大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用
Elements：大火成岩省的生命周期对深部C循环的影响
Elements：大火成岩省的生命周期对深部C循环的影响碳C循环是揭示大火成岩省（LIPs）的形成及其对环境造成影响的重要标志。
这种体积庞大的岩浆事件通常发生在很短的地质时期内，包含大量的镁铁质火山岩及伴生的侵入岩。
每年大火成岩省的表面释气（CO2）作用平均可排放3000Mt C元素，这些C元素可能来自于对流地幔、岩石圈地幔以及地壳的部分熔融作用，然而对于每个大火成岩省各自潜在的C来源，目前并不是十分清楚。
近期，来自于美国纽约市立大学地球与大气科学研究领域的Benjamin A. Black及其研究团队在Elements上发表研究成果。
他们得出的主要认识如下：大火成岩省（LIPs）主要以溢流玄武岩及伴生侵入体大量涌出为主。
虽然不同类型岩浆相互作用的时间和机理并不清楚，但溢流玄武岩中碱性岩浆和碳酸盐岩岩浆的相互作用，证明了C元素在LIPs岩浆形成过程中的重要性。
尽管LIPs包含了各种各样的岩浆类型，但其挥发分主要来源于拉斑玄武岩，基于熔体包裹体的挥发性和其中微量元素组成，估算大陆溢流玄武岩中C元素组成如图1所示。
图1 基于熔体包裹体中挥发性和微量元素组成，对西伯利亚和北大西洋大火成岩省中C元素组成示意图解（西伯利亚大火成岩省熔体包裹体数据Black etal.(2014); CO2/Nb和CO2/Ba的比值Rosenthal et al.(2015)；西伯利亚辉石中Nb和Ba组成 (Sobolev et al. 2009)和北大西洋火成岩省(Kent等，2004年)）前人对溢流玄武岩中CO2含量的估算范围为0.5wt%~0.9wt%。
但通过对夏威夷(Kilauea)、冰岛(Laki)溢流苦橄岩中不相容元素估算，证明原始岩浆可携带CO2含量高于之前估算值（~1%或更多）。
然而，这种原始岩浆只占构建LIPs喷发岩浆的一小部分，我们需要更详细的数值模型和地球化学测试来了解LIPs中玄武质岩浆及其他类型岩浆中C元素的组成。
超大陆裂解的主要驱动力——地幔柱或深俯冲
第95卷第1期 2 0 2 1年1月地质学报ACTA GEOLOGICA SINICA Vol. 95 No. 1Jan. 2 0 2 1超大陆裂解的主要驱动力—地幔柱或深俯冲？李献华^1)中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京，100029;2)中国科学院大学地球与行星科学学院，北京，1〇〇〇49内容提要：晚太古代以来全球的主要大陆经历了多次聚合形成超大陆、随后裂解成多个大陆/陆块，构成了地 球历史最大时-空尺度的“超大陆旋回”周期性变化。
超大陆聚合主要是通过全球性板块汇聚和造山运动而形成已成为共识，但导致超大陆裂解的动力机制则是学术界广泛关注和争论的重要科学问题，目前主要存在地幔柱上升(Bottom-叩）和板块深俯冲（T op-dow n)两个主要学派。
本文回顾了这两种学派的主要地质观察证据、地球动力学数值模拟结果和模型预测，结合类地行星早期大规模岩脉分布特征和地球变质作用特征随时间的演化，探讨了 B otto m-u p和T o p-d o w n之间的内在关系，以及今后的进一步研究方向。
关键词：超大陆旋回：地幔柱；深俯冲；罗迪尼亚；潘基亚晚太古代以来全球的主要大陆经历了多次超大陆聚合和裂解，包括可能的〜2. 5〜2. 1Ga Kenorland 超大陆、〜1.8〜1.4 Ga Nuna/Columbia 超大陆、〜0. 9〜0. 75 Ga Rodinia超大陆以及〜300 〜180Ma Pangea超大陆，这个过程称之为“超大陆 旋回（The Supercontinent Cycle)’’（Nance et al.，1988，Taylor et al.，1995 ；Li Zhengxiang et al., 2009, Hawkesworth et al.，2017)。
“超大陆旋回”的提出和相关研究是近30年来固体地球科学一个最重要的新进展和研究领域。
2016年开始执行的IGCP-648 项目 “Supercontinent Cycles&Global Geodynamics”，正在通过广泛的国际合作深人研究地球历史的超大陆旋回的时间、过程和机制及全球地球动力学，代表了这个研究领域的前沿。
古气候重建方法与古环境演变研究
古气候重建方法与古环境演变研究古气候重建方法和古环境演变研究是地质学和地球科学领域的重要研究内容。
以下是关于古气候重建方法和古环境演变研究的一些主要方法：1. 古气候重建方法：(1) 地质记录：通过研究地球表层的不同地层和岩石组成，可以了解到过去地球的构造和表面特征。
例如，沉积岩中的化石可以提供关于古生物和地理环境的信息。
另外，通过地层的倾角和错动情况，还可以推断出过去的地壳运动和地势变化。
(2) 地形学研究：通过对地表地貌的观察和测量，可以了解过去的地震、火山活动、冰川运动和河流侵蚀等地理过程。
例如，通过分析冰川造成的山谷痕迹，可以推断出过去的冰期和间冰期的周期和强弱。
(3) 岩石学方法：不同类型岩石的生成和分布，有不同的地理环境。
变质岩和岩浆岩的分布，有助于识别古造山带、火山岛弧带和地震带的分布等。
沉积岩的颜色、矿物成分、结构与构造，可复原当时当地的沉积环境等。
(4) 古生物学方法：生物化石是重建古环境最重要的依据，如厚煤层的出现一般表明当时当地环境温暖润湿，有利于植被的生长。
(5) 地球化学、地球物理方法：如深海沉积物的氧同位素变化反映了地质历史时期全球的温度和冰量等。
2. 古环境演变研究：古环境变化研究的基本理论是将今论古原则。
它假定现代所存在的自然地理过程在过去时期里都同样地存在、同样地进行，因而可以利用现代的自然地理过程和自然地理原理，推论和复原过去的自然地理环境。
古环境变化研究一般包括重建古代地理环境面貌和古地理环境的演变两方面。
重建古代地理环境面貌包括重建古海洋、古陆地、古气候、古生态等的分布与格局。
古地理环境的演变包括构造海陆变迁、气候变化、生态变化等。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
华北古大陆与哥伦比亚超大陆
华北古大陆与哥伦比亚超大陆陆松年, 杨春亮, 李怀坤, 陈志宏(天津地质矿产研究所,天津300170)摘 要:由Rogers 和Santosh 等(2002)提出的哥伦比亚超大陆,是约从1.9～1.5G a 由Nena ,Ur 和Atlantic 等3个大陆块体群,通过逐步汇聚而形成的一个超级大陆。
它是前罗迪尼亚古-中元古时期的超大陆。
从1.5G a 开始的裂解作用使哥伦比亚超大陆逐步破裂,并在1.0G a 左右这些破裂的大陆块体又重新汇聚形成罗迪尼亚超大陆。
文中除介绍Rogers 等提出的哥伦比亚超大陆的概念、组成和古大陆重建图外,重点阐述了中国华北古大陆2.0～1.8G a 期间吕梁—中条造山运动和1.8～1.6G a 时期大规模裂解事件群的性质、特点和同位素年龄数据。
文中提出哥伦比亚超大陆汇聚主要峰期与吕梁—中条造山运动的时限相一致,华北古大陆属于哥伦比亚超大陆的组成部分,并可能为Nena 大陆块体群的一员,在造山及裂解事件群的性质、特点和时代等特征上,华北与北美、西伯利亚和西北欧有更大的相似性。
关键词:华北古大陆;哥伦比亚超大陆;古—中元古代;汇聚与裂解中图分类号:P544+.4 文献标识码:A 文章编号:10052321(2002)04022509收稿日期:20020304;修订日期:20020515基金项目:国家自然科学基金重点项目(40032010C );中国地质调查综合研究项目(200113900070)作者简介:陆松年(1940— ),男,长期从事前寒武纪地质研究,任全国地层委员会前寒武纪地层分会主席,中国地质学会前寒武纪专业委员会主任,国际冈瓦纳研究会顾问。
E 2mail :lusn @pub 2lic 1tpt 1tj 1cn 。
在Hoffman 提出中—新元古代罗迪尼亚超大陆复原图10年后的2002年初,Rogers 等首次正式公布了他们对古—中元古代哥伦比亚(Columbia )超大陆的综合研究成果,并提出了1.9～1.5G a 期间十分简略的哥伦比亚超大陆复原图[1]。
“大火成岩省”是什么省？
矿物岩石地球化学通报・科普园地•Bulletin of Mineralogy,Petrology and GeochemistryVol.38No.2,Mar.,2019“大火成岩省”是什么省?□李娴说起“XX省”，我们的第一反应是：行政区划单位。
在中国，“省”是地方最大的一级行政区域，直属中央，目前全国共设有34个省。
找遍中国行政区划图，却没发现有叫“大火成岩”的省，难道是国外的某省？即使翻遍世界各国行政区划图也找不到。
直到看见一张地质图（图1）,才看到上面标了大火成岩省（Large Igneous Provinces,简称LIP），原来大火成岩省是指特定的地质区域，那么什么是大火成岩省呢？图1大火成岩省地质图什么是大火成岩省？1992年，地质学家Coffin和Eldholm首次使用大火成岩省来描述在极短的地质时间间隔内（几百万年甚至更短）发生的面积超过10万平方公里的镁铁质火成岩喷发或侵入，不包括洋中脊处海底扩张产生的玄武岩海床以及其他正常的板块构造形成的火成岩区域。
大火成岩省不仅是指铁镁质火成岩的大规模堆积，也包括了所有类型的火成岩，有学者提出根据岩浆是否喷出地表，将大火成岩省分为大型火山省（喷出岩）和大型深成岩省（侵入岩，未喷出地表）。
后来，大火成岩省的定义经历了不断的扩展和完善，目前所说大火成岩省是指连续的、体积庞大的火成岩所构成的大规模岩浆区域，包括与大陆裂谷伴生的大陆溢流玄武岩、海底扩张两侧的火山型被动大陆边缘、大洋高原、海岭、海山群和大洋盆地的溢流玄武岩，大火成岩省的分布面积往往大于0.1X106km2,岩浆岩体积大于0.1X106km',短时间喷发（约1〜5百万年）的岩浆体积占整个火山活动岩浆体积的比例超过75%O目前，地质研究已确定了一些大火成岩省（图2）,有些大火成岩省现在还是完整的，如印度的德干大火成岩省（Deccan Traps）,有些则被板块构造运动所肢解，如中大西洋火成岩区域（CAMP）分布在巴西、北美东部、非洲西北部。
张栓宏_4.13不同大地构造背景下的火成岩组合
Convergent
island arcs
Divergent
mid-oceanic ridges,
Intra-oceanic
oceanic islands
Intracontinental
continental rift zones
active continental margins
Characteri tholeiitic stic magma calc-alkaline series alkaline SiO2 range basalts and differentiates
back-arc spreading centers
tholeiitic tholeiitic
continental flood basalt provinces
tholeiitic
alkaline basalts
alkaline
basalts and basalts and differentiates differentiates
1. 显著的地壳混染（厚的硅铝壳）； 2. 岩浆分异更强，岩浆岩成分更复杂 （岩浆上升慢）； 3. 显著的地壳熔融，产生大量地壳重熔 型岩浆岩组合。
北美西海岸中生代－古 新世弧型侵入岩基
• mostly granodiorite, but diorite to granite present • distinctive chemical and isotope signatures reflect different crust composition and thickness
OIB Chemistry
Depletion in HREE indicating relatively deep melting depths (>80 km)
成岩作用的研究现状及展望
文章编号:1001-6112(2006)01-0065-08成岩作用的研究现状及展望刘建清1,2,赖兴运1,于炳松1,陈晓林1,隋 成1(1.中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;2.成都地质矿产研究所沉积与能源地质研究室,成都 610082)摘要:近年来,随着油气勘探的深入发展,成岩作用在理论研究及具体实践中都取得了长足的进展,包括:有机质热降解机理及次生孔隙的研究;化学热力学平衡理论对于成岩反应热力学条件及状况的标定;流体、温度、压力、盆地沉降史等多位一体高度综合的石油地质分析;成岩作用与现代地层学、沉积学研究的紧密结合等。
成岩作用研究未来的发展趋势是:继续开展成岩作用实验研究和成岩作用热力学模拟;以盆地—成岩作用系统分析的新观点深化成岩作用研究;探讨地层水的来源及对成岩作用的影响。
关键词:有机酸溶蚀;成岩反应;热力学平衡;库车坳陷;塔里木盆地中图分类号:TE121.3 文献标识码:A 成岩作用是极其复杂的物理化学过程,其影响因素的多变和过程的复杂性主要体现在岩石成分的复杂性,流体来源的广泛性,温度、压力等成岩环境条件的多变性等。
储层孔隙演化的过程同时受到沉积体系、古气候、盆地沉降与折返等多因素的作用和影响,体现了有机和无机界长时间作用的结果。
因此,重塑一个地区成岩演化的历史是一项十分艰难的工作,这不仅需要对各种成岩影响因素作深入的理论探讨,同时需要对具体地区的地质背景作出合理和科学的分析,中外地质工作者为此作了大量的研究工作。
本文旨在介绍近30年来,成岩作用研究领域的一些主要进展和特色。
1 成岩作用中有机地球化学研究进展成岩作用中有机地球化学研究的进展主要体现在有机酸的来源、分布及对矿物稳定性的影响,烃类与岩石间的氧化—还原反应等。
1.1 有机酸来源、分布及其对矿物稳定性的影响成岩作用中有机酸之所以令沉积学界、地球化学界关注,主要是由于它可促使矿物溶解,产生次生孔隙。
通过热解模拟实验,有机酸被认为来自干酪根成熟作用,但是对其生成时间看法不一。
大火成岩省——精选推荐
⼤⽕成岩省定义⼤⽕成岩省是指体积达到了≥10^4km³的巨⼤规模⽞武质岩浆溢流省(也包括长英质⼤⽕成岩省但较少)。
历史上最⼤规模的⼤⽕成岩省事件发⽣在⼤约~122Ma的西北太平洋地区，最近⼀次⼤规模的⼤⽕成岩省发⽣在~16Ma的北美西部哥伦⽐亚河⼀带。
成因它们形成于具有流动性岩浆长期间歇喷发，岩浆叠层⽽成。
⼤部分的⼤⽕成岩省为地幔柱成因。
当板块聚合时，⼤量俯冲板块会滞留在上下地幔转换带，可能达到100MY之久。
最后会发⽣重⼒坍塌，向外地核接近，这时称为冷地幔。
当冷地幔落⼊地核后，会改变核幔边界的热结构，这时会上升起⼀股地幔柱。
当地幔柱到达地壳下后，如果地壳厚度薄，那么⼤部分岩浆来⾃于地幔柱的减压绝热熔融，地球化学上类似洋岛⽞武岩(德⼲)。
如果地壳相对厚度较厚，那么地幔柱柱头所烘烤的地壳会发⽣熔融形成长英质岩浆，这种情况下的喷发会出现⼤规模爆炸式喷发(⼤部分还是来⾃地幔柱岩浆供应⽽不是地壳熔融)。
在国内，塔⾥⽊⼤⽕成岩省的成因提供了⼀个另⼀个的⼤⽕成岩省的形成⽅式，它是由地幔柱减压熔融和地壳熔融共同作⽤下所形成的。
最新的⼀种⼤⽕成岩省⽅式最近被提出了，参考的是美国西部哥伦⽐亚河⽞武岩组，亚软流圈(sub-slab asthenospheric)上涌并热侵蚀板块，导致板块厚度减⼩，通过动⼒压⼒梯度驱动，⼤规模裂⾕最终形成。
挥发份含量及⽣物⼤灭绝⼤⽕成岩省事件属于地幔柱柱头作⽤，它的岩浆为极其富集硫的⽞武岩岩浆，通常脱⽓可达到~500~1000ppm。
这种岩浆事件本⾝含硫⾮常⾼，它们并没有"过量硫"(硫来⾃⽕⼭的⽓相)。
它们喷发都是世界上对⽓候影响最⼤的喷发，⼤部分喷发都对应了⽣物⼤灭绝事件或海洋缺氧事件。
历史上最⼤规模⽣物⼤灭绝事件被称为三叠纪—⼆叠纪交界⽣物⼤灭绝事件，这次灭绝时间在地质历史上对应了世界最⼤陆地⼤⽕成岩省—西伯利亚溢流⽞武岩事件。
喷发过程喷发前由地幔柱模型显⽰地壳会因为地幔柱柱浮⼒⽽上升，即地壳隆⽣。
《火成岩岩石学》笔记
《火成岩岩石学》读书随笔目录一、内容综述 (2)1.1 火成岩岩石学的定义和研究意义 (3)1.2 火成岩岩石学的发展历程和现状 (4)二、火成岩的基本概念 (5)2.1 火成岩的定义和分类 (6)2.1.1 岩浆岩的定义和分类 (8)2.1.2 火山岩的定义和分类 (9)2.1.3 玄武岩的定义和分类 (9)2.2 火成岩的矿物组成 (11)2.2.1 岩浆岩的矿物组成 (12)2.2.2 火山岩的矿物组成 (13)2.2.3 玄武岩的矿物组成 (14)三、火成岩的形成过程 (15)3.1 岩浆的形成和演化 (16)3.2 岩浆与围岩的相互作用 (17)3.3 火成岩的结晶和生长过程 (19)四、火成岩的结构和构造 (20)4.1 火成岩的结构分类 (21)4.1.1 全晶质结构 (23)4.1.2 非全晶质结构 (24)4.2 火成岩的构造分类 (25)4.2.1 构造岩 (26)4.2.2 斑状构造 (27)4.2.3 线理构造 (29)4.2.4 块状构造 (30)五、火成岩的分类和鉴别 (31)5.1 火成岩的分类方法 (33)5.2 火成岩的鉴别特征 (35)六、火成岩的应用 (36)6.1 地质勘探中的应用 (38)6.2 建筑工程中的应用 (39)6.3 矿产资源开发中的应用 (40)七、总结与展望 (41)7.1 本书的主要内容和学习重点 (42)7.2 火成岩岩石学的发展趋势和未来展望 (43)一、内容综述《火成岩岩石学》是一本深入探讨火成岩岩石学的专业书籍，它系统地介绍了火成岩的成因、分类、结构、构造以及岩石化学等方面的知识。
在阅读这本书的过程中，我深感其内容的丰富性和深度，对于理解地球的演化历史和地质构造具有重要的参考价值。
成因与分类：本书首先详细阐述了火成岩的成因理论，包括岩浆成因说、火山成因说等，并根据岩浆冷却速度和方式的不同，将火成岩分为深成岩、浅成岩和喷出岩三大类。
333白垩纪中期异常地质事件与全球变化_胡修棉
第12卷第2期2005年4月地学前缘(中国地质大学,北京;北京大学)Earth Science Frontiers(Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.12No.2Ap r.2005白垩纪中期异常地质事件与全球变化胡修棉南京大学地球科学系,江苏南京210093H U Xiu-mianDepar tme nt of E arth S cience s,Nanj ing Univ er sity,Nanj ing210093,ChinaHU Xiu-mian.Middle Cretaceous abnorm al geological events and global change.Earth Science Frontiers,2005,12(2):222-230Abstract:T he M id-Cr etaceous(125~90M a)was one of the war mest gr eenhouse climate perio ds of thePhanerozoic,and w as char acterized by ex trao rdinary igneous events,oceanic anox ia,bio tic tur no ver s andmass extinctio ns,no rmal superchro n,and o ceanic red beds.T hese g eo lo gical ev ents wer e the results o f theinteractio ns betw een the lithospher e,t he bio sphere and the atmosphere.Each geolog ical event wo uld g iverise to a special g lobal chang e w hich w ould play an impo rtant r ole in eng endering other event s t hr ough a sy s-tem of po sitiv e or negative feedbacks.T his paper fo cuses on the intro duction o f these g eo lo gical ev ents,theglobal chang es that they caused,and especially climate-ocean system.A specia l effo rt is given to the po ten-tial linkag e and feedback mechanism of these g eolog ical events in the the M id-Cretaceous.It is co ncluded thatthe ig neo us event s,such as the emplacement of Lar ge I gneous Pr ovinces w ere the primar y force to cause theabno rmal ocean and gr eenhouse climate thro ugh outgas of CO2,w hich w ould have further accelerat ed the for-mat ion o f the o ceanic anox ia,biotic mass ex tinctio ns,and a chang e in the nature o f the sedimentar y recor d.Key words:M id-Cretaceous;abno rmal g eolog ical events;global chang e;L arg e Ig neo us P rov inces;o ceanic an-ox ia;o ceanic r ed beds摘要:白垩纪中期(125~90M a)是地质历史中一个极端温室时期,集中出现一系列异常事件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。