鲁西地区地质构造特征及其形成机制

根据区域地层(体)中部老外部新的环状分布，断裂构造的环状、放射状展布，核部缓倾拆离滑脱构造的发育特点，幔源岩浆活动以及区域岩石学、岩石化学、同位素地质学等方面的研究，探讨了鲁西幔枝构造特征及其形成机制。研究认为鲁西地区北西向陡倾韧性剪切带切割了深部华北地幔亚热柱向外拆离的地幔岩，导致其减压释荷形成深熔岩浆。岩浆演化序列表现出岩浆基性程度由高变低、侵入深度由深变浅、围岩蚀变由强变弱的总体演化趋势。由于强烈的岩浆上侵使得变质基底隆升、盖层拆离滑脱，形成典型的鲁西幔枝构造，在顶部则发育一系列明显的拆离掀斜断块。     

华北东部地幔热柱的特征与演化

燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。     

鲁西幔枝构造及其控矿特征

内容摘要: 从区域地层(岩体)中老外新分布,环状、放射状断裂的展布,轴部缓倾拆离滑脱构造的发育,幔源岩浆活动以及区域岩石学、岩石化学、同位素地质学等方面,探讨了鲁西幔枝构造特征。研究认为鲁西地区北西向陡倾韧性剪切带切割了深部华北地幔亚热柱向外拆离的地幔岩,导致其减压释荷形成深熔岩浆,强烈而完整的岩浆演化序列表现出岩浆基性程度由高变低、侵入深度由深变浅、围岩蚀变由强变弱的总体演化趋势。幔枝构造演化对内生成矿作用具有明显的控制作用,并带动围岩一起隆升,形成了典型的鲁西幔枝构造。其顶部发育的拆离掀斜断块,使部分内生矿产被抬升到浅部。     

鲁西幔枝构造及其控矿特征

从区域地层(岩体)中老外新分布,环状、放射状断裂的展布,轴部缓倾拆离滑脱构造的发育,幔源岩浆活动以及区域岩石学、岩石化学、同位素地质学等方面,探讨了鲁西幔枝构造特征.研究认为鲁西地区北西向陡倾韧性剪切带切割了深部华北地幔亚热柱向外拆离的地幔岩,导致其减压释荷形成深熔岩浆,强烈而完整的岩浆演化序列表现出岩浆基性程度由高变低、侵入深度由深变浅、围岩蚀变由强变弱的总体演化趋势.幔枝构造演化对内生成矿作用具有明显的控制作用,并带动围岩一起隆升,形成了典型的鲁西幔枝构造.其顶部发育的拆离掀斜断块,使部分内生矿产被抬升到浅部.     

冀北地区幔源成矿作用研究

河淮地幔亚热柱的隆升，使岩石圈发生强裂减薄的同时，地幔物质呈蘑菇状向外围造山带之不拆离。当幔源拆离薄层被造山带陡倾韧性剪切带切割造成减压释荷，使韧性软化岩石转变为深熔岩浆上侵。形成沿造山带轴部展布的点状或线状构造岩浆带，表现为以构造岩浆带为核部的隆升构造－幔枝构造。隆升较快的构造我段上覆盖层呈揭顶式大幅度拆离，形成典型折变质核杂岩构造。地幔亚热柱→幔枝构造→变质核杂岩演化过程控制着成矿物质的运移、     

地幔柱构造与地幔动力学--兼论其在中国大陆地质历史中的表现

地幔柱构造是基于全地慢对流模式、主要依据热点火山活动提出的新的全球构造理论。它的主要表现形式和产物是地幔柱头上部地壳抬升、岩浆活动形成大火成岩省、大型放射状岩墙群，并导致大陆裂解、板块运动和大规模成矿，是生物灭绝、磁极倒转的诱因。中国大陆的地质演化历史中保存了多期地幔柱活动印记，它们主要是华南新元古代Rodinia地幔柱、古生代古特提斯和峨眉山地幔柱和中一新生代中国东部地慢柱构造事件。上述地幔柱活动产生了地壳抬升、强烈岩浆活动、大陆伸展与裂解、岩石圈剧烈减薄和大规模成矿等重要地质事件。     

中国北东部及邻区中生代火山岩成因分析

运用大陆动力学原理及地幔热柱多级演化观点,通过对中国北东部及邻区中生代火山岩形成的构造环境分析,提出了地幔热柱的多级演化、中下地壳塑性层流及拆离带附近的岩浆房、上地壳的隆陷、区域应力场的变化及深大断裂的沟通是形成中国北东部中生代大规模火山活动的构造机制.     

造山带与相邻盆地间物质的横向迁移

本文以太行山隆起与相邻华北断陷盆地为例，论述了在大陆岩石圈中造山带与相邻断陷盆地在地球动力学机制上是相辅相成的对立统一体系。当软流圈受力产生波状起伏变形时，在软流圈和上地幔隆起上方，地壳发生减薄并裂陷；软流圈和上地幔拗陷上方，地壳变厚，由脉隆升。造山带遭受物理（化学）风化作用的产物被搬运至相邻断陷盆地，并以逆冲推覆岩片、拆离滑脱构造体系向盆地扩展。断陷盆地的中下地壳物质，则在地幔上隆形成的地幔位势差、密度差和盆地扩张力的共同驱动下，沿向造山带缓倾的拆离滑脱变形带，向山根蠕动流动，以补充因地幔拗陷和山脉隆升造成的重力亏损，从而达到岩石圈四维空间物质的动态调整。     

河北省变质核杂岩

河北省变质核杂岩形成于中一新生代,围绕华北拗陷盆地呈环带状分布在太行山,燕山地区。分为穹状和长垣状两种。同美国科迪勒拉式变质核杂岩相比,在主拆离断层内缺失巨厚的韧性剪切带。其形成的动力机制包括岩浆底辟、区域大陆伸展和地幔（亚）柱上隆作用。     

华北地台东缘早元古代隆—滑构造模式

研究华北地台东部边缘早元古代拉伸构造及与变质核杂岩的比较，提出了隆－滑构造模式。它一般发生大规模收缩造山作用之前，由于区域拉伸作用，导致下地幔上隆，形成了岩浆隆起或基底隆起，使上覆盖层发生重力滑脱。该模式由核部隆起，上部盖层和其间的拆离韧性发带组成。     

华北东部地形地貌的成因探讨

华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与胶辽山地、南与大别造山带均构成盆—山耦合，即中心裂陷盆地与外围各造山带均为耦合关系。研究表明：中心裂陷与华北地幔亚热柱的形成密切相关，由于地幔亚热柱强烈上隆，在岩石圈底部受阻。使华北东部岩石圈发生热减薄—断陷。同时，向外拆离的地幔岩在盆地外围形成一系列次级隆起（太行、燕山、胶辽、大别造山带），即地幔热柱多级演化的第三级单元—幔枝构造。各幔枝构造（造山带）间具有明显的可比性，并共同与中心裂陷盆地构成盆—山耦合关系。     

大别山及邻区若干重要基础地质问题的再认识:再论大别造山带非板块碰撞造山过程

就大别山及邻区若干重要基础地质问题作了较深入阐述,并据前人资料与新近调查成果,进一步明确：(1)北淮阳地区属扬子地块北缘,与华北地块南缘的分界为固始-肥中断裂以北。(2)超高压变质带内新元古代浅变质岩层确系存在,并与榴辉岩及其他超高压岩石,共同经受两期褶皱变形,形成早期为伸展拆离,主期为收缩挤压叠加褶皱变形带,而非外来构造残片,或俯冲过程被铲刮下来的“构造加积楔”。(3)蓝片岩形成于伸展拆离构造带内。榴辉岩为地幔岩,属岩浆成因。其他超高压岩石与“柯石英”可在“地壳异常压力”与“高压釜”机制联合作用下,在地壳较浅层次的伸展拆离构造环境下形成。(4)广泛分布的新元古代火山岩系及侵入岩,代表了晋宁期地壳被强烈拉伸裂解扩张事件,但未形成洋壳盆地。(5)详细描述了大别山及邻区构造变形及拉伸与生长线理特征以及形成机制,认为是由“地幔差速环流”所引发的岩石圈与地壳各分层间伸展拆离滑断剪切过程中形成。大别造山带经历了裂解成盆、伸展拆离、收缩挤压、热隆成山,由多阶段构造运动所完成,而非板块碰撞造山。     

岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics):华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄与破坏机理

华北克拉通岩石圈减薄和破坏机理长期以来存在争议,基于岩石学、岩石地球的化学分析研究突出强调深部过程的重要性。前人提出了两种重要模式:包括以拆沉作用为代表的top-down tectonics模型和以热-机械侵蚀与化学侵蚀,或地幔置换、交代作用的bottom-up tectonics模型。然而,对于这两种模式而言尚存在许多无法合理解释的问题,比如在此深部过程中,区域性岩石圈伸展有多大的贡献?地壳伸展构造是作为深部过程的响应,还是同为岩石圈伸展的产物?本文基于早白垩世东亚地区(尤其是华北克拉通东部地区)伸展构造与岩浆活动的综合分析,揭示出华北克拉通东部不同地区伸展构造变形与岩浆活动之间的时、空和成因关系有一定的差异。但整体上看,岩石圈伸展起着主导作用,控制着岩浆上侵和就位,在拆离断层下盘侵入形成各种规模的花岗质为主的侵入体,或于上盘喷发形成火山-沉积岩盆地。在伸展构造发育的不同阶段,可以有伸展早期、伸展期及伸展期后的岩浆活动。岩浆活动的强度及岩浆源区特点有显著的时空变化。一方面,在同一地区不同演化阶段其源区有很大的差异。表现为主体上是早期以古老下地壳源为主,随着壳/幔伸展作用演化,逐渐向混合源或独立幔源的演化。同时,不同地区岩浆源区的变化规律也显著不同。以胶辽地区为例,胶东整体上是壳幔混合源区对于岩浆演化有重要贡献;而辽东地区具有显著的源区演化特点:从剪切早期古老下地壳源区为主,并伴有幔源物质加入,剪切期古老下地壳为主,到剪切晚期和剪切期后以新生下地壳为主。本文认为岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics),可以合理地解释华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动性。在该模型中,遭受伸展的华北克拉通岩石圈发生壳-幔拆离作用。在岩石圈伸展作用期间,地壳层次的拆离作用与岩石圈地幔层次上的拆离作用可以是耦合的或者是解耦的,从而导致华北克拉通岩石圈减薄过程中在地壳尺度上的拆离作用与变质核杂岩的剥露有三种不同的类型:同岩浆活动型伸展(C型:Co-magmatism mode extension)、无岩浆活动型伸展(A型:Amagmatism mode extension)和多阶段混合型(M型:Multi-mode extension)。     

豫西矿集区幔枝构造约束下的小岩体成大矿

文章通过分析豫西地区的大量地质矿产资料后发现,区内存在"小岩体成大矿"的规律。认为豫西地区自燕山期以来,随着地幔热柱的演化,区内地壳运动转为伸展活动,地壳减薄、地幔不均衡上隆和中酸性岩浆脉动式上侵;中酸性岩浆脉动式上侵过程打通了深部成矿物质上升的通道,使得含矿流体能够到达地壳上部,并在幔枝构造外围主次级拆离带、岩体内外接触带、构造裂隙等适宜部位集聚成矿。     

地壳的拆离作用与华北克拉通破坏:晚中生代伸展构造约束

伸展条件下的地壳拆离作用是岩石圈减薄的重要浅部构造响应。晚中生代时期的伸展构造(包括拆离断层、变质核杂岩构造和断陷盆地)在华北、华南、东北和东蒙古及贝加尔地区普遍发育,它们切过上部地壳(断陷盆地)、中、上地壳(拆离断层)或中部地壳(变质核杂岩)。地壳拆离作用具有运动学极性(NWW或SEE)、几何学宏观(区域)对称与微观(局部)不对称性、遍布全区但不均匀性,以及形成时间的跨越性(140~60Ma)等特点,并使得地壳和岩石圈发生显著的减薄。本文研究揭示出现今岩石圈厚度变化与晚中生代伸展构造的发育程度和分布之间并没有必然的联系。其变化的基本规律是,除新生代裂陷发育区岩石圈厚度明显较小且厚度有迅速变化外,从华北向贝加尔地区总体的变化趋势是逐渐加厚,也即东亚地区岩石圈具有楔形形态。晚中生代时期的地壳(或地幔)拆离作用伴随着广泛的岩石圈减薄作用,区域岩石圈同时遭受到一定程度的减薄和破坏,华北克拉通在这一时期的破坏仅仅是区域岩石圈减薄在华北的具体体现。     

介绍一个产生玄武岩的模型

地幔柱存在的一个主要证据是大规模高熔玄武岩省的出现,而且多认为玄武岩的来源依赖于地幔柱从下地幔输送。Michele Lustrino研究了造山时下地壳和岩石圈地幔的拆沉和拆离作用,提出了产生玄武岩的一个新模型。该模型认为即使地幔柱不存在,拆沉到地幔的下地壳物质再循环同样可以解释小规模的板内(大洋岛弧和大陆内部)火山岩和大洋、大陆溢流玄武岩及洋中脊玄武岩的生成及其常见的几种地球化学特征。在陆-陆碰撞过程中,下地壳中的变质反应生成石榴石,导致岩石的密度增大,致使过厚岩石圈底部(下地壳和岩石圈地幔)和上地壳分离并沉入上地幔。下地壳发生部分熔融形成富SiO2的熔体,和上涌的软流圈地幔(充填在下沉的岩石圈地幔和下地壳的空间)发生变质交代反应,导致具有强烈的地壳特点的富含斜方辉石层的形成。这个变质交代地幔体可以在拆沉后保持不变长达几个百万年。这种源的部分熔体可以保有下地壳的明显特征,产生类似富集地幔1型玄武岩浆作用。因此,该模型是提供了玄武岩浆来源的一个新选择。     

幔枝构造及其控矿断裂系统

幔枝构造是地幔热柱多级演化的第三级构造单元，是地幔热柱在地壳上的综合表现形式，一般由核部岩浆-变质杂岩、外围盖层拆离滑脱层、上叠断陷火山-沉积盆地等三个单元组成。各单元叉发育独特的断裂构造体系，核部岩浆-变质杂岩中往往发育轴部韧性剪切带、脆性叠加剪切带、岩体侵位构造等；外围拆离层发育主拆离滑脱带、次级拆离滑脱带、反向铲状断裂、横张断裂等；上叠断陷火山-沉积盆地中发育裂陷构造、与次火山机构相关的环状断裂、放射状断裂等。它们不仅是幔枝构造的鉴定标志，也是沿地幔热柱-亚热柱向上迁移的深源成矿气-液体的储集场所，往往成为很好的成矿控矿构造。     

地幔柱构造理论研究若干问题及研究进展

介绍了目前地幔柱构造理论研究中若干重要问题和最新进展,许多证据显示,地幔柱是严自于核幔边界附近的Ｄ″层发生热扰动并产生地幔柱的热动力源于外地核的不均匀加热作用;一个新启动的地幔柱在穿过整个地幔的缓慢上升过程会形成巨大球状顶冠和狭窄尾柱;地幔柱巨大球状顶冠会导致地壳发生上隆、区域变质作用、地壳深熔作用、构造变形作用和大规模火山作用,形成大陆或大洋溢流玄武岩;地幔柱狭窄尾柱的长期活动会在上覆运动板块上     

变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述

对岩浆与伸展作用的关系、伸展作用中岩浆的成因和需加强的工作进行了讨论,并重点论述了变质核杂岩形成机制与侵入作用的关系。在造山带重力势能差和深部作用等各种因素导致的拉伸应力场作用下,岩石圈地幔和地壳通过减压或深部热活动发生部分熔融而形成岩浆,岩浆的上涌强化了地壳伸展,对地壳的弱化作用触发伸展构造的发生。岩浆作用是变质核杂岩形成的主导因素之一,其主要包括对地壳的加热、弱化导致拆离断层的形成及由其浮力和密度产生不均一隆升而形成穹隆。     

陡倾斜滑断裂与层圈滑移控制花岗岩浆活动的动力学模式 —以下扬子构 …

长江中下游燕山期中酸性岩浆的形成与幔隆带构造叠加和印支期深层拆离作用有关,但最终起决定作用的是燕山期ＮＥＥ向陡倾左行压扭斜滑深切断裂。由于该组断裂深切地幔隆起,促使地幔物质和热流上面,并穿下印支期因拆离作用形成的不同深度的层状岩浆房,使岩浆房中的岩浆与壳源重熔岩浆混合。