新生代早期的准平原和中新世以来的海盆三个阶段。古华夏山脉的夷平导致本区陆壳减薄、莫霍面埋深变浅和区域性的重力升高;而地壳温度的整体下降则导致中生代壳内岩浆层自上而下的固结和盖层断裂的向下延伸。两者的耦合最终导致陆缘地区从中新世起发生大规模的断块沉陷,其结果是古准平原面下降到海面之下、海区正断层体系形成、地幔岩浆大量溢出、莫霍面位置被压低、沉降区两侧地块被顶托隆起并形成岛弧和断块山。

根据花岗岩的“原地重熔壳内对流”理论,对粤北贵东复式岩体的各种地质地球化学资料进行重新编码,证实该复式岩体的形成是该区陆壳中生代多次熔融(重熔)的结果,并在此基础上重建该区不同期次重熔界面形态。研究表明,早侏罗世重熔界面总体自南向北倾斜,因而在同一剥蚀面下,岩体自南向北依次出露中心相、过渡相、边缘相的岩性;晚侏罗世的熔融(重熔)事件基本局限于早期岩体内部,故该期岩体普遍比早期岩体偏酸性,本期岩浆界面自北向南倾斜。早白垩世的熔融(重熔)事件形成了石英正长岩和次英安斑岩两类不同的岩石,两者岩性的较大差异与卷入的源岩有关,本期的重熔界面同样自北向南倾斜,据此进行的隐伏矿床预测已经获得验证。

广东西淋岗岩体出露的地质剖面为研究花岗岩成因提供了大量信息。对该岩体的野外地质调查发现:下白垩统白鹤洞组红层(K1bh)与下伏花岗岩体呈突变接触关系,接触界面之下的花岗岩中含大量红岩碎屑,且红岩碎屑往下逐渐减少。岩石地球化学及矿物学测试结果表明:西淋岗花岗岩的成岩物质,应来自盖层之下包括下白垩统白鹤洞组下部红层在内的岩石地层。岩石熔融和岩浆结晶过程中,分异作用导致元素分布具有明显分带性;花岗岩中的石英是在比较稳定的条件下结晶而成,且在石英结晶过程中,SiO2过饱和度逐渐降低。上述研究结果表明,西淋岗花岗岩应是上地壳岩石原地熔融固结形成,而不是远道而来的“侵入体”。

 深入分析了元素相容性、元素两相间的分配系数与壳幔元素地球化学分异间的关系,建立壳幔元素地球化学分异模型,提出不相容元素在地壳富集与壳幔岩石部分熔融过程相关的观点。收集并整理了原始地幔、地壳各层圈60余种元素的平均化学成分。以壳幔元素的地球化学分异理论模型为依据,计算得到壳幔元素地球化学分异强度指数,并分析了元素分异指数与元素相容性的关系。根据分异指数数值大小由高到低排序得到大陆地壳元素地球化学分异强度的序列。最左边元素为正强分异元素,即强不相容元素,富集于大陆上地壳;最右边为负强分异元素,即强相容元素,在大陆上地壳相对贫化。分异指数值靠近1的元素在地壳的富集和贫化不明显,属于过渡型。根据该序列提出元素地球化学一种新的分类法,分布于序列左边的正强分异元素为亲地壳元素类,分布于序列右边的负强分异元素为亲地幔元素,处于两者之间的元素成为亲地壳亲地幔的过渡元素,并在周期表中列出了各类元素的位置。新划分的三大类元素在周期表中呈现有规律的分布。

对来自华南多个花岗岩体的暗色微粒包体样品进行了系统的矿物组成和微结构研究,发现包体中不管是造岩矿物还是副矿物,均存在新、老两个不同世代;包体的微结构大部分情况下也不是“火成结构”,而是以熔融结构为主,并且常多种结构共存,揭示包体是岩石部分熔融的残余物而并非来自岩浆的结晶。不同包体或同一包体从中心到边缘的矿物组成与微结构的差异,反映原岩部分熔融程度的不同,揭示其处于不同的演化阶段。

通过对暗色微粒包体的空间分布和形态特征以及包体矿物学、显微结构和岩石化学组成等方面的研究成果,在花岗岩“原地重熔”成因模型的基础上,建立了包体演化与熔渣演化的关系模型,证实包体的前身是捕虏体,后者代表从盖层落入岩浆中的岩块,包体则是岩块部分熔融后的残余物。不同类型、不同形态、不同基性度的包体,代表了岩石原地熔融过程中不同阶段的产物,富云包体反映了熔渣演化的最后阶段,在此基础上的进一步熔融即与寄主岩浆混成一体,完成了从岩石到岩浆的整个演化过程。

通过对暗色微粒包体的空间分布和形态特征以及包体矿物学、显微结构和岩石化学组成等方面的研究成果,在花岗岩“原地重熔”成因模型的基础上,建立了包体演化与熔渣演化的关系模型,证实包体的前身是捕虏体,后者代表从盖层落入岩浆中的岩块,包体则是岩块部分熔融后的残余物。不同类型、不同形态、不同基性度的包体,代表了岩石原地熔融过程中不同阶段的产物,富云包体反映了熔渣演化的最后阶段,在此基础上的进一步熔融即与寄主岩浆混成一体,完成了从岩石到岩浆的整个演化过程。

研究表明,不同类型岩石的形成导致不同类型元素的富集成矿,而后者与元素的自身结构密切相关:具惰性气体型离子结构的元素亲沉积岩,具过渡型或铜型离子结构的元素亲岩浆岩。进一步研究发现,陆壳大规模熔融固结,亦即花岗岩的形成过程,不但导致不同类型元素在上陆壳及其上层圈重新分配:亲氧(造岩)元素占据壳内熔融(岩浆)层的位置,亲硫(成矿)元素迁移到岩浆层上覆盖层且其中副族成矿元素按离子半径增大的顺序沉淀析出,亲水元素迁移到水圈而亲气元素则回归大气圈;同时揭示了与陆壳地质结构相适应的陆壳元素地球化学结构,体现了自然界微观和宏观的协调与和谐。

岩石熔融岩浆固结过程不仅导致花岗岩的形成,同时造成了副族微量元素的富集,形成不同类型的矿床和矿田。根据成矿元素与氧、硫元素的关系,文中将上述元素形成的矿田分为亲氧元素型、亲硫元素型和氧硫复合型。前者产于花岗岩体内部,成矿与成岩基本同时,矿田的形成主要受控于岩浆分异作用和岩体剥蚀深度;次者产于岩体外部,成岩与成矿具有一定的年龄差,矿田控制因素主要为深部重熔界面隆起区的埋深和相应控矿构造的产状;最后一类矿田的特征是花岗岩体内部产亲氧元素矿床(主要为铀钍),矿床与容矿岩体通常有巨大年龄差,在岩体外围则分布亲硫元素矿床,本类矿田的控制因素主要为区域地壳熔融(重熔)次数及晚期重熔界面隆起区的埋深。

粤中长坑—茶山矿田共有17个内生金属矿床(点),选择了位处矿田北部的长坑金银矿床、矿田中部和南部的横江和茶山多金属矿床进行重点研究。结果发现,位于矿田不同地区、不同规模、不同成矿元素的上述三个矿床,自下而上均呈现Cu→Zn→Pb→Ag→Au的分带规律。进一步的研究尚发现,围绕已出露和未出露的两个花岗岩体,矿田的区域成矿作用也呈现出与单个矿床成矿作用相同的规律性分带。上述规律的发现,为该区深部的找矿勘探提供了重要的理论指导。

对粤北贵东岩体铀钍丰度变化特征的研究表明,原地重熔过程导致铀钍元素向花岗岩体的上方汇聚富集,并造成铀、钍元素在空间上的分离,即在花岗岩体中,铀的丰度带位处钍丰度带之上。陆壳多次原地熔融(重熔)不但导致复式花岗岩体形成,同时造成铀元素在晚期岩体中的富集。贵东岩体内燕山早期岩体铀钍含量的东西差异被认为与卷入熔融的铀源层(寒武—震旦系)的初始埋深有关,而复式岩体铀含量的南北差异,则被解释为与晚期重熔界面倾斜方向所导致的晚期岩体的剥蚀深度有关。高铀含量和高铀钍比值并存往往是晚期岩体埋深较浅的表现,对于深部隐伏矿床的寻找有重要指示作用。

下庄热液铀矿田位于贵东印支—燕山复式花岗岩体的东部,主要有北西西、北北东和北东—北东东向3组断裂。在前人工作的基础上,论文着重对断裂构造进行了野外考察和显微构造分析,初步查明了不同方向断裂自印支期以来的活动历史、性质以及所反映的区域应力场。运用花岗岩的原地重熔原理,提出了下庄铀矿田构造控矿规律。北西西向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世追踪张性活动,主要控制辉绿岩浆侵入,晚白垩世时转化为压性,形成北西西向挤压破碎带。北北东向断裂由晚侏罗世剪切发展成早白垩世张剪性活动,控制了粗、细晶石英脉及多种蚀变分布,早白垩世晚期发生了韧性剪切变形,晚白垩世时部分北北东向断裂控制了辉绿岩浆侵入。北东—北东东向构造侏罗纪主要发生褶皱、逆冲,早白垩世主要为左旋压剪活动,晚白垩世转化为拉张,控制了晚白垩世红盆发育。早、晚白垩世之交,主压应力方向由北西南东转化为北东南西。贵东岩体经印支、燕山早、中期的多次重熔,为铀的活化迁移及富集成矿准备了良好的前提条件。早、晚白垩世两次铀矿化,与花岗岩层的两次重熔相关。重熔界面上升时,花岗岩层熔化,断裂切割深度小,构成了岩浆热液的通道;重熔界面下降时,花岗岩层固结,断裂深切至重熔层下方,成为基性岩浆上侵的通道。北西西向断裂拉张强度大,是基性岩浆的主要通道,北东—北东东向断裂规模较小,构成容矿构造,而北北东向断裂规模较大,在早、晚白垩世主要作张剪性活动,构成含矿热液主要运移通道,是下庄矿田重要的导矿构造。沿北北东向断裂向上运移的含矿热液遇到北西西向基性岩脉时,铀被还原而富集,含矿热液进入北东—北东东向断裂时,铀被“拥堵”而滞留,两者均是成矿的有利部位。层状花岗岩+“成矿壳层”+断裂构造,是下庄铀矿田下一步“攻深找盲”的思路。

在花岗岩原地重熔成因理论的基础上,对甘肃中川岩体的地质、地球化学和成矿学资料进行重新“编码”,证实中川花岗岩体的形成是该区地壳于早中生代两次原地熔融或重熔的结果。陆壳的多次熔融(重熔)不但造成复式岩体的同心圆状构造和岩体化学成分的规律性变化,同时造成不同元素的成矿作用。富金地层被卷入的中生代早期的地壳熔融事件,使印支—燕山早期的成矿作用主要形成金或金多金属硫化物矿床。根据岩体内部发育的NNE向破裂体系特征及沿断裂发生的热液活动,推断该区深部在晚白垩世—古近纪尚发生过一次重熔事件或尚存在重熔岩浆。晚期的重熔岩浆具有较高的氧逸度f(O2),此为铀元素在热液中大量存在的必要条件,因而本阶段的成矿作用主要导致铀的富集,在岩体内部的断裂中形成脉状的“花岗岩型”铀矿床。

沽源火山盆地是中国华北地块北缘一条重要的铀钼多金属成矿带——燕辽成矿带的重要组成部分,长期以来受到地学界的广泛关注。由于该带矿床多数产于火山岩中,其成因一直被认为是与火山岩有关的矿床。文中根据花岗岩原地重熔理论及大官厂矿区地质、地球物理资料特征,提出大官厂矿区其下隐伏有花岗岩体,成矿作用主要与隐伏的花岗岩有关;同时分析出本区隐伏花岗岩体的重熔界面隆起部位,指出该位置(背斜核部)是成矿最有利部位,推测可能隐伏有斑岩型钼矿床,为本矿区的找矿指明了新的方向。

珠江口盆地燕山期花岗岩地球化学、地球物理等特征分析表明,其形成缘于中生代太平洋板块向华南大陆的俯冲,并引起华南大陆边缘岩石圈等温面上隆及上地壳硅铝质岩石的多次重熔。花岗岩层形成后的区域性剥蚀作用导致盆地隆起部位花岗岩穹窿和背斜的形成;此后,新生代沉积物覆盖在花岗岩背斜和穹窿之上并形成披覆背斜,该类构造为珠江口盆地重要的含油气构造类型。在中生代时,东沙隆起及其以北具有高地温场,花岗岩发育的特点;南部坳陷带则表现低地温场和中生代沉积等特点。中生代烃源岩演化程度相对较低,它在新生代时期具备二次生烃的可能性。

新疆西天山斑岩型矿床面临找矿攻坚,重要铜钼矿化研究十分必要。近年在毗邻莱历斯高尔钼矿新发现3571铜矿,构成重要铜钼矿田。研究认为,莱历斯高尔3571铜钼矿田形成于准噶尔洋壳向南俯冲在哈萨克斯坦—伊犁板块东北缘形成的早石炭世陆缘弧环境中。矿田内强烈角岩化的志留系粉砂泥岩中侵入了花岗闪长斑岩小岩体群,伴随陆缘弧构造岩浆热液过程发生了铜钼矿化。铜钼硫化物矿体呈脉状、板状和透镜状产在花岗闪长斑岩体顶部或边部、接触带和附近围岩中。从岩体到围岩,热液蚀变具有从钾硅酸盐化到绢云母化、再到青磐岩化的分带性,铜钼硫化物矿化显示从浸染状、细脉浸染状、细脉网脉状等矿石构造变化。矿石中金属矿物主要为辉钼矿、黄铜矿、磁黄铁矿、斑铜矿、黄铁矿等,斑岩型铜钼矿化特征明显。花岗闪长斑岩高硅、低镁、富铝、富碱、高钾,Rb、Ba、Th等大离子元素富集和Ta、Hf、Zr、Sm、Sr、Y、Yb等高场强元素亏损,微量元素洋中脊花岗岩标准化分布曲线与陆缘弧花岗岩分布型式相似;岩体的平均∑REE为13384×10-6, ISr为0707 9～0710 3,εNd(t)为-061～-371,明显低于地壳重熔S型花岗岩,初始岩浆属壳幔混源或下地壳源。铜钼硫化物矿石δ34SVCDT＝27‰～43‰,206Pb/204Pb＝18099 7～18258 8,207Pb/204Pb＝15605 2～15624 2,208Pb/204Pb＝38124 5～38307 8,成矿金属元素来自上地幔和下地壳,与陆缘弧岩浆直接有关;成矿晚阶段流体δ18OH2O VSMOW＝-133‰～546‰,δDH2O VSMOW＝-81‰～-101‰,属岩浆水混合了大气降水。LAICPMS UPb法测得莱历斯高尔钼矿化花岗闪长斑岩形成于(346±12) Ma,3571铜矿化花岗闪长斑岩形成于(350±065) Ma,成岩成矿时代为早石炭世。新疆西天山莱历斯高尔3571斑岩型铜钼矿与阿希浅成低温热液型金矿同属西天山海西期陆缘弧构造岩浆热液铜钼金成矿系列,具有实际找矿指导意义。

根据透岩浆流体成矿理论,岩浆体是含矿流体的通道而不是来源,因而估算含矿流体注入岩浆体的能力是评价高位侵入体成矿潜力的有效方法。文中利用一维传热模型计算了石湖金矿区三类代表性岩墙(花岗斑岩、石英闪长玢岩和辉绿岩)不同厚度条件下的冷却时间尺度,同时估算了岩浆冷却过程中的粘度变化速率。假定岩浆侵位于约6 km,且完全固结时含矿流体才不能有效注入,石湖金矿区三类代表性岩墙的最小临界成矿厚度分别为3345 m(花岗斑岩)、822 m(石英闪长玢岩)和102 m(辉绿岩)。模拟结果与石湖金矿区矿体的产状一致,暗示模拟结果具有较强的实用价值。结合岩墙长度/宽度比值,进一步估算致矿侵入体的最小临界出露面积分别约为312～1 561 m2(玄武质岩体)、0014～0068 km2(石英闪长玢岩)和0011～0034 km2(花岗斑岩)。估算结果为野外地质找矿提供了一个定性的标准,对快速资源勘查具有参考价值。

江西冷水坑矿田是武夷山地区重要的银铅锌集中区之一。无论是世界上少有的斑岩型银铅锌矿床还是火山沉积热液改造矿床都独具特色，具有很高的研究意义。该矿田的黄铁矿、闪锌矿和方铅矿等硫化物的δ34S值变化为-380‰~694‰，平均为187‰。大约为-411‰的δ13C值与峰值约为2‰的δ34S值的很窄分布表明成矿流体中的碳和硫来源于深部岩浆，并不排除地层提供一部分硫和碳的可能性。硫化物矿石的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为17771~17867、15564~15685和38235~38652。地层中火山岩、火山岩沉积岩以及变质岩石的 206Pb/204Pb比值为17899~18220，与矿石铅既有联系又有分离。然而，矿石和花岗斑岩的长石铅中206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值是相近的，它们在208Pb/204Pb206Pb/204Pb和207Pb/204Pb206Pb/204Pb图上落在同一条直线上。这条铅同位素混合线两个端员分别为上地壳和地幔。这些证据都强烈地支持了成矿物质主要来源于斑岩岩浆系统，地层对于成矿流体和物质的贡献不可或缺。冷水坑是一个典型的与次火山岩有关的岩浆热液成因的AgPbZn矿田，成矿作用均发生于中国东部燕山中期陆内环境。

通过对金顶超大型铅锌矿床的砂岩型矿石和角砾岩型矿石较为系统的岩相学、电子探针、扫描电镜和能谱分析，初步揭示了黑色不透明物质为赋载成矿物质的主体，其本质为不均匀混溶硫化物和硅酸盐的碳酸盐熔浆快速冷凝的超显微隐晶固体，是地幔流体作用的现实微观踪迹。结合矿石矿物铅同位素组成的壳幔混染渐变特点及流体包裹体稀有气体同位素组成的壳幔混合特征进行的综合研究表明，与富碱岩浆成岩成矿背景相关的地幔流体自身携带成矿物质沿深大断裂向上运移并以交代蚀变引发壳幔混染叠加的方式参与地壳中的成矿作用，这是形成金顶超大型铅锌矿床的重要地球化学机制。

滇西马厂箐铜钼(金)矿床是金沙江—哀牢山构造带与喜马拉雅期富碱斑岩有关的典型斑岩型矿床之一。富碱斑岩侵入体为多期、多阶段岩浆活动形成的复式岩体,已有的研究资料表明岩浆活动时限在64～29 Ma。文中提供的锆石LAICPMS UPb和辉钼矿ReOs同位素年代学研究资料显示,马厂箐含矿岩体锆石UPb年龄(封闭温度约800 ℃时)为(3793±082) Ma,代表了富碱斑岩的成岩年龄;辉钼矿的ReOs年龄(封闭温度约500 ℃)为(3472±05) Ma,代表成矿时代。该研究结果与前人确定的晚期富碱斑岩岩浆活动的时间(32 Ma)相近,也与前人获得的蚀变黑云母KAr定年(封闭温度300 ℃)结果(351±08) Ma相近,因此可以认为成矿作用与岩体快速冷却过程中发生成矿流体大量分离和出溶有关。成岩作用与成矿作用的时间跨度大约为2 Ma。因此,金沙江—哀牢山多金属成矿带的斑岩型铜钼矿床是与富碱斑岩成岩作用近同期成矿作用的产物,成矿作用时限集中在40~35 Ma左右。

基于X射线粉晶衍射分析、化学成分分析数据,依据物质平衡原理,应用相混合计算法对陕西洋县、河南确山、内蒙古赤峰三地的膨润土进行了定量物相分析。根据电子探针微区分析所得蒙脱石晶粒化学成分数据,采用以阴离子为基准的氢当量法,计算了膨润土中蒙脱石的晶体化学式。应用CELLSR软件,计算得到膨润土中各主要矿物的晶胞参数。通过与传统的确定膨润土中蒙脱石含量的吸蓝量法和X射线衍射多相Rietveld分析法进行定量对比,结果表明,相混合计算法是确定多种矿物共生的膨润土中蒙脱石含量最有效的物相分析方法。尽管受不同分析方法的误差积累影响,但是由该法确定蒙脱石的含量仍能保证±20％的计算精度。

对采自福建永安市下白垩统坂头组的似纵属Elatides雌球果化石进行了宏观形态和角质层特征的研究,这些球果均单独保存,较小,果鳞较多,螺旋状紧密排列,顶端收缩呈尖刺状,与Elatides的特征相符。根据球果的形态、果鳞及其球果中轴的特征,将这些球果鉴定为3个种,即永安似纵(新种)Elatides yonganensis Dai et Sun, sp. nov.、弯叶似纵(相似种)Elatides cf. curvifolius及一未定种Elatides sp.。其中重点描述了新种E. yonganensis的形态特征,该球果以中轴呈波状,果鳞顶端较长、较尖,腹面具有锯齿状的膜质小舌,每一果鳞具有大概5枚种子而区别于以前报道的任一已知种。同时对中国的Elatides化石记录进行了收集整理,Elatides属的球果化石在福建永安坂头组的发现表明其分布区可达25°N,丰富了该属植物的化石记录并扩大了其分布范围。

摘要：文中指出权威英文词典在物理场定义上的误导并加以澄清。《朗文现代高级词典》(Longman Modern English Dictionary),《朗文当代高级词典》(Longman Dictionary of Contemporary English),《牛津高阶英汉双解词典》(Oxford Advanced Learners EnglishChinese Dictionary),《韦氏词典》(MerriamWebsters New Collegiate Dictionary), 作为美国勘探地球物理学会(SEG)名词术语,特别是地球物理名词术语标准的《勘探地球物理百科词典》(Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics)和《应用地球物理百科词典》(The Encyclopedic Dictionary of Applied Geophysics),以及中国的一些地球物理教科书、专著及词典,把物理场定义为物理作用或效应存在的空间或区域,不同于物理学中场论及国外地球物理文献的定义:空间中存在的作用或效应。定义物理场为物理作用或效应存在的空间,混淆了物理“场”本身及“场域”的概念,不是一个标准的物理学定义。建议物理场定义为:空间中存在的物理作用。

变质作用pTt轨迹理论的提出完全改变了人们对变质作用过程的认识。地壳加厚区(造山带)内区域变质作用发生于地壳从热扰动到热松弛的动态演化过程中，岩石的pTt轨迹是地壳加厚的方式及机制、热松弛速率和岩石折返速率的综合函数。一维热模拟假设引起热扰动的构造作用在瞬间完成，岩石在折返过程中开始变质作用演化。二维热模拟结果表明在地壳加厚过程中(岩石埋藏阶段)伴随明显热效应，岩石在折返过程中有少量加热，达到温度峰值。反演变质作用的pTt轨迹包括3种方法：传统地质温压计方法，吉布斯/微分热力学方法和变质相图方法。无论哪种方法，都必须以详细岩相学研究为基础，在岩石中划分出两期以上矿物组合。传统地质温压计方法被广泛使用，但在确定不同期次矿物组合的平衡和pT条件上有若干不确定性。吉布斯/微分热力学方法理论上非常完善，依据矿物(石榴石)的生长环带计算岩石的pTt轨迹，但是由于难以确定矿物生长阶段的矿物组合变化，以及缺少复杂固溶体的活度模型等，致使该方法实用性较差。目前反演岩石pTt轨迹的最好方法是变质相图方法，该方法依据pT视剖面图上矿物等值线温压计，模拟由矿物的世代关系和生长环带所记录的pT条件变化，并可以定量模拟变质过程中的矿物组合演化、变质反应和流体行为。对不同中压型变质带和超高压型地体中岩石pTt轨迹的反演模拟表明，岩石在构造埋藏阶段应伴随明显热效应，发生一系列递增变质作用，几乎同时达到压力与温度峰值，岩石折返过程以等温降压型(ITD)为主。这与一维热模拟结果很不相同，而与二维热模拟结果大体相似，但一般折返速率更快。

文中对高级变质作用(高角闪岩相麻粒岩相)条件下“干的”岩石体系中锆石U、Th、Pb行为进行了研究。样品为胶东栖霞地区太古宙变质基底的高角闪岩相麻粒岩相变质闪长岩。矿物组合为单斜辉石+斜长石+钾长石+黑云母+石英。锆石呈近短轴状、等轴状和不规则状，阴极发光下具板状、杉树叶状、扇形结构，部分具封闭环带结构。锆石中存在斜长石+钾长石+石英+黑云母、石英+角闪石+斜方辉石+单斜辉石等矿物包体。在34颗锆石上进行了50个数据点分析。锆石Th/U 值普遍大于05，仅个别小于01。在UPb年龄谐和图上，数据点沿谐和线连续分布于225～254 Ga，最年轻锆石年龄约为195 Ga。同一锆石的不同位置，锆石年龄和组成也可存在很大变化。研究表明：(1) 岩石遭受过两期高级变质作用，时间分别为新太古代晚期(大约250 Ga)和古元古代晚期(大约195 Ga或稍晚)；(2)“干的”岩石体系发生高级变质作用，可引起锆石UThPb体系部分开放，数据点沿谐和线分散分布，在这种情况下，位于中间的数据点的年龄无地质意义；(3)高Th/U 值是高级变质锆石的组成特征。

随着原位微区分析技术的发展，金红石作为常见的副矿物，受到越来越多的关注。结合目前地学研究的热点科学问题，文中总结了金红石在变质岩石学中研究进展及存在的问题：（1)金红石在变质岩中的产状及形成过程；（2)金红石Zr含量温度计的进展及在低级、中级及高级变质岩中的应用；（3)金红石微量元素在弧岩浆过程和俯冲带变质作用的行为；（4)金红石UPb定年在变质岩中的应用。以上4个方面的研究一直是国内外的研究热点，结合对中国几条著名的俯冲带的深入研究，将会在有关金红石的变质岩石学研究方面取得更多的优秀成果。

在山东半岛早前寒武纪变质基底中，高压麻粒岩常常呈透镜体或不规则脉状体广泛分布于TTG片麻岩之中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析及原位 UPb定年结果表明，山东半岛高压麻粒岩中锆石成因十分复杂，可划分为3种类型：第一类锆石显示明显或弱的岩浆结晶环带，部分锆石保存磷灰石(Ap)等矿物包体，UPb定年结果显示岩浆锆石记录了2 890~2 915 Ma和2 510~2 763 Ma两组207Pb/206Pb年龄，表明研究区变质基底在中太古代末期和新太古代至少存在两期岩浆事件；第二类为变质锆石，保存了典型的高压麻粒岩相包体矿物组合石榴石(Grt)+单斜辉石(Cpx)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)+金红石(Rt)+磷灰石(Ap)，记录的207Pb/206Pb年龄集中在1 850~1 900 Ma，应代表高压麻粒岩峰期高压麻粒岩相变质时代；第三类也为变质锆石，保存了峰后中低压麻粒岩相包体矿物组合斜方辉石(Opx)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)+磷灰石(Ap)±角闪石(Amp)，记录的207Pb/206Pb年龄集中1 820~1 840 Ma，应代表高压麻粒岩峰后中低压麻粒岩相退变质时代。该项成果不仅查明了山东半岛早前寒武纪变质基底麻粒岩中变质锆石普遍保存了高压麻粒岩相包体矿物组合，而且准确限定了麻粒岩的原岩形成时代、峰期高压麻粒岩相变质时代和峰后中低压麻粒岩相退变质时代的年代学格架，对深入探讨华北克拉通东南缘高压麻粒岩的成因机制及其形成的动力学背景具有重要的科学意义。

熔体线理由浅色部分熔融物质形成长的集合体或杆状体沿着应变椭球体X轴方向定向排列构成，是高级变质岩特有的一种线状构造。熔体线理发育在深部构造层次韧性变形带中，与矿物拉伸线理一样具有运动方向指向意义。熔体线理形成于伸展构造环境中，是变形作用、变质作用和部分熔融作用共同作用的结果。伸展构造变形导致岩石部分熔融，是熔体线理形成的主要机制。其内保留大量深部地壳岩石流变信息，对探讨地壳深部岩石流变机制和早期地壳形成演化具有重要科学意义。

赞皇杂岩中的菅等花岗岩体位于临城县西北，主要由钾长花岗岩和二长花岗岩组成，偶见暗色包体。菅等花岗岩SHRIMP锆石UPb年龄为（2 490±13） Ma。岩石具有高硅（SiO2 743%～754%）、高钾（K2O 576%～937%）、富碱（ALK 616%～951%）、贫钙（CaO 014%～081%）、低镁、铁（MgO 002%～049%，TFeO 026%～105%）和钛（TiO2 004%～015%）的特征，A/CNK=097～107，为弱过铝质的钾玄岩系列。岩石的稀土总量较低（ΣREE=（1207～16038）×10-6），轻稀土相对富集，Eu异常变化较大（Eu/Eu*=046～197）。岩石富Rb、Ba和Th等元素，贫Sr、Zr、Nb、Y、Yb等元素，具有较高Rb/Sr和Rb/Ba值以及较低的Y/Nb值。菅等花岗岩具有正的εNd(t)值（285～366），两阶段Nd模式年龄TDM2集中于255～264 Ga。石英闪长岩包体SHRIMP锆石UPb年龄为（2 506±13） Ma，高铝（Al2O3  1716%）、富钙（CaO 434%）、高钠（Na2O 447%）、富铁（TFeO 526%），高Rb、高Sr、高Zr，稀土总量较高（ΣREE=21282×10-6），有弱的负Eu异常（Eu /Eu*=083），具TTG岩类的特征；该包体岩石具有正的εNd(t)值（305），两阶段Nd模式年龄TDM2为263 Ga。这些特征显示菅等花岗岩具有同碰撞和后碰撞的S型花岗岩的特征，为新生地壳在由挤压向伸展转换的构造背景下部分熔融所形成，石英闪长质包体为源区残留的岩石。这期钾质花岗岩的形成，标志着华北克拉通太古宙末期岩浆事件的结束以及稳定陆壳的形成。

全吉地块中段古元古代早期的德令哈二长花岗片麻岩中发育一个来自围岩的变质镁铁质岩包体。该包体的岩性从核部到边缘依次为角闪斜长辉石岩、斜长角闪岩和石榴石角闪片岩。角闪斜长辉石岩的显微结构指示三个世代的矿物演化，世代Ⅰ为单斜辉石+棕绿色普通角闪石+斜长石+石英+钛铁矿，世代Ⅱ为蓝绿色普通角闪石+斜长石+石榴子石，世代Ⅲ为阳起石+钠长石+黝帘石。世代Ⅰ指示其峰期变质达高角闪岩相条件。角闪斜长辉石岩的锆石全部为浑圆状多晶面晶体，其CL图像具高温变质结晶特征。LAICPMS技术测定获得上交点UPb年龄为（1 913±38） Ma（MSWD=015），指示峰期变质发生在古元古代末。研究表明，全吉地块中区域性分布的古元古代早期的二长花岗片麻岩与达肯大坂岩群在响应全球Columbia超大陆汇聚事件中一起发生了区域变质作用。

摘要：对大别山造山带的鲁家寨花岗岩进行了锆石UPb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学研究。锆石LAICPMS UPb定年结果表明鲁家寨花岗岩形成于新元古代（(816±17) Ma）。鲁家寨花岗岩总体具有高硅 (SiO2 6913%~7547%)、准铝弱过铝(A/CNK=098~101)的化学组成特征。稀土元素总量(∑REE)为（2743~16066）×10-6，稀土元素配分曲线呈右倾型，具有弱的负Eu异常—正Eu异常。高场强元素 (P、Nb、Ti等)强烈亏损，大离子亲石元素 (K、Ba、Sr等)相对富集。锆石Hf同位素组成研究表明，鲁家寨新元古代花岗岩可能主要来源于与扬子陆核类似的大别山早前寒武纪变质基底的部分熔融，幔源岩浆不仅为古老地壳物质的部分熔融作用提供了热量，可能还直接参与了花岗岩的成岩作用。综合Rodinia超大陆古地理复原资料，推测扬子板块北东缘新元古代早期为接受大洋俯冲的活动大陆边缘，而形成于816 Ma的鲁家寨岩体具有后碰撞岩浆活动的特征，是弧陆碰撞造山带构造(重力/拉张)垮塌产物。

藏北羌塘地体中部产出一变质杂岩带，因其地貌突起，将羌塘地体一分为二，故常称其为羌中隆起带。虽然在该变质杂岩带中先后识别出蓝片岩、榴辉岩等变质岩，但对该变质杂岩带演化过程的认识却存在截然不同的观点，一种观点认为该变质杂岩带是原位的古特提斯板块缝合带的标志;另一观点则针锋相对，认为该变质杂岩带系外来的、底辟上升的杂岩带，不能作为古板块缝合带的证据。在该变质杂岩带中部的绒马乡，石榴蓝闪片岩呈大小不一的岩片和/或透镜体产出于石榴石多硅白云母石英片岩内，主要由石榴石变斑晶和由蓝闪石、绿泥石、白云母、绿帘石、石英、钠长石、金红石/钛铁矿、磷灰石、黑云母等矿物构成的基质组成。石榴石变斑晶粒径达2 mm，具典型的生长环带：核部富锰，锰铝榴石分子摩尔分数可达22%，至边部，铁铝榴石和镁铝榴石分子含量显著升高，而锰铝榴石分子含量则快速下降。石榴石变斑晶内部包体发育，可再细分为两类，一类包体产出于核部，包括被解释为硬柱石假象的细粒钠云母，绿帘石所构成的细粒板状集合体和细粒富铁蓝闪石、石英及金红石等包体；另一类包体则为数量较少的自形大颗粒绿帘石包体，产出于石榴石边部，在其内部还有细粒蓝闪石、金红石与石英等包体产出。基质中的角闪石可识别出3期：核部为富铁的蓝闪石，幔部为贫铁的蓝闪石，最外部为冻蓝闪石。基质中的绿帘石和绿泥石常为自形，绿帘石内常见细粒蓝闪石、石英、金红石等包体，而绿泥石边部常有黑云母的冠状体。在PEXPLE程序计算的pT视剖面图中，石榴石核部形成的pT条件为20 GPa、470 ℃，对应硬柱石榴辉岩相，而石榴石边部形成的pT条件为17~18 GPa、530~540 ℃，对应绿帘石榴辉岩相。岩相学观察与pT视剖面模拟研究充分反映了绒马地区石榴蓝闪片岩分别经历了硬柱石榴辉岩相、绿帘石榴辉岩相和近等温快速降压的退变质等变质过程，系冷洋壳快速俯冲与折返的产物，因此，文中支持该变质杂岩带为原位古特提斯板块缝合带的观点。硬柱石转变为绿帘石时，在俯冲通道中释放了大量的流体。TO视剖面研究进一步表明这种矿物相转变只发生于高氧逸度条件下，暗示所释放的流体可能也是高氧逸度流体。该高氧逸度流体可交代上覆地幔楔，并诱发后者发生部分熔融作用形成高氧逸度岩浆，如果这一推测是合理的，则羌塘地块内部应该存在斑岩型铜金矿床。
关键词：羌塘地体; 石榴蓝闪片岩; 视剖面模拟; 富氧流体

西藏拉萨地块松多附近新发现一条榴辉岩带,长约100 km，宽约2~3 km。松多榴辉岩主要经历了进变质的绿帘石榴辉岩相—峰期的榴辉岩相—退变质的角闪岩相3个阶段。岩石学研究表明,峰期的特征矿物组合是石榴子石绿辉石多硅白云母金红石，峰期温压条件是760~800 ℃，33~39 GPa。这表明松多地区可能曾经历超高压变质作用,之后快速返回，pT轨迹呈“发卡”状，后期退变质经历了角闪石榴辉岩相阶段。研究松多榴辉岩表明，拉萨地块内部有一条新的缝合带，这对于了解拉萨地块和古特提斯洋的演化有重要意义。

藏南吉隆地区眼球状片麻岩是大喜马拉雅结晶岩系的一部分，其矿物组成为石英、斜长石、钾长石、黑云母和少量的白云母。片麻岩中的锆石具有核边结构，由继承碎屑锆石核和具有同心环带结构的岩浆锆石边组成，SHRIMP UPb测年显示，边部岩浆锆石加权平均年龄为（4989±44） Ma，表明片麻岩的原岩为早古生代的花岗岩，εHf加权平均值为-83±095，暗示片麻岩原岩为壳源，可能是印度大陆北部地壳部分熔融的产物。文中和现有的地质年代学数据表明，喜马拉雅造山带是一个复合造山带，经历了早古生代的造山作用，早古生代的喜马拉雅造山带是原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲的结果，是冈瓦纳大陆拼合之后在其边缘形成的安第斯型造山带，而不属于冈瓦纳超大陆聚合过程中陆陆碰撞形成的泛非造山带的一部分。

文中对南阿尔金高压—超高压变质带巴什瓦克地区的高压麻粒岩中的金红石进行了电子探针和薄片原位LAICPMS微量元素分析。数据结果显示，运用电子探针和薄片原位LAICPMS两种实验方法测得巴什瓦克高压麻粒岩中的金红石Zr含量在误差范围内基本一致。对比研究表明，经过压力校正的Thomkins等(2007)的金红石Zr含量温度计算公式更适合本区高压麻粒岩温度的计算，而采用Zack等(2004)和Watson等(2006)的公式计算的温度分别比前人通过传统温度计获得的温度结果偏高和偏低。按照Thomkins等(2007)的金红石Zr含量温度计算公式，以压力为2 GPa计算获得，巴什瓦克地区新鲜高压麻粒岩样品中金红石Zr含量温度为890~962 ℃，被解释为代表了高压麻粒岩峰期的变质温度；而以压力为1 GPa计算得出，退变高压麻粒岩样品中金红石Zr含量温度为764~822 ℃，代表了晚期中温麻粒岩相退变质阶段的变质温度。以上结果进一步证实南阿尔金高压—超高压变质带巴什瓦克地区的高压麻粒岩经历了峰期超高温/高压麻粒岩相变质作用和晚期中温麻粒岩相退变质作用的叠加。