第十三届学术年会第二分会场学术总结

  

 大陆岩石圈——火山、岩浆作用及深部动力学过程

我会火山学与地球内部化学专业委员会,岩浆岩专业委员会和地幔矿物岩石地球化学专业委员会联合组织主持本次年会第2专题《大陆岩石圈—火山、岩浆作用及深部动力学过程》。该分会场是本次学术年会参加人员最多,提交论文摘要最踊跃,学术讨论最热烈的分会场之一。专题共收到论文摘要67篇,限于会场条件,仅交流报告40个,其中主题报告14个,展板2个。交流报告内容聚焦于当前我国地球科学的一系列热点和学科前沿领域,同时也紧密关系到与国家需求及人类社会生存发展密切相关的火山、地震灾害和矿产资源问题。从专题所展示的学术报告内容来看有以下主题:

(1)火山主题紧紧环绕当前关注度极高的东北亚地震-火山活动及其成因机制分析与可能的发展趋势,提出我国应密切监控东北地区活动火山,充分发挥多学科优势,同时也应重视相关基础研究。新近的活动火山区熔体包体研究表明,相对于我国西南部(腾冲)及东北北部(五大连池)而言,由熔体包裹体挥发份“岩石学法”所估计的岩浆脱气量以及相应推演的喷发强度和灾害影响,更应重视长白山地区的火山活动。而东北北部新生代富钾火山岩系空间分布特征与现代地震活动关系的提出,以及相应地球化学指标(如H,He)的应用,又进一步拓展了对地震活动规律认识的思路。大火成岩省和地幔柱是该主题另一聚焦热点,众多有关峨眉山大火成岩省报告涉及了大火成岩省形成与瓜德鲁普统末生物灭绝事件的时间耦合关系;玄武岩地球化学类型与PGE关系及其硫化物熔离和地壳混染机制;针对国际上苦橄岩成因的主流模式--——辉石岩熔融,提出了地幔橄榄岩熔融成因模式;同时探讨了该区正长岩与玄武岩的同源性等。在基础研究方面,依据理论模拟计算提出,板内拉张减薄环境下的地幔熔融和地壳熔融有可能同时解释基性岩LIPs和酸性岩LIPs的成因。

(2)地幔研究主题以中新生代中国东部大陆克拉通岩石圈地幔转型为主线,呈现出了“百家争鸣”的喜人局面。Li同位素结合Sr-Nd同位素对华北岩石圈地幔捕虏体的研究表明了华北克拉通岩石圈地幔经历了多阶段熔体/流体的改造作用,促成了克拉通型岩石圈地幔转型为大洋型地幔;而利用O同位素、Sr-Nd-Hf同位素和微量元素数据分析山东昌乐-临眗新生代玄武岩,提出俯冲洋壳镁铁质岩石及其上覆沉积物产生的熔体交代橄榄岩地幔可形成贫硅及富硅辉石岩,再部分熔融可产生不同成分的玄武岩,强调了太平洋板块俯冲对中国东部岩石圈地幔减薄的作用。胶东基性脉岩多元同位素源区特征研究也支持这一推论。岩石捕虏体研究则强调了华北深部岩石圈增生与再造的特点:东北地区不同结构的地幔捕虏体Re/Os体系对比研究则表明该区应以残存的元古代地幔为主,只在深大断裂处存在新生地幔证据。而有关鲁西新生代平行火山链成因的探讨及中国东部新生代玄武岩是否与热点有关问题的提出更深化了对这一重要地球动力学现象机制的讨论。与此同时,鲁西高镁闪长岩的成因意义,地幔含水的原始性特征,火成碳酸岩与地幔硅酸盐的成因关系,以及我国西部地区(如秦岭,云南)的幔源岩类研究等也引起了与会代表的重视。

(3)岩浆岩主题以大陆地壳再造和重循环及其机制探讨为中心,如华南大陆再造中岩浆活动规律的研究表明了以地壳物质再造和重循环为主,而对华南太古代基底的探讨,说明存在晚太古代变质基底的重熔产物。不同地区淬冷包体及碱性长石班晶研究强调了岩浆混合作用作为壳幔相互作用及地壳重熔作用机制的重要性。而通过实验岩石学对陆壳重熔熔体和残留矿物的岩石地球化学行为系统考察,则有可能为理解壳源中酸性岩浆成因提供实验框架制约。陆壳重熔作用也构成了理解和探讨大陆地壳演化,如大陆地壳平均成分及地壳生长速率和型式等的重要途径。赣东北~850Ma双峰式岩浆活动的厘定为全球Rodinia超大陆的最初裂解提供了又一例证。北秦岭古生代花岗岩成因研究表明均为元古代陆壳物质重熔产物。地处中亚造山带的东准,西天山等地一系列古生代岩浆活动年代,岩石组合及地球化学研究进一步厘清了该区构造与成矿背景。而系统的岩石地球化学研究为三江南段古特提斯演化提供了新的约束。

(4) Cu,Fe,U和PGE成矿作用。矿产资源是人类生存发展的重要物质基础,寻找资源富集规律历来是地质科学的重要使命。本专题从地质年代学、岩石学、地球化学等多个方面,深入讨论了Cu, Fe,U矿和PGE矿产的成矿背景和成因机制,获得了不少新的认识。如成熟盆地对包括砂岩型在内U矿的成矿控制作用,南岭下庄U矿中基性岩浆活动对U成矿的富集机制,中亚造山带西天山Fe, Cu成矿带两种构造背景(板块俯冲与LIPs)可能的叠置作用对成矿的影响,宁芜Kiruna型Fe矿成因中少量P所触发的矿浆液态不混溶作用,峨眉山地区PGE地球化学与硫化物熔离的关系以及力马河Ni矿与苦橄岩成因关系讨论等,都反映了在这一重要领域的新进展。

(5)比较行星学与天体化学研究。该专题在本次年会学术活动中独具特色。交流报告所反映的进展不仅涉及陨石学的新成果,如具橄榄石结构和辉石成分新矿物的发现(产于在Tenham L6球粒陨石冲击熔融脉),加之我国探月工程首次发射嫦娥一号的探测数据,进行月球重要元素Fe,Ti的分布制图,取得了更加深入细致的研究成果。而对火星四个大火成省的岩性,年代及分布特征研究则揭示了幔柱构造在类地行星演化中的重要作用。

综上所述可知,本专题学术交流报告的内容丰富,时空宽度大,专业范围宽广且多学科交叉,充分反映了两年来我学会在有关大陆岩石圈火山,岩浆活动和深部动力学过程研究领域的重要进展。