大陆再造与江南造山带赣北段巨量铜、钨成矿

江南造山带赣北段铜钨巨量富集与大陆地壳形成和再造密切相关。本文将该区域燕山期铜、钨矿床分为铜(金)、铜钨和钨铜三个类型,并以此为研究对象,从成矿花岗岩角度,探讨江南造山带的构造演化、陆壳形成演化与铜钨金属巨量富集的内在联系。研究表明,铜(金)和铜钨矿床主要形成于早-中侏罗世(175~160 Ma),钨铜矿床成矿时代略晚,为150~125 Ma;铜(金)和铜钨矿化常与弱-中等演化的I型花岗岩有关,钨铜矿化与高度分异演化的过铝质S型花岗岩有关,形成过程可能有超临界流体参与;铜(金)矿床源区物质主要由新元古代富铜金初生地壳组成,铜钨矿床的源区物质主要由大部分富铜新元古代初生地壳和少部分富钨中-古元古代地壳物质混合而成,钨铜矿床物源主要来自古元古代基底和少量新元古代地壳。古太平洋板块俯冲环境下,中-古元古代富钨古老地壳和新元古代富铜新生地壳发生再活化是江南造山带赣北段巨量铜钨矿床形成的重要机制。

中国西部新元古代榴辉岩-花岗岩带和深层次韧性剪切带特征及其大陆再造意义

通过对甘肃北山榴辉岩－花岗岩带、柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带和阿尔金韧性剪切带岩石构造和同位素年代学研究认为， 在新元古代， 塔里木、华北 （？） 和柴达木三个地块在中国西部甘青新交界处逐步汇聚。其中， 华北与柴达木在８００～１０００Ｍａ 期间首先汇聚， 形成柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带。之后， 塔里木向东运移并与柴达木斜接， 斜接带为具有同剪切伟晶岩脉和岩体 （９１３Ｍａ） 的韧性剪切带， 即新元古代阿尔金断裂。在８６０～８８０Ｍａ 左右， 塔里木向东运移到华北边缘， 与华北地块－柴达木地块拼合， 在柳园一带形成榴辉岩－花岗岩带。

古生代与三叠纪中国各陆块在全球古大陆再造中的位置与运动学特征

在尊重比较可靠的、测试精度较高的地块古地磁数据,重视生物古地理与地质构造演化史的相似性和协调性等原则的基础上,笔者编制了中国大陆及邻区各陆块古生代和三叠纪的古地磁数据表,并采用类似的比例尺,将中国各陆块放到相应的全球古大陆复原图上去。由此可以清晰地看出,在古生代早期全球各大陆的主要部分都位于赤道附近及南半球,大致表现为沿纬度、呈东西向排列的特征,中国及邻区的小陆块群在古生代始终都处在劳伦大陆、西伯利亚与冈瓦纳大陆之间;随着西伯利亚大陆的快速北移,在劳伦大陆与冈瓦纳大陆的西部地区发生南北向拼合,亚皮特斯洋和里克洋的消亡,到古生代晚期形成统一的泛大陆;而冈瓦纳大陆的东部(澳大利亚和印度等)则逐渐向南移动、离散,地壳张开,构成古特提斯洋;中国及邻区的小陆块群则一直处在古特提斯洋中,保持离散状态,总体上缓慢地向北运移,并逐渐转为近南北向的排列方式,石炭纪到三叠纪才在天山—兴安岭、昆仑山、秦岭—大别、金沙江和绍兴—十万大山等地段发生一系列局部性的陆陆碰撞,使中国大陆地块的大部分逐渐并入欧亚大陆。

全球前寒武纪基底构造格局与古大陆再造问题

全球前寒武纪基底构造格架与构造单元的划分是古大陆再造和泛大陆拼合的重要基础 .本文整理了基底构造单元的级别体系 ,以晋宁期和印支期为准 ,提出了一级构造域、二级陆台及地区和三级陆核、地块等 3级划分 .分出了 5个一级、14个二级和若干个三级单元 ,并予以系统编号 ,以便查询和增修 .认为超大陆是泛大陆的组成部分 ,现在重点研究的罗迪尼亚超大陆已经涉及全球 ,进入了泛大陆 -85 0的研究范围 .论证了中国 3个陆台和华夏地区在新元古代晋宁期的位置关系 ,认为它们相距不远 ,并部分相互碰撞 ,构成亚洲中轴 (大华夏 )构造域 .讨论了罗迪尼亚的流行模式及SWEAT连接问题 .指出新元古代Chuaria Tawuia宏观藻组合在东亚和北美西部的分布 ,认为大华夏构造域应作为一个松散的整体与劳伦古大陆相邻 ,并概略讨论了泛大陆 -85 0的再造格局特征 .提出了经过改进的泛大陆 -2 5 0在中二叠世 (2 80～ 2 5 7Ma)的再造模式 ,讨论了古植物和海生动物生物地理分区在古大陆再造中的意义 .

大陆再造与钦杭带北东段多期铜金成矿作用

大陆再造与铜金成矿系统的研究是当前国际矿床学前沿领域。钦杭成矿带是我国21个重点成矿区带之一,也是扬子与华夏地块的拼贴带。近年,对钦杭带北东段一系列铜金矿床的系统研究表明,成矿作用与富铜金大陆地壳形成和随后的多期再造过程密切相关。晚中元古代-早新元古代,在被动大陆边缘的伸展环境,软流圈地幔部分熔融形成铁砂街岩群细碧岩和VMS型铁砂街铜矿。之后新元古代的洋壳俯冲,岛弧环境的俯冲板片部分熔融形成双溪坞岩群岛弧火山岩和VMS型平水矿铜矿体,其成矿流体主要来自于深循环海水,成矿物质主要来自于平水组幔源火山岩。随后发生的扬子与华夏地块的陆陆碰撞造山作用,新元古代双桥山群基底地层发生强烈再造,形成了受韧性剪切带控制的金山造山型金矿,富CO2变质流体的不混溶作用是金富集沉淀的最重要机制。早古生代,华南陆内造山作用导致新元古代双溪坞岩群和陈蔡岩群发生再造,形成了早古生代韧性剪切带及相应的造山型金矿(璜山、平水金矿等),金的富集沉淀与富CO2变质流体的演化密切相关。韧性剪切带及特征的富CO2变质流体,可以作为加里东期造山型金矿的找矿标志。晚中生代,古太平洋板块开始向华南大陆东南缘俯冲,位于华南内陆的德兴地区受到俯冲作用远程效应,导致德兴地区新元古代富铜金新生地壳部分熔融,形成低镁埃达克质岩及与其相关的银山和建德铜金多金属矿床,当部分熔融过程受到岩石圈地幔影响,则形成高镁埃达克质花岗闪长斑岩及超大型德兴斑岩铜矿。因此,钦杭成矿带北东段先后发生晚中元古-新元古代、早古生代和晚中生代多期铜金成矿。新元古代江南造山事件和稍早的板内岩浆作用形成了富铜金的新生地壳,为钦杭带北东段多期铜金成矿作用以及燕山期金属巨量堆积奠定了丰厚的物质基础,是该成矿带产出的关键控制要素。新元古代富铜金大陆再造是大型、超大型铜金矿床形成的一种重要机制。

古大陆再造的回顾与展望

最早的古大陆再造基于大陆轮廓的拼接、古生物区系以及古气候方面资料的对比。20世纪50年代古地磁技术的突破为确定大陆的古地理位置、古陆块之间的相互关系以及大陆裂解和大洋扩张的历史提供了更有说服力的证据。60年代,板块构造成为古大陆再造的理论基础,由此推动了技术的发展、观念的更新和学科之间的交融。在成图方面,完善了球面坐标系下古大陆移动、拼合的计算机软件;建成了一系列全球性的古大陆再造基础资料数据库。按照板块构造理论,超级大陆的形成是古大陆拼合的结果,所以对造山带的分析正在成为古大陆再造中最重要的方法,由此也推动了古大陆再造与地质、地球物理、地球化学等多学科理论、技术之间的交叉和集成。主要根据同位素年代学证据和造山带全球性分布的特征,人们推测地质历史上可能发生过多次超级大陆(Supercontinent)或泛大陆(Pangea)聚散事件,但目前对其古地理和构造格局已基本研究清楚的只有古生代的超级大陆冈瓦那(Gondwana)和晚古生代—早中生代的泛大陆。90年代初提出的Rodinia超级大陆,尚处在完善证据和修订模式的阶段。中国古大陆再造研究的主要问题包括:中国古陆块之间的关系、中国古陆块和造山带与冈瓦那大陆及特提斯演化的关系、与欧亚大陆增生演化的关系以及最近提出的中国?

青藏高原及其邻区晚古生代以来构造演化与古大陆再造

基于近年来在中国西藏及邻区所取得的古地磁成果,结合相关古生物、岩石学、沉积学和构造变形等方面资料,定量地讨论了西藏地区几个块体间的相对位置和相对运动关系,块体的分离和拼合时代。羌塘块体晚石炭世开始快速向北漂移,在晚二叠—早三叠世增生到古亚洲大陆上;冈底斯块体在晚三叠世从冈瓦纳大陆分离出来,在早—晚白垩世同羌塘块体碰撞;喜马拉雅块体晚侏罗世开始脱离冈瓦纳大陆,晚白垩世随着印度洋的快速扩张开始发生大幅度北移,在晚白垩世—古近与冈底斯块体碰撞。

古大陆再造与中国主要块体运动特征

收集整理了我国近20年来古大陆再造研究和古大陆再造编图的新进展、新成果、新方法,通过整理并筛选最新的华北块体、扬子块体和塔里木块体的古地磁数据,辅以最新的地质依据,分析三大块体古生代以来的运动特征以及主要块体之间(华北与扬子、华北与塔里木、塔里木与哈萨克斯坦)的拼合碰撞时代。

古大陆再造地理信息系统(PCRGIS)的建设与应用——以同位素年代学数据为例

古大陆再造是现今地球科学研究的热点之一 ,其目的是再现现今各个大陆在不同地质时期的相对位置及海陆关系。在总结近十几年来从中国大陆 ,尤其是华北、扬子、华南和秦岭 -大别等主要地块上所取得的前中生代同位素年代学数据的基础上 ,结合岩相古地理、区域地质、古地磁等资料 ,建立古大陆再造地理信息系统 ,是探讨我国大地构造分区及地史演化的最佳途径之一。它可以用来探讨华北、扬子、华南和秦岭 -大别等主要地块在全球古地理重建中的位置 ,分析每个地块的成生、增长、消亡和变质 -变形的历史演化过程 ,同时还可以对地史时期大陆岩石圈的演化作出合理的解释。本文探讨了建立古大陆再造地理信息系统的技术。

中、新元古代全球古大陆再造的古地磁研究

１１１００～８００Ｍａ：主要大陆极移曲线的建立、对比及其意义东冈瓦纳和Ｌａｕｒｅｎｔｉａ的连接（ＳＷＥＡＴＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）是Ｈｏｆｍａｎ等提出的Ｒｏｄｉｎｉａ的再造中至关重要的环节。Ｐｏｗｅｌ等最早提出了极移曲线拟合的证据，在１０５４～７２０Ｍ...

古地磁方法在古大陆再造中的应用

古大陆再造是全球构造研究的重要内容之一,古大陆位置的恢复是古大陆再造研究中的重要环节。古地磁方法的突破为古大陆位置恢复提供了更可靠的依据,使古大陆位置恢复由定性研究转变为定量—半定量研究。从古地磁方法在古大陆位置恢复研究中的应用角度出发,介绍了古地磁方法的原理、古地磁样品采集、古纬度和古地磁极计算、古地磁数据可靠性判断等几个方面的内容。此外,还介绍了极移曲线对比和漂移量旋转量对比2种恢复古大陆位置的方法,探讨了这2种方法的适用情况。

古大陆再造GIS系统的设计与研究

计算机技术的不断发展为古大陆的复原与再造提供了有力的支持,特别是GIS强大的数据管理和数据分析功能为古大陆再造系统的研发提供了良好的平台。在分析和总结了国内外常见古大陆再造软件的特点的基础上,设计开发了以古地磁和欧拉旋转为基本模型的古大陆再造系统,通过对古地磁极、欧拉极等一些地质与几何要素的计算来定量描述板块的位置、运动轨迹、运动速度等属性,同时能对这些地质要素的数据和板块的数据进行管理,方便查询、检索、分析与展示,并以羌塘、拉萨、喜马拉雅3个地块为例对古陆再造系统的应用进行了说明。

利用微型计算机进行世界古大陆再造成图——方法与实例

进行世界占大陆再造需要3个步骤:(1)确定各古大陆块体的边界;(2)进行必要的陆块拼合处理;(3)恢复各个占大陆块体正当时的方位和位置。第一步是地质学上的判断问题,第二步和第三步是应用微型计算机进行处理,涉及大陆地块在地球表面运动时球面几何学中的欧拉极和欧拉旋转问题。本文介绍在IBM-PC/AT微型电子汁算机上进行占大陆再造的方法,同时讨论了古生代古大陆再造的特殊性。最后给出了震旦纪、泥盆纪5张不同投影实例图作为说明。

华南云开地区幕式岩浆作用与大陆再造

云开地区是华南古老基底出露的关键地带,记录了华南多期次复杂的地壳再造过程.庞西垌地区位于云开地块的南西缘,区内出露古老基底残片的云开群石英云母片岩.本研究通过详细的野外地质、岩石学和年代学分析,获得该地区花岗片麻岩、片麻状花岗岩和块状黑云母花岗岩高精度锆石U-Pb年龄分别为~450 Ma、~440 Ma和~105 Ma,指示该区经历了加里东期和燕山期幕式岩浆作用.其中,早古生代花岗质岩石中存在多组锆石年龄(~470 Ma、~450~430 Ma和~390 Ma),暗示其经历了长期、多幕次的岩浆过程.此外,在锆石边部还获得了228~219 Ma(低Th/U=0.01~0.03)和101~99 Ma(高Th/U=0.30~0.78)的年龄组,是成岩后印支期变质流体和燕山期岩浆流体的改造印迹.研究区燕山期花岗岩(~770℃)较加里东期(~740~720℃)具有更高的锆石饱和温度,可能是由于地壳经过多次熔融后易熔组分消耗、成熟度较高,发生部分熔融所需的温度更高.它们的年龄谱图与华南古老基底一致,且具有S型花岗岩特征,是缺乏幔源物质加入的古老地壳重熔改造的产物.结合区域地质、年代学和地球化学资料,华南显生宙以来至少经历了加里东期(470~390 Ma)、印支期(~248~200 Ma)和燕山期(~180~90 Ma)的大陆地壳再造/变质‒岩浆流体改造过程.加里东期和印支期主要发生古老地壳物质的部分熔融,极少幔源岩浆参与;燕山期改造过程则主要是地幔热源和物质主导的地壳重熔和壳‒幔混合的结果.

试论“塔里木-扬子古大陆”再造

扬子古板块在地史演化中,是与塔里木板块靠近还是与华北古板块相近,这是中国大陆再造中长期争论的问题。在前人有限资料基础上,从岩石学、古气候学和古生物学等方面,论证扬子与塔里木古板块内部地质特征的可比性,从构造解析板块边缘造山带的岩石学记录,追踪扬子与塔里木古板块地史演化中的相关性,得出从新元古代至二叠纪扬子古板块多与塔里木古板块靠近,成为一个大陆,我们暂命名为“塔里木-扬子古大陆”。后经“峨眉地幔柱”的作用和“峨眉地裂运动”的拉张,古大陆解体,二板块分离,扬子古板块向东漂移到现今位置。二板块会聚和离散的演化模式若能成立,则涉及到中国一些基础地质科学的重新认识,也对预测大型矿产提供一点新思路。

扬子陆核的生长和再造:锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究

对宜昌三峡附近崆岭杂岩中混合岩、片麻岩和变沉积岩以及莲沱砂岩进行了锆石U-Pb和Hf-O同位素研究,研究结果深化了我们对扬子陆核生长和再造的认识。在莲沱砂岩中发现了老达3.8Ga的碎屑锆石,说明扬子陆块可能存在这个年龄的地壳物质;其Hf同位素组成指示初生地壳生长出现在4.0Ga。崆岭杂岩中混合岩和片麻岩的U-Pb年龄表明,在3.2～3.3Ga和2.9～3.0Ga有两期重要的岩浆活动,指示扬子陆核可能于中太古代就开始形成。锆石Hf同位素研究则指示,其原岩至少从3.5Ga就开始从亏损地幔分异出来。混合岩和变沉积岩中所记录的1.9～2.0Ga变质事件,是扬子陆核再造并发生克拉通化的主要时期。而广泛分布于扬子陆块周边的新元古代岩浆活动不仅导致了许多太古宙和古元古宙地壳重熔,而且引起了初生地壳的快速再造。

活动古地理重建的实践与思考——以青藏特提斯为例

由于石油工业的推动,特提斯构造域一直作为活动古地理重建的重点研究地区,并取得大量研究成果,直接推动了全球古地理研究工作的深入。近年来对位于该构造域东部的青藏高原地区进行了活动古地理重建的研究工作实践,其主要思路是:在古地理重建数据库和古地理重建模拟系统开发的基础上,依据古地磁学运动轨迹研究古大陆位置,结合古构造和古生物对青藏高原喜马拉雅(印度北缘)、拉萨、东和西羌塘地体的古大陆位置进行复位;利用深部地球物理、地表地质断裂证据,借助生物古地理资料,对古大陆和盆地的边界、规模予以限制;利用变形缩短率、构造平衡剖面恢复技术等对原型盆地进行复原;在沉积和生物环境识别划分基础上,编绘基于古大陆重建的岩相和生物古地理图;进一步通过沉积学、沉积地球化学、古生物有关方法和技术,对古海洋海水参数特征、海洋气候参数进行分析研究,探讨古地理和古构造格局控制下的古海洋、古气候条件与盆地、储集岩和烃源岩的形成环境。通过活动古地理重建的研究趋势分析和青藏特提斯的实践认为,古地理重建是现代地质科学的集成,是一项复杂的系统工程。它的研究不仅具有从过去走向未来,从固定走向活动,从古大陆再造到古地理重建,从示意性的小比例尺到大比例尺,以及模拟技术、信息技术、全球定位技术(GPS)等特点;而且具有从单一沉积学要素到古环境、古气候、古海洋等多种要素,可以表现地质历史中各种地质作用及其结果(如古构造和地貌、岩浆和变质作用与各种岩体的剥露)的优势。我们相信,活动古地理重建研究将会成为未来我国沉积地质学重点研究领域之一。

古生代以来中国主要块体活动古地理重建及演化

为编制新一轮《中国海陆大地构造宏观格架演化图》,展示和探讨中国主要块体的演化特征,利用大量的古地磁、生物古地理、古气候、沉积岩石和构造演化史等地质地球物理资料,对古生代以来中国主要块体的活动古地理进行了概要的重建。编图结果表明,综合利用古磁学、岩石学、沉积学、生物古地理、古气候、地质构造史和板块理论等依据进行活动古地理重建的工作方法,可以很好地展示中国主要块体的宏观演化过程。以古地磁定量约束为核心,以现有古地理、古气候、古生物和沉积岩石学等资料为定性约束和半定量分析,通过对这些依据进行合理的筛选与取舍,恢复选定时间断面上的剥蚀区和沉积区,在此基础上进行综合性活动构造古地理重建恢复工作,可提高所编制图件的可信度。

钦州湾-杭州湾构造结合带(南段)地质演化和找矿方向

钦州湾-杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带。根据内部结构不均一性和演化历史的差异,钦-杭结合带可划分为3段:北(东)段、中段和南(西)段,分界线大致为北纬24°和北纬27°。中段与南岭带大体一致;北段指南岭以北地区,即绍兴-江山-萍乡一带;南段位于南岭以南区域,大致与云开-十万大山带相当。钦-杭结合带南段是华南大陆壳再造和矿产资源寻找的重要研究课题。它的地质演化与钦-杭结合带具有整体一致性,特别是具有一致的开-合历史。震旦系底部的粤西云浮大降坪块状硫化物矿床是海底喷流沉积的产物,它与信宜和陆川新元古代蛇绿岩等是南段洋壳存在的重要证据。在进一步的矿床勘查中,要重视斑岩型铜(钼)矿床的寻找。中酸性斑岩体来自于元古宙岛弧底部玄武质岩石(下地壳)在中生代时期的部分熔融,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的基因。