中蒙边界地区侵入岩时空分布特征及对构造演化的启示

中国与蒙古交界地区,岩浆活动频繁,各类侵入岩十分发育,是中亚造山带复杂多变构造环境中的重要一隅;区内岩浆侵位形成的岩石类型和岩石组合丰富多样,呈现多期次多旋回特征,探讨其时空分布特征,建立侵入岩时空分布格架,对理解区域构造演化和壳幔活动有重要意义。以岩浆旋回为主线,通过提取和对比研究区前吕梁期至燕山期不同期次侵入岩的时空分布特征,清楚反映了区内地壳碰撞拼合活跃期始于加里东期,在华力西期达到顶峰,之后逐渐衰退,整体呈现由西向东地壳逐渐拼合的构造演化趋势,揭示了阿尔泰造山带西段与兴蒙造山带东段不同构造单元下造山过程的独特性和差异。此外,区域断裂带两侧多分布有规模宏大的岩浆岩带,区域构造线对岩浆侵入活动范围和规模的控制十分显著。

中蒙边界地区构造单元划分

以板块构造理论为指导,中蒙合作完成中蒙边界地区1∶100万地质编图成果的基础上,对中蒙边界地区构造格架进行了统一厘定和划分。该区Ⅰ级构造单元主体隶属于中亚构造带的阿尔泰—兴蒙造山系,部分属塔里木—华北陆块区。阿尔泰—兴蒙造山系可划分为10个Ⅱ级、27个Ⅲ级和69个Ⅳ级构造单元。塔里木—华北陆块部分划分出2个Ⅱ级、2个Ⅲ级和4个Ⅳ级构造单元。这些不同级别的构造单元较全面地概括了中蒙边界地区的地质面貌。

中蒙边界亚干变质核杂岩糜棱状钾质花岗岩——早中生代收缩与伸展构造体制的转换标志

中、晚中生代大型推覆和伸展构造的发育是华北地块及北缘构造的一大特色。本文在典型伸展构造亚干变质核杂岩中识别出早期具拉张环境的糜棱状花岗岩,岩石类型为钾质花岗岩及钾玄岩系列,具造山后及板内拉张构造环境特点,锆石U-Pb定年为228±7Ma,这些岩石强烈变形,并发育同侵位岩浆流动和高温固态流动变形。这些特征表明在晚中生代该核杂岩成型之前即早中生代中下地壳层就已经历调整、减薄和伸展变形。它们的组合揭示了一种特有的构造动力学机制和背景。

中蒙边界地区成矿区带划分

中蒙边界地区成矿区带划分是近年来该区成矿规律研究中的重要科学问题之一。以板块构造-地球动力学理论为指导,在中蒙合作完成的该区1∶100万建造-构造图和成矿规律图的基础上,对中蒙边界地区成矿区带进行了统一厘定和划分。该区Ⅰ级成矿域隶属于古亚洲成矿域和滨太平洋成矿域。古亚洲成矿域可划分为阿尔泰、准噶尔-南蒙古和塔里木3个成矿省、12个成矿带和21个成矿亚带。滨太平洋成矿域划分出大兴安岭和华北陆块2个成矿省、4个成矿带和15个成矿亚带。研究提出,蒙古的欧玉陶勒盖-查干苏布尔嘎大型-超大型斑岩型矿床成矿亚带向西与中国的东天山-北山成矿亚带相连,为该区寻找同类型斑岩型矿床指明了方向。

中蒙边界英巴地区元古宙杂岩的时代及其对南戈壁微陆块分布范围的限定

中亚造山带可能存在具有前寒武纪基底的微陆块。中国境内亚干地区新元古代片麻状花岗岩的存在可能表明南戈壁微陆块延伸到了中国境内,但南戈壁微陆块在中国境内的分布范围还不能准确限定。在内蒙古西部靠近中蒙边界的英巴地区可能存在元古宙变质杂岩,岩性主要有片麻岩、石英岩、云母石英片岩和碳酸盐岩等。其中产出在岩体内部的一个花岗质片麻岩岩块主要由斜长石、石英和黑云母组成,LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb定年给出复杂的年龄结果,岩浆成因的锆石核的年龄分散,207Pb/206Pb年龄在2.5-1.0Ga之间,暗色锆石幔给出的206Pb/238U加权平均年龄为417.2Ma±3.5Ma,可能代表早古生代晚期一次构造热事件。花岗岩体内另外一处片麻岩岩块主要由斜长石、黑云母和石英组成,206Pb/238U加权平均年龄为905.2Ma±6.1Ma,与亚干新元古代片麻状花岗岩的时代非常接近。并且,亚干和英巴地区元古代杂岩具有相似的岩石组合。表明南戈壁微陆块向南至少延伸到中国境内的亚干—英巴一带,显生宙强烈的构造-岩浆活动对微陆块产生了重要的改造或破坏,造成了目前不连续出露的状况。

阿尔泰成矿带中蒙边界地区稀有元素铌和钽区域地球化学特征

铌和钽是高科技不可或缺的稀有金属材料,阿尔泰是重要的稀有金属成矿带,开展阿尔泰成矿带铌和钽资源远景优选至关重要。收集了中蒙边界1∶100万铌和钽地球化学数据,探讨其在不同构造单元内的背景值及区域地球化学异常特征。全区铌、钽元素中位值和平均值分别是13. 80×10^(-6)和14. 93×10^(-6)、1. 11×10^(-6)和1. 31×10^(-6),中国境内铌元素中位值(12. 19×10^(-6))和平均值(13. 31×10^(-6))分别低于蒙古国境内铌元素中位值(14. 90×10^(-6))和平均值(16. 39×10^(-6));相应地,中国境内钽元素中位值(1. 02×10^(-6))和平均值(1. 20×10^(-6))也分别低于蒙古国境内钽元素中位值(1. 20×10^(-6))和平均值(1. 41×10^(-6));对于划分的构造单元而言,戈壁阿尔泰弧盆系、阿尔泰南缘弧盆系和阿尔泰构造带铌、钽元素的中位值和平均值分别高于全区中位值和平均值,是铌、钽元素的富集区,且产出大量稀有金属矿床;根据85%累积频率,圈定出13个铌异常区并优选出7个铌地球化学省,同时圈定出13个钽异常区并优选出10个钽地球化学省,根据铌、钽组合异常图为该区寻找稀有金属矿床提供了重要选区。研究填补了阿尔泰成矿带中蒙边界地区铌、钽元素地球化学分布的空白,同时为研究区稀有金属矿床对比提供基础数据。

中蒙边界中生代推覆-伸展递进转换及地壳尺度的切向剪切

中蒙边界一带发育中生代大型推覆和伸展构造。亚干伸展变质核杂岩从开始形成到最终(早白垩世)成型是一个长期递进发育过程,早期深层次透入性韧性伸展剪切主要发生于170～135Ma,有迹象显示在228～170Ma已经开始。这与中生代推覆事件在时代上重合,且运动指向相同,即上盘均向南东,显示推覆与伸展同时、同向的递进转换。提出地壳尺度切向剪切构造模式:在上地壳近水平简单剪切和水平挤压叠加构成一般剪切而形成推覆;而在中下地壳近水平简单剪切和上下挤压(重力作用)叠加构成一般剪切而发育同向伸展拆离剪切带(C'),随着上地壳的增厚和下地壳的减薄,该伸展剪切带向上扩展形成变质核杂岩。

中蒙边界地区晚中生代伸展盆地的结构、演化和成因

中蒙边界地区在晚侏罗世晚期—早白垩世发育一个广阔的伸展盆地体系,内部由许多不同规模的次级盆地所组成。盆地体系大致经历了两个发展阶段,早期阶段普遍发育相互独立的次级盆地,而晚期阶段则发生以次级盆地侧向相互连接为特征。相互连通的次级盆地进一步演化为大型次级盆地,形成盆地体系内的沉积和沉降中心,并在平面上呈条带状。与此同时,由于应力逐渐集中在大型次级盆地边界断层之上,处于应力影中的次级盆地停止发育。中蒙边界地区晚中生代的伸展盆地体系的形成与地壳浅部的伸展作用相关,动力学成因机制很可能与增厚岩石圈的重力垮塌有关。

中蒙边界地区铜区域地球化学分布及远景区预测

中蒙边界地区成矿地质条件优越,是世界上重要的金属成矿省和全球三大斑岩型铜(金、钼)成矿带之一,资源潜力巨大。中蒙合作边界地区1:100万地球化学填图采集了海量的地球化学数据,为该地区研究元素分散富集、成矿趋势、资源评价和环境变化提供基础数据。本文依托中蒙边界1:100万地球化学填图数据,探讨铜在不同构造单元内的地球化学参数及区域地球化学异常特征。全区铜元素中位值和平均值分别是20.1×10^-6和21.6×10^-6;东西准噶尔弧盆系、阿尔泰构造带、阿尔泰南缘弧盆系、戈壁阿尔泰弧盆系、准噶尔地块、北山—戈壁天山弧盆系6个构造单元铜含量中位值和平均值均高于全区铜含量,是铜元素的富集构造成矿带优势区;根据85%累积频率,圈定出91个铜地球化学异常区,其中34个铜地球化学异常达到地球化学省规模,Oyu Tolgoi、Tsagaan Suvarga等大型铜矿均产在地球化学异常内,根据铜地球化学异常分布模式为该区寻找铜等多金属矿床提供了重要选区。本项研究填补了中蒙边界地区铜元素地球化学分布的空白,同时为两国边境地区铜等多金属矿床对比提供基础数据。

中蒙边界亚干变质核杂岩糜棱状花岗岩的构造特征——对核杂岩运动学、年代学的限定意义

糜棱状花岗岩是研究核杂岩运动学、动力学和年代学的理想标志体.它们呈线型平行主期伸展面理展布,去应变后,初始形态轴比也近席状.岩石具典型的S-L和L组构,变形类型以单剪为主,纯剪次之.多种剪切标志指示上盘向南南东剪切,反映了核杂岩的运动学特点.不同岩体变形强弱差异有别,但面线产状一致,显示了递进的韧性剪切作用,其组构发育机制具有(亚)岩浆流动机制→高温固态流动→中低温固态流动连续过渡特点.上述特征显示,该类岩体是同伸展构造早期岩体的可能性较大.结合年代学研究,揭示该区在早中生代中下地壳可能发生伸展变形.

中蒙边界地区铅区域地球化学特征

地球化学填图已经被证实是矿产快速勘查评价的最有效方法,中蒙地球化学填图合作计划已列入国家"一带一路"建设战略规划的项目合作目录中。围绕国家"一带一路"战略和利用"两种资源、两个市场"和产业转移战略对矿产信息的重大急迫需求,利用中国领先的地球化学填图技术,采集中蒙边界地区地球化学填图数据,为资源评价和环境变化提供科学数据,为"一带一路"资源布局和富余产能转移提供决策依据。

中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素的背景值

中蒙边界地区成矿地质条件优越,是世界上重要的金属成矿省和全球3大斑岩型铜(金、钼)成矿带之一,资源潜力巨大。中蒙合作1:100万地球化学填图采集了海量的地球化学数据,为研究该地区元素分散富集、成矿趋势、资源评价和环境变化提供基础数据,为"一带一路"资源布局提供决策依据。以X±3S为临界值一次性剔除离群值后的数据集的中位值作为背景值的估计值,计算了中蒙边界地区12个Ⅱ级构造单元和5个Ⅱ级成矿省的汇水域沉积物69种元素背景值,探讨了中蒙边界地区汇水域沉积物69种元素背景值的区域分布规律和特征。研究表明不同的地质背景导致元素的地球化学分布模式不同,不同构造单元具有显著差异的元素地球化学特征,元素的海量聚集为大型矿床的形成提供了充足的元素供给,形成特定的地球化学省。这些背景值为进一步深入开发利用中蒙边界地球化学填图数据提供了可供对比的基础数据。

中蒙边界阿尔泰地区汇水域沉积物69种元素背景值特征

阿尔泰地区是重要的稀有金属、有色金属、宝石和工业白云母成矿带。以中蒙边界1∶100万地球化学填图数据为基础,采用原始数据以X±3S为临界值一次性剔除异点后的数据集的中位值作为背景值的估计值,计算了中蒙边界阿尔泰地区及6个大地构造单元的69种元素汇水域沉积物背景值,并探讨其区域分布规律和特征。研究表明,不同的大地构造单元由于不同的地质背景导致元素的地球化学分布模式也不同。这些背景值为进一步深入开发利用中蒙边界地球化学填图数据提供了可供对比的基础数据。

中蒙边界中西段地层划分与对比

中国与蒙古交界地区,早前寒武系—新生界分布广泛,地层划分系统差别较大。以区域岩石地层组合及构造演化特征为背景研究认为,从新疆阿尔泰段至蒙古戈壁-天山段,地层具有连续性,可统一划分对比;并以额尔齐斯-布尔根断裂、喀拉麦里断裂、Borzon断裂及东蒙古-迭布斯格断裂为界,由西向东将中蒙边界中西段地层划分为阿尔泰地层分区、准噶尔-戈壁阿尔泰地层分区和北山-戈壁天山地层分区,并对区内地层单元进行了统一划分与对比。

阿拉善北部中蒙边界地区晚古生代拉伸作用及构造岩浆演化

阿拉善北部的中蒙边界地区,晚古生代曾发生过脉动式拉伸作用,形成多期裂谷。泥盆纪发育造山期后断陷盆地。石炭纪和二叠纪是相继发生两期裂谷的活动期,早期有钙—碱性火山作用和磨拉石沉积。中石炭世的碱性和大陆拉斑系列火山岩、辉长岩和二辉橄榄岩,晚二叠世早期的双模式火山岩及碱性火成岩,分别代表了两期裂谷活动的高峰期。晚石炭世及二叠纪末期,各自为裂谷衰退期。

中蒙边界中东部地区奥陶纪地层划分与对比

在中蒙边界1∶100万系列地质图件编制过程中,有关中东部地区奥陶纪地层层序和时代归属问题存在一定的异议。文章根据中蒙两国1∶20万区域地质图件及生物地层学资料结合野外地质踏勘,讨论了中蒙边界中东部地区奥陶纪地层层序和时代归属。详尽的地质资料及野外踏勘显示,中蒙边界蒙古地区发育的奥陶纪地层可以和相邻地区的中国奥陶纪地层进行对比。蒙古北山地区的Ehenhaya组和Adagbaishint组下段可以和罗雅楚山组相对比;Adagbaishint上段可与咸水湖组相对比;Naransevestei组与白云山组应为同一套地层。在Saishand地区,除自中国境内延伸来的乌宾敖包组和巴彦呼舒组延伸到蒙古外,Zeeriinhural组可以与裸河组进行对比;Naransevestei组与白云山组应为同一套地层。蒙古东部Khalkh gol地区的Bukhat uul组应分为两部分,下段与多宝山组相似,其时代属于早-中奥陶世;上段可以与裸河组进行对比,时代为中-晚奥陶世。

中蒙边界早白垩世不对称花岗岩穹隆的伸展时限、剪切作用类型和区域构造意义

东北亚大陆于晚中生代时期发生了大规模地壳伸展,发育变质核杂岩和不对称花岗岩穹隆,其伸展剪切机制一直是构造研究的重要内容之一。中蒙边界东南段沿北东向展布了罕乌拉、纳兰和宝德尔等3个不对称花岗岩伸展穹隆,主体均为晚中生代花岗岩侵入体,岩体西北缘发育韧性剪切(糜棱岩)带,并被后期高角度正断层所围限,整体为穹隆状。根据罕乌拉穹隆韧性剪切带内强变形中粗粒钾长花岗岩(133±1 Ma)和弱变形细粒花岗岩(128±2 Ma)的构造关系及其锆石U-Pb年龄,推测该穹隆内岩体可能为同伸展岩体,韧性伸展时间在133 Ma之后并持续至128 Ma或更晚,与同区其他穹隆发育时限相同。笔者用R_(f)/ф方法测量了3个穹隆剪切带内糜棱岩中长石的有限应变轴率,利用Hsu图解获得其应变类型为平面压扁应变(k=0.5)。用长石极莫尔圆法、刚性颗粒网法和C轴石英组构法估算了韧性剪切的长期变形过程,得到糜棱岩的平均运动学涡度值为0.68~0.74,表明这些穹隆的韧性剪切作用主要是纯剪切和简单剪切分量几乎相等的一般剪切作用。石英斜向条带法测得的韧性变形后期的运动学涡度值为0.87~0.99,平均值为0.93,表明韧性变形由一般剪切为主转变为简单剪切为主。然而,由C’法(伸展褶劈理法)获得的运动学涡度值为0.53~0.74,平均为0.68,表明递进变形中的晚期增量应变主要是纯剪切,可能指示了后期同伸展岩浆持续上涌导致穹隆整体抬升和剥露。估算结果表明,这些穹隆的韧性剪切拆离带由一般剪切作用形成,前期单剪组分逐渐增加,后期因岩浆上涌和整体剥露抬升,简单剪切分量降低,以纯剪切作用为主。对比同时期早白垩世东北亚地区其他伸展穹隆和变质核杂岩,认为此种剪切模式可能具普遍意义。

国务院关于提请批准《中华人民共和国政府和蒙古人民共和国政府关于中蒙边界制度和处理边境问题的条约》的议案

全国人民代表大会常务委员会:《中华人民共和国政府和蒙古人民共和国政府关于中蒙边界制度和处理边境问题的条约》(以下简称《中蒙边界制度条约》),已由外交部副部长刘述卿和蒙古人民共和国外交部第一副部长达·云登分别代表本国政府,于1988年11月28日在北京签署。《中蒙边界制度条约》是中蒙双方在各自提出的条约草案的基础上。

中蒙边界中东段地层划分与对比

中国与蒙古交界地区,早前寒武系—新生界分布广泛,地层划分系统差别较大。根据近年来内蒙古地层年代划分研究成果,初步对中蒙边界中东段蒙古地层岩石、化石进行了整理与划分,并以中国出露的地层为参照,进行中蒙边界中东段地层划分与对比。结果表明,中蒙边界中东段地层具有连续性,可以统一划分对比。

中蒙边界河湖水质现状及其评价

本文就中蒙两国首次环保合作项目的调查结果，对边界主要河湖的水质进行了全面的监测与评价。结果显示，位于中方水体的水质问题主要表现在营养盐、有机耗氧和碱度偏高。本次调查为中蒙双方共同开发、利用与保护边界水资源提供了宝贵的资料。