湘东南地幔柱对大规模成矿的控矿作用

湘东南是钨、锡、锑及铅锌、稀有、稀土矿床的成矿集中区.该区出露的玄武岩、与成矿有关的花岗岩和区域成矿作用是地幔柱构造环境的统一产物.湘东南地幔柱控制矿床与岩体的时空分布、区域成矿分带和成矿岩浆源区.湘东南地幔柱为成矿岩浆的熔融、分异演化和浅部就位提供了有利的热源和构造条件.地幔柱的发展演化阶段是大规模成矿得以保存的重要因素.     

新疆天山石炭—二叠纪大规模岩浆成矿事件与形成机制探讨

天山地质构造演化复杂,多阶段演化中岩浆活动与成矿作用规模并不均衡。而石炭-二叠纪却是天山成矿带大规模岩浆活动和金属成矿作用的"爆发"期。本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究地球深部相应岩浆活动的地质过程。通过典型矿床的深入剖析,建立相应矿床类型的成矿模式,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。联系塔里木地幔柱的活动特点和成矿表现,将其与天山造山带三类主要矿床类型建立关联,对比岩石学、年代学及地球化学研究,发现天山成矿带成矿类型与塔里木地幔柱及板块构造存有密切关系,可能是两种构造体制叠加并存的结果。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着板块俯冲的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。该地幔柱形成时深部过程与成矿作用认识模型的建立,极大地推进了板块构造、地幔柱与岩浆成矿作用的研究,同时可为天山及邻区找矿突破提供借鉴和指导。     

中国东南部地幔柱及其与中生代大规模成矿关系初探

中国东南部是我国的钨锡铜金多金属矿床集中区，燕山期发生大规模成矿作用，研究大规模成矿的地球动力学背景显得尤为重要。本文结合前人的研究资料，初步讨论中国东南部地幔柱及其与中生代大规模成矿关系。通过对中国东南部地幔柱的地质和地球物理方面特征综合分析后，初步探讨了地幔柱构造的岩浆作用和成矿制约。本文认为中国东南部地幔柱不仅可能造成中生代火山─岩浆大爆发，而且可能与中生代大规模成矿有关。     

新疆北部晚古生代大规模岩浆作用与成矿耦合关系研究主要进展及成果

新疆北部晚古生代地质构造演化复杂,岩浆作用形式多样,造就了大规模的成矿作用。本研究紧紧围绕岩浆铜镍矿床、斑岩型铜(钼)矿床及火山岩型磁铁矿矿床,从含矿岩体的岩浆起源、岩浆演化及成矿特点,系统研究深部相应岩浆活动的地质过程。通过典型矿床的深入剖析,建立相应矿床类型的成矿模式,破解制约找矿突破的控制因素,系统阐述了板块构造与地幔柱体制叠加并存的地质特征与成矿表现。鉴于塔里木地幔柱的活动特点和成矿表现,将其与新疆北部三类主要矿床类型建立关联,对比岩石学、年代学及地球化学特点,发现其成矿类型与塔里木地幔柱及板块构造存有密切关系,可能是两种构造体制叠加并存的结果。塔里木克拉通深部熔融的地幔物质,围绕刚性塔里木克拉通边缘不断上涌,并与表壳物质发生交换,随着俯冲板块的持续和减弱,深部上涌的地幔物质不断加强,先后形成因深部地幔物质多寡而金属聚集的不同矿床类型。     

地幔柱的概念、分类、演化与大规模成矿——对中国西南部的探讨

自核幔边界上升的物质 ,当其汇聚成圆柱状的结合体 ,并因其相对于周围地幔环境来说具有温度更高、活动性更强、粘度更低等特点而能够上升到壳幔边界时 ,一般可以演化成为具有宽厚的冠状构造和细长的尾部构造的地幔柱。地幔柱进一步与地壳发生作用 ,可以在地表记录下一系列的热点或形成巨大的火成岩省。根据地幔柱最后出露的位置 ,可以将其分为洋壳和陆壳环境下产出的两种基本类型 ,也可以根据其演化历史分出不同的阶段 ,如初始阶段、上升阶段、成熟阶段和衰退阶段。中国西南部地区可能经历了两次以上的地幔柱冲击 ,二叠纪的峨眉山玄武岩是一个古生代晚期演化比较彻底的地幔柱留下的记录 ,而新生代以来的地幔柱活动可能正在发育 ,深部物质的大规模上隆可能是青藏高原隆升的一个原因 ,大量的散布的幔源岩浆活动和流体作用可能是中国西南部大规模成矿作用的重要原因。     

地幔热柱成矿作用研究进展

地幔热柱构造是地球内部热传导的基本形式，只是地球的不同演化阶段其表现形式和强度有所不同。研究表明，燕山期强烈的地幔热柱活动沟通了深部成矿物质来源，金、银等元素随地幔热柱多级演化以气态→气—液混合相向上运移，在地幔热柱演化的三级单元——幔枝构造的有利部位聚集成矿。并据幔枝构造的成矿模式提出了华北地区燕山、秦岭、太行、胶辽等主要成矿集中区都是河淮地幔亚热柱控制下的幔枝成矿系列。成矿作用均伴随有强烈的构造—岩浆活动，成矿时代多集中在２６０～１２０Ｍａ。金、银多金属矿床具明显的相似性、同源性和深源性     

华南区域成矿和中生代岩浆成矿规律概要

华南地区成矿地质构造环境经历了六个地质构造演化阶段,并在中生代形成了长江中下游、江南隆起、赣东北(钦杭带东段)、武夷-云开、南岭和东南沿海6个构造岩浆成矿带。本文依矿床的成矿系列理论,将华南中生代繁多的矿床,按地质构造单元及环境、岩浆成矿作用的专属性、有成因联系的矿床组合,划分出五个矿床成矿系列,总结了各矿床成矿系列的特征,分析了各矿床成矿系列的边界及部分过渡、重叠的特色。本文总结了华南成矿作用的时空分布及演化规律,分析各矿床成矿系列与壳幔作用的关系,探讨了华南中生代成矿作用与印支期华北、扬子板块碰撞对接、燕山期古太平洋板块向欧亚板块俯冲之远程影响的关系,以及华南地区燕山期地幔活动对该区岩浆成矿作用的重要贡献。     

构造动力体制与成矿环境及成矿作用——以三江复合造山带为例

现代矿产地质勘查工作正在由过去的单一找矿向系统找矿转变,系统找矿依赖于对成矿环境的厘定以及对不同环境中成矿系统/成矿作用的确认和与之相应的矿床组合时空和成因联系的构筑。构造动力体制是研究成矿环境的基础,其演化决定了成矿环境的区域配置和时空变换。每一种构造动力体制下的成矿环境都可归结为挤压和拉张两种性质。在大洋构造动力体制下,成矿环境与成矿作用主要发生在板块边缘,包括离散和汇聚两种边缘。洋中脊、岛弧和陆缘弧以及在弧构造中发育的不同性质和规模的盆地是成矿的重要场所,板块自身特点、俯冲过程、深度和状态的变化是决定板块边缘成矿环境配置和成矿作用的重要因素;在大陆构造动力体制下,主要地质环境包括(大陆内部)深大断裂构造活动、地幔柱或热点、岩石圈加厚到大规模减薄、陆内造山、陆内裂谷等,不同环境形成了独具特色的成矿作用和矿床类型;在转换构造动力体制下,碰撞-伸展造山和造洋裂谷是两个相对应的构造过程,由其形成的成矿环境独具特色,成矿作用丰富多彩。以西南江三复合造山带为例,具体讨论了不同成矿环境下成矿作用特点,形成的矿床类型及相关矿床组合,可视为复合造山成矿论的雏形。     

华南钨和锡大规模成矿作用的差异及其原因初探

钨和锡都是中国的优势矿产资源,主要分布在华南尤其是南岭及其邻近地区,关系密切、相互共生,但两者之间仍然存在着很明显的差异。在空间分布上表现为东钨西锡:南岭东段,钨矿密集产出;中段,钨锡并重,但锡矿化明显增强;西段则为大规模锡成矿作用。在成矿时代上,钨和锡都以160～150Ma为成矿高峰期,但锡还有雪峰期、印支期成矿作用,以及燕山晚期的又一个成矿高峰期。锡的成矿作用及与其相关的花岗岩类显示出与地幔物质有较为密切的关系,因此,锡的大规模成矿作用或发生在有地幔物质参与的十-杭带附近,或发生在地壳强烈拉张的燕山晚期。钨与锡在元素地球化学性质上的差异,以及华南东、西两部分在构造背景、沉积物特征和岩浆活动等方面的差异,是造成华南钨与锡大规模成矿作用差异的根本原因。     

幔源铀成矿作用探讨

地幔流体及深源铀成矿作用是当前铀矿地学界备受关注的前沿课题。文章扼要阐述了幔源铀成矿的地球动力学背景,评述了热点铀成矿理论。通过地幔流体参与铀成矿的现实性与地幔含铀性的论证,结合粤北“交点型”铀成矿地质地球化学特征,认为地幔中铀含量存在不均一性,在大陆型热点活动（地幔柱）区的岩石圈地幔通常含有较高的铀丰度;提出在热点驱动下,地幔流体（如CO2、F等）能够溶解或萃取地幔岩中的铀并得以浓集形成富铀成矿流体,幔源铀成矿是可能的。对幔源铀成矿作用机理作了初步探讨。     

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。     

热点研究述评

热点假说在创立之初曾被拒绝发表，如今却是地学研究的前沿和热点课题，它给我们认识全球构造动力学机制提供了新思路。本文介绍了热点与地幔柱理论研究中的一些新认识及其存在争论的热点问题，如热点既有热的，也有不那么热的；既有干的，也有湿的；既有已达地表而出露的，也有正在上升而暂时隐伏的；既有热量的也有化学的，等等；认为它对于认识地球结构与深层次物质运动具有重要意义。板块学说主要涉及地球表层的水平运动，而热点     

华南热点铀成矿作用

文章阐述了地幔柱和热点活动的基本概念，并划分热点活动为大陆型和大洋型；扼要阐述了热点活动与成矿作用的关系，提出了热点铀成矿作用理论。华南中新生代（220～50Ma）的地质构造作用、岩浆活动、沉积和变质作用、成矿作用与深部地幔柱构造作用有着密切关系。从地质、地球物理和地球化学等方面论证了贵东东部为中生代大陆型热点活动地区及其与铀成矿作用的关系，指出了华南热液型铀矿找矿远景。     

华南地区中生代多金属矿床形成与地幔柱关系

华南地区中生代多金属矿床形成与地幔柱关系毛景文李红艳王登红彭聪（中国地质科学院矿床地质研究所,北京１０００３７）关键词多金属矿床地幔柱构造华南地区在华南地区,中生代有大量花岗质岩浆的侵位和成矿,形成了以柿竹园钨多金属矿床、大厂和个旧超大型锡多金属矿床...     

从变质作用观看板块构造何时在华北克拉通开始

了解板块构造在地球上何时和怎样开始的是地球科学领域还没有解决的重要问题之一。作为板块运动的最终结果,大陆碰撞造山带是识别地球历史演化中板块构造机制起主导作用的重要标志。大陆碰撞带变质作用一般以顺时针p-T轨迹演化为特征,尤其伴有峰期变质之后的等温减压过程。这样,具有峰后等温减压过程的顺时针p-T轨迹是识别地球早期的板块构造作用的重要标志之一。作为世界上最古老的克拉通陆块之一,华北克拉通基底岩石变质作用p-T演化在过去几年已得到广泛深入的研究,使得该克拉通可能成为应用大规模变质作用p-T轨迹途径来探讨构造环境和构造演化过程的最佳场所。构造上,华北克拉通可划分为三个小的陆块(东部陆块、阴山陆块和鄂尔多斯陆块)和三个古元古代活动带(华北中部碰撞带、孔兹岩带和胶—辽—吉带)。东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石变质作用具有等压冷却型逆时针p-T演化轨迹特征,反映变质作用热源与大量地幔岩浆底板垫托或侵位有关。尽管理论上这样大规模的地幔岩浆可形成在大陆岩浆弧、地幔柱或大陆裂谷环境,只有地幔柱模式才能合理地解释东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石时空分布、岩石组合和构造特征。这样,地幔柱可能是主导东部陆块和阴山陆块新太古代地壳形成和演化的主要构造机制,而板块构造在晚太古宙并不是其主要的构造机制。古元古代孔兹岩带和华北中部碰撞带基底岩石变质作用均具有等温减压型顺时针p-T演化特征,反映两造山带都经历地壳加厚和随后的隆升剥蚀构造过程。这样的构造过程是板块构造体制下的碰撞造山带的典型标志。古元古代胶—辽—吉带可进一步划分为南部带和北部带,其中南部带基底岩石具有逆时针p-T演化特征,而北部带基地岩石具有顺时针p-T演化特征,也反映板块构造机制下的产物。现代规模的板块构造在华北克拉通上的启动时间可以由三个活动带中最老的与板块俯冲有关的新生地壳形成时间来大致标定。目前,华北克拉通内部三个活动带中可识别出来的最老的与板块俯冲有关的新生地壳是华北中部碰撞带2·56Ga五台花岗岩,它们的形成可能大致标志着现代样式的板块构造在华北克拉通大规模作用的开始。     

East Asia: Seismotectonics,magmatism and mantle dynamics

In this article, we review the significant recent results of geophysical studies and discuss their implications on seismotectonics, magmatism, and mantle dynamics in East Asia. High-resolution geophysical imaging revealed structural heterogeneities in the source areas of large crustal earthquakes, which may reflect magma and fluids that affected the rupture nucleation of large earthquakes. In subduction zone regions, the crustal fluids originate from the dehydration of the subducting slab. Magmatism in arc and back-arc areas is caused by the corner flow in the mantle wedge and dehydration of the subducting slab. The intraplate magmatism has different origins. The continental volcanoes in Northeast Asia (such as Changbai and Wudalianchi) seem to be caused by the corner flow in the big mantle wedge (BMW) above the stagnant slab in the mantle transition zone and the deep dehydration of the stagnant slab as well. The Tengchong volcano in Southwest China is possibly caused by a similar process in BMW above the subducting Burma microplate (or Indian plate). The Hainan volcano in southernmost China seems to be a hotspot fed by a lower-mantle plume associated with the Pacific and Philippine Sea slabs’ deep subduction in the east and the Indian slab’s deep subduction in the west down to the lower mantle. The occurrence of deep earthquakes under the Japan Sea and the East Asia margin may be related to a metastable olivine wedge in the subducting Pacific slab. The stagnant slab finally collapses down to the bottom of the mantle, which may trigger upwelling of hot mantle materials from the lower mantle to the shallow mantle beneath the subducting slabs and cause the slab–plume interactions. Some of these issues, such as the origin of intraplate magmatism, are still controversial, and so further detailed studies are needed from now.     

板块构造与幔柱构造的相互关系——以中国东部中、新生代控矿因素为例

侏罗纪以来,太平洋板块与欧亚板块俯冲碰撞,促成了中国东部以NNE-NE向断裂为主体的断裂构造格局。从地震面波层析成像反演资料及东北和华北地质剖面得知,该地区应属东亚巨型宽裂谷体系的东部地区,系亚幔柱活动所致。全区P波速度、岩石圈不连续和减薄转型、软流圈物质呈蘑菇云状上升以及大火成岩省等特征证明中国东部中、新生代为亚幔柱构造控制成矿成藏,从而证实板块构造与幔柱构造相辅相成的关系。幔柱构造可划分3级,金属矿床常受幔枝构造的控制,多成群成带分布。由于成矿物质来自深部地核或软流圈,金属元素呈垂直分带的规律成为"攻深找盲"的理论依据;而油气田深部常受深部热源影响,若有海相烃源层分布,是寻找"无机"和海相油气田的主攻目标。     

全球构造研究的简要回顾

全球构造研究可分为：（１）１９世纪后期“固定论”占统治地位阶段；（２）２０世纪６０年代前“活动论”曲折发展阶段；（３）６０年代以来板块学说占统治地位阶段。当代全球构造研究以地球深部构造与物质研究为关键。日本学者提出了“幔柱构造”和新的全球构造体系，其它学者提出了不同形式的“膨胀论”和“脉动论”。全球构造研究应注意思想创新，冲破均变论思想的局限性。建议以突变观点和“阶段论”为依据，使观察、推理和实验三者适当配合，发挥优势，逐步建立自己的地球动力学及其演化模型。     

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