英云闪长岩奥长花岗岩花岗闪长岩(TTG)岩石构造组合及其亚类划分

TTG岩石构造组合(或岩类)表征洋壳俯冲作用。本文提出TTG岩类的4个亚类：(1)镁安山岩系列(MA)低压型TTG亚类,形成于非常年轻和很热的洋壳俯冲,压力≤1 500~1 600 MPa,深度≤50~60 km,例如活动洋中脊俯冲的板片窗的边缘;(2)镁安山岩系列(MA)高压型TTG亚类,形成于比较年轻和较热的洋壳俯冲,压力≥1 500~1 600 MPa,深度≥50~60 km;(3)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)低压型TTG亚类,形成于洋内弧下地壳,压力≤1 500~1 600 MPa,深度≤50~60 km;(4)低镁(或非镁)安山岩系列(LMA)高压型TTG亚类,形成了大陆边缘弧山根带,压力≥1 500~1 600 MPa,深度≥50~60 km。对TTG岩类4个亚类的研究,并结合对无TTG形成的老的冷的俯冲带洋壳和冷的弧地壳以及幔楔有无岩浆产生等方面的研究,可以重建岩浆弧的壳幔结构和热结构,进而可为与洋俯冲有关的成矿作用提供地质背景。     

大地电磁与地震联合反演研究现状与展望

由于大地电磁探测和地震勘探各自存在优势和局限,因此联合反演比单独一种地球物理资料反演更优越.本文剖析了联合反演的两类分类方法,指出大地电磁与地震方法具备联合反演的基础-理论上相似,物性上有联系,并重点分析国内外大地电磁与地震数据联合反演的研究现状与存在问题,总结层状均匀和非均匀两种介质结构的电震联合反演算法.对于如何耦合不同类型的物性参数这一联合反演的核心问题,指出目前广泛使用的岩石物理法和结构法两类方法的适用范围.最后提出大地电磁与地震联合反演的发展方向:层状均匀介质结构要优化线性迭代技术;非均匀的复杂地质结构,需加紧非线性反演理论向非线性反演发展,其中结构法反演前景广阔,要加强实际资料的运用;此外,电震联合反演也需与岩石物性等先验地质信息相结合.     

成矿系统的多尺度探测:概念与进展——以长江中下游成矿带为例

在全球矿产勘查逐渐转向“绿地”、深部和覆盖区的大背景下,急需成矿理论的指导。20世纪末提出的成矿系统概念由于其强大的区域成矿预测功能,引起了矿业界广泛的关注和研究。本文首先回顾了成矿系统的概念、组成和分类,然后讨论了成矿系统主要组成部分的探测和识别方法,最后结合笔者近年在长江中下游成矿带开展的多尺度探测,讨论了陆内典型成矿系统的深部过程、地壳结构和地球物理响应,并对成矿系统概念在成矿预测领域的应用前景进行了展望。本文主要结论：（1）成矿系统是由控制矿床形成和保存所有要素构成的自然系统,基本组成单元包括“源区”、“通道”和“场所”,每个组成单元都包括复杂的物理、化学和动力学过程;（2）矿床是成矿系统多尺度深部过程耦合在某一“点上”的“结果”。成矿系统在演化过程中,各种物理、化学作用对地壳和岩石圈地幔进行了强烈“改造”,留下各种物理、化学和矿物学“痕迹”,这些“痕迹”改变了岩石的地球物理性质,具有很好的可探测性;（3）基于长江中下游多尺度探测结果,提出了陆内典型成矿系统“源区”形成过程、控制岩浆/流体迁移的“通道”和物质沉淀场所的新认识;（4）在地学大数据、机器学习、人工智能不断发展的今天,成矿系统和基于成矿系统的多尺度成矿预测将是未来的重要研究方向。     

内蒙古北山地区地球物理场特征与构造分区及深部结构研究

内蒙古北山地区构造分区和深部结构历来为众多地质学家所关注,本研究从地球物理入手,采用有效的技术方法对区域重磁资料进行了处理分析,根据数据处理后的解释结果,将研究区划分为哈萨克斯坦板块东缘构造区和塔里木板块北缘两大Ⅰ级构造区以及6大Ⅱ级构造小区.推断划分北西向深大断裂构造带5条和北东向断裂构造7条.初步判断、圈定出多处磁性块体,并划分出基性岩体、中酸性岩体的分布若干处.结合重磁、地震和地质资料,对深部构造、莫氏界面和基底起伏进行了分析研究.研究结果深化了区域地质和深部构造认识,对研究区内成矿规律研究和矿产资源勘查具有一定的指示意义.     

新疆东准噶尔扎河坝橄榄岩单斜辉石、铬尖晶石地球化学特征及铬铁矿成矿作用

扎河坝蛇绿岩是东准噶尔地区一条重要的蛇绿岩带,主要由橄榄岩、层状辉长岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩等组成。其中橄榄岩主要由方辉辉橄岩(方辉橄榄岩)、二辉橄榄岩和少量纯橄岩组成。二辉橄榄岩中的单斜辉石Cr_2O_3平均1.11%,Al_2O_3平均4.77%,MgO平均16.99%,CaO平均21.84%,SiO_2平均50.00%;铬尖晶石副矿物具有较低的Cr_2O_3(平均40.35%)、Cr~#(平均0.53)和更高的Al_2O_3(平均24.10%), MgO(平均13.23%)和Mg~#(0.62)含量,属高Al型,橄榄岩形成于扎河坝洋扩张时期(MOR环境);块状铬铁矿铬尖晶石各元素含量变化较小:Cr_2O_3平均55.45%,Al_2O_3平均10.88%, MgO平均11.98%和Mg~#为0.60,属SSZ背景高Cr型铬铁矿。二辉橄榄岩单斜辉石具有典型的熔融残余结构和熔-岩反应结构,斜方辉石保留绢石化假晶和部分未蚀变的辉石残余体(主要是顽火辉石),铬尖晶石副矿物具有熔蚀特征。单斜辉石的熔融残余结构是含铬矿物熔融、释放铬的一种表现,是橄榄岩部分熔融程度升高,向更富镁方向演化的结构标志,但可能对富Cr型铬铁矿的形成贡献有限。橄榄岩存在熔-岩反应新生的单斜辉石、橄榄石及结构标志。熔-岩反应过程中流体、挥发分的作用不可忽视。文章还探讨了铬铁矿Cr~#、Mg~#和Al_2O_3含量差异与蛇绿岩形成的构造背景关系及影响因素。卡拉麦里洋壳俯冲和地幔对流循环使扎河坝早期形成于MOR环境的富Al铬尖晶石富集,形成高Cr块状铬铁矿。     

新疆大地构造单元划分及成矿作用

【研究目的】新疆横跨古亚洲洋、特提斯洋两大构造成矿域，长期的洋-陆转换过程造就了独具特色的地壳增生史和复杂多样成矿作用。作为中国能源、有色、铁矿、钾盐和非金属的重要资源基地，截止2019年底，新疆已发现矿产152种，建设矿山3000余座，形成了一批以石油、天然气、煤炭、铁、锰、铅、锌、铜、镍、金、锑、铀、稀有金属、萤石、钾盐等优势矿种为主的勘查开发基地。为进一步解析新疆多阶段、多旋回的地壳生长过程与成矿作用的耦合关系，亟需开展新疆大地构造单元划分研究，以期更精准地开展成矿预测评价，更好地服务国家能源资源安全战略。【研究方法】在对全疆沉积建造、火山建造、侵入岩建造、变质建造、构造变形、成矿规律等方面综合分析的基础上，以“洋板块地质学思想”为统领、以增生造山过程的解析为主要手段，结合不同构造背景下的成矿响应，提出新的全疆构造单元划分方案。【研究结果】全疆划分出一级构造单元6个、二级构造单元14个、三级构造单元32个以及四级构造单元99个。提出以塔里木克拉通为界，以北属古亚洲洋构造域，以南属特提斯洋构造域。并根据新疆地壳演化与成矿作用关系，划分出4个构造-成矿阶段。【结论】将全疆构造-成矿旋回划分为太古宙—古元古代古陆核的形成与铁-铜成矿阶段、中元古代—新元古代中期塔里木古陆及古生代洋中陆块基底的形成与铁-铅锌-磷灰石-石棉-宝石-石英岩成矿阶段、南华纪—三叠纪大陆地壳的增生与聚合及石油-天然气-金-铜-镍-铅锌-铁-锰-锑-钨-钼-稀有金属-石棉-石墨-云母-红柱石-宝石成矿阶段、侏罗纪至今的盆山构造形成与演变及石油-天然气-煤-铀-铅锌-盐类成矿阶段。创新点：（1）以洋板块地质学理论为指导，结合不同构造环境的成矿专属性，提出了新疆“三系两带一块”的大地构造新格局。（2）新疆矿床类型以岩浆热液型、生物化学沉积型、化学沉积型、海相火山岩型、岩浆型、变成型等为主。（3）全疆划分出4个构造-成矿阶段，提出了“三系两带一块一缘”的成矿理论新认识，认为中生代成矿作用是新疆今后地质勘查找矿的主攻成矿期。