华南中生代陆内成矿作用

陆内成矿机制是全球性科学难题。华南陆块中生代成矿大爆发,成矿作用远离活动大陆边缘,形成西部金锑铅锌低温成矿省和东部钨锡多金属高温成矿省,是研究陆内成矿的理想场所。因为空间上的分离,两个成矿省长期被认为是互为独立的体系。研究发现,西部低温成矿(230~200 Ma、160~130 Ma)与东部高温成矿时代一致并显示类似的地球化学指纹,印支期陆内造山和燕山期软流圈上涌是其共有成矿驱动机制,两个成矿省是具有成因联系的整体,共同构成面状展布的巨型多金属陆内成矿区;成矿后华南从西向东剥蚀程度的增强控制了目前近地表矿西部低温、东部高温的空间分布格局,低温成矿省东部区域的深部可能存在高温钨锡多金属矿床。在此基础上,建立了定位于陆内岩石圈先存薄弱区、陆壳供给矿源、高低温矿并重、成矿面状展布从而明显区别于板块边缘成矿机制的华南陆内成矿新理论。

试说中国陆内构造变形和其地球动力学特征

中国陆内构造变形主要始于晚二叠世中国北方进入后海西地台发展时期。印支期末以至喜马拉雅期,随着特提斯洋的关闭,大陆范围也随即向中国南方和青藏地区增生和扩展。中国的陆内构造变形从后海西地台形成的准平原化阶段即已开始。但规模巨大的变形则发生于燕山构造旋回中期和喜马拉雅旋回。陆内构造变形的规模可分两个等级:一是覆盖整个中国大陆的,另一是局部的。前者两次改变了中国构造-地貌的整体面貌;后者则表现为造山、造盆和微陆块纵向或横向的逃逸,以及由此引起的造山或造盆。根据中国陆内构造变形特征及其与区域构造背景演化的关系分析认为,中国陆内构造变形主要是由周边洲级规模板块运动引起的,同时,随着地壳上部构造变形引发的地壳或岩石圈均衡调整,则使地下深处产生相应的构造响应。

内蒙古大石寨-霍林郭勒地区晚石炭世-二叠纪陆内伸展和陆内造山过程

俯冲和挤压过程将形成具有加厚地壳的岛弧带或造山带,而伸展过程则形成具有减薄地壳的伸展盆地,因此可以通过地壳厚度推测岩石组合形成时的大地构造背景,并揭示它代表的深部地球动力学过程。兴蒙造山带东部大石寨地区以著名的大石寨组火山岩为特征,其岩浆活动的性质、形成过程和构造背景一直备受争议,其中,该套岩石的构造背景的认识存在岛弧和陆内裂谷两种主要观点。本文根据岩性组合及年代学特征,将大石寨地区主要岩石组合从下到上分为晚石炭世火山岩、早二叠世寿山沟组和大石寨组、中二叠世哲斯组,并利用大石寨-霍林郭勒地区的火山岩和碎屑岩锆石的微量元素及火山岩的全岩微量元素数据,估算了晚石炭世-二叠纪地壳厚度的变化趋势。结果表明,360Ma到320Ma时期发生地壳加厚,320~300Ma地壳从加厚转为减薄;而在300~280Ma时期,地壳厚度减薄最明显且厚度最小。综合岩浆活动、沉积环境和地壳厚度变化曲线等特征,可将大石寨-霍林郭勒地区晚石炭世到二叠纪的构造演化分为4个阶段:第一阶段(360~320Ma),碰撞产生的挤压背景导致区域性隆升和早-中古生代造山带物质的堆叠,使地壳厚度增大,导致幔源岩浆上侵,引起部分熔融作用,形成以侵入岩为特征的地壳垂向增生;第二阶段(320~300Ma),由于碰撞后伸展使得地壳处于从加厚到减薄的转换过程,发育与伸展相关的岩浆活动;第三阶段为300~280Ma,软流圈上涌造成地壳发生强烈伸展,导致地壳厚度明显减薄和大规模岩浆活动,以大石寨组岩浆活动进入高峰期为标志。该时期大规模岩浆活动和裂谷沉积特征与地壳厚度减薄的地球动力学背景高度吻合,从而揭示大石寨-霍林郭勒地区早-中二叠世处于地壳伸展而非俯冲-碰撞过程。第四阶段为280~260Ma,由于蒙古-鄂霍茨克造山带和大别-秦岭中央造山带的远距离效应造成地壳加厚,形成陆内造山带。

陆内走滑断裂构造特征及活动性分析

为探求鄂尔多斯盆地大牛地区块走滑断裂构造特征及其对碳酸盐岩储层油气储集和运移的控制作用,本研究基于大牛地区块约2000 m^(2)高精度三维地震资料,提取多种地震属性,择取断裂表征效果较好的相干和倾角属性指导断层解译。本研究首次识别和判定大牛地区块北侧发育的条大型走滑断裂,并将其命名为台格庙断裂,主要发育层位为奥陶系碳酸盐岩.

天山陆内俯冲造山转换带的基本特征

天山山系是中国西北地区的一个复合造山带 ,中、新生代以来在印度板块与欧亚板块俯冲碰撞的远程挤压效应影向下 ,发生了陆内俯冲。塔里木地块和准噶尔地块相向俯冲于天山之下 ,造成了山系的急剧隆升和冲断推覆 ,在构造重荷作用下 ,沿着天山南、北山前发育了陆内俯冲型前陆盆地 ,这一特点已为大多数学者所共识。然而 ,天山陆内造山带在形成过程中沿着走向却存在明显的变化 ,尤其是东、西天山在地壳厚度、山系海拔高度、地震活动烈度等方面均有较大的差异 ,总体上以西天山的活动性明显大于东天山为特点。发育于准噶尔地块内的博格达山在这一阶段表现出强烈的活动性 ,山系隆升和褶皱冲断控制其边缘前陆盆地的充填 ,与西天山相对应。这说明天山陆内造山过程中存在着转换作用 ,把西天山陆内俯冲的地壳缩短量转换到了博格达山地区 ,由此平衡东、西天山的差异 。

白云母/二云母花岗岩形成与陆内俯冲作用

讨论了白云母/二云母花岗岩的形成机制及其与陆内俯冲作用的成生联系。以高喜马拉雅地区为例,从地质学、岩石学、地球化学、实验岩石学和地球物理学等多方位论述了白云母花岗岩形成过程的主要约束,提出并论证一个比较合理的陆内俯冲带热结构与白云母/二云母花岗岩形成的成因模型。通过分析,得出了一个重要的新结论:白云母花岗岩的形成是陆内俯冲作用的结果。

雪峰陆内构造系统燕山期构造变形特征和动力学

通过分析雪峰陆内构造系统燕山期褶皱-断裂的构造特征和时空演化,得出研究区雪峰山西侧构造样式具有明显的块断效应,各次级构造单元的边界断裂对构造样式具有强烈的控制作用。时序上,燕山期有两期褶皱变形,早期褶皱轴向总体为NE向,晚期褶皱轴向为S—N向或NNE向;动力学上,雪峰陆内构造系统在NW—SE向的缩短作用下,其中的雪峰山隆升带的前寒武纪基底垂向推挤隆升,且不同块体平面上表现为复杂的走滑逃逸:以怀化-新晃断裂为界,以南的块体向SW向挤出。结合古太平洋板块在燕山期的俯冲规律,古太平洋板块NW向和W向的两次俯冲可能控制了燕山期两幕褶皱和逆冲作用。

非造山带型金矿——胶东型金矿的陆内成矿作用

综合了全球有关金矿床的资料 ,Goldfarb和Groves等发表了著名的造山带金矿的论述 ,提出了与造山带有关的金矿在全球范围和从中太古代到整个显生宙的地质时期有广泛的分布和周期性。该类金矿的特点是与变形和变质的中地壳岩块共生 ,特别是在空间上与相应的地壳构造一致。金矿出现在造山带的不同构造部位 ,与不同的金属共生或伴生成矿。胶东作为一个重要的金矿矿集区 ,以不到中国领土面积的 0 .2 % ,而金矿产量占全国的 1 /4。国内一些地质学家也将胶东型金矿划归为造山带型金矿。最近的研究表明 ,胶东矿集区的东界与华北克拉通的东界吻合 ,金矿以华北克拉通变质岩及其有关的侵入岩为控矿围岩。主成矿期成矿时代为 (1 2 0± 1 0 )Ma ,约在不到 1 0Ma的短时限内。成矿物质具有多元性 ,既来自于控矿围岩———花岗片麻岩和变质岩 ,又来自于幔源的岩浆岩 ,特别是与中基性脉岩、偏碱的钙碱性花岗岩的侵入关系密切。除胶东金矿集区之外 ,华北克拉通的边缘和内部普遍含有金矿 ,而且金矿的物质来源、成矿方式、矿产类型、成矿围岩和成矿年龄都是一致的。这种大规模、短时限、高强度的成矿 ,被中国地质学家所重视并称为中生代成矿大爆发或金属异常巨量堆积。深部结构和成分的研究表明 。

雪峰山陆内复合构造系统印支—燕山期构造穿时递进特征

通过分析雪峰山陆内变形构造区内三叠系—白垩系中不整合面的分布以及不整合面上下地层的夹角情况,明确了早-中三叠世构造运动波及范围以及高角度不整合和低角度不整合分布的分界线,且变形具有由东向西的逐渐减弱的规律;自晚三叠世以来,构造运动仍体现出由东向西的穿时递进扩展变形,继而得出各时期变形时间的分界线。另外,通过计算各时期穿时变形的传递速率,并且通过传递速率作为联系纽带,得出燕山期向西递进变形的直接原因为湘赣及华夏陆块等地岩石圈减薄软流圈上涌,而间接原因是古太平洋板块对欧亚板块的俯冲方式,而滑脱层在燕山期构造传递过程中也扮演了重要角色。

丽江-小金河断裂第四纪以来的左旋逆推运动及其构造地质意义——陆内活动地块横向构造的屏蔽作用

通过卫、航片解释、野外活断层调查实测与年龄测试分析发现 :斜切中国西南“川滇菱块”的横向构造———丽江 -小金河断裂为一断面高角度倾向NW的逆左旋走滑型活动断裂。通过盆地复位和同沉积盆地的位错分析 ,确定了该断裂第四纪以来的水平位错量为 7 4～ 7 6km。断裂两侧差异隆升及相应堆积物的分析表明 ,中更新世以来 ,断裂垂直位错量达 5 0 0～ 70 0m以上。由此计算得到丽江 -小金河断裂第四纪和中更新世以来的水平与垂直位错速率分别为 3 7～ 3 8mm/a和 1 0～1 5mm/a。水平位错及相关年龄测试资料表明 ,该断裂晚更新世以来的平均位错速率在 2 6～4 0mm/a之间 ,中值为 3 3mm/a ;全新世以来的平均位错速率在 2 5～ 5 0mm/a之间 ,中值为3 5mm/a。第四纪各时段以来滑动速率的较好相似性表明 ,长期以来 ,该断裂的活动具相对稳定性和活动地块边界的持久性。

中、下扬子区中、新生代陆内对冲带的形成及解体

中、下扬子对冲带是扬子板块在秦岭-大别-苏鲁中央造山系和江南隆起南北向相向挤压作用下的必然结果。对中、下扬子对冲带的空间构造格局以及中、新生代的形成与解体的揭示有助于了解该对冲带的时空演化以及与南、北两大造山带的响应关系、郯庐断裂南端的性质以及区内海相油气的宏观勘探方向。研究认为中扬子对冲过渡带与下扬子对冲过渡带在印支-燕山早期基本同时形成,向西过渡到上扬子区以递进变形的方式稍晚定型。对冲带在燕山晚期以来遭受伸展作用的改造,逐渐解体和分异。郯庐断裂南端介于中、下扬子间,基于中、下扬子对冲带的完整性和连续性判断断裂南延可能性较小。中、下扬子对冲带是海相油气成藏的有利地区,是南方海相油气勘探潜在的领域之一,但对冲带不同段油气成藏具有较大的差异性和复杂性。

华南陆块陆内成矿作用的一些科学问题

华南陆块由扬子地块和华夏地块组成,是全球罕见的世界级多金属成矿省,成矿潜力巨大。华南陆块的形成和演化,受到了很有特色的陆内大陆动力学过程的影响,其中的晚古生代地幔柱成矿系统、中生代大面积低温成矿系统、中生代大花岗岩省成矿系统等陆内成矿系统,在全球背景中很有特色,是全球研究陆内成矿作用的理想基地。对华南陆块地质历史时期的大陆动力学过程如何制约上述成矿作用的发生,以往已开展不同程度的研究并取得重要成果。笔者在论述这些研究进展的基础上,提出了三大成矿系统需要进一步研究的一些科学问题。

大别造山带与郯庐断裂带壳、幔结构和陆内“俯冲”的耦合效应

地质学家基于岩石年代学、峰期变质的压力差和阿尔卑斯变质沉积岩中柯石英的发现,推断在大别造山带地区发现的柯石英和榴辉岩乃是地幔深处120km左右折返至地壳浅部的结果.为了提供大别造山带与郯庐断裂带地域的壳、幔深部结构与深层动力过程的定量判据,本文利用瑞利(Rayleigh)波的频散效应反演该区S波的三维群速度结构分布.研究结果表明:(1)该区存在一由东向西陆内俯冲的高速板舌,其下插深度仅达160km.在秦岭—大别造山带地域上地幔70km深处存在一顶部宽约500km的低速地幔热点.(2)出露的含柯石英榴辉岩是大别造山带深部物质和能量的交换,郯庐断裂带强烈平移错动及板内俯冲效应共同作用导致的深部物质(上地幔)运移和动力学效应的综合产物.

长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用

陆内环境斑岩型矿床的发现对斑岩成矿理论的完善具有重要意义。长江中下游成矿带作为中国东部重要的陆内成矿带之一,成矿带内发育多个重要的斑岩型矿床,如铜山口Cu-Mo矿床、鸡冠嘴Cu-Au矿床、白云山Cu矿、城门山Cu-Mo矿床、武山Cu-Mo矿床、丰山洞Cu-Au矿床、丁家山Cu矿、洋鸡山Au矿、沙溪Cu-Au矿床、冬瓜山Cu-Au矿床、舒家店Cu矿床和安基山Cu矿床等。本文选取成矿带内典型的、具有代表性的斑岩型矿床,对其地质特征（地层、构造、含矿斑岩、脉体特征和围岩蚀变）、成岩成矿年代、成矿岩体的岩石化学和成岩成矿地球化学等方面的研究资料和成果进行了系统总结,讨论和试图阐明长江中下游成矿带陆内斑岩型矿床的成岩成矿作用与成矿模式。研究显示,长江中下游成矿带形成于燕山期陆内造山过程,成矿斑岩岩浆活动和成矿作用主要发生于149~105Ma之间,进一步可以分为早、中、晚三阶段：149~135Ma、133~125Ma和123~105Ma,三阶段岩浆活动和成矿作用主要发生于成矿带中的断隆区,早阶段（149~135Ma）和晚阶段（123~105Ma）多为斑岩-矽卡岩型矿化,中阶段（133~125Ma）矿化为典型的斑岩型矿化。长江中下游成矿带内斑岩型矿床的含矿斑岩为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石,大部分具有埃达克岩的地球化学特征,可能为源自富集地幔的岩浆和加厚下地壳部分熔融的岩浆混合的产物,源自富集地幔的基性岩浆对成矿具有至关重要的作用,它的混入使得混合岩浆富水、硫和金属（Cu、Au）等。进一步通过与岩浆弧环境的斑岩型矿床对比研究发现,长江中下游成矿带斑岩型矿床一般不发育高级泥化岩帽（advanced argillic liithocaps）以及浅部的高-中硫矿化蚀变系统,含矿岩浆源区性质和成矿物质来源等与岩浆弧环境的斑岩型矿床明显不同。

中天山东段尾亚印支早-中期石英闪长岩--陆内俯冲与原生下陆壳部分熔融

前人对东天山海西期的构造-热事件作了大量研究,得出了许多方面的重要认识。东天山印支期的构造演化到底是海西期的延续,还是受控于另一构造域,至今仍不清楚。因此,印支期岩浆岩岩相学、地球化学和同位素地质学的综合研究,对阐明本区印支期的构造演化具有重要意义。产于中天山东段的尾亚石英闪长岩形成于印支早-中期。该岩石主要组成矿物为石英（10%~15%）、斜长石（An35-40,55%~60%）、钾长石（1%~10%）、黑云母（10%~15%）和角闪石（5%~10%）。岩石地球化学分析表明,尾亚石英闪长岩的SiO2含量介于62.40%~65.25%之间,其Al2O3含量（16.06%~16.90%）高,TiO2含量（0.70%~0.88%）低,Na2O/K2O〉1（1.26~1.75）,铝饱和指数（ASI）为0.91~0.93,具准铝质、高钾钙碱性岩系的特征。该岩石富集大离子亲石元素（LILE）Cs、Rb、Ba、K以及Pb和高场强元素（HFSE）U、Th以及Zr等,亏损高场强元素Nb;具有轻稀土（LREE）富集、重稀土（HREE）亏损以及轻、重稀土之间分异明显的特征。Sr、Nd和O同位素分析表明,尾亚石英闪长岩Sr和Nd初始值分别为0.70672~0.70879和0.512413~0.512441,氧同位素值（SMOW,‰）为8.64~8.73,其εNd（t）为1.64~2.16,Nd的模式年龄为0.79~0.80 Ga。这些特征表明,尾亚石英闪长岩既不是幔源岩浆直接分异的产物,也不是幔源岩浆与壳源的酸性岩浆在深部岩浆房混合的产物,而是由原生的下陆壳中-高钾的变质玄武岩在高温（1000~1100℃）和高压（1600~1800 MPa）条件下部分熔融的结果。作者认为,造成尾亚石英闪长岩成岩的动力和热力来源,归根结蒂,可能与古特提斯洋板块于晚二叠世到三叠纪向北俯冲诱发了本区陆内俯冲有关。本文研究结果表明,东天山印支期可能不是海西期的延续演化过程,而是已经受到古特提斯构造域的显著影响。

青藏东缘昌都—思茅构造带中新生代陆内裂谷作用

中三叠世末,三江联合地体形成,昌都—思茅构造带进入陆内演化阶段,堑垒相间的古地貌、具双峰式火山岩的火山-沉积组合、显双峰特点以及普具伸展因子的岩浆作用等显示,其在晚三叠世至新生代发生了广泛的陆内裂谷作用。裂谷岩浆活动主要为两侧火山地堑发育的双峰式火山活动,同期的岩浆侵入活动也呈双峰态势。岩浆喷发活动具有东强西弱的特点,其中东部江达—云岭—绿春地堑带,因局部出现洋壳而具有陆间裂谷性质;岩浆侵入活动自印支晚期向燕山期具有规模减小、范围增大的特点,到燕山期、喜马拉雅期,中央地带也发生岩浆侵入活动,形成中央热隆带。岩浆侵入活动具有明显继承性,由于昌都—思茅地体两侧于晚海西期至中三叠世发育陆源岩浆弧,岩浆岩在岩石化学上或多或少显弧岩浆特点。陆内裂谷作用在中生代经历了火山-地堑、陆内岩石圈挠曲凹陷演化阶段。裂谷作用持续到了新生代。

扬子大陆的陆内俯冲与大陆的缩小──由白云母（二云母）花岗岩推导

本文简要地论述了白云母（二云母）花岗岩是陆内俯冲的岩石学记录。华南大陆与天水－雅江地带广泛分布中生代王云母花岗岩侵作入体，已有的同位素年龄范围为２４５～１２２Ｍａ，与此同时，它们两侧的扬子大陆发育前陆褶皱带，这种成对性及其构造配置表明，扬子大陆曾向华南大陆与松潘—甘孜褶皱带发生过陆内俯冲作用。基于二云母花岗岩带的总宽度（约６５０ｋｍ），估算扬子大陆最小的总俯冲量（指宽度）至少为６５０ｋｍ，扬子大陆现今宽度约６８０ｋｍ，这样，扬子大陆在中生代时期由于陆内俯冲作用缩小了约一半；另一可能方案是，消失的主要是夹持于扬子大陆与江南造山带之间的一个微大陆。扬子大陆与秦岭造山带之间的壳内构造边界不具陆内俯冲性质，而是逆冲推复一走滑构造带。在大地构造单元上，江南造山带与龙门山造山带应分属两个上叠大陆，而不属于扬子大陆。华南中生代造山带内侧属于高喜马拉雅型陆内俯冲带（缝合带内无蛇绿岩伴生），而不是雅鲁藏布江型（缝合带内有蛇绿岩伴生）。陆内俯冲作用是华南大陆形成的主要机制之一。此外，它经受过晚元古代和加里东期陆内俯冲事件，可能属于雅鲁藏布江型。多次陆内俯冲和白云母（二云母）花岗岩的形成导致亲陆壳金属元素富集，可能是华南Ｗ－Ｓｎ?

南秦岭构造带中段晚中生代陆内变形特征与侧向挤出构造

南秦岭构造带位于秦岭造山带南部，在中生代时期经历了复杂的陆内变形过程。在晚中生代阶段，南秦岭构造带内发育一系列平行造山带的走滑断裂带。目前对于这些走滑断裂带不同构造位置的变形特征、变形叠加关系以及动力学机制等方面的认识并不充分。构造研究显示，南秦岭构造带内的宁陕断裂和安康断裂均发育大量平行于断裂带的 A 型褶皱群和近水平的拉伸线理，表明南秦岭构造带经历了以走滑剪切变形为主的构造阶段。运动学特征表明，宁陕断裂以左行剪切变形为主，而安康断裂则以右行变形为特征。选择典型岩石样品进行同位素测年来限定断裂活动的时代，其中：宁陕断裂带内同构造花岗岩脉的锆石 SHRIMP U Pb 定年结果为（186.0±4.0）Ma；安康断裂带内云母矿物的40 Ar 39 Ar 定年结果为161.2~173.5 Ma。虽然宁陕断裂和安康断裂的运动方向不同，但是同位素年代学研究限定了两条断裂发生走滑变形的时间都是早中侏罗世，从而共同构成了南秦岭构造带中间块体整体向东挤出的构造特征。同时也表明，相互碰撞的大陆在碰撞之后将很快转变为以平行造山带侧向挤出和走滑位移为主的陆内变形演化阶段。

长江中下游地区中生代陆内构造作用与成因分析

长江中下游地区多期构造叠加、复合联合作用明显,中生代以来地壳运动频繁、构造活动强烈,地表为桐柏一大别造山带,九岭一江南隆起带,其问为对冲样式构造组合的长江复合构造带。大别造山带前陆深地震反射剖面揭示长江中下游深部为"双鳄鱼构造"状态,大量前陆断褶带的物质被掩盖在大别造山带之下,岩片叠置、断裂交错的镶嵌构造极为发育,下地壳切过莫霍面向北俯冲,是后期岩浆的活动通道和就位空间。综合地球物理剖面揭示下扬子地区南北岩石圈结构差异明显,上地壳南北对冲构造发育;下地壳为向北倾斜的构造带,北部仍向南逆冲,南部切过莫霍面向北俯冲。长江中下游地区上述构造的形成受控于长江陆内异化带的作用,该带是一条陆内岩石圈规模的向北倾斜的破裂带,发生在中国大陆形成之后,不受早期板块界线的控制,是岩石圈规模的大陆异化、物质重建、结构重组的产物;主要结构特征为上地壳对冲式逆断层组合,中地壳为水平流变层,下地壳切过莫霍面由南向北俯冲;形成过程是印支晚期一燕山早期中国陆内近南北向挤压,地壳破碎,岩石圈加厚;燕山晚期大规模伸展拉张,岩浆活动,壳幔混熔。特殊成因机制和演化过程的综合效应是长江陆内异化带的地质内涵。深部物质沿长江陆内异化带上升。在上部地壳内多期叠加构成的构造格架中就位,岩体形态在深部近东西向呈带状,中部状态复杂,浅表受控于多种构造组合形式,见空即灌。

赣东北前震旦纪陆内叠加褶皱

江南古陆与华夏古陆拼接带北西侧前震旦纪地层中存在着近东西向褶皱叠加在早期近南北向褶皱上的现象,这是怀玉地块向西拼贴、华夏古陆向北西碰撞拼接过程中构造应力向陆内传递时形成的构造变形系统。叠加褶皱与拼接带具有成生联系,且各自代表了不同构造部位的变形特点。这一构造系统形成于前震旦纪,可能与格林威尔(Grenville)造山运动相当。