峨眉山玄武岩的地幔热柱成因

根据峨眉山玄武岩的岩石组合、岩相学特征将峨眉火成岩省分为盐源 -丽江岩区、攀西岩区、贵州高原岩区和松潘 -甘孜岩区。通过对研究区二叠世的区域地质背景和古地理环境的分析 ,对峨眉山玄武岩喷发与地幔热柱的关系及其火山喷发的大地构造背景进行了进一步系统归纳和总结。根据地层学关系大致确定峨眉山玄武岩的主喷发期是阳新世 (中二叠 )晚期乐平世 (晚二叠 )早期 ,时限大致为 2 5 9Ma～ 2 5 7Ma。峨眉山玄武岩微量元素地幔标准化曲线特征与 OIB基本一致 ,反映出其成因与地幔热柱活动有密不可分的关系。

渤海地球物理场与深部潜在地幔热柱的异常构造背景

渤海是中国东部陆缘的一个裂谷型盆地，通过重力、航磁、古地磁、天然地震、地热、应力场、地壳与上地幔结构及地震层析成像等资料，对渤海湾及其周边地带的深部结构、地球物理场效应和深层物理过程进行了综合研究．这一盆地是由NNE－NE向、近EW向和NW向3组断裂组成，这3组断裂与3组地幔隆起带基本相对应，并在渤中坳陷交汇、渤海内部的现代构造运动以水平构造应力场作用下的走滑运动为主要特征，渤海区内地壳厚度仅28-29km，上地幔向上隆起，等温居里面埋深浅（为12km），并为较高区热流值区（56-77mW／m2）．该区岩石层厚度变化显著，庙岛西部中地壳中有一近似圆形的低速体，在120km深度仍为低速异常区．深大断裂可为深部热物质与气态物质上涌的通道．通过综合研究，提出渤海湾很可能是一个潜在的、尚在发展中的地幔热柱．

华北东部地幔热柱的特征与演化

燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。

核幔成矿物质(流体)的反重力迁移——地幔热柱多级演化成矿作用

地壳中矿床分布极不均匀 ,这与地球的形成与演化密切相关。在地球演化的早期 ,由于在引力收缩和热力膨胀的统一作用支配下 ,放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属向上迁移 ,而贵金属、有色、铁族、铂族等密度较大的元素则有逐渐向地核聚集的趋势 ,以至于铁、镍、金等元素主要聚集在地核之中。但是 ,在地球形成圈层结构的同时 ,由于地球内外温度差、压力差、粘度差等的存在 ,导致地球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动 ,两者互为依存 ,并构成幔壳运动的原动力。地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道 ,聚集在地核及核幔界面上的气态金等重元素得以作为地幔热柱的热物质流 ,呈反重力迁移至岩石圈 ,并进而以气 液态向近地表迁移 ,在有利的构造扩容带中聚集成矿。这可能是金银铜铅锌等多种元素的重要成矿作用方式。

初论地幔热柱与铀成矿的关系

中国东南部分布着大面积的中生代中酸性火山岩，是我国重要的火山岩型铀矿产区。铀矿的分布主要受区域性的断裂构造所控制。对于本区的铀成矿机理前人已进行了系统的研究，本文将从地幔柱的角度进行探讨。在初步介绍了地幔柱的研究现状之后，认为中国东南地幔热柱不仅是中酸性火山岩形成的热动力，而且也是成矿矿化剂（ CO2）的重要来源，它与太平洋─亚欧板块碰撞是统一的，同时参与了地幔交代和岩石圈减薄。地幔柱的脉冲式运动可能是中国东南多次成矿的动力来源和矿化剂的提供者。

地幔热柱多级演化及其成矿控矿研究:以张-宣幔枝构造研究为例

张-宣地区是河北省金银多金属矿床集中区,可划分出以宣化—崇礼—赤城一带岩浆-变质杂岩区为中心的金矿集中区和外围盖层区的银多金属矿分布区。近年研究表明,金银多金属成矿物质主要来自地球深部,通过地幔热柱多级演化向上迁移,并在幔枝构造的有利构造扩容带中集聚成矿。分别以幔枝构造核部的东坪金矿、拆离带的黄土梁金矿和外围断陷盆地中的万全寺银金矿为例,通过其成矿作用的解剖、分析、归纳认为,在张-宣幔枝构造展布区,平面上从核部向外围,垂向上由下部往上部,均具有金→银→铅锌矿的分带性,并已经在多处矿山得到采矿工程或钻探工程的证实,这对于深部找矿具有重要指导意义。同时据此分析表明,张-宣幔枝构造区深部仍具有很大的找矿潜力,这种成矿作用分析也可以推广到成矿地质条件相近的幔枝构造区。

地幔热柱的多级演化及其成矿作用——以冀北地区为例

冀北地区金、银多金属成矿作用研究表明，金、银等成矿元素除部分萃取自含矿围岩外，主要来自深源。幔枝构造是重要的热源释放体系，控制着深源含矿流体的迁移、聚集和成矿，从而构成了以幔枝构造为中心，内带为金、外带为银多金属的构造－岩浆成矿系列，并据此归纳出幔枝构造成矿模式。

初论地幔热柱与成矿

作者通过对冀西北金、银多金属矿化集中区成矿规律和物探航磁、重力及遥感信息的综合研究，提出冀西北地区存在一个超越内蒙地轴与燕山褶皱带两个不同历史大地构造单元之上的中生代地幔热柱构造。文中例举了地幔热柱构造标志特征，探讨了地幔热柱构造地质作用（超变质作用、岩浆作用、成矿作用）及其时空演化规律。

峨眉火成岩省地幔热柱热异常初探

通过对峨眉火成岩省各种镁铁超镁铁质岩石放射性同位素(Th和U)丰度的分析,估算了峨眉火成岩省地幔、地幔热柱头冠和尾柱的热量;论证了峨眉火成岩省地幔内部热异常的存在,并具有明显的热梯度;最后对峨眉地幔热柱的热源特征、地幔热柱的形成和演化进行了初步探讨。

峨眉火成岩省地幔热柱稀土元素标志

本文首先讨论了峨眉火成岩省地幔热柱不同部位及地幔基质的REE特征,根据REE丰度结构估算了地幔基质的REE丰度;然后由苦橄岩类和橄榄岩类REE特征和区别,估算了地幔热柱尾柱的REE丰度;最后根据成分接近原生岩浆的玄武岩的REE丰度变化下限,估算了地幔热柱头冠的REE丰度。本文同时讨论了地幔热柱在地幔基质中的可能空间关系,以及确定其空间位置的依据。

峨眉火成岩省地幔热柱的主要元素及Cr、Ni地球化学特征

峨眉山玄武岩省晚古生代镁铁超镁铁岩可分为苦橄岩—橄榄玄武岩系和玄武岩系等两个岩石系列。它们的常量及微量元素特征均存在区别,这些区别可以通过对比两个岩系的Ni与Cr、MgO、Al_2O_3的相关关系加以明确。据此估算了峨眉火成岩省地幔、地幔热柱不同部位主元素、Mg#值和Cr、Ni含量,推算出成分接近原始岩浆的玄武岩、苦橄岩类和橄榄岩类分别为地幔7%～15%、25%～40%和>50%的部分熔融产物。

地幔热柱动力学研究的新进展

由于地幔热柱对我们了解地球动力学和地幔动力学过程具有非常重要的科学意义 ,因此受到国际地学界的广泛关注 .近年来 ,随着一系列国际研究计划的展开和实施 ,热柱动力学的研究取得了很大进展 .本文拟合“国际热柱—岩石圈相互作用研讨会”的讨论内容 ,对热柱领域已取得的进展和存在的问题作一简要的回顾 。

地幔热柱成矿作用研究进展

地幔热柱构造是地球内部热传导的基本形式，只是地球的不同演化阶段其表现形式和强度有所不同。研究表明，燕山期强烈的地幔热柱活动沟通了深部成矿物质来源，金、银等元素随地幔热柱多级演化以气态→气—液混合相向上运移，在地幔热柱演化的三级单元——幔枝构造的有利部位聚集成矿。并据幔枝构造的成矿模式提出了华北地区燕山、秦岭、太行、胶辽等主要成矿集中区都是河淮地幔亚热柱控制下的幔枝成矿系列。成矿作用均伴随有强烈的构造—岩浆活动，成矿时代多集中在２６０～１２０Ｍａ。金、银多金属矿床具明显的相似性。

“三江”古特提斯地幔热柱──洋岛玄武岩证据

“三江”特提斯巨型造山带由４条板块缝合带和夹于其间的微陆块和弧地体构成。在古特提斯洋闭合而成的澜沧江和金沙江缝合带内，均发育典型的蛇绿岩－蛇绿混杂岩和洋岛玄武岩（ＯＩＢ）组合。ＯＩＢ集中产出于大洋的特定区段（２２０－２４０Ｎ──澜沧江洋；２４０－２７０Ｎ──金沙江洋），形成于洋壳（ＭＯＲＢ）顶部，并被浅水碳酸盐岩覆盖，ＯＩＢ主要岩石类型为苦橄玄武岩、夏威夷岩和钾质粗面玄武岩，三者具特定的空间配置与时间演变规律。根据三江地区ＯＩＢ时空展布规律、岩石组合特点、岩石地球化学特征、源岩化学估算及热幔柱实验成果，提出早古生代时期的澜沧江洋和金沙江洋岩石围下方分别出现地幔热拉，其直径约２００－２５０ｋｍ，具特定的不同于周围地幔的热－化学结构。地幔热柱的尾柱区高热物质熔融，产生苦橄质或苦橄玄武质熔浆，地幔热拉上涌，其冠形头部与周围地幔“混杂”而具化学分带，该区物质熔融，产生富Ｎａ和富Ｋ质ＯＩＢ。

“三江”古特提斯地幔热柱──洋中脊玄武岩证据

本文通过研究三江地区金沙江和澜沧江缝合带ＭＯＲＢｓ的时空分布配置、岩石组合类型、岩石地球化学及区域地化异常，揭示了地幔热柱对古特提斯岩石圈内ＭＯＲＢｓ源岩及ＭＯＲＢｓ的化学成分影响，讨论了地幔热柱对古特提斯洋开启的驱动机制及对岩石圈演化的制约作用。ＭＯＲＢ沿金沙江和澜沧江洋脊与ＯＩＢ分段产出，但在过渡地段，ＭＯＲＢ与ＯＩＢ交互产出，密切共生，并沿洋脊展示明显的地球化学异常。ＭＯＲＢ有３种类型，其中，富集型ＭＯＲＢ靠近ＯＩＢ分布区产出，相对富集ＬＲＥＥ、ＨＦＳＥ和ＬＩＬＥ，显示Ｅ－ＭＯＲＢ地化特征。亏损型ＭＯＲＢ远离ＯＩＢ分布区产出，相对亏损不相容元素，显示Ｎ－ＭＯＲＢ地化特征。过渡型ＭＯＲＢ在ＭＯＲＢ与ＯＩＢ过渡地段产出，则显示Ｔ－ＭＯＲＢ地化特征。ＭＯＲＢ地化特征和空间分布揭示，洋脊具有明显的块段特点，ＯＩＢ区洋脊具热幔柱洋脊特点，亏损型ＭＯＲＢ区洋脊具正常洋脊特征，而过渡型ＭＯＲＢ区段则具过渡型洋脊特征。混合模式计算表明，富集型和过渡性ＭＯＲＢｓ系亏损型ＭＯＲＢ端元与ＯＩＢ端元不同程度的混合产物，揭示地幔热柱物质与其周围的亏损地幔（Ｎ－ＭＯＲＢ源岩）发生了大规模物质能量交换。基于区域构造一岩浆事件分析，?

试论华北地台中生代超变质作用与地幔热柱作用

本文通过冀西北、胶东等金矿富集区“太古宙”高级变质地体中生代金矿化、变质核杂岩构造、花岗岩、碱性岩等问题的讨论，认为中生代强烈而广泛的混合岩化、花岗岩化、流变“片麻岩”化等超变质作用，是华北地台太古宙高级变质地体变质程度深、同一地质体同位素年龄数据相差悬殊、中生代强烈岩浆活动等异常地质现象的重要原因之一。它既是华北地台活化的重要深部地质作用，亦是深部“去根作用”的具体体现。而中生代地幔热柱作用又是用变质作用、变质核杂岩构造、金矿成矿作用的深部机制，也是华北地台中生代活化的根本原因所在。

核幔成矿物质与地幔热柱多级演化成矿

研究认为金等成矿物质主要来自核-幔源区,以气态-气液混合态、含矿流体的形式,通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带,迁移到幔枝构造外围的韧脆性剪切带、侵入岩体的内、外接触带、各种脉岩与围岩的接触带等有利部位集聚成矿,并构成矿田→矿床→矿体(脉)的有序排列组合,表现出不同的矿床类型。因此,应侧重研究构造成矿控矿作用,以指导新一轮地质找矿和矿产资源评价。文中还举例分析了胶西北焦家断裂与三山岛断裂的交切关系及其控矿作用。

华北东部盆岭区的地幔热柱成因及其成矿作用

地壳运动是核幔活动在岩石圈中的综合表现形式,盆地、山脉等地形地貌单元则是地壳运动的直接产物(结果)。1问题的提出中-新生代是华北东部地区构造体制发生重大转折的时期,发生了一系列重大地质-构造事件,最为突出的是从东部高原演化为地幔热柱控制的盆岭构造。

地幔热柱及其成矿作用研究

成矿作用研究表明 ,在地球的演化历史中 ,成矿数量有从少到多 ,聚矿能力有由弱到强的演化趋势。中生代为全球规模的成矿大爆发阶段 ,究其原因可能与地球的发展演化密切相关。地球形成的早期 ,由于地球物质尚未充分分异 ,成矿强度不大。当然 ,有部分在地球演化早期形成的矿床 ,在后来的多次构造改造过程中被改造迁移 ,甚至消失。中生代地球进入了一个强烈的地幔热柱活动时期 ,聚集于D”层及外核的成矿物质可通过地幔热柱多级演化向上迁移 ,并在幔枝构造的有利构造扩容带中成矿 。

试论冀西北金银多金属矿产富集区地幔热柱及其成矿制约

本文以冀西北金、银多金属矿产富集区为例，讨论了超越在不同历史大地构造单元之上的中生代地幔热柱构造，论述了地幔热柱构造的地质、地球物理等标志特征，探讨了地幔热柱构造的变质作用、岩浆作用与成矿制约，并初步建立了壳幔成矿体系。