俯冲带研究进展与问题

自从板块构造理论出现以来,俯冲带的相关研究工作就一直方兴未艾。通过对俯冲带的分类、俯冲的动力机制、俯冲带与地震的关系、俯冲带中的流体与岩浆作用以及俯冲带成矿等方面进行综合阐述,介绍了在目前科技水平下对俯冲带研究所取得的一些成果。同时也指出了俯冲带研究中的不足之处以及我国在俯冲带研究中的优缺点。     

热液成矿作用动力学研究进展

地球化学动力学 介于地球化学，化学动力学，流体力学之间的一门边缘学科。成矿作用动力学是地球化学动力学的重要分支，主要研究成矿作用的速度，机制和过程。目前在成在动力学研究过程中已出现成矿作用动力学，成矿地质地球化学动力学，构造动力成矿等方向。     

印度-亚洲大陆碰撞成矿作用主要研究进展

"印度-亚洲大陆主碰撞带成矿作用"973项目(2002~2008年)以青藏高原为研究对象,以构建大陆碰撞成矿理论体系为总体科学目标,经过70多位科技人员历经5年研究,取得了重大研究成果.笔者初步总结了项目在成矿动力学背景、壳/幔深部过程、大陆成矿作用及战略新区预测等方面的研究进展.项目详细再塑了青藏高原碰撞造山过程,创新性提出了碰撞造山二阶段演化模式,即主碰撞聚合(65~41 Ma)、晚碰撞转换(40~26 Ma)、后碰撞伸展(25~0 Ma)二阶段连续演变历程,发现主碰撞期发牛岩浆大规模底侵与地壳垂向增生,晚碰撞期出现地幔物质测向流动与幔源钾质岩浆组合,后碰撞期出现岩石圈减薄与伸展岩浆组合.伴随碰撞过程,应力场出现自挤压(压扭)到伸展(张扭)交替更迭变化.综合研究提出了青藏高原碰撞造山地球动力学模式.创新性地提出了大陆碰撞成矿理论体系新框架,包括三大碰撞成矿作用(主碰撞汇聚成矿作用、晚碰撞转换成矿作用和后碰撞伸展成矿作用)、10种重要的成矿系统和12种大陆特色的矿床类型,揭示了大陆碰撞带的区域成矿规律.初步提出了以大陆型斑岩铜矿新理论为代表的5类矿床成矿新模型,揭示了大陆碰撞带金属成矿机制.在系列地质、矿产综合编图和数据库建没基础上,提出了成矿预测新思路和新方法,提交了7处找矿战略新区,并在若干靶区取得找矿突破,探索出一条科研带动勘查突破、勘查提升理论认识的新路.     

太平洋板块俯冲与中国东部中生代地质事件

中国东部至少自侏罗纪开始就一直处于俯冲大洋板块之上,但是有关俯冲板块对其影响程度一直有不同的认识。最近的研究表明,太平洋海山岛链的时空分布显示太平洋板块的漂移方向曾发生多次转折,这些转折与白垩纪中国东部的构造演化和岩浆事件有着密切的时空耦合关系。从时代和力学性质上看,太平洋板块俯冲方向的改变在很大程度上控制着中国东部中生代的盆地演化和郯庐断裂活动等重要地质事件。这些认识为理解中国东部构造演化提供了新的视角,包括岩石圈减薄的机制、郯庐断裂的演化,以及燕山期大规模岩浆活动等。本文重点分析了太平洋板块俯冲与中国东部中生代岩浆活动的对应关系。在125～140Ma太平洋板块向南西方向俯冲,造成中国东部岩石圈减薄,软流圈卸载上涌,发生减压部分熔融;约125Ma,太平洋板块漂移方向发生了大幅度转折,形成安第斯式的俯冲挤压,岩石圈停止减薄和减压部分熔融,出现岩浆宁静期。随着俯冲的深入,到110Ma前后俯冲板块后撤,形成弧后拉张,岩浆活动又重新开始。     

北秦岭早古生代火山岩区成矿作用研究中的若干问题

本文简要叙述北秦岭早古生代海相火山岩分布区贵金属、多金属的成矿地质背景，矿化空间分布和时间演化特点，初步探讨了根据控矿因素及成矿机制划分出的四种主要成因类型。     

断层与板块边界模式

实际断层与板块边界模式的确立不仅对模拟大裂度地震有重要意义,而且对定量估计作用于板块边缘的力,进而估价板块趋动力具有重要性。本文将对比现有的断层模式并提出所谓S-C糜棱岩是确定中部体制变形机制的关键情岩石类型,而其中介于脆-韧(塑)之间的体制目前为人了解得较少。 Sibson(1977,1982)提出一种简单模式,它将一条断层划分成脆性体制与准脆性体制与准型性体制(分别为图1a的AB与BC)。Strehlau的模式实际上是一个二元模式,其中将Sibson的强度剖面应用到每一端元上(图1b)。在他的过渡体制中(图1b中的EF),一种端元(石英)表现出完全塑性变形,而另一端元(即斜长石)却完全以脆性变形方式变形。这种简单模式与近来对石盐的剪切实验结果不符,这些实验揭示出存在有一个宽阔的中部体制。     

川西南陆内俯冲造山带地质特征及金成矿作用

川西南地区北起青川,向南西至云南丽江发育着一条长达800余公里的燕山晚期-喜马拉雅期陆内俯冲造山带.其中央地带的地质构造特征主要表现为由主滑脱-俯冲带、超壳断裂和次级滑脱带组成的一套巨型推覆构造体系,伴随构造活动发育有从绿片岩相到角闪岩相的动力变质作用;仰冲块体地质构造特征主要表现为由前俯冲阶段的边缘海沉积物仰冲并褶皱变质形成复合山链,而在俯冲阶段则于山链间形成山间断陷盆地并接受磨拉石建造红层沉积.形成特征的岩浆活动分带;俯冲块体上则只有大型断陷盆地内的典型红色沉积,而不发育岩浆活动.陆内俯冲造山带的央央巨型推覆构造带和仰冲块体是金矿成矿的重要大地构造环境,形成了各具特色的金矿床.中央地带主要表现为断裂构造系统中不同层次、类型和性质的构造对金矿成矿的控制,矿床类型主要为蚀变岩型;在仰冲块体上,与复杂的构造-岩浆活动相伴,金矿类型多样,成因复杂.金矿成矿可以划分为2个系列和6个亚系列.陆内俯冲造山带内的这种金矿成矿特点可用陆内俯冲造山成矿模式进行解释.     

南海海盆俯冲消亡机制: 马尼拉海沟俯冲起始的启示

马尼拉俯冲带作为南海东部唯一的汇聚边界, 其构造特征对于探索南海的俯冲起始机制及深化理解南海海盆从陆缘张裂、海底扩张及俯冲消亡的演化全过程等科学问题具有重要意义。最新的层析成像数据表明, 南海海盆的原始范围从现今的马尼拉海沟向东仍可延伸400~500km, 但前人对南海初始俯冲时间存在争议, 并对其俯冲起始机制的研究相对较少。基于横跨马尼拉俯冲带地震剖面资料、火成岩的年龄及平衡剖面结果, 本文对其分段特征及初始俯冲时间进行了系统分析和限定。研究发现, 分布于菲律宾岛的锆石年龄数据主要集中在早中新世-中中新世时期, 且平衡剖面分析结果表明南海海盆在中中新世就已经开始俯冲消减。因此, 马尼拉俯冲带的初始俯冲时间为早中新世-中中新世, 且由南向北变新。结合南海周缘新生代板块重建结果, 马尼拉俯冲带新生代的演化可划分为三个阶段: (1)古新世-早中新世, 马尼拉俯冲带作为一条大型走滑断裂带或俯冲带边界存在; (2)早中新世-中中新世, 在多个板块汇聚背景下, 受澳大利亚板块的快速北向运动、太平洋板块的NWW向俯冲及菲律宾海板块NWW向漂移与北巴拉望微陆块(民都洛)发生碰撞的共同作用下, 导致了菲律宾海盆西缘大型走滑边界开始触发马尼拉俯冲带的形成, 南海开始收缩消亡; (3)晚中新世-早更新世, 随着菲律宾海板块持续向北西运动, 马尼拉俯冲带的北端进入碰撞造山阶段, 而南部则仍处于洋壳俯冲状态。这个过程最终形成了现今的海沟-增生楔-弧前盆地(北吕宋海槽和西吕宋海槽)-火山弧(吕宋火山弧)的地貌组合。总之, 南海消亡是被动消亡, 因为马尼拉俯冲带属于太平洋板块动力系统, 是诱发式被动俯冲所致; 与苏门答腊-班达俯冲带属于印度-澳大利亚板块动力系统的主动俯冲不同, 但两者形态上构成了一个东南亚环形俯冲系统。

     

黑龙江省完达山地区金铜成矿作用时代、构造背景及物质源区

完达山地区位于中国东北部陆缘,区内已发现多个金、金铜矿床(点),集中形成于早白垩世。为确定区内早白垩世金铜成矿作用的类型、时代、构造背景及物质源区,选取258高地、358高地和跃进山等代表性矿床,在矿床学研究基础上,开展了主要成矿岩体的地质特征、地球化学特征和同位素年代学研究。结果表明,完达山地区发育矽卡岩型铜金矿(跃进山)、斑岩型铜矿(跃进山花岗斑岩体)、浅成低温热液型金矿(258高地)和中温热液脉型金矿(358高地)等四种类型金铜矿床;258高地闪长玢岩、358高地闪长玢岩和跃进山花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为1107±10Ma、1084±09 Ma和1019±11Ma;258高地闪长玢岩与358高地闪长玢岩锆石ε_(Hf)(t)值(分别为+04～+103和+22～+71)、Hf二阶模式年龄(分别为051～115Ga和072～102Ga)及岩石地球化学特征显示其属于埃达克(质)岩石,形成于洋壳俯冲的构造背景;跃进山矿床花岗斑岩的锆石ε_(Hf)(t)介于22～683,二阶段模式年龄t_(DM2)介于725～1021Ma,具有典型Ⅰ型花岗岩地球化学特征,形成于古太平洋俯冲的构造背景下;岩石Sr-Nd-Pb同位素组成表明,随258高地闪长玢岩、358高地闪长玢岩和跃进山花岗斑岩的年龄变新,岩浆源区可能具有幔源向壳源过渡的趋势。结合区域构造背景演化认为,完达山地区早白垩世金铜成矿作用与古太平洋板块俯冲作用的演化过程具有明显的耦合关系。     

脉状金矿床成矿作用的研究进展

根据国外最新研究资料，评述了脉状金矿流体的运移机制、矿质沉淀场所和其产出的地球动力学背景等三个方面的研究现关和进展，指出了当前研究中存在的一些问题，提出以中国北方脉状金矿资料为基础，建立板内成矿体系。     

华南热液铀矿成矿作用若干问题探讨

华南地区基底铀背景值较高,区域热液铀矿形成于晚中生代-古近纪(K-E)的地壳拉张期。区内各类型热液铀矿床在成矿时代、温压条件、矿物组合及热液蚀变等方面有一定的共同特征,根据热液铀矿床的分布可划分为三大成矿带。铀成矿与伸展构造关系密切,且成矿流体、物质可能为不同来源;铀成矿期铀主要以碳酸铀络合物形式运移。     

论金刚石的成因和成矿作用及找矿方向

金刚石是自然界最稀缺、最珍贵的特种矿产,是碳元素在特定的地质环境、极高的温压条件下形成的结晶体。本文系统总结了近年来世界各国金刚石成因研究方面所取得的最新重要成果,着重论述了金刚石形成的物质基础,形成金刚石的热动力条件,金刚石的生长和演化,金刚石的成因模式,金钢石源岩的类型,金刚石的保存及成矿作用和找矿方向。     

北京万庄金矿床地质特征、成矿作用及成矿模式

万庄金矿的赋矿层位主要为中元古界长城系团山子组及大红峪组。矿化受古岩溶构造及具多期活动的ＮＥ－ＮＮＥ向断裂控制。矿体呈筒状、脉状及囊状。金属矿物主要为褐铁矿及黄铁矿,贵金矿物主要为自然金。围岩蚀变弱,主要为硅化及黄铁矿（褐铁矿）化。成矿物质来源与燕山期石英闪长（玢）岩及基底变质岩有关。成矿流体为岩浆水与大气降水的混合热液。由岩溶矿床及脉状矿床组成,是与中酸性岩侵入活动有关的浅成中低温渗滤热液型矿床     

华南花岗岩型铀矿成矿作用及成矿预测

华南是我国花岗岩型铀矿主要产地。通过对华南地区不同类型花岗岩型铀矿区域地质背景、成矿作用特征、铀成矿机理以及控矿因素的综合分析, 认为华南不同类型花岗岩型铀矿床成矿作用具有相似性, 铀成矿具有多期、多阶段特征, 成矿物质铀主要来自富铀基底和花岗岩, 成矿流体具有壳源和幔源流体成分。花岗岩型铀矿属于深源地幔流体和大气降水共同参与的复成因成矿作用的产物, 断裂构造是最关键的控矿因素, 受控于中新生代岩石圈伸展作用。在此基础上, 构建了华南地区区域铀成矿模式和预测评价模型, 预测了重点地区富大铀矿成矿远景区4片, 基于GOCAD软件开展了书楼丘、鹿井、沙子江矿床三维地质模型构建和深部铀成矿预测, 实现了“定型、定位、定深、定量”预测, 为华南地区下一步铀矿找矿工作部署提供了科学依据。     

滩间山金矿田成矿作用演化及成因类型

作者对滩间山金矿田成矿作用的演化及其成矿模式进行了概括;同时对其成因类型归属和成矿时代提出了看法。     

华南地区中生代Cu (Mo) W Sn矿床成矿作用与洋岭/转换断层俯冲

华南地区是我国重要的金属矿产资源产地,除了发育大量的钨锡钼铋和稀土等金属矿产外,还有铜金矿床分布。本文通过对华南地区29个典型CuMoWSn矿床的时空分布及其与之有关的花岗质岩体的侵位年龄分析,探讨了与不同成矿类型有关的花岗质岩石的地球化学特征。本文认为华南地区10个典型的与Cu有关的矿床主要发生在180~170Ma、160~150Ma以及105~90Ma三个时期,而10个钨矿床主要集中于170~130Ma;4个WSn矿床集中于170~130Ma和120~110Ma;而5个Sn矿床则发育于170~150Ma、130~110Ma以及100~90Ma三个时期。Cu矿床主要与同熔型花岗岩有关,而Mo、WSn既与同熔型花岗岩有关,又与改造型花岗岩有关。在岩石地球化学上,与Cu(Mo)WSn成矿作用有关的花岗质岩石也表现出不同的地球化学特点,如,从Cu(Mo)矿床到WSn矿床SiO2含量有逐渐增大、氧化性逐渐降低、还原性逐渐增加以及分异演化程度有逐渐增高的趋势。与Cu(Mo)Au矿床有关的花岗质岩石具有较低的SiO2（60.3%~68.1%）,氧化性较高（Fe2O3/FeO=0.31~1.81）,分异演化程度较低（Rb/Sr=0.05~3.3）的特点;与Cu(Pb)(Zn)矿床有关的花岗质岩石具有相对较高的SiO2（73.3%~75.2%）,氧化性稍高（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异程度稍低（Rb/Sr=10.8~57.8）的特点;而与Mo矿床有关的花岗质岩石具有较宽的SiO2（67.3%~76.2%）变化范围,氧化性稍低（Fe2O3/FeO=0.68~1.74）,分异演化程度稍低（Rb/Sr=0.6~9.29）;与W矿有关的花岗质岩石的SiO2含量为69.9%~80.1%,还原性稍低（Fe2O3/FeO=0.19~0.76）,分异演化程度稍高（Rb/Sr=21.9~61.7）;与WSn矿床有关的SiO2为74.8%~78.7%,还原性较低（Fe2O3/FeO=0.08~0.59）,分异程度较高（Rb/Sr=10.8~139）;与Sn矿床有关的花岗质岩石的SiO2为64.8%~76.9%,还原性高（Fe2O3/FeO=0.01~0.58）,分异演化程度高（Rb/Sr=1~530）。在结合华南地区花岗岩类岩石的分布特征以及盆岭构造的特点,本文提出华南地区CuMoWSn矿床的成矿作用是不同时期大洋板块或者洋岭多阶段俯冲结果的新成因模型,即早侏罗世休眠的FarallonIzanagi洋岭俯冲导致早—中侏罗世Cu成矿作用;中—晚侏罗世活动的FarallonIzanagi洋岭和转换断层俯冲是中晚侏罗世Cu(Mo)(W)成矿作用以及多阶段WSn成矿作用的触发动力,而白垩纪Izanagi大洋板块俯冲则是白垩纪斑岩型CuWSn成矿作用的诱因。该模型的提出较好地解释了华南中生代大规模岩石圈拆沉—减薄—伸展的机制及其大规模成矿作用的动力。     

金矿床和金成矿作用研究进展

金矿床仍然是31届地质大会的主题之一,综观本届地质大会中有关金矿床的研究成果,对金矿床及其成矿作用的研究主要有以下几方面的进展。1 金矿床的分类 R.Kerrich＆R.Goldfarb等提出一种新的金矿床分类方案。他们依据金矿床产出的大地构造环境划分出6种主要类型,每种都有金储量达100～1000t的代表性成矿省。这6种类型是:①造山带型金矿床,②卡林型—似卡林型金矿床,③浅成低温热液型金—银矿床,④铜—金斑岩型矿床,     

滇中砂岩铜矿成矿作用和成矿模式

分析了滇中砂岩铜矿的成矿作用过程，砂岩铜矿的形成经历了沉积作用期、成岩作用期和后生作用期，矿床形成后又经历了构造改造期及表生改造期，其中成岩作用期是主要的成矿时期，在上述分析的基础上，建立了该类型矿床的成矿模式。     

苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用:大陆板块汇聚边界的成矿作用

榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。