项目名称: 华南晚中生代花岗岩-火山岩成因与岩石圈演化
推荐单位: 教育部
项目简介:
该项研究属地质学科中岩石学的基础性研究。
主要研究内容是:阐明分布在我国华南五省约20.4万km2面积的晚中生代花岗岩-火山岩的岩石学、成因类型,以及它们之间相互关系和形成的地质环境,进而确定它们的时空演变规律、可能源岩和成因模式。主要研究方面是:
1、华南沿海和内陆南岭地区晚中生代花岗岩-火山岩的类型和时空分布、两类A型花岗岩系列,以及与花岗岩-火山岩形成相关的岩墙群、变质岩基底和盆岭构造环境。
2、来自上地幔玄武岩浆的底侵作用、岩浆混合作用、与壳源岩浆的相互作用,探讨它们与壳源成因的晚中生代花岗岩-火山岩的成因联系,进而探讨岩石圈演化。
上述研究成果重建了华南晚中生代大地构造框架,为在环太平洋成矿带华南段寻找金属矿产的战略性布局,提供了基础地质依据。
研究工作运用了壳幔作用、地球动力学体系等当代地学前沿理论,以及多种微区测试方法和微量元素、同位素综合示踪。研究成果先后在《Tectonophysics》、《Lithos》、《Journal of Petrology》等受SCI检索的杂志上发表学术论文61篇,共被欧美及海内外同行SCI他引347次。10篇代表性论文被他引181次,其中单篇最高他引96次;其他论文(包括7篇重要的非SCI论文)他引166次。上述论文和一本专著共被非SCI(中文)论文他引454次,单篇最高非SCI中文他引68次。出版专著两部:《中国东南部晚中生代花岗质火山-侵入杂岩成因与地壳演化》(科学出版社, 2002)和《南岭地区晚中生代花岗岩成因与岩石圈动力学演化》(科学出版社, 2007)。本项研究前后在2003和2007年两次获教育部科学技术奖自然科学一等奖。因此,在国内外地质同行中有重要影响。
主要发现点:
1、核心发现点
(1) 提出了消减-伸展成因模式解释华南晚中生代花岗岩-火山岩的成因和变化规律。该模式是:从中侏罗世开始,古太平洋板片向欧亚大陆的消减,导致上覆华南刚性陆壳处于板内伸展构造环境,由此发生断裂减压,并引起部分熔融,加之局部地区的玄武岩浆底侵,从而形成早燕山期花岗岩-火山岩。白垩纪时期,在消減带之上的地幔楔,经湿的部分熔融产生大量玄武质岩浆,它们的底侵和上侵作用,导致中国东南沿海形成大规模晚燕山期的活动大陆边缘型花岗岩-火山岩。该模式确定了消减带的位置、板片消减的规模-影响范围-消减角的变化和壳幔物质交换作用。(岩石学,代表作1,3,10)
(2) 提出华南晚中生代花岗岩-火山岩形成于当时的华南盆岭构造伸展应力体制下,并有利于大规模成矿的观点。这一应力体制造成大规模沉积盆地与大范围花岗岩-火山岩的近时-共存现象,同时还引发了密集的岩墙群、大型环状火山塌陷构造、A型-碱性-晶洞花岗岩带和橄榄安粗岩带,以及众多变质核杂岩和花岗岩的块状构造。(构造地质学,代表作1,3,5,7,8)
2、其他重要发现点
(1) 发现晚中生代时期,在地壳底部至地表的不同深度,普遍存在来自地幔的玄武岩浆。特别是白垩纪时期底侵的玄武岩浆,给中-下地壳带入了高热,是地壳部分熔融和产生花岗质岩浆的主要热源。底侵作用在下地壳形成麻粒岩,同时还表现为地球物理剖面中Vp值的倒置、广泛的岩浆混合作用、镁铁质和花岗质岩浆中的微量元素和同位素因相互作用而发生的趋同化,以及三条区域性钕同位素低TDM值带等。(岩石学,代表作2-4,9,10)
(2) 发现华南武夷山东西两侧的华夏变质基底在形成时代和物质组成上存在差异,及其对晚中生代火成岩成分、分布格局与矿产资源的制约。在西华夏地区,变质基底以泥砂质变质沉积岩为主,主要由~2.5Ga、~1.4Ga和~1.0Ga地质年代的物质组成,并存在最古老(3.76Ga)的碎屑物。而东华夏基底,除泥砂质变质岩外,还有玄武质和流纹质等变质火山岩,热事件峰值为~1.85Ga和~0.7-0.8Ga。这些差异说明了华南地壳幕式增生的不均一性和S型花岗岩、金属矿产在武夷山以西的内陆多于东侧的原因。(岩石学,代表作6)
主要完成人: 周新民
对核心发现点1,有重要贡献;对核心发现点2和重要发现点1有一定贡献。
本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80%。
王德滋
对核心发现点2,有重要贡献;对核心发现点1和重要发现点1有一定贡献。
本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。
徐夕生
对重要发现点1和2有重要的贡献。
本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80%。
舒良树
对核心发现点2,有重要贡献。
本人在该项研究中的工作量占本人工作量的70%。
于津海
对重要发现点1有一定贡献;对重要发现点2有重要贡献。
本人在该项研究中的工作量占本人工作量的70%。
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