东天山古弧盆体系成矿规律与成矿模式

东天山是中亚增生型造山带的重要组成部分,随古亚洲洋的形成、演化和消亡,发育了东天山古生代弧盆体系。基于前人对东天山古生代构造演化与成矿规律的大量研究,针对以往研究相对薄弱的早古生代构造演化与成矿,本文重点论述了以卡拉塔格矿集区为代表的早古生代构造-岩浆-成矿研究新进展,从而进一步探讨了东天山古弧盆体系古生代构造演化与成矿规律。本文将东天山古弧盆体系划分为大南湖-头苏泉成矿带和阿奇山-雅满苏成矿带,又将前者划分为卡拉塔格成矿亚带和小热泉子-土屋成矿亚带;总结出其成矿具有VMS成矿系统与斑岩成矿系统共存、多种矿化类型叠加的特征;区域共发育两次大规模成矿事件,且均与大规模火山-侵入岩浆活动有关,进而构建了东天山古弧盆体系区域成矿模式;并指出东天山古生代弧-盆多方向、多期次的转换是导致该体系内VMS-斑岩型矿床共存、叠加成矿发育的主因。

西天山北部石炭纪火山岩特征与沟弧盆体系

本文据岩石化学资料确定了西天山北部石炭纪火山岩的化学系列和岩石组合,并论述了其地球化学特征,探讨了该地区的沟弧盆体系。北天山中石炭统上部岩石单元代表了准噶尔板块的活动陆缘,而下部岩石单元属于弧前盆地沉积物。北天山蛇绿岩套是扩张速度缓慢的古洋壳残片。中天山北缘的下石炭统火山岩和海西中期的花岗岩类岩石组合代表了厚度甚大的大陆型岛弧部分,而阿吾拉勒带中、下石炭统则属于内弧环境的火山岩岩石组合。伊什基里克带是有限拉张的弧后盆地。

黑龙江多宝山地区早古生代沟-弧-盆体系重建

沟-弧-盆体系恢复对于研究增生造山过程和解析成矿作用具有重要指示意义,多宝山岛弧带是我国重要的铜钼多金属成矿区带,其沟-弧-盆体系恢复对成矿地质背景研究及拓展区域找矿具有重要意义。通过对多宝山地区早古生代地层、岩石和构造的野外调研和系列编图,结合最新的年代学资料,重新厘定了含矿地层单位——多宝山组、铜山组的形成时代和层位:确定多宝山组形成时代为寒武纪芙蓉世-早奥陶世,铜山组形成时代为早-中奥陶世;将铜山组置于多宝山组之上,暗示地表以下保存有规模较大的主要成矿地质体——多宝山组,由此扩大了深部找矿空间。在此基础上,重建了多宝山岛弧带早古生代地层序列。在多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带划分出早古生代俯冲增生杂岩带,根据俯冲增生杂岩带与岩浆弧、伴生沉积盆地的沉积建造及时空关系,划分出弧前盆地、弧间盆地、弧后盆地等构造单元,建立了多宝山岛弧带古生代沟-弧-盆体系格架,认为多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带存在早古生代洋盆,并于奥陶纪发生南东向俯冲。指出岩浆弧靠近俯冲增生杂岩带一侧是成矿有利部位,为多宝山岛弧带铜多金属矿的成矿背景和成矿地质条件研究提供了理论依据。

金沙江沟—弧—盆体系岩石组合特征

金沙江海西印支期海沟－岛弧－弧后盆地－陆缘裂谷体系是从晚二叠世开始发育，有近于典型大洋蛇绿岩套。残余洋壳有两个时代（二叠纪和中下三叠纪），主弧火山岩发育良好，极性清晰。弧后为次生洋盆蛇绿岩及二叠－中三叠世玄武岩，晚三叠世出现反极，是金沙江岛弧发展演化独具特色的演化阶段。

三江中北段弧—盆格架与地质构造演化

弧—盆体系中岛弧与弧后盆地相间并存是一大特色。本文以昌都地区三叠纪弧—盆格局为例 ,阐明了岛弧、弧后盆地与夹于其间的微陆块等地质特征 ;划分出 2个构造演化阶段 ,一是早中三叠世江达—阿中岛弧与弧后盆地的发育 ,二是晚三叠世滞后型岛弧与生达残留弧后盆地的形成 ,并揭示了其演化的动力学。

南秦岭勉略构造带黑沟峡火山岩年代学及地球化学特征——新元古代勉略洋盆存在及俯冲的记录

黑沟峡火山岩位于南秦岭勉(县)略(阳)构造带略阳地区,由拉斑玄武岩及少量钙碱性安山岩组成。对黑沟峡火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果显示,黑沟峡安山岩LA-ICP-MS U-Pb测年结果为807±13Ma(MSWD=3.6,n=14),限定其形成时代为新元古代中期。玄武岩SiO_2含量为43.54%~54.51%,富Na贫P,稀土配分曲线整体左倾,整体表现出N型洋脊玄武岩地球化学特征,其源区受到再循环物质的改造。安山岩SiO_2含量较高(57.92%~60.71%),Na_2O和K_2O含量变化大,Nb、Ta、P、Ti等负异常明显,La/Yb、Sc/Ni、Th/Yb等微量元素特征表现出大陆边缘弧火山岩地球化学特征;较高的Mg~#值(40.40~60.72)以及变化较大的Cr、Ni含量、A/CNK值(0.58~1.62),表明安山岩为壳幔混合成因。本文研究表明,黑沟峡火山岩并非前人认为的晚古生代"双峰式火山岩",而是新元古代勉略洋盆存在及俯冲作用的产物。结合区域资料,认为勉(县)略(阳)地区存在新元古代早中期弧—盆体系,且洋盆北向俯冲作用持续到800 Ma左右,该过程很可能是对Rodinia超大陆聚合事件的响应。

合肥盆地安参1井石炭二叠系的发现及其地质意义

合肥盆地安参1井的钻探,发现了既不同于北淮阳型,也不同于淮南型的石炭-二叠系。通过对安参1井石炭-二叠系的研究,认为是一套斜坡相-三角洲前缘沉积。结合北淮阳型石炭系和淮南型石炭-二叠系的沉积特征研究,提出了石炭-二叠纪沉积期在华北地台南缘存在完整的沟-弧-盆体系的认识;同时根据安参1井石炭-二叠系类型,结合地震、电法和平衡剖面恢复,认为合肥盆地的基底应该属于统一的华北型。

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

辽吉构造带钴-镍成矿地质背景及找矿方向

针对辽吉构造带内钴-镍矿找矿问题,从古元古代构造-建造等成矿地质条件入手,在充分分析前人资料和总结前期研究成果的基础上,对辽吉构造带钴-镍成矿物质来源、典型矿床(点)矿体特征、成矿作用进行了系统论述.研究表明,原辽河群浪子山组到高家峪组是由稳定大陆边缘、活动大陆边缘乃至沟弧盆体系背景形成的复杂造山带增生岩系,不同成因岩片间均为构造接触,显示“总体无序、局部有序”的构造地层特点;上覆大石桥组—盖县组为稳定的残余海盆沉积,与下伏“地层”非整合接触,显示有序地层的特点.总体来看,该套“地层”既不能按有序地层简单划分,也不能以变质变形程度进行区域对比,一些变质岩石的原岩建造及其形成的大地构造环境仅依靠地球化学数据、图解来判断也是极不可靠的.“辽吉花岗岩(条痕状或条带状花岗岩)”是相对成熟的陆缘弧、岛弧岩石组合,主体显示TTG特征,其控矿意义尚不清楚;造山期后伸展作用下形成的侵入岩多为同构造期的深熔(重熔)的(含)石榴石花岗岩或花岗质片麻岩(S型)和造山晚期加厚背景下的具埃达克性质的花岗闪长岩.区域铜钴镍矿的成矿物质主要来源于基性岩脉(墙)、陆壳火山碎屑岩、古洋壳残余的俯冲增生杂岩及远洋沉积岩等4种类型.在辽吉洋俯冲消亡过程中,原始矿源层受造山作用、变质作用影响再富集成矿,伸展作用下的基性-超基性成矿,除此之外,远洋环境中较高的碳质和盐度(海底热卤水)对矿产的富集也是不可或缺的因素.结合区域地球化学特征,在辽吉构造带划分出3个钴-镍矿成矿带及6个找矿靶区,提出了辽吉构造带钴-镍的找矿标志及找矿方向,分析了成矿潜力,为后期区域找矿突破战略行动提供了新思路.

青藏特提斯沉积地质演化

组成青藏高原的主要微板块在不同的阶段经历了各具特色的地质演化历程和发展特点,形成了不同的地壳结构。青藏高原的沉积地质历史演化经历了区内各主要微板块的基底形成与盖层沉积演化的前特提斯阶段;以板块汇聚边缘与碰撞时期的构造背景为基础,划出古特提斯、中特提斯和新特提斯三个沉积地质历史发展及其所形成的弧盆体系格架的特提斯形成演化阶段;随着始新世末期残留海的消失,青藏地区形成统一大陆,并进入统一应力场的青藏统一陆壳形成阶段;从中上新世开始的青藏高原隆升阶段,青藏高原上发育了一些大中型中新生代沉积盆地,如羌塘盆地、措勤盆地、昌都盆地等都经历过从弧后盆地向前陆盆地转化的演化阶段,并具有受喜马拉雅运动统一改造的特征,这些沉积盆地中油气藏前景良好。

视密度反演在东海及邻区重力异常解释中的应用

简要介绍了基于位场分离的视密度反演法的原理,并利用该技术对东海的重力异常进行处理并进行了区域地质解释应用.视密度反演的方法在对研究区内的区域性大断裂如郯庐断裂、江绍断裂以及东引—海礁隐伏断裂有很好的分辨能力.不同深度的视密度切片信息能够帮助我们了解这些大断裂的发育深度和规模.在沟弧盆等地形以及构造复杂地区利用视密度反演法研究深部地质构造,可以揭示不同深度上补偿质量分布情况,从而推测莫霍面的起伏情况.

西藏西南部休古嘎布蛇绿岩的成因:岩石学和地球化学证据

休古嘎布蛇绿岩块位于雅鲁藏布缝合带（YZSZ）西段，主要由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙所组成。基性岩墙具有弧后盆地地球化学亲缘性，其LREE亏损，（La／Yb）N为0．39～0．55；具有明显的Nb、Ti负异常及Sr、Ba正异常。Sr、Nd同位素特征表明它们起源于亏损地幔，并且受到了板片析出流体的影响。4个基性岩墙的Sm-Nd同位素样品获得内部等时线年龄为126．2±9．1Ma（MSWD=0．44）。地幔橄榄岩具有汤勺形和U形两组REE分布型式，显示出不同程度部分熔融和地幔交代作用的特征，具有弧一盆体系地球化学亲缘性。第一组橄榄岩的LREE弱富集或近于平坦，尖晶石的Cr^#值低而且变化不大，部分熔融程度较低（15％-20％），可能形成于弧后扩张盆地；第二组橄榄岩的LREE明显富集，尖晶石的Cr^#值高而且变化较大（0．4～0．77），部分熔融程度较高（25％～30％），并经历了强烈的交代富集作用，可能与洋内岛弧有关。

中朝板块中、新元古界年代地层柱与构造环境新思考

中国北方燕辽裂陷槽位于中朝板块北部,是巨厚中、新元古界的沉积区。中、新元古界包括长城系(1800～1600Ma)、蓟县系(1400～1000Ma)和青白口系(1000～800Ma)。上述划分是中国地质学家长期研究的共识,由全国地层委员会发布,中国地质调查局在全国地质调查填图中施行[1]。青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组、景儿峪组,由于在下马岭组的斑脱岩中获得了锆石SHRIMPU-Pb年龄1368Ma±12Ma,从而对1000Ma作为青白口系底界的年龄乃至中国中、新元古界地质年表提出了挑战。中国地质学家必须面对新的下马岭组年龄值,拼弃传统思维,重新排定北方中、新元古界年代地层柱中各系、组的界线年龄。本文建议:长城系为1800～1600Ma;蓟县系为1600～1400Ma;新建西山系为1400～1200Ma;1200～1000Ma是一个待命名的系;新的青白口系为1000～800Ma,包括龙山组及景儿峪组。由于下马岭组中的斑脱岩反映了岛弧构造环境,从而可重塑中朝板块北部下马岭组及整个中元古界(指1800～1200Ma)为沟-弧-盆板块体系的弧后扩张盆地,即传统概念中的燕辽裂陷槽是弧后扩张的产物。沟-弧-盆板块体系可以系统地解释燕辽裂陷槽的动力学成因、各种地震灾变事件、火山活动、层控矿床等形成的地质背景。

西太平洋边缘构造特征及其演化

西太平洋边缘构造带是地球上规模最大最复杂的板块边界,以台湾和马鲁古海为界,自北往南大致可以分为3段。北段是典型的沟-弧-盆体系,千岛海盆、日本海盆及冲绳海槽均为典型的弧后扩张盆地。中段菲律宾岛弧构造带为双向俯冲带,构造复杂,新生代经历大的位移和重组,使得欧亚大陆边缘的南海、苏禄海和苏拉威西海成因存在很大的争议。南段新几内亚—所罗门构造带是太平洋板块、印度—澳大利亚及欧亚板块共同作用的结果,既有不同阶段的俯冲、碰撞,也有大规模的走滑与弧后的扩张,其间既有新扩张的海盆,又有正在俯冲消亡的海盆。台湾岛处于枢纽部位,欧亚板块在此被撕裂,南部欧亚大陆边缘南海洋壳沿马尼拉海沟俯冲于菲律宾岛弧之下,而北部菲律宾海洋壳沿琉球海沟俯冲欧亚大陆之下。马鲁古海是西太平洋板块边界又一转折点,马鲁古海板块往东下插于哈马黑拉之下,往西下插于桑义赫弧,形成反U形双向俯冲汇聚带,其洋壳板块已基本全部消失,致使哈马黑拉弧与桑义赫弧形成弧-弧碰撞。

秦祁结合部清水-张家川基性岩形成时代和构造归属探讨

中央造山系北缘发育完整的早古生代"弧-盆"体系,而其洋内弧盆体系还是陆缘弧盆体系属性的确定,可为原特提斯域古板块构造格局和中央造山系早期造山过程的恢复提供依据。秦岭-祁连结合部清水-张家川地区出露的与原特提斯洋俯冲作用相关的基性岩形成时代和构造归属的探究,是解决中央造山系早古生代洋-陆转换过程以及东西链接等科学问题的重要内容之一。清水-张家川地区主要出露块状、枕状玄武岩以及少量辉绿岩墙和硅质岩夹层,玄武岩和辉绿岩明显富集Th、LREE,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti元素,而Th/Nb比值则分为1. 09~2. 04和0. 18~0. 73两组,分别与岛弧和弧后裂谷熔岩相一致。另外,这些基性岩具较高的Th/Yb和εNd(t)(+4. 4^+4. 8)值,显示岩浆来自受洋壳沉积物混染的亏损地幔源区。最新LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示辉绿岩墙形成于500±3Ma。结合区域岩石地层资料,综合分析表明清水-张家川地区基性岩形成于寒武纪,早于晚奥陶世酸性火山岩和侵入岩。它们与其东、西侧北秦岭和北祁连构造带内的寒武纪-早奥陶世洋内弧和弧后盆地岩浆岩共同构成了原特提斯洋北缘早古生代洋内弧-盆体系。

东天山觉罗塔格地区夹白山一带晚古生代构造格局及演化

研究区早石炭世经历了中天山古陆北缘被动陆缘向活动陆缘沟弧盆体系演化的全过程。阿齐山-雅满苏岛弧带于维宪期发育在广宽陆棚海之上。岛弧为大型背形结构,雅满苏断裂带为火山喷发的主要通道,弧前盆地生成于弧沟间隙部位。晚石炭世早期,弧后区发生扩张作用而塌陷形成向形的边缘盆地。晚石炭世末,北侧康古尔洋区以弧弧对接方式关闭,弧区伴有深成花岗岩浆侵位。早二叠世早期进入松弛阶段,在弧间及弧后南缘产生上叠断陷盆地。晚二叠世右旋走滑变动席卷全区,最后大型造山带与地块之间发生块体右旋滑移错位,由此奠定了现今的盆山构造格局初貌。

新疆黄山地区蛇绿岩块的地质、地球化学特征及构造意义

黄山地区镁铁-超镁铁堆积杂岩,岩体小而分异好,岩体边部受构造作用强烈,属蛇绿岩中的堆积杂岩,过渡元素的配分曲线为较明显的“W”型。稀土元素配分曲线为LREE弱富集的平坦型。其中辉长岩单元为高钛型(TiO_2最大值为5.20％),这些均反映了堆积杂岩形成环境为洋中脊,分布于现在的位置是板块运动的结果。结合上述事实,通过沉积建造分析,该区在中石炭统曾存在沟弧盆体系。

西藏东部三叠纪火山岩的形成和演化

西藏东部昌都地区的三叠纪弧-盆体系格局很清晰,三叠纪时弧火山活动达到了最高潮。从早三叠世到晚三叠世,火山作用递次增强,弧火山岩性质由以流纹质或英安质为主到安山质为主的火山岩发生变化,火山爆发指数增大,火山—沉积旋回数量也在增多。研究表明在该区普遍发育滞后型弧火山岩与碰撞型火山岩组合,岛弧火山岩的源区成分为楔形上地幔和同化混染的上覆上部地壳(40%～60%)以及少量洋壳组分(8%～20%)三者的混合。

西准噶尔谢米斯台地区双峰式火山岩的发现及其地质意义

西准噶尔谢米斯台地区是研究准噶尔洋盆构造演化的关键地区,新发现的双峰式火山岩为开展研究提供了直接的载体,对其物质组成特征、岩石地球化学特征和锆石U-Pb年代学等进行研究,判别成因机制和大地构造环境,对恢复造山带大地构造格局有着重要的意义。本次研究获得如下认识:该套双峰式火山岩为碱性玄武岩-钙碱性流纹岩组合,流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(431.8±2.3)Ma;玄武岩来源于俯冲流体交代的地幔部分熔融,流纹岩来源于地壳物质的部分熔融;双峰式火山岩形成于早志留世弧后盆地初始演化阶段;结合前人的研究成果,认为西准噶尔谢米斯台地区在早古生代存在完整的沟-弧-盆体系。

印支运动启动的时间:来自云南点苍山晚二叠世辉长岩和闪长岩的证据

印支运动最初定义为晚二叠世‒三叠纪华南板块与印支板块之间的碰撞造山事件。虽然前人通过不同的手段对其时限开展过广泛的研究,但是其开始时间仍然存在较大争议。本次研究在华南板块与印支板块碰撞带中段的点苍山地区,识别出了254~252 Ma的辉长岩和闪长岩。辉长岩显示出OIB型的地球化学特征,强烈富集轻稀土元素和强不相容元素,(^87Sr/^86Sr)i为0.706323,εNd(t)为−2.51,来源于OIB型石榴石地幔橄榄岩的部分熔融。闪长岩为高镁钙碱性的I型花岗岩,(^87Sr/^86Sr)i=0.710234,εNd(t)=−8.08,来源于亚碱性玄武岩质岩石圈地幔的部分熔融。综合前人研究,金沙江‒哀牢山‒Song Ma‒海南构造带的晚二叠世‒晚三叠世岩浆岩年龄频谱图显示出三个明显的峰值:251.7 Ma、246.7 Ma和230.1 Ma,分别代表最后一期弧岩浆岩、同碰撞高硅酸性岩和碰撞后岩浆岩。因此,250 Ma左右哀牢山古特提斯支洋盆或者弧后盆地基本闭合,华南板块与印支板块开始陆陆碰撞。