湘东南燕山早期钨锡与铅锌多金属矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制

湘东南地区燕山早期与花岗岩体相关的矿床总体可分为中高温的钨锡多金属和中低温的铅锌多金属两类矿床组合。结合岩石大地构造学研究成果和区域构造演化背景,分别对两类矿床组合的温度条件以及矿床、构造、岩浆岩之间的相关性产生的原因进行分析,提出两类矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制:①茶郴断裂南东隆起区和断裂北西拗陷区内的局部隆起地带岩石圈厚度较大,由于更强烈的岩石圈拆沉引发更大规模的岩浆活动,形成规模较大的中深成岩体,提供长时间高温条件,造成W、Sn等亲花岗岩元素的高程度、大规模富集,从而导致中高温的钨锡多金属矿床的形成。②茶郴断裂北西拗陷区因岩石圈较薄,岩石圈拆沉及其引起的热扰动作用较弱,产生小规模岩浆活动,因而缺乏W、Sn等元素的大规模富集,而Pb、Zn、Cu等元素则源源不断地运移到地表,加之缺乏长时间高温条件,导致大规模的中低温铅锌多金属矿床的形成,而中高温的钨锡多金属矿床缺乏。上述不同构造背景下的岩浆-成矿过程的差异,导致湘东南钨锡多金属和铅锌多金属两类矿床组合的形成。

长江流域中央造山系盆-山体系的构造样式分析及其动力学机制探讨

盆地和造山带是在空间展布和形成机制上具有密切联系的构造体系。盆 -山体系的构造样式分析 ,不仅可以重塑造山带及其邻区盆地的盆山耦合过程和景观演化 ,而且是探索造山作用对地貌、气候、资源、能源、环境和灾害等方面控制作用的基础。按照地球动力学环境 ,可以归纳为三种主要类型 ,即伸展、挤压、走滑盆 -山体系 ,结合其所处的大地构造体制和板块运动阶段 ,可以得出盆 -山体系构造样式的综合分类方案。长江流域的地质 -生态环境与自然灾害受到中新生代以来地壳运动和秦岭 -大别等造山作用的严格制约与影响。根据盆地原型和盆缘造山带之间的配置关系和成因联系 ,研究区长江流域中央造山系的典型盆 -山体系构造样式主要有桐柏 -大别造山带与中扬子北缘的江汉洞庭断陷盆地 ,秦巴边缘冲断造山带与上扬子北缘的四川前陆盆地。本文按同造山期、晚造山期和后造山期演化阶段 ,依此分析两个典型盆

藏南也拉香波早渐新世富钠过铝质淡色花岗岩的成因机制及其构造动力学意义

藏南也拉香波穹隆位于近东西向展布的北喜马拉雅片麻岩穹隆(NHGD)最东端,主要由石榴角闪岩、石榴石云母片麻岩、二云母花岗岩和淡色花岗岩组成。SHRIMP锆石U/Pb定年结果表明也拉淡色花岗岩的结晶年龄为35.3±1.1Ma,明显老于位于该穹隆以西类似的淡色花岗岩(年龄普遍<25Ma)。全岩元素和Sr-Nd同位素测试结果揭示:(1)也拉香波淡色花岗岩为过铝质富钠花岗岩;(2)与片麻岩相似,也拉香波淡色花岗岩富集大离子亲石元素(LILE,如K,Sr,Rb和Ba),但亏损Ti,Y,Yb,Sc和Cr;(3)和片麻岩或角闪岩相比,也拉香波淡色花岗岩同时亏损LREE和HREE,但与HREE相比,LREE相对富集;(4)在Sr-Nd同位素系统特征上,淡色花岗岩初始Sr同位素比值与角闪岩的相当,在0.711949～0.719344之间;但远小于片麻岩。而Nd同位素组成在片麻岩和角闪岩之间,在-8.9～-15.0之间。以石榴角闪岩和片麻岩为瑞元,简单混合计算表明:由石榴角闪岩为主和片麻岩为辅组成的混合源区发生部分熔融作用,各自产生的熔体进行不同程度的混合,可形成类似于也拉香波淡色花岗岩成分的岩浆,其中角闪岩的部分熔融起主要作用。使用Zr在岩浆中的饱和浓度温度计得出岩浆的平均温度为673℃,在此温度下,变泥质片麻岩在高压(～10kbar)条件下的水致部分熔融和角闪岩部分熔融都可形成也拉过铝质富钠淡色花岗岩,但角闪岩的脱水部分熔融起主导作用。在地壳增厚条件下,下地壳角闪岩的部分熔融可能是导致喜玛拉雅造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换的主要因素之一。

桂东-粤西地区中生代成矿规律及动力学机制探讨

对区内地质构造特征、花岗岩岩石学的综合研究表明 ,本区中生代岩石圈经历了碰撞挤压 (2 2 4～ 2 65Ma)、由挤压到伸展的构造转换 (15 4～ 163Ma)及强烈拉张伸展 (80～ 12 0Ma)三个阶段的构造演化过程。成矿作用集中发生在中侏罗世及白垩纪 ,分别受控于燕山早期岩石圈的构造转换及燕山晚期的拉张伸展。岩石圈的构造转换与其自身热流值的增高有关 ,岩石圈伸展减薄的构造背景是区内中生代大规模成矿的一级控制因素 ,矿床定位分布则受控于局部动力系统转换 ,它们是不同动力系统之间相互转换过程中的产物。

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来 ,根据地球动力学环境所提出的 :伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析 ;依照板块运动学序列所划分的主要旋回 :裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析 .伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带 ;在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带 ;在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带 .挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带 ;在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带 ;在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带 .走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭 ;在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带 .克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地 ;在拼合期为克拉通边缘盆地 .

活化构造与克拉通破坏的动力学机制研究

热能聚散交替、地幔蠕动是构造–岩浆活化理论创建初期提出的动力学机制假说。深部地质研究开拓了岩浆活化构造动力学研究的深度。许多地球化学家和地球物理学家对中国中新生代构造演化的研究,给热能聚散交替、地幔蠕动假说提供了科学证据。近20年来对华北克拉通破坏的动力机制研究,促进了构造–岩浆活化动力学机制研究的深入。构造–岩浆活化的动力学过程如同克拉通破坏一样,是一个复杂的地质过程:从稳定的地台区到地台活化区,其动力体制的转化既具有渐变到突变的特点,又是呈阶段性发展的;既有时间上的阶段性又有空间上的迁移性。在由地台阶段向地台活化阶段转化的过程中,上地幔化学结构由亏损状态向富集状态转化,地幔交代作用是导致地台活化的先驱事件。中国东部大陆岩石圈减薄的事实证明,控制岩石圈破坏过程中物质交换与能量转换的关键部位发生在壳幔过渡带。通过大陆岩石圈中孔隙波的产生和传播,地幔物质和热量通过壳–幔过渡带传输到地壳中去,导致东部大陆地壳的构造–岩浆活化。由于孔隙波造成物质和热流的向上运动,导致大陆岩石圈热结构发生调整。为了探讨这一机制所导致的上涌流对大陆岩石圈中热结构模式的可能影响,在岩石圈尺度范围内通过数学运算推导出了与上涌流有关的传热问题的理论解。由理论和数值分析获得不同上涌流条件下的大陆岩石圈不同热结构模式与依据地球物理、地质资料获得的大陆岩石圈热结构模式十分吻合。大陆岩石圈内传质传热模型与热能聚集、地幔蠕动是一致的。华北克拉通破坏(地台活化)的数值模拟实验与地质事实证明这是一种主动活化,反映了地幔传导热流与上涌流速率在华北克拉通岩石圈破坏过程中起着的重要作用,而华北克拉通边缘的板块活动是克拉通破坏的导火线。

漳州花岗岩岩石学及构造—岩浆动力学机理

漳州花岗岩基是福建省燕山晚期白垩纪火山侵入杂岩带南段的复式岩体。它地处中国东南大陆边缘,滨临台湾海峡,位于浙闽构造—岩浆活动带上NE与EW向断裂交汇处。它以规模大(900km^2),期次多(两期,七次),成分复杂(基、中、酸性,I与A型花岗岩共生)为特征。

论胶东地区中生代岩石圈减薄的证据及其动力学机制

胶东地区可划分为两个大地构造单元：胶北断块和胶南造山带。前者为华北板块组成部 分，后者为华北和扬子板块的碰撞拼合带。五莲－青岛－海阳－牟平深断裂构成上述两个构造单 元的边界。本文从地质（陆壳隆升、构造岩浆活动与断陷盆地形成）和地球物理（重、磁异常与地震 测深）两个方面论述了胶东地区中生代经历了两个不同构造演化时期：前期（Ｔ３－Ｊ２）陆壳隆升和后 期（Ｊ－Ｋ）陆壳拉伸。我们认为，岩石圈减薄的动力学条件是与库拉－太平洋板块以不同边界类型 向欧亚大陆俯冲以及郯庐断裂以不同方式的强烈活动密切相关。在综合分析基础上建立了胶东地 区岩石圈减薄的动力学模式。

中国大陆构造及动力学若干问题的认识

中国(东亚)大陆受特提斯、古亚洲和太平洋构造体系的制约,具有复杂的地体构架和特殊的岩石圈结构。本文从地学前沿——大陆动力学的视野出发,围绕中国大陆构造及动力学四个方面的研究,总结已有的进展并提出新的思考:①中国大陆板块下的构造和整个地幔运动的构架:地震层析资料揭示西太平洋板片向西俯冲到东亚大陆之下,其倾角逐渐减小,最后近水平地插进400～600km深度的地幔过渡带中,成为箕状几何形态的超深俯冲板片。印度岩石圈板片超深俯冲至青藏高原之下～800km的深度,在喜马拉雅西构造结部位发生双向不对称深俯冲,印度岩石圈板片向东俯冲至东构造结东侧之下300～500km的深度。②中国大陆变质基底的再活化:中国大陆的大部分陆块未受显生宙以来构造、变质和岩浆事件的改造与激活,在冈瓦纳大陆北缘的印度陆块和阿拉伯陆块北缘还发育有形成于泛非期(530～470Ma)的造山带,其影响范围至高喜马拉雅、拉萨地体和三江地区。新生代的变质活化普遍出现在喜马拉雅、南迦巴瓦、拉萨地体和三江-缅甸地区,最新的变质年龄仅2～1Ma(南迦巴瓦)。③中国主要高压-超高压变质带的大地构造背景及深俯冲-折返机制:中国及邻区含榴辉岩的高压-超高压(HP/UHP)变质带有洋壳(深)俯冲和陆壳(深)俯冲之分。青藏高原中,大部分洋壳俯冲形成的高压/超高压变质带与原-古特提斯洋盆中诸多微陆块之间的小洋盆的汇聚碰撞有关,陆壳深俯冲作用有两种机制,它们分别是大陆块之间剪式碰撞和撕裂式岩石圈舌形板片的深俯冲。④中国大陆造山带的深部物质可经3类机制挤出,即深部地壳物质"牙膏式"挤出、侧向挤出和"挤压转换式"挤出。

南海北缘新生代盆地沉积与构造演化及地球动力学背景

南海北缘新生代沉积盆地是全面揭示南海北缘形成演化及与邻区大地构造单元相互作用的重要窗口。通过对盆地沉积构造特征分析,南海北缘新生代裂陷过程显示出明显的多幕性和旋转性的特点。在从北向南逐渐迁移的趋势下,东、西段裂陷过程也具有一定的差异,西部裂陷活动及海侵时间明显早于东部,裂陷中心由西向东呈雁列式扩展。晚白垩世-早始新世裂陷活动应是东亚陆缘中生代构造岩浆演化的延续,始新世中、晚期太平洋板块俯冲方向改变导致裂陷中心南移,印度—欧亚板块碰撞效应是南海中央海盆扩张方向顺时针旋转的主要原因。

华南中生代地球动力学机制研究进展

华南中生代地质的最重要特征是大规模的构造变形、大面积的火成岩出露及爆发式的成矿作用.不同学者基于不同的研究就华南中生代演化动力学机制提出了多种观点及模式,其对华南动力学演化的一些关键问题尚存争议,目前并无公认的模式.本文在总结大量前人研究基础上,对目前已有的华南中生代构造及岩浆作用的动力学机制进行了综述,认为大洋板片俯冲模式及多板块相互作用模式可以兼顾解释华南中生代的构造变形及岩浆作用,相对于其他模式具有一定优势.针对已有的概念模型,可通过数值模拟将复杂地质过程定量化,对其开展可证明的检验,并综合构造变形、岩浆活动等实际观测数据对中生代华南的深部动力学机制做更深入的探讨.多学科交叉可以为华南动力学研究提供全面的视野,是今后的发展方向.

华南中新生代构造-岩浆活动驱动机制与铀成矿研究进展

华南地区大规模金属成矿作用主要发生在中生代,区内的铀成矿作用明显不同于其它金属的成矿作用,如成矿时代上从中生代延续到新生代、矿岩时差大、铀矿聚集分布、铀源及矿化剂具幔源性等。基于众多铀成矿理论,从构造-岩浆活动的驱动力与铀成矿的关系出发,系统总结华南中新生代构造-岩浆活动与铀成矿的关系,认为当前华南铀成矿的动力学观点有四个,即构造体制转换铀成矿观、热点(地幔柱)铀成矿观、幔汁活动铀成矿观、原地重熔铀成矿观。

莺歌海盆地形成与演化的动力学机制

莺歌海盆地位于印支半岛与南海北部大陆边缘交接区,复杂的地质构造背景使其形成演化的动力学机制成为国内外的研究焦点。从区域动力学演化的角度,系统分析了影响莺歌海盆地发育的印支地块构造演化特征,认为莺歌海盆地构造演化主要受印支半岛早期的逃逸挤出构造和晚期的挤压—伸展构造系统影响(或控制),在此动力学驱动机制下,莺歌海盆地新生代以来的构造演化经历了3个阶段,即左旋走滑—伸展裂陷阶段、中下地壳韧性伸展—热沉降阶段和加速沉降阶段。

鄂尔多斯盆地-高原转型期区域动力学背景

通过分析新生代以来亚洲板块与周邻板块运动学特征、鄂尔多斯盆地区域构造应力场变化及盆地抬升的地质学证据，探讨鄂尔多斯盆地－高原转型期的地球动力学机制。研究结果表明，新生代以来鄂尔多斯盆地－高原转型期的驱动力主要源于印度板块北移、青藏高原隆升和太平洋板块向西俯冲产生的远源波及力。鄂尔多斯盆地抬升的时期主要分为：新生代早期（65～45、45～25）Ma BP，盆地处于缓慢阶段性抬升期；新生代晚期（25～0．78、0．78）Ma BP，盆地处于快速阶段性抬升期，且抬升的频次有逐渐加大的趋势。

论胶西北河西金矿床成因及其动力学条件

胶东河西金矿床属于典型的蚀变岩型金矿床。金矿体赋存于玲珑黑云母花岗岩体内 ,并受北东向断裂构造带所控制。87Sr/86Sr的初始比值表明 ,玲珑黑云母花岗岩和郭家岭花岗闪长岩均为壳源深熔花岗岩。地质和同位素年代学资料表明 ,金成矿作用发生在早白垩世。据硫、氧同位素组成判断 ,河西金矿床的成矿作用可能与郭家岭花岗闪长岩的流体活动有关 ,其成矿温度以中温为主 ,成矿压力为 (12 0 0～ 14 0 0 )× 10 5Pa。河西金矿床的花岗岩、蚀变岩和矿石的稀土与微量元素分布模式明显相似 ,说明它们有着共同的成因 。

前寒武纪地球动力学(Ⅳ):前板块体制

前寒武纪地球动力学关注地球45.6-5.43亿年期间的沉积、岩浆、变质、变形、地幔和岩石圈的动力学机制,是永恒的地球科学前沿研究内容。现今研究积累表明：早前寒武纪构造还难以完全用板块构造理论给予说明,板块构造起源的时间虽然可能因地而异,但主流认识是27-21亿年期间,华北克拉通也是如此。板块构造出现之前的前板块构造体制也业已提出了多种认识：地幔柱理论、地幔翻转、重力构造、小板块构造等,其中重力构造被认为主要发生在冥古宙的地球层圈分异阶段,尤其是45.4-44.5亿年间地核形成和地幔的岩浆海阶段。迄今,对于地壳层次的卵形构造成因,也有8种模式之多：底辟构造、中下地壳流动构造、水平渠道流、多期褶皱叠加构造、变形分解构造、龟裂-拗沉俯冲构造、卵形构造的多层Top-down流变构造、岩基侵入-挠曲分解构造等,它们皆可出现在挤压、伸展、走滑构造背景下。无论是板块构造还是前板块构造阶段,全球构造过程似乎都是Top-down机制。

关于活化区动力学研究的几个问题

强调了后克拉通 (地台 )活化区在岩石圈四维时空呈阶段性形成与发展的历史—动力学属性 ,这是任何一种地球动力学假说对活化区动力学作出解释时不可回避的根本问题。结合活化区地质、地球物理和地球化学研究的新进展 ,阐述了与活化区动力学研究相关的 4个问题 :活化区历史—动力学属性的意义 ,活化区动力机制的主动式与被动式 ,活化区动力作用中的继承性和自主性和活化区成矿作用的动力学意义 ,提出了“矿石探针”的概念。

江西大湖塘地区燕山期构造-岩浆热液成矿系统及其成矿机理

江西大湖塘地区近年发现了一批大-特大型钨铜多金属矿矿床,矿床类型均为燕山期构造-岩浆热液型,成矿与燕山期花岗岩有关,基底中的成矿元素被活化并参与成矿;矿化受燕山期断裂及其岩体与围岩接触面的控制,根据岩体形成时代、岩石地球化学特征及与矿化的关系判断,细粒花岗岩及花岗斑岩为成矿岩体或成矿地质体;该区的成矿作用与区域燕山期构造-岩浆热液成矿系统直接相关,并受深部作用过程和浅部构造环境的双重控制;其成矿机理是基于成矿系统内部各种物理、化学(生物)作用的耦合,成矿实际上是深部过程背景与表层岩石响应的结果。

莲花山地区成矿作用动力学背景的新认识

莲花山地区位于华北克拉通北缘 ,在赤峰市西约 40km处。该区广泛发育金成矿作用 ,形成莲花山金矿床。金矿体的赋矿围岩为上太古界建平群变质岩系 ,属于石英脉型金矿床。我们的研究否定了以往认为本区金成矿作用与燕山期酸性岩浆活动相关的看法 ,提出金矿化作用发生在印支期 ,并与该期构造—岩浆活动紧密联系 ;大量含金石英脉体与大量闪长玢岩脉在空间上伴生 ,它们的稳定同位素及地球化学等特征均证明金矿化作用与中 基性岩浆活动密切相关。此外 ,首次在本区结晶基底变质岩系中发现韧性滑脱带的存在 ,提出本区金成矿作用是发生在构造—热隆起的构造环境中 ,从而对本区金矿形成的动力学背景提出了新的认识。基于上述成果建立了莲花山地区金成矿模式 ,对金成矿作用的具体动力学过程做了进一步的解释。