青藏高原北部新生代板内火山岩

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出版者:地质出版社
作者:邓万明
出品人:
页数:180
译者:
出版时间:1998-12
价格:34.00
装帧:平装
isbn号码:9787116026209
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

内容提要

本书作者根据多年来野外地质调查和实验室测试的大量资料,对青藏高原北部(包括北羌塘、可可西里

山和昆仑山)地区的新生代板内火山岩带的区域地质、岩石特征、矿物化学、微量及稀土元素地球化学和同位

素组成进行了系统总结和深入研究,探讨了火山活动的大地构造环境、岩浆源区的性质和成因,论述了火山

作用与青藏高原新生代以来岩石圈构造演化和隆升的关系,为认识板内造山带的形成及青藏高原大陆动力

学提供了丰富的成因岩石学信息。

本书可供地质科研、生产和地质院校师生参考。

秘境探索:高加索山脉新生代火山活动与构造演化 引言 高加索山脉,横亘于欧亚大陆交界处,是地球上构造活动最为活跃且地质演化历史极其丰富的地区之一。它不仅是欧亚板块与阿拉伯板块碰撞挤压的典型构造带,其内部新生代以来的火山活动更是深刻记录了区域应力场和岩石圈响应的复杂过程。本书将聚焦于高加索山脉新生代(约6600万年至今)的板内(Intraplate)及与其构造背景密切相关的火山岩浆活动,旨在通过对岩石学、地球化学、同位素地球化学以及年代学(特别是$^{40} ext{Ar}/^{39} ext{Ar}$定年)的综合分析,揭示该地区火山岩浆的物源、形成机制及其与区域构造演化的耦合关系。 第一章:高加索山脉新生代构造背景重塑 高加索山脉的隆升是欧亚大陆与阿拉伯板块长期、复杂俯冲-碰撞过程的直接结果。然而,在宏观构造背景之下,其内部新生代火山活动呈现出显著的非均匀性。本章将详细梳理区域构造演化史,重点分析新生代以来,特别是在上新世和第四纪,构造应力场的转换如何为深部地幔物质上涌和岩浆生成提供了有利条件。 1.1 区域地质框架与板块运动学模型:回顾新生代以来阿拉伯板块向北漂移和欧亚板块的差异旋转,建立适用于高加索山脉的构造模型。 1.2 构造应力场分析:利用断裂带的几何形态和现今地应力资料,结合火山岩中构造特征的分析,解剖新生代以来区域主应力方向的演变,探讨张性或走滑构造背景下岩浆通道的开启机制。 1.3 与俯冲作用的间接耦合:讨论远距离的俯冲-碰撞过程如何通过地幔对流或岩石圈减薄(特别是大高加索的南部边缘)间接控制了板内岩浆的启动。 第二章:高加索新生代火山岩的岩石学特征与分布 高加索新生代火山岩类型多样,从基性玄武岩到酸性流纹岩均有分布,但总体上以中性至酸性火山岩为主,这与典型的洋岛或大洋中脊玄武岩体系存在显著差异。 2.1 火山岩空间展布与岩区划分:系统描述主要新生代火山岩区(如塔夫里山脉、小高加索东部火山区等)的地理位置、规模和主要岩性组合。分析岩浆喷发中心与区域性深大断裂带的耦合关系。 2.2 主要岩石类型与矿物学特征:详细描述代表性火山岩的薄片鉴定结果,包括斑晶组合(如辉石、角闪石、黑云母、石英的类型和含量)、基质特征以及捕虏体(如果存在)的描述。重点关注岩浆分异的程度。 2.3 火山构造形貌:分析火山锥、火山口、熔岩台地和火山碎屑流沉积物的地貌学特征,重建关键喷发事件的演化序列。 第三章:岩浆源区约束:地球化学与同位素示踪 理解高加索新生代火山岩的成因,关键在于确定其地幔源区性质及其经历的物源过程(如地幔楔的交代作用、岩石圈地幔的捕获或新的地幔柱的介入)。 3.1 主量和微量元素分析:对比不同岩性火山岩的主量元素(如$ ext{SiO}_2$, $ ext{MgO}$, $ ext{FeO}$)变化趋势,利用TAS图解等工具初步定性分类。微量元素(特别是高场强元素 $ ext{Nb}$, $ ext{Ta}$, $ ext{Zr}$, $ ext{Hf}$ 与大离子亲石元素 $ ext{Ba}$, $ ext{Sr}$, $ ext{Th}$ 的比值)被用于区分源区是原始地幔、去过俯冲的岩石圈地幔还是受地壳物质影响的玄武质岩浆。 3.2 稀土元素配分模式:分析高加索岩浆岩的稀土元素(REE)配分曲线,特别是轻稀土元素(LREE)与重稀土元素(HREE)的分馏程度,推断岩浆在结晶过程中的分异程度和源区是否存在熔融残余。 3.3 稳定同位素与放射性同位素地球化学: 锶-钕同位素 ($ ext{Sr}- ext{Nd}$): 分析 $^{87} ext{Sr}/^{86} ext{Sr}$ 和 $epsilon ext{Nd}$ 值,将高加索新生代岩浆与全球典型地幔端元(EM1, EM2, HIMU, MORB)进行对比,确定源区是否经历了长期的地幔分异或浅源物质的混染。 铅同位素 ($ ext{Pb}$): 利用高精度的铅同位素比值(如 $^{206} ext{Pb}/^{204} ext{Pb}$)进一步约束源区地幔物质的年龄和演化历史。 第四章:岩浆形成与演化过程的动力学模拟 基于地球化学和年代学数据,本章将构建高加索新生代岩浆的成因模型,并探讨驱动这些岩浆作用的深部动力学过程。 4.1 熔融条件与深度:利用微量元素比值(如$ ext{La}/ ext{Yb}$)和主要元素(如$ ext{Mg}$)估算岩浆的初始熔融条件(源区固相线温度和压力),确定岩浆起源于上地幔楔、岩石圈地幔还是更深部。 4.2 壳-幔相互作用(MASH过程):探讨岩浆上升过程中与古老厚大陆岩石圈地壳的接触和熔融过程。分析地壳捕获物和岩浆中高程($ ext{Sr}$, $ ext{Pb}$)的富集是否支持“熔融-吸收-结晶”(MASH)过程的发生。 4.3 年代学约束与岩浆脉冲事件:利用高精度定年技术(如$^{40} ext{Ar}/^{39} ext{Ar}$法),精确标定不同火山岩单元的喷发年龄。通过对比不同年龄岩浆的地球化学特征,识别高加索地区新生代火山活动的多个主要脉冲事件,并将其与区域构造事件(如碰撞阶段的调整)进行时间上的关联。 结论 高加索山脉新生代火山岩是地幔对复杂欧亚-阿拉伯板块碰撞响应的独特记录。本书通过多角度的地球化学、构造和年代学分析,揭示了该地区岩浆作用并非简单的地幔物质上涌,而是一个涉及岩石圈拆沉、地幔楔动态变化和深大断裂带导流的复杂多阶段过程。研究结果为理解大型陆陆碰撞带内部新生代构造活化和岩浆响应提供了重要的对比案例。

作者简介

目录信息

目录

前言
第一章 青藏高原的板块构造体系
第一节 青藏高原大地构造单元的划分
第二节 青藏高原诸块体的地质演化
一、中朝板块
二、柴达木-塔里木板块
三、扬子-巴颜喀拉板块
四、羌塘-冈念复合板块
五、印度板块
第三节 青藏高原主要的岩浆岩带及其成因
一、岩浆岩带的划分和岩浆活动的基本规律
二、产于洋盆扩张边界的岩浆岩带(即蛇绿岩带)
三、产于活动大陆边缘、与板块消减-碰撞有关的岩浆岩带
四、产于板内环境的岩浆岩带
第四节 青藏高原的主要缝合带及特提斯的性质
一、北祁连缝合带
二、昆仑缝合带
三、可可西里山-金沙江缝合带
四、甘孜-理塘和澜沧江缝合带
五、班公湖-怒江缝合带
六、印度河-雅鲁藏布缝合带
七、关于特提斯古地理重建的问题
第二章 青藏高原的深部构造和新构造运动
第一节 青藏高原的地球物理场特征及岩石圈结构
一、重力场特征
二、地震波速度和岩石圈层状结构
三、青藏岩石圈层状结构的主要特征
第二节 青藏高原的新构造运动
一、喜马拉雅造山运动的分期与“青藏运动”
二、近代地壳活动性特征
第三章 新生代火山岩带的区域地质
第一节 火山岩的分布
一、概述
二、火山岩带的地质位置
三、火山岩亚带、岩省和岩区的划分
第二节 火山岩的产状与喷发类型
一、火山岩的产状
二、火山喷发的类型
第三节 火山岩的时代
一、火山岩同位素年龄
二、各个火山岩省的年龄谱
三、火山岩的分布面积
四、火山活动的时空基本规律
第四章 火山岩区地质各论
第一节 西羌塘岩省火山区地质
一、概述
二、岩区火山地质
第二节 北羌塘岩省火山区地质
一、概述
二、岩区火山地质
第三节 可可西里岩省火山区地质
一、概述
二、岩区火山地质
第四节 中昆仑岩省火山区地质
一、概述
二、岩区火山地质
第五节 西昆仑岩省火山区地质
一、概述
二、岩区火山地质
第五章 火山岩的岩石学
第一节 火山岩的岩相分类
一、火山熔岩
二、火山碎屑岩类
三、次火山岩类
第二节 主要火山岩类型的岩相特征
一、火山熔岩类
二、火山碎屑岩类
三、次火山岩类
第三节 火山岩岩石学的区域特征与对比
一、各岩省岩石类型的组成
二、火山岩类型与时、空关系
第六章 矿物化学
第一节 主要造岩矿物
一、橄榄石类
二、辉石类
三、角闪石类
四、长石类
第二节 次要造岩矿物和副矿物
一、黑云母类
二、白榴石、霞石和沸石类
三、磷灰石类
第三节 区域变质矿物
一、尖晶石类
二、石榴石类
第七章 岩石化学
第一节 火山岩的化学分类和命名
一、西羌塘岩省
二、北羌塘岩省
三、可可西里岩省
四、中昆仑岩省
五、西昆仑岩省
第二节 主要化学成分及标准矿物的特征
一、西羌塘岩省
二、北羌塘岩省
三、可可西里岩省
四、中昆仑岩省
五、西昆仑岩省
第三节 火山岩共生组合系列的判别
一、西羌塘岩省
二、北羌塘岩省
三、可可西里岩省
四、中昆仑岩省
五、西昆仑岩省
第四节 火山岩形成环境的初步鉴别
一、西羌塘岩省
二、北羌塘岩省
三、可可西里岩省
四、中昆仑岩省
五、西昆仑岩省
六、小结
第八章 稀土和微量元素地球化学
第一节 稀土元素的丰度和组成
一、西羌塘岩省
二、北羌塘岩省
三、可可西里岩省
四、中昆仑岩省
五、西昆仑岩省
第二节 稀土元素的分配型式
一、各岩省火山岩的球粒陨石标准化分配型式
二、不同岩石类型的稀土元素分配型式
第三节 微量元素地球化学
一、各岩省火山岩的微量元素组成和地球化学模式
二、主要岩石类型的微量元素特征及地球化学模式
三、成岩作用与形成环境的微量元素判别
四、小结
第九章 同位素地球化学
第一节 Sr-Nd同位素体系
一、Sr同位素的测试结果和基本特征
二、Nd同位素的测试结果和基本特征
三、Sr-Nd同位素组成的关系
第二节 Pb同位素
一、铅同位素的测试结果及基本特征
二、铅同位素的组成与源区性质
三、小结
第十章 火山岩岩石成因探讨(兼论火山活动与岩石圈构造演化的关系)
第一节 藏北火山岩带成因岩石学研究的进展和现状
一、我国地质工作者的主要成果
二、国外合作者的基本观点
三、火山岩成因的几个基本问题
第二节 火山岩形成的大地构造环境
一、大陆碰撞与陆内俯冲带
二、西羌塘火山活动与板内地幔热柱的关系
三、北羌塘初始板内裂谷与碱性火山岩的成因
四、昆仑造山带火山活动的构造背景
第三节 火山岩的源区特征及其物质组成
一、研究区与世界钾质火山岩区的对比
二、青藏高原及滇西壳-幔过渡带的特征
三、关于“壳-幔混合层”的形成机制和壳-幔混合作用的探讨
四、源区物质组成的模拟计算
第四节 板内火山活动与岩石圈演化及高原隆升的关系
一、青藏高原岩石圈缩短和加厚的机制
二、关于岩石圈地幔的拆沉构造和高原隆升的动力学模型
三、火山活动的构造控制
四、青藏高原是否存在近代的火山活动
结束语
参考文献
英文摘要
图版及图版说明
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我之前读过一些关于青藏高原抬升历史的著作,大多集中于地壳运动学或构造变形方面,但涉及其内部岩浆作用的深度和广度,往往有所欠缺。这本书成功地填补了这一空白。它详尽地梳理了从新生代早期到近期的火山岩分布、岩石学特征以及定年结果,构建了一个相对完整的火山活动时间序列。书中对不同火山群的岩浆活动模式差异的比较分析尤其具有启发性。例如,作者清晰地区分了那些可能与深部地幔物质上涌有关的碱性玄武岩系列,以及那些更像是地壳浅部物质熔融产物的钙碱性火山岩。这种精细的分类和对比,使得我们能够勾勒出高原隆升过程中,不同深部物质对地表火山喷发贡献的动态变化。这种对“岩浆工厂”内部运作机制的深度挖掘,远超我此前的预期,显示出作者在整合多学科数据方面的深厚功底。

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我尝试着去理解书中关于同位素地球化学的部分,坦白说,那是我阅读过程中最大的挑战,但也是最有价值的收获。作者在处理这些高度专业化的数据时,展现出了极高的学术素养和清晰的逻辑构建能力。他并没有仅仅罗列数据表格,而是将 ${}^{87} ext{Sr}/^{86} ext{Sr}$ 和 $ ext{Nd}$ 同位素比值的变化曲线,与岩浆源区的物质组成变化、地幔柱活动的时序紧密地联系起来,构建了一个动态的演化模型。对我来说,最令人振奋的是他对火山岩形成环境与构造背景耦合关系的深入探讨。不同期次火山岩的地球化学指纹差异,清晰地揭示了青藏高原从碰撞挤压到伸展减薄过程中,地壳深部物质参与熔融的复杂过程。这种将地球化学证据转化为构造演化史的叙事,逻辑链条严密,论证有力,让我对青藏高原“被挤压”的同时“被拉伸”这一看似矛盾的现象有了更深刻的理解。这本书无疑是该领域内一个重要的里程碑,它迫使我们重新审视板块构造理论在解释复杂大陆内部动力学时的边界与拓展。

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这本书的封面设计得非常有力量感,那种深邃的蓝与岩石的棕褐色交织在一起,让人一眼就能感受到高原的苍茫与地质的厚重。我抱着极大的期待翻开了第一页,原以为会是一本枯燥的教科书,但作者的叙述方式却出人意料地生动。他没有急于抛出复杂的年代地层划分,而是从一次次野外考察的艰辛历程讲起,仿佛带着读者穿越了人迹罕至的昆仑山脉和唐古拉山脉。文字中充满了对那片土地的敬畏,描绘了那些沉寂已久的火山锥如何傲然挺立,讲述了每一块玄武岩样本背后可能隐藏的数百万年地球往事。书中对于火山喷发的力学机制和岩浆上升路径的分析,尤其精彩,作者巧妙地运用了类比,将深埋地底的巨大能量具象化,让人对青藏高原这个仍在“生长”的巨大地质结构有了更直观的认识。那种将宏大叙事与微观细节完美融合的笔法,使得即便是地质学初学者也能被深深吸引,领略到地球内部运作的鬼斧神工。整本书的阅读体验,更像是一次充满冒险精神的探险日记,而不是冰冷的学术报告。

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对于一个关注地球演化史的普通读者而言,这本书最吸引我的地方在于它所传达的那种“时间感”。作者总是能够将我们从日常生活的尺度拉回到数百万年甚至数千万年的地质时间轴上。阅读过程中,我时常会停下来,想象数十万年前,那些炽热的岩浆是如何冲破数千米厚的地壳,将地幔深处的秘密带到地表。书中对火山碎屑流沉积物的分析,让我对远古灾难性事件的威力有了新的认识。它不仅仅是关于岩石的科学,更是一部关于地球自我修复和重塑的史诗。虽然书中包含了大量的专业术语和精细的地质年代数据,但作者始终保持着一种叙事上的克制与深沉,没有丝毫夸张,只是冷静地陈述着地球母亲在地质舞台上所经历的剧烈震荡与漫长沉寂。读完后,我感觉自己对脚下的这片土地,多了一份沉甸甸的敬畏与理解。

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这本书的排版和插图质量,绝对是顶级的。我尤其欣赏那些精心挑选的野外露头照片,它们不仅仅是作为佐证材料,更像是独立的艺术品。那些被冰雪侵蚀的火山渣锥,以及河流切割深切的火山岩剖面,色彩对比强烈,细节清晰可见,即便是没有阅读正文,光看图版也能感受到那里的地质景观的壮丽与荒凉。更难能可贵的是,作者在图注中嵌入了大量的地质信息,标注了采样点、岩性变化和可能的断裂构造。此外,书中还收录了一些手绘的地质剖面图,这些图与后期的遥感解译图形成了完美的互补,体现了传统地质学观察与现代遥感技术相结合的研究范式。这种对视觉呈现的重视,极大地提升了阅读的沉浸感。它不仅仅是一本供专业人士参考的书籍,对于那些热爱自然风光和户外摄影的读者来说,它也是一本极佳的地理审美指南。

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