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燕辽地区下马岭组内基性岩床侵位过程中CO2释放量估算及对表生环境影响的探讨 被引量：5
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作者 税国豪 张拴宏 +1 位作者 胡国辉 张琪琪 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期909-918,共10页
大火成岩省对全球性环境巨变及大规模生物灭绝的影响是国际地学界关注的主要前缘科学问题之一。一般认为大火成岩省中熔岩流喷发所释放的温室及有毒气体、火山灰及其它流体是导致环境巨变及生物灭绝的最主要原因之一。但近年来研究表明... 大火成岩省对全球性环境巨变及大规模生物灭绝的影响是国际地学界关注的主要前缘科学问题之一。一般认为大火成岩省中熔岩流喷发所释放的温室及有毒气体、火山灰及其它流体是导致环境巨变及生物灭绝的最主要原因之一。但近年来研究表明,作为大火成岩省重要组成部分之一的大规模基性岩床(辉绿岩为主),其侵位到黑色页岩、煤层、蒸发岩及碳酸盐岩中释放出了巨量的温室及有毒气体,并对表生环境及生物灭绝有重要的驱动作用。在华北克拉通北缘近年来发现的约1.32Ga燕辽大火成岩省由大规模辉绿岩床群组成,这些辉绿岩床主要侵位于下马岭组黑色页岩(TOC含量0.6~20%,平均值约6.0%)中,部分侵位到雾迷山组及高于庄组白云岩或白云质灰岩中。野外调查结果表明,受岩床侵位的影响,辉绿岩床与下马岭组接触带附近黑色页岩有强烈的角岩化及脱碳现象。在接触带厚度及辉绿岩岩床与黑色页岩分布范围调查的基础上,根据受不同程度影响黑色页岩内总有机碳(TOC)含量分析结果,初步估算出岩床侵位到下马岭组黑色页岩过程中CO2的释放量可达1.10×10^12t。如果考虑到华北克拉通燕辽地区侵入到高于庄组和雾迷山组碳酸盐岩中的岩床,以及北澳大利亚克拉通麦克阿瑟盆地Velkerri组中1.32Ga的大规模代里姆辉绿岩床群,这一时期辉绿岩岩床侵位所释放的CO2等温室气体量可能会更大。华北克拉通燕辽及北澳大利亚克拉通代里姆1.32Ga大规模辉绿岩床侵位热接触变质中CO2等气体的释放可能对大气—海洋环境有显著的影响,但由于华北及北澳大利亚克拉通缺少这一时期的沉积,其地质记录(如碳同位素负漂移,元素或其它同位素异常、生物量指标的差异等)可能存在于全球其它克拉通(如西伯利亚、波罗地等)约1.32Ga沉积地层中,需要开展更为深入的研究工作。 展开更多
关键词 大火成岩省 基性岩床群 接触变质 温室气体释放 碳排放 环境变化 燕辽地区 下马岭组
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从华北燕辽岩床群到哥伦比亚超大陆巨型裂谷系——燕辽大火成岩省近20年研究回顾与展望
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作者 张拴宏 赵越 +3 位作者 裴军令 杨振宇 胡国辉 张琪琪 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期783-798,共16页
近20年的研究工作表明,华北克拉通北部燕辽地区侵入到中元古代沉积地层中的大规模辉绿岩床群构成了一个1.32 Ga的基性大火成岩省。该大火成岩省与华北克拉通西北缘白云鄂博矿区富稀土-铌火成碳酸岩相伴生。大火成岩省、沉积地层对比和... 近20年的研究工作表明,华北克拉通北部燕辽地区侵入到中元古代沉积地层中的大规模辉绿岩床群构成了一个1.32 Ga的基性大火成岩省。该大火成岩省与华北克拉通西北缘白云鄂博矿区富稀土-铌火成碳酸岩相伴生。大火成岩省、沉积地层对比和古地磁资料研究结果表明,燕辽大火成岩省与北澳大利亚克拉通代理姆-加里温库大火成岩省是被大陆裂解分割开来的同一个基性大火成岩省的组成部分,显示1.8~1.3 Ga期间华北克拉通北-北东缘与北澳大利亚克拉通北缘在哥伦比亚(奴那)超大陆中长期相邻(连)。全球1.4~1.3 Ga大火成岩省及基性岩浆活动的时空分布及其岩石学、地球化学及同位素组成对比研究显示,这些全球广泛分布的大火成岩省或基性岩浆活动主要形成于裂谷环境。结合1.4 Ga左右哥伦比亚超大陆古地理重建结果,发现在哥伦比亚超大陆中存在沿劳伦(北美+格陵兰)克拉通西缘、西伯利亚克拉通西缘及北缘、波罗地克拉通东南缘、西非克拉通西缘及北缘、亚马逊克拉通西南缘、刚果/圣弗朗西斯科克拉通南缘及东缘、卡拉哈里克拉通东缘、华北克拉通北缘及北澳大利亚克拉通北缘分布,长度>15000 km的巨型裂谷系。该巨型裂谷系由一个主裂谷带和三个分支裂谷组成,其中主裂谷带和位于华北与北澳大利亚克拉通之间的分支裂谷发展成了大洋,并导致了大陆分离;而位于西伯利亚东缘、格陵兰北缘和波罗地东缘的1.38 Ga分支裂谷,以及位于北美北缘和西伯利亚西南缘的1.35~1.32 Ga分支裂谷则为夭折裂谷,未导致大陆裂离。这一巨型裂谷系是哥伦比亚超大陆裂解的重要标志,并可能是其最终裂解的最主要原因。另外,研究结果也显示,虽然全球两个最大规模的火成碳酸岩型稀土矿床,即华北克拉通西北缘的白云鄂博超大型稀土矿床和北美克拉通西缘的Mountain Pass超� 展开更多
关键词 基性岩床群 大火成岩省 超大陆裂解 古地理重建 哥伦比亚超大陆 华北克拉通
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大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用 被引量：3
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作者 张拴宏 赵越 +7 位作者 裴军令 王宏宇 胡国辉 张琪琪 蔡瑜杭 孔令昊 王森 王开 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1634-1652,共19页
大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义... 大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层(如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等)对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造(如造山带)对比及深部地球物理等多学科方法相结合。 展开更多
关键词 大火成岩省 古大陆重建 大陆裂解 大陆溢流玄武岩 基性岩墙(床)群
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桐柏山造山带南麓橄长质岩墙(床)群的矿物化学、地球化学特征与成因意义 被引量：3
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作者 薛怀民 马芳 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期409-417,共9页
桐柏山造山带南麓随州-枣阳地区的超镁铁-镁铁质岩墙(床)群分为性质完全不同的两类:橄长质岩墙(床)群和变质的基性岩墙群.其中橄长质岩墙(床)群未经历过任何变形和变质作用的影响,其侵位时代应不早于区内高压-超高压变质作用的时间(220... 桐柏山造山带南麓随州-枣阳地区的超镁铁-镁铁质岩墙(床)群分为性质完全不同的两类:橄长质岩墙(床)群和变质的基性岩墙群.其中橄长质岩墙(床)群未经历过任何变形和变质作用的影响,其侵位时代应不早于区内高压-超高压变质作用的时间(220～240 Ma),可能属晚造山或后造山岩浆作用的产物.这些橄长质岩墙(床)群中主要造岩矿物为橄榄石、斜长石、斜方辉石和单斜辉石,含少量金云母.其中橄榄石的Fo介于72～78之间,为贵橄榄石;斜长石以倍长石为主,少数为拉长石;单斜辉石主要为普通辉石,少数为透辉石;金云母中含较高的TiO2(3.36%),属钛金云母变种.橄榄石和普通辉石之间的平衡温度主要介于1 120～1 165℃之间,普通辉石的结晶温度为971～1 079℃.橄长质岩墙(床)群在地球化学上以高Al2O3(17.25%～20.20%)和MgO(9.56%～15.30%)含量、高的MgO/FeO*值(1.26～1.76)以及低TiO2(0.33%～0.58%)和低碱(Na2O+K2O=1.64%～2.23%)为特征,过渡元素的丰度(Cr=70～125μg/g、Ni=251～518μg/g、Co=54～75μg/g)和Mg#值(54～67)均较高,其性质可近似代表上地幔部分熔融所形成的母岩浆.稀土元素含量低(ΣREE=18.66～35.42μg/g),轻、重稀土元素之间的分馏程度较强,(La/Yb)N=4.4～4.7,尤以强的Ba、Sr及Eu正异常(δEu=1.31～1.49)为显著特征,表明其中有较多的富钙斜长石聚集.高场强元素Nb、Ta、U、Th以及Zr和Hf无明显异常,不同于区内早古生代玄武岩所揭示的富集型上地幔的地球化学特征,而与造山带内及前、后陆地区古近纪玄武岩的地球化学特征非常相似,可能表明造山带山根拆沉后,发生过软流圈地幔与大陆岩石圈地幔强烈的相互作用.橄长质岩墙群的出现说明俯冲板块的后缘曾发生过岩石圈范围的强烈拉张作用. 展开更多
关键词 橄长岩 基性岩墙(床)群 地球化学 随州 桐柏山造山带
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