成矿系列研究及其应用

成矿系列是矿床学领域的新理论,研究的新方向。其背景以区域构造、地球化学为依托,以构造→成岩→成矿为一体,以矿床的时空演化为主体,探讨成矿规律。从六个方面论述成矿系列的基本特征,以长江中下游铁、铜等多种金属成矿区为实例,阐述成矿系列研究中的新思路,表明成矿系列研究不仅对发展成矿理论,丰富矿床学有重要作用,而且对指导预测找矿有现实意义。     

利用目标向量空间变换方法提取含矿岩层的研究——以新疆卡特里西地区为例

多因子线性变换是处理多波段遥感数据的数学方法,应用该方法对于图象主要特征的分离和提取具有很好的效果.但是,遥感图象数据中的岩性信息光谱分布复杂多样,在信息强度和分布方面较弱,使用现有的变换很难将岩性信息提取出来.为了完成遥感岩性填图的任务,本文提出利用目标向量空间线性变换的方法,简化所要提取的目标信息的光谱结构,提取目标信息.根据研究区内岩性目标地物的图象灰度光谱分布选择空间域坐标轴的位置,使需要分离的岩性信息只在一个轴上的投影不为0,从而将岩性目标信息分离出来.该方法在新疆且末卡特里西地区提取铜矿带岩性取得了较好的结果.     

康西瓦走滑构造带及其大地构造意义

康西瓦构造带位于新疆西昆仑山地区，是青藏高原西北缘一条重要的构造带。经实地考察发现；构造由多条长期活动的断裂带构成，沿断裂有糜棱岩带、角砾岩带和片理化带分布，同时发育韧、脆性变形；构造带两侧的地层时代与沉积建造、岩浆活动以及遥感图象和地貌特征都存在明显的差异。糜棱岩定向标本研究表明，构造带中韧性变形具有右行剪切特征；运动矢量及应力场模拟计算证实，构造带中脆性变形的构造运动以水平运动方式为主。综合以上资料及前人的研究成果认为，康西瓦构造带是分隔古亚洲和特提斯两大构造域的右行走滑转换构造带。     

中国不同时代O型埃达克岩的特征及其意义

中国出露从太古代-中生代各个时期的O型埃达克岩。中国太古代TTG大多类似喜马拉雅型花岗岩的特征,少数是埃达克岩,主要是加厚下地壳熔融形成的。中国新元古代埃达克岩大多分布于扬子板块的西缘和北缘,古生代埃达克岩主要分布于中亚造山带和秦祁昆造山带。中亚造山带早古生代和部分晚古生代的O型埃达克岩可能产于板块消减带环境,晚古生代晚期的O型埃达克岩可能与碰撞有关。冈底斯晚白垩世的O型埃达克岩可能产于活动陆缘环境。O型埃达克岩最重要的意义在于其与金铜成矿作用的密切关系。埃达克岩很难判断其形成的构造环境,即使是O型埃达克岩。O型埃达克岩贫钾,说明它来源于贫钾的玄武质源岩,可以产于板块消减带,也可来自下地壳底部;但是,那些富Mg#且Mg#变化大的埃达克岩很可能来自板块俯冲带。     

埃达克岩的多样性

埃达克岩具有多样性,大体可分为下列几种:①典型的埃达克岩(adakite),源于贫K的拉斑玄武岩,大多是由俯冲板片熔融形成的;②高镁埃达克岩(high Mg adakite,HMA),以富Mg#和Cr、Ni为特征;③TTG岩套,不同于典型的adakite,太古宙的TTG更富Si和贫Mg;④高钾钙碱性埃达克岩(high-K calc-alkaline adakite,HKCAA),以富K和贫Mg、Cr、Ni为特征;⑤高钾和镁的埃达克岩(high K and Mg adakite,HKMA);⑥钾质埃达克岩(Super Kadakite,SKA).研究表明,只要达到形成埃达克岩所需要的高压条件,有足够的热源使源区物质发生部分熔融,所形成的熔体即具有埃达克岩的特征.而埃达克岩的多样性则是由于构造环境的差异(消减带或下地壳)、源岩性质的差异(基性岩或酸性岩)、压力的差异(地壳厚度的大小)以及围岩的差异(与地幔或地壳发生混合作用)造成的.     

新疆地壳演化与成矿

新疆地处欧亚大陆腹地,北邻蒙古阿尔泰,南接青藏高原,西邻哈萨克斯坦,东接华北阿拉善。它包括西伯利亚、哈萨克斯坦-准噶尔、塔里木、青藏等板块,其间为额尔齐斯-布尔根、木札尔特-红柳河、康西瓦-昆中等缝合带所焊接,形成古老变质陆块与年青造山带条块镶嵌的构造格局,造成目前新疆三山两盆的总体地貌特征及丰富的矿产资源。正是由于各古老陆块及分隔其间的大洋盆地长期发展、演化、消亡、聚合碰撞的结果,新疆是研究大陆和造山带及其成矿特征的极好地区,也是研究中国大陆的聚合及古亚洲洋、特提斯洋消亡而形成欧亚大陆的桥梁。     

造山前、造山和造山后花岗岩的识别

造山前、造山和造山后（或碰撞前、碰撞和碰撞后）花岗岩是花岗岩研究的热门话题。但是,目前关于造山前、造山和造山后的概念存在模糊和矛盾的认识,为此提出了关于造山前、造山和造山后的概念和新的判别方法,并结合非洲、土耳其和巴西的某些实例进行了讨论。着重讨论了青藏高原与碰撞有关的花岗岩,指出青藏高原只存在造山前和造山2个阶段．不存在造山后阶段。认为青藏高原碰撞的时间大概在55Ma左右．25～3Ma的埃达克岩和淡色花岗岩是碰撞阶段形成的。青藏高原25～3Ma的花岗岩的特征暗示青藏高原在25Ma之前已经整体抬升．25Ma之后发育的伸展构造（藏南拆离系、大规模走滑断裂和南北向裂谷）是在青藏高原挤压的大背景下出现的,属于次级的派生构造,其并不能说明青藏高原已经进入伸展减薄和垮塌的碰撞后阶段。     

早中生代的华北北部山脉：来自花岗岩的证据

地质历史上何时何地曾经存在过高原或山脉是人们感兴趣的话题,根据花岗岩的地球化学特征（如Sr和Yb）与其形成压力的关系探讨了这种可能性。花岗岩按照Sr和Yb的含量可以分为5类：①埃达克岩（Sr>400×10-6, Yb<2×10-6）、②喜马拉雅型花岗岩（Sr<400×10-6, Yb<2×10-6）、③广西型花岗岩（Sr>400×10-6,Yb>2×10-6）、④浙闽型花岗岩（Sr<400×10-6, Yb>2×10-6）和⑤南岭型花岗岩（Sr<100×10-6, Yb>2×10-6）。其中除了广西型的含义不清楚以外,其他4类花岗岩的差别可能与其形成的深度有关。埃达克岩与残留相榴辉岩平衡,压力通常大于1.5 GPa,相应的地壳厚度超过50 km。喜马拉雅型花岗岩与高压麻粒岩平衡,石榴子石和斜长石是主要的残留相,压力通常在0.8～1.5 GPa之间,相应的地壳厚度在40～50 km之间。浙闽型花岗岩与角闪岩相（斜长石＋角闪石）平衡,压力小于0.8 GPa,相当于正常地壳厚度（30～40 km）。南岭型花岗岩形成于伸展环境,相当于正常或更薄的地壳厚度（30 km或更小）。按照上述标志,根据现有的同位素定年和地球化学资料,在华北北部识别出一个东西向延伸的早中生代的山脉（三叠纪—早侏罗世）,称为华北北部山脉。推测该山脉东西长约3000 km,南北宽200～500 km,高度3000～5000 m。山脉大约在早、中三叠世时开始抬升,至晚三叠世达到顶峰,于早侏罗世后垮塌消失,指示西伯利亚板块和华北地块碰撞导致的一次强烈的挤压构造和快速的抬升事件。     

埃达克岩与构造环境

埃达克岩是目前国内学术界争论的焦点之一。埃达克岩的原始定义指的是形成于岛弧环境的高铝高锶而贫重稀土的一类中酸性岩浆岩,而众多事实表明埃达克岩并非都形成在岛弧环境,底侵玄武岩以及下地壳熔融也可以形成埃达克岩。作者认为,岩石命名是一种描述性的表述,不应当与其成因及其形成的构造环境联系起来,实际上,也没有一种岩石固定只形成在一种构造环境。埃达克岩的定义指的是一系列地球化学指标,“年轻的板片熔融”是对Adak岛的埃达克岩的一种解释,并非埃达克岩定义的一部分。     

中国东部中生代高Sr低Yb和低Sr高Yb型花岗岩：对比及其地质意义

中国东部在晚中生代时（晚侏罗世-旱白垩世）有广泛的中酸性岩浆活动，按照花岗岩的地球化学特征，大致可以划分为东北、华北和华南3个岩区。本文研究表明，按照Sr和Yb的含量，大致可以将花岗岩分为5类．即：高Sr低Yb型（Sr〉400μg／g，Yb〈2μg／g）、低Sr低Yb（Sr〈400μg／g，Yb〈2μ/g）、低Sr高Yb（Sr〈400μg／g，Yb〉2μg／g）、高Sr高Yb型（Sr〉400μg／g，Yb〉2μg／g）以及非常低Sr高Yb型（Sr〈100μg／g，Yb=2—18μg／g）花岗岩。东北和华南以发育低Sr高Yb花岗岩为主，有少量高Sr低Yb和非常低Sr高Yb类型的花岗岩分布；而华北则以高Sr低Yb型花岗岩（埃达克岩）最发育，低Sr高Yb、低Sr低Yb型和非常低Sr高Yb型花岗岩有少量分布。本文着重探讨了华北和华南花岗岩的特征，认为华北和华南花岗岩地球化学的区别可能主要与花岗岩源区成分和深度有关，且主要受源区深度的控制。如果花岗岩熔融的源区残留相由榴辉岩组成（石榴石＋辉石＋金红石＋／一角闪石），则花岗岩明显亏损HREE、Nb、Ta和Ti，而富集Sr和Al，无明显的负铕异常，属于高Sr低Yb（埃达克岩）类型；如果源区深度浅，由斜长角闪岩或麻粒岩组成（斜长石＋辉石＋角闪石），则花岗岩相对贫Sr富Yb。作者认为，华北和华南花岗岩地球化学特征上的上述差异，表明在晚中生代时（晚侏罗世．早白垩世）。华北和华南的地壳厚度不同：华北较厚，华南较薄；华北经历了下地壳拆沉而华南无；华北和华南的下地壳成分不同，华北较基性的下地壳拆沉后，留下的地壳平均成分与华南比偏中性。