二叠纪地幔柱构造与地表系统演变.docVIP

项目名称： 二叠纪地幔柱构造与地表系统演变 徐义刚 中国科学院广州地球化学研究所 2011.1至2015.8 中国科学院 二叠纪大规模环境生，揭示地球深部过程、重大地质事件与地表环境和生命演变之间的内在联系，提和地表系统之间相互。地幔柱与岩石圈的动力相互作用大火成岩省以上预计的研究成果将以70~80篇论文发表在SCI刊物上同时造就一批活跃于国际地学舞台的中青年学术带头人和若干创新研究群体，培养研究生和博士后20~30人 三、研究方案 1、学术思路 本项目着眼于，抓住关键地质作用过程（、），二叠纪地幔柱活动的证据、方式和过程；大规模岩浆作用与晚二叠生物大灭绝的联系证据和机制；二叠纪大规模成矿作用的多样性及其关键控制因素二叠纪大规模岩浆喷发的深部动力学控制因素及其环境-生命响应的机理，地球深部过程、重大地质事件与地表环境和生命演变之间的内在联系理论和实验模拟、地质学、地球物理学、地球化学、矿床学和地层古生物多技术联合应用、系统对比研究和综合集成 图 项目设计和研究思路示意图技术（1）采用野外构造岩相填图、构造－沉积建造分析等技术方法，通过石炭-二叠纪中国西部、扬子西部古特提斯洋演化、消减过程和其后劳亚大陆的拼合、Pangea超大陆的裂解为线索，剖析和恢复大规模岩浆活动前、岩浆的喷发及其巨量火山岩喷发后地壳层次的变形作用，对所属区块的古构造几何形态和运动学进行划分和复原；采用精细的不同尺度构造精细研究，确定各块体间的大型韧性剪切带和走滑带，进一步限定各主要的造山带及块体的构造属性，为确定大火山岩省的形成背景提供地质制约。 （2）采用锆石原位定年法、40Ar/39Ar法、含Re岩矿石Re-Os法等同位素测年技术，进行成岩、成矿和变形事件的精确定年，建立研究区构造-岩浆作用的。采用单颗粒锆石的U-Pb定年，确定P2-P3的界线年龄，勾画生物衰的曲线，为探讨火山作用和生物灭绝提供基础性资料。 （3）采用岩石探针、地球化学示踪和同位素示踪（Sm-Nd，Lu-Hf，Re-Os，Rb-Sr）厘定二叠纪岩浆起源演化和壳/幔相互作用的程度和方式，鉴别不同地幔端员组分对岩浆的贡献。利用EPMA, LA-ICP-MS，FTIR和SIMS等技术，对样品中橄榄石斑晶内的熔体包裹体进行原位微区分析，获取熔体包裹体的含水量、化学和Pb同位素组成。利用这些数据，研究原始岩浆的成分和部分熔融时的温度压力条件，。 考察含矿岩体与非含矿岩体在岩石组合特征、外围构造组合等方面的异同岩体与围岩的接触界线特征，估算围岩蚀变对成矿作用的影响。矿物成分、组构分析查明钛的形成是否与氧化物矿浆的不混熔分离有关不同类型的矿床矿物的成分组构特征，硅酸盐矿物与硫化物和铂族矿物的结构关系、形成顺序和期次，查明低钛玄武质岩浆形成不同类型铜镍硫化物矿床的主要机制和铂族元素富集的过程。岩浆活动系统的地球化学示踪及岩浆动力学模拟研究利用具有特征意义的矿物组合开展其形成温度、压力的测算，结合同位素示踪研究，建立岩浆运移、演化的垂向系统。 瓜德鲁普统-乐平统地层比较生物多样性变化规律和峨眉山地幔柱发生的时间等围绕着峨眉山玄武岩上覆和下伏以及中间的沉积岩夹层中多门类（尤其是牙形类和蜓类）化石开展精细的生物地层工作，建立瓜德鲁普统精细的生物地层系列；我国瓜德鲁普统-乐平统连续剖面的无机碳、有机碳、锶、硫地球变化与地表生物圈、大气圈等的主要创新：二叠世地球上发生一系列事件生物灭绝海平面下降与国内外同类研究相比的特（）：（2）研究思路：阐明地幔柱和地表系统之间的相互作用，关键在于抓住“地幔柱活动与地表系统演变的耦合－联系机理”这个重要环节，强化深部地质（岩石学、地球物理）与浅表系统（地质学、古生物学、矿床学）研究的紧密结合，以地幔柱影响地表系统的三个关键途径为“链接”，实现两者的有机融合，综合研究二叠纪三次大火成岩省事件之间的相互关系及其动力学意义，以及与中晚二叠世双生物灭绝和环境变化之间的因果关系。此外，本项目提出的不同背景下地幔柱-岩石圈相互作用的动力学模式研究，也有望使中国科学家跳出特例研究（Case study）的范畴，建立具有普适性的理论体系，这是在中取得主导地位的突破口。 （）研究对象中晚二叠世地球上发生了一系列事件，包括三次大规模岩浆活动、最大规模的生物灭绝事件、地球磁场发生Illawarra反转事件、地史时期最大规模的海平面下降、海水Sr 同位素比值的巨幅降低，以及类型完整的岩浆成矿作用。而我国和塔里木地区优势，取得重大突破的可行性（1）塔里木二叠纪大火山岩省形成的地质-构造动力学背景；（2）特提斯和地幔柱在晚古生代扬子西缘地质演化中作用；（3）火山岩省形成前后重大地质事件的时-空约束；（4）与火山岩省具直接关系的构造格局的恢复以及时空转换；（5）“东吴运动”的