新疆北部及邻区地壳构造格架及其形成过程的初步探讨

基于笔者近20年来在新疆北部地质调查积累的资料,并结合对现有地质地球物理资料的综合分析,本文简要讨论了新疆北部及邻区地壳现今构造格架及其形成过程。该区地壳现今构造格架的基本特征是垂向上具有双层结构,侧向上不同时期具有不同的构造分区。新生代侧向构造分区表现为盆山构造,古生代晚期侧向构造分区总体表现为显生宙造山带与古老地块的镶嵌,具体划分为两个弧形造山系、两个雁行斜列的帚状构造和3条线性造山系,分别属于西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木、喀拉塔格等4个古板块;喀拉塔格古板块是新元古代地壳作为基底的古岛弧与其周围的海洋岩石圈组成的板块,残迹保存在南天山碰撞带之中;阿尔泰山、东准噶尔、准噶尔—吐哈地块是西伯利亚古板块的一部分,西准噶尔和中亚地区是哈萨克斯坦古板块的组成部分,查尔斯克—斋桑带、依连哈比尔尕带和康古尔塔格带,构成了是西伯利亚古板块的南界,南天山是哈萨克斯坦与塔里木古板块的碰撞带。在纵向上,该区地壳被划分为震旦纪至石炭纪、二叠纪至侏罗纪和白垩纪以来的陆内演化等3个构造层。该区构造格架的形成过程包括中元古代至古生代晚期古洋盆的演化与关闭、二叠纪至侏罗纪受古太平洋和古特提斯洋演化影响、以及新生代期间受印度板块与欧亚板块碰撞影响等3个构造阶段;在某些地质时期还与幔源岩浆的底垫对地壳或岩石圈的改造有关。该区前身的古洋盆包括古太平洋和古亚洲洋两个洋盆。从动力学角度看,该区地壳的形成与演化,分别受控于水平方向上板块之间的相互作用和垂直方向上软流圈地幔与上覆岩石圈或地壳的相互作用。结果是不仅使该区大陆地壳的增生有水平的和垂直的两种方式,而且使该区地壳演化表现为挤压和伸展两种方式并存。     

国家重点项目——“三○五”硕果满枝

基础地质研究取得开拓性成果 初步形成了具有区域特色的地质构造与演化理论体系，提出了陆间洋盆、多块体拼合、陆内造山与盘山耦合的中亚型造山带理论框架；首次以数字化形式展示了沿断面地壳及岩石圈的多层结构、多块体挤压碰撞、山前盆山耦合关系的地壳深部结构图像；编制了１：５０万新疆及邻区构造图、大地构造图、新疆优势金属矿产成矿规律及成矿预测图，在阿尔泰山、东天山、南天山等重点找矿带编制了 １： ５０万的地质矿产成矿规律及成矿预测图；建立了３０５项目地质矿产数据库系统框架，初步完成了阿尔泰山和东天山部分地区的数…     

新疆北部地质构造和成矿作用的主要问题

为更好地完成国家重点基础研究发展规划项目“中国西部中亚型造山与成矿”的研究工作，基于现有资料的综合研究，对新疆北部地质构造和成矿作用方面的研究现状进行了深入分析，将该区地质构造和成矿作用等方面存在的重大问题归纳总结为：区域性地质构造问题40个、涉及全区或不同区域之间的地质构造问题17个、成矿作用方面的问题11个期望这一总结能促进该区相关方面的研究和探讨，并对中亚地区大陆地壳形成演化和成矿作用的研究有所裨益．     

西藏冈底斯尼雄超大型富铁矿的成矿地质特征

近年来在班公湖-怒江成矿带南侧的冈底斯北带发现尼雄超大型富铁矿床。通过详细的野外地质调查和室内测试分析,从构造演化和成矿演化的角度对冈底斯措勤县尼雄富铁矿的地质特征和构造控矿规律进行了初步的研究。认为本区富铁矿主成矿期为晚白垩世,形成于板块俯冲、碰撞造陆到青藏高原新生代板内造山、地壳增厚、隆升伸展的重大构造转换过程中。与冈底斯南缘晚新生代斑岩型铜矿床相比,显示青藏高原大规模成矿具有从北向南迁移演化的规律。     

江南造山带的形成与演化

处于扬子地块和华夏地块之间的江南造山带是理解华南地壳演化、岩浆过程和成矿效应的关键。近年来,围绕江南造山带的构造-岩浆演化产生了较大争论,因而影响到对华南显生宙岩浆-成矿事件内在联系及动力学机制的认识。本文总结了近年来对江南造山带研究大量资料,对有关江南造山带形成和演化的几个方面进行了剖析和讨论,明确了江南造山带是一个稍晚于世界典型Grenville期造山事件的新元古代的造山带,具有完整的蛇绿岩、岛弧火山岩、高压变质岩、同碰撞岩浆岩、造山磨拉石、碰撞后岩浆岩和造山后岩浆岩等与造山过程相吻合的岩石组合,经历了从洋洋俯冲、弧-陆碰撞到洋-陆俯冲、弧后盆地打开再到造山后伸展的构造过程,在华南中部形成了大量中元古代末到新元古代早期的新生地壳,很可能是显生宙成岩-成矿作用的重要物源。     

复合造山和复合成矿系统:三江特提斯例析

提出复合造山定义,认为复合造山指多期次造山以及其它类型壳幔过程(裂谷作用、地幔柱活动、克拉通减薄等)在同一构造带先后发生或者多类型过程同时同位发生的地质事件;复合造山是大洋闭合-大陆拼贴过程的必然演化结果、地质历史时期普遍存在的地质过程,其具有不同属性板块拼接、多条蛇绿岩套与岛弧带并列、构造格架继承与改造、物质活化与循环运动以及构造体制转换突出等特征;复合造山带成矿时代长,类型多样,金属富集强度大,大型矿集区集中。复合成矿系统指在特定时-空域中,不同时期多种成矿作用或者同一时期不同成矿作用复合形成的成矿系统。复合成矿表现为成矿物质继承改造或成矿作用融合交叉,导致成矿元素多幕式富集,成矿空间广,成矿强度大,成矿概率增加。复合成矿系统分为多期复合和同期复合两类。复合造山驱动了复合成矿系统的形成,其是中国区域成矿典型特色。复合造山和复合成矿系统在特提斯构造带最为典型,中国西南三江造山带是典型解剖区。构建了古生代与中生代原-古-中-新特提斯洋闭合引发的增生造山和新生代印度-欧亚大陆汇聚导致的碰撞造山过程,厘定了增生造山海底喷流型Cu-Pb-Zn-Ag、增生-碰撞造山岩浆热液型CuMo-Sn-W、碰撞造山盆地卤水-岩浆热液型Pb-Zn-Ag-Cu和碰撞造山斑岩-矽卡岩型Au-Cu-Mo四类典型复合成矿系统。     

盐源—丽江构造带是新生代陆内造山带

盐源-丽江构造带处于扬子大陆与青藏特提斯的结合部,其造山时代的确定,不仅对正确认识该区的构造性质与发展历史及指导矿产勘查有重要意义,而且有助于判定印度-欧亚板块碰撞事件对欧亚板块内部影响的广度和深度。通过系列构造-成矿测年,结合地层、构造、岩浆活动、成矿作用的综合研究,证实盐源-丽江构造带是新生代陆内造山带,而不是印支造山带。其造山作用主要发生于中-晚始新世之交的喜马拉雅期,与欧亚-印度板块碰撞触发的扬子大陆岩石圈向青藏特提斯岩石圈俯冲有关,表现为地壳多层次拆离、剪切和沉积盖层的滑脱、褶皱和推覆,属陆内造山,系印度-欧亚板块碰撞事件的一种远程效应。     

柴达木周缘金属矿床成因类型、成矿规律与成矿系列

位处青藏高原东北部、古亚洲构造域与特提斯构造域结合部位的柴达木盆地周缘地区,是一个具有复杂构造演化历史的多旋回复合造山区.同时,该区也是我国重要的、极富潜力的金属成矿带.在综合分析以往多年工作成果基础之上,较系统总结研究了区域成矿地质构造背景、区域构造演化、主要矿床类型、区域成矿规律与成矿系列.结果表明:该区地质构造演化主要经历了前寒武纪古陆形成、早古生代造山、晚古生代—早中生代造山和中新生代叠复造山等4个构造旋回.其中,早古生代和晚古生代—早中生代构造旋回与区内金属成矿关系密切;总结出6个主要矿床成因类型,分属于拉伸裂解构造背景的喷气-沉积矿床组合(包括VMS型、SEDEX型)和与造山过程有关的造山矿床组合(包括斑岩型、矽卡岩型、热液脉型、造山带型金矿等);该区成矿作用具有多期、多矿种和多类型的特点,初步总结划分出5个金属矿床成矿系列,即与新元古代—寒武纪裂解有关的铜多金属矿床成矿系列、与奥陶—志留纪裂解有关的铜钴铅锌多金属矿床成矿系列、与晚加里东陆-陆碰撞有关的金多金属矿床成矿系列、与晚古生代裂解有关的铜多金属矿床成矿系列、与晚华力西—印支期造山有关的铁铜铅锌金多金属矿床成矿系列.     

碰撞后的地壳尺度伸展记录——中亚造山带南缘-华北克拉通北缘深部电性结构的揭露

中亚造山带作为地球上规模宏伟的造山带之一,是显生宙以来陆壳增生和伸展作用强烈的地区。华北克拉通是世界上最古老的陆块之一,晚中生代以来经历了大规模的伸展作用。中亚造山带与华北克拉通南北相连,悠久的构造演化进程使这一地区成为研究大陆造山及造山后伸展作用的理想场所。本文对新近完成的横过中亚造山带南缘一华北克拉通北缘(洪格尔-怀来)的600 km大地电磁长剖面,进行了严格规范的数据处理、分析和反演,获得了深部电性结构模型,研究了中亚造山带南缘和华北克拉通北缘深部壳幔结构,进而为该区构造演化提供新的依据。沿剖面,上地壳高阻体与分布的花岗岩对应;中、下地壳向北倾斜的高导层与其下方高导体相连,指示出地幔物质上升的通道,该套高导层与高导体可能形成于板块碰撞后的伸展环境,反映出地幔物质的上升作用是碰撞后构造伸展的主要动力。     

再论三江特提斯复合成矿系统

复合造山与复合成矿是中国区域构造演化与成矿的典型特色,其复杂的成矿物质来源、多变的构造驱动机制、丰富的成矿作用类型以及多期的活化改造过程一直是区域成矿理论研究的热点。西南三江特提斯造山带是中国复合造山的典型缩影,其经历了古生代与中生代原—古—中—新特提斯增生造山和新生代印度-欧亚大陆碰撞造山演化过程,具有复杂的复合造山演化时空格架。为系统阐释复合造山背景下的复合成矿作用,更科学地指导区域找矿勘查工作,本文在详细解析三江特提斯复合造山的基础上,依据成矿系统理论划分出与增生造山相关的原特提斯、古特提斯、中特提斯、新特提斯和与碰撞造山作用相关的挤压褶皱、拆沉伸展、挤压走滑、伸展旋扭等成矿系统;发现复合成矿作用显著,并识别出四类5个主要复合成矿系统,包括昌宁—孟连带增生-碰撞造山海底喷流(VMS)型Pb-Zn-Cu+岩浆热液型 Mo-Cu、义敦岛弧和腾冲—保山地块增生+碰撞造山岩浆热液型 Cu-Mo-Sn-W、兰坪盆地碰撞造山盆地卤水(MVT)型Pb-Zn+岩浆热液型 Cu-Pb-Zn-Ag 和扬子西缘碰撞造山富碱斑岩Au-Cu-Mo+造山型Au;详细解剖各复合成矿系统组成要素和形成机理,据此凝练出复合成矿系统理论,即指复合造山构造转换时空域中不同时期多种成矿作用或者同一时期不同成矿作用复合形成的地质系统;提出构造转换复合于早期岛弧带或者裂谷带是形成复合成矿系统的主要机制。     

滇西三江地区中新生代“盆山”耦合运动学过程

滇西三江地区中新生代盆山格局是研究盆山耦合的典型实例。本文通过解析该区叠加构造变形期次和样式,理清其中新生代的盆山耦合关系,并探讨思茅盆地对相邻造山演化的沉积响应过程。研究表明,三江地区经历了主碰撞造山带与前陆盆地耦合(T1-T2)、后碰撞造山带与伸展盆地耦合(T3-K)以及陆内"盆山"共变(E-Q)三个盆山耦合运动学过程。兰坪-盆地内复理石、山前磨拉石到红色碎屑岩的沉积序列响应了相邻造山带从主碰撞阶段向后碰撞阶段的演化,该阶段盆地转换过程受控于拆沉作用和岩浆底侵作用等深部动力学机制。     

中国大陆地壳“镶嵌与叠覆”的结构特征及其演化

初步探讨了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段的构造演化过程。中国大陆地壳新元古代中期以来的一级构造单元有中朝、塔里木、扬子、敦煌4个陆块和中央、西北、东北、西南、东南5个造山区(带)。中朝陆块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解;扬子、塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂解。西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭、大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山;东北造山带的形成过程包括古生代碰撞造山及中生代增生、碰撞造山;中央造山带至三叠纪大陆碰撞才最后形成并叠加有新生代再造山;东南造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用;西南造山带主要是中—新生代造山作用的产物。这些单元都具有“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段构造演化的特点。中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙—古元古代、中元古代—新元古代早期、新元古代中期—古新世和始新世以来4个构造阶段,每个阶段都对应不同的超大陆裂解-聚合旋回。其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋、古特提斯洋、古太平洋、特提斯洋和太平洋5个动力学体制有关,相应地可以归结为古亚洲、古特提斯、古太平洋、特提斯和太平洋5个造山域。正是这些多阶段的超大     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

新疆造山带大地构造相划分及含矿特征

新疆地壳演化经历了长期复杂的历史过程,造山带在不同构造阶段、不同地球动力学环境下形成不同沉积建造及岩浆建造,与之对应形成各种成矿类型.造山带经历了离散、汇聚、碰撞、陆内造山等阶段,每一阶段都有其特有的成矿地质背景.根据新疆具体情况,进行构造演化阶段的划分,建立构造演化序列.在综合研究基础上,划分不同大地构造环境下不同大地构造相类及构造相,并对其含矿特征进行了概述.     

国家973项目——"中国西部中亚型造山与成矿"项目启动

由涂光炽院士、肖序常院士、何国琦教授、王京彬研究员、高俊研究员等为主要建议人 ,新疆维吾尔自治区人民政府、中国科学院和国土资源部共同推荐 ,《国家重点基础研究发展规划》项目 (973项目 )“中国西部中亚型造山与成矿”已经国家科技部批准立项 ,于 2 0 0 2年元月正式启动。科技部聘任项目首席科学家为王京彬、高俊研究员。地处亚洲大陆中心的新疆及其东西邻接的广袤地域 ,是一个成矿地质环境极为相似的巨型自然单元———中亚成矿域。中亚型造山带以古生代小陆块多次拼合、造山过程中地壳双向增生和中新生代陆内造山叠加改造 ,而有别…     

国家“973”项目《印度与亚洲大陆主碰撞带成矿作用》(2002CB412600)简介

国家重点基础研究发展规划(973)项日“印度与亚洲大陆主碰撞带成矿作用”(项目编号：2002CB412600)由国家科学技术部于2002年12月批准立项,2003年1月正式启动,研究时间为5年(2002年12月-2007年10月)。项目依托部门为国士资源部和中国科学院,项目首席科学家为中国地质科学院矿产资源研究所(现为地质研究所)研究员侯增谦博士和中国科学院地质与地球物理研究所研究员王二七博士。来自9个国家级科研单位和高校的71位科技和教学骨干参加了课题的研究工作。该项目围绕“建立大陆碰撞成矿理论框架”总体利学目标,以印度-亚洲大陆主碰撞带内重要成矿构造单元为野外实验室,以陆一陆碰撞过程中成矿作用研究为核心,按照成矿背景-成矿系统-形成机制-改造过程-潜力预测研究思路,采用多学科交叉、深部探测、数字模拟等多技术方法融合和四维综合分析等途径,查明陆-陆碰撞不同阶段的成矿动力学背景和成矿环境,揭示各主要成矿系统的时空结构与主要矿床类型；阐明不同构造背景下的壳幔作用过程与成矿机理,创立火陆碰撞成矿理论,建立大陆碰撞造山带区域成矿模型；探索主碰撞变形带成矿预测和潜力评价的新方法和新途径,建立和完善矿产资源评价体系。根据总体目标,下设10个课题。该项目执行3年多来,严格按照科技部批准的计划任务书要求,在首席利学家及项目专家委员会的统一领导下,脚踏实地的开展了各项研究工作。绝大多数课题超额完成了预定任务,在诸多方面取得了突破性进展。2005年科技部组织专家对项目进行了中期评估,对前期工作给予高度评价。专家认为：该项目研究进展突出,创新成果明显,突破前景很大。项目研究抓住了当前国际地学的重大科学问题,抢占了制高点,具有显著的科学意义和实际意义。为此,科技部又特别加强了对项目的支持力度,希望在未来的工作中取得更大突破。前期工作的突出进展和创新认识主要有：(1)在碰撞造山过程和成矿构造背景方面：建立了印亚大陆碰撞前的多岛弧构造格架；初步查明藏南拆离系和主碰撞带裂谷系的形成时间和发育机制；发现青藏高原下地壳大规模流动地质证据；初步提出了青藏高原形成演化的构造模型；(2)在火山岩浆活动与壳/幔相互作用方面：系统建立了高原岩浆事件序列与时间坐标；初步识别出三次重大的壳幔相互作用事件和三种不同类型的地幔化学     

藏东江达构造带形成演化与成矿

江达构造带源自洋-陆作用的岛弧体制,从晚三叠世以前起经历了陆-陆碰撞焊合、陆内裂谷、陆内造山等多种构造体制的转换,随着印度-欧亚板块的大规模、全面碰撞,陆内裂谷夭折,进入新生代碰撞造山的新阶段。江达构造带在其经历三种体制下都有成矿作用发生,构成三个各具特色的成矿体系。三个成矿体系在同一构造带中历史地叠合,有机组合成一个多元复合的成矿系统,主要的成矿作用发生在陆内裂谷期。     

中俄蒙毗邻地区主要金属矿产分布特征

通过介绍中俄蒙毗邻地区区域地质背景、成矿区划及区内金、银、铜、铅锌、铁等主要金属矿产资源概况,归纳总结了该区主要金属矿床的时空分布特征:金属矿床分带特征明显,成矿时期集中于燕山期,成矿作用主要与蒙古-鄂霍次克构造带拼合-碰撞造山作用有关.     

理论预测与科学找矿--以西藏冈底斯斑岩铜矿为例

近年来在西藏冈底斯构造成矿带发现了多个以斑岩铜矿为主的大型和超大型矿床,这些矿床均形成于青藏高原板内隆升过程,主要成矿年龄为17～15 Ma,其矿床类型、矿床规模、成矿部位和成矿时代与作者10 a前的理论预测结果基本吻合.突破板块碰撞造山和板块碰撞成矿模式,按大陆动力学和成矿动力学的新思路,认为冈底斯斑岩铜矿形成于特提斯开合转换、板块碰撞造陆之后的晚新生代构造隆升、下地壳层流、板内造山、地壳增厚、热隆伸展的动力改造成矿过程.加强基础地质研究、倡导创新科学思维、发展地质与成矿理论对于中国西部的找矿勘探具有十分重要的作用.     

中国大陆地壳“镶嵌与叠覆“的结构特征及其演化

初步探讨了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆“的结构特征和多阶段的构造演化过程.中国大陆地壳新元古代中期以来的一级构造单元有中朝、塔里木、扬子、敦煌4个陆块和中央、西北、东北、西南、东南5个造山区(带).中朝陆块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解;扬子、塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂解.西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭、大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山;东北造山带的形成过程包括古生代碰撞造山及中生代增生、碰撞造山;中央造山带至三叠纪大陆碰撞才最后形成并叠加有新生代再造山;东南造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用;西南造山带主要是中-新生代造山作用的产物.这些单元都具有“块带镶嵌多层叠覆“的结构特征和多阶段构造演化的特点.中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙-古元古代、中元古代-新元古代早期、新元古代中期-古新世和始新世以来4个构造阶段,每个阶段都对应不同的超大陆裂解-聚合旋回.其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋、古特提斯洋、古太平洋、特提斯洋和太平洋5个动力学体制有关,相应地可以归结为古亚洲、古特提斯、古太平洋、特提斯和太平洋5个造山域.正是这些多阶段的超大陆裂解-聚合旋回及多个构造体制的叠加,形成了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆“的结构特征.