内蒙古东部区深部构造特征和大地构造问题浅议

内蒙古东部区为镜像异常区 ,莫霍面隆坳与现代地貌特征呈镜像关系。松辽前寒武古陆块 (含开鲁坳陷 ) ,是大中型移置体 ;大兴安岭是松辽地体与蒙古板块 (兴安古生代褶皱系 )挤压碰撞活动的产物 ;大兴安岭以东是中生代构造区 ,希洛克—石勒喀—鄂霍茨克中生代缝合带 ,是西伯利亚和华北地台东段拼合位置。     

大兴安岭中南段有色及贵金属矿床成矿系列与成矿谱系

大兴安岭中南段多金属成矿带地处内蒙古东南部,属于中朝古板块与西伯利亚板块之间的乌拉尔-蒙古-鄂霍茨克显生宙地槽褶皱区的一部分,后转为滨太平洋大陆边缘构造带.该区位于东西向古生代古亚洲构造-成矿域与北北东向中新生代滨西太平洋构造-成矿域强烈叠加、复合、转换的部位.前中生代属于锡林浩特微陆块、华北板块和松辽微陆块之间的交接过渡处;进入中生代,则属于环太平洋构造-岩浆岩带的一部分(芮宗瑶等,1994;徐志刚,1993;刘建明等,2004).     

大兴安岭晚中生代火山岩成因与古老地块物质贡献: 锆石U-Pb年龄及多元同位素制约

系统的元素及多元同位素地球化学研究表明, 以西乌珠穆沁旗地区和塔河地区为代表的部分大兴安岭晚中生代火山岩地幔源区组分中存在明确的古老地块物质贡献.与大兴安岭其他地区晚中生代火山岩源区组分主要为新生地壳物质特征相比, 塔河火山岩中的碎屑锆石记录了晚元古代和早古生代年龄; 配套的微量元素和多元同位素特征则清晰地指示了上述两个地区火山岩的源区组分是在继承古老地块富集地幔的基础上叠加了古生代岛弧等新生地壳物质.上述研究首次为兴蒙造山带内存在前寒武古老地体以及该造山带组成特征提供了明确和系统的深部地球化学制约.晚中生代全球深部事件以及蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展作用, 触发岩石圈地幔部分熔融, 是本区晚中生代强烈火山活动成因可能的地球动力学背景.      

根据深部地球物理资料和古板块构造格架重新厘定槽台界线

大地电磁测深、地震测深、深部地球物理场特征和古板块构造格架表明，华北地台与蒙古—兴安古生代地槽褶皱区界线位于田水井—六驼山—温图高勒—巴音毛道—图克木—巴音查干—白音敖包—温都尔庙—那日图—西拉木伦构造线。从田水井向西，槽合界线进入准噶尔—塔里木板块构造区；从西拉木伦向东，槽台界线尖灭在松辽前寒武板块西南缘。     

大兴安岭—燕山晚中生代岩浆活动与俯冲作用关系

本文通过对华北的大兴安岭－燕山地区晚中生代火山－深成岩岩石化学、同位素地质学的分析，认为该地区岩浆的形成和演化与板内伸展环境下的底侵作用有关，而与太平洋板块俯冲无直接的成因联系。本文展示了较高分辨率的日本海沟－长白山－蒙古额尔德尼查干的地震层析图像，揭示了太平洋俯冲板片的形态特征；再结合对俯冲时间及俯冲作用与岩浆作用时差的研究，进一步证明板块俯冲与研究区的岩浆活动无直接关系。最后通过底侵作用年代学的研究，将大兴安岭－燕山中生代岩浆活动与层析图象显示的大陆板内软流圈上涌体联系起来。     

中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块向西俯冲有关吗?

通常认为,中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块的向西俯冲有关,而本文的研究表明,中生代时中国东部不属于环太平洋构造带,不处于安第斯活动陆缘环境,没有岛弧玄武岩和岛弧花岗岩.许多资料表明,在中生代早期,太平洋板块基本上是向北俯冲的,至早白垩世中期(125 Ma左右)才转向西俯冲,而中国东部大规模岩浆活动主要发生于侏罗纪—早白垩世(约180～130 Ma),因此,中国东部中生代大规模岩浆活动与太平洋板块的向西俯冲无关.太平洋板块真正向西俯冲的时间非常短暂,只有125～110 Ma和43～0 Ma两个时段.在前一时段,中国东部岩浆活动仅限于中国东部沿海;在后一个时段,中国东部岩浆活动几乎绝迹.因此,中国东部中生代大规模岩浆活动与太平洋板块向西俯冲有关的命题是错误的.     

漠河盆地上侏罗统物源分析及其地质意义

为了探讨晚侏罗世漠河盆地的构造类型,笔者等对其物源特征进行了系统分析。通过古水流分析、母岩成分分析和源区构造背景分析认为:①晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向;②北部物源区位于西伯利亚板块南缘,为蒙古—鄂霍茨克造山带,母岩成分主要为花岗岩、变质岩、中酸性火山岩、中基性火山岩和沉积岩;③南部物源区位于大兴安岭北部,为下伏板块基底,母岩成分主要为花岗岩、变质岩和沉积岩;④北部造山带物源区的构造背景为早中生代的活动大陆边缘。晚侏罗世漠河盆地具有典型前陆盆地的双向物源特征,一方面来自北部造山带,一方面来自盆地下伏板块基底。根据物源特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地(黑龙江在俄罗斯称为阿穆尔河)有关资料认为晚侏罗世漠河盆地可能为漠河—上阿穆尔周缘前陆盆地的南半部分,其形成和演化受蒙古—鄂霍茨克造山带制约。     

中国东部无机CO_2气藏与(古)太平洋板块俯冲关联

中国东部受(古)太平洋板块俯冲的影响,无机CO_2气藏发育广泛,分布层位复杂。本文通过对中国东部松辽、渤海湾、苏北、三水、东海、珠江口、莺歌海等盆地无机CO_2气藏的成因及运聚规律分析,结合深部碳循环以及(古)太平洋板块俯冲过程,探讨了中生代以来(古)太平洋板块俯冲对中国东部无机CO_2气藏的影响。这些无机CO_2气藏在空间分布上与中生代以来(古)太平洋板块俯冲造成的中国东部高地热流区、深大断裂分布及火山岩带展布一致。(古)太平洋板块俯冲改变了中国东部的深部构造状态,导致大规模岩浆喷发、地热升高,并控制了深大断裂系统,有利于无机CO_2运移储集;俯冲作用引起的软流圈上涌、地幔脱气作用以及印度-欧亚板块碰撞的远程效应使中国东部形成大量高CO_2含量的源区,为幔源CO_2的形成提供了条件。     

南蒙古及邻区地质矿产简图及地形地貌特点

南蒙古及邻区地处华北板块与西伯利亚板块之间的中亚-蒙古巨型造山带内,属准噶尔-南蒙古-大兴安岭造山系中东部,主要由一系列向南凸的弧形构造-岩浆岩带所构成.     

中生代板块—通过对俯冲的Farallon板块地震图像的考察研究其在东北太平洋之下的运动史

北美西部的地质是由三个主要的大洋板块 :Ｋｕｌａ、Ｆａｒａｌｌｏｎ和太平洋板块相互作用构成的。其在新生代的运动已通过对板块的相对运动进行仔细的重构而得到推断。但是 ,在时间上反推以重构Ｋｕｌａ和Ｆａｒａｌｌｏｎ板块的运动十分困难 ,因为中生代的太平洋板块已几乎完全消失于俯冲之中。古老的大洋岩石圈的缺失已提醒人们注意使用高分辨率的层面Ｘ射线照相术模型来追踪以往的板块运动。在北美 ,上地幔横波构造中最快的地震速度异常明显地与在大约 30Ｍａ前Ｆａｒａｌｌｏｎ板块在新生代的俯冲有关。Ｋｕｌａ和Ｆａｒａｌｌｏｎ板…     

Special Issue Devoted to Petroleum Geology in Marginal Sea Deepwater Settings—Take the South China Sea as an Example Preface

High‐resolution tomographic images of the belt crossing the Japan Trench‐Changbai Mountains‐Dong Ujimqin Qi are represented in this paper, revealing the shape of a subducted slab in the western Pacific region and characteristics of the lithospheric structures under the Changbai Mountains and the Da Hinggan Mountains. Studies of the spatial distribution, subduction time and the time‐lag between the subduction and magmatism, combined with petrology and isotope geochemistry of the Late Mesozoic volcano‐plutonic rocks from the Da Hinggan Mountains‐Yanshan Mountains have further proved the independence of magmatic activities from the subduction of the Pacific plate. The Mesozoic tectono‐thermal evolutionary history and structural characteristics of the lithosphere in the Da Hinggan Mountains and North China suggest that the formation and evolution of magma have probably a close relationship with the delamination and thinning of the continental lithosphere and the underplating resulting from the consequent upwelling of the asthenosphere. On the other hand, the large‐scale strike‐slip fault system, resulting from sinistral shearing of the Pacific plate relative to the Asian continent in the Mesozoic, is responsible for the formation and emplacement of magma on the continental margin. It was the intense crust‐mantle interaction, together with structural deformation at the shallower levels that led to the large tectono‐magmatic belt in the East Asian continental margin.     

Relationship between Mesozoic Magmatism and Subduction in the Da Hinggan-Yanshan Area

High-resolution tomographic images of the belt crossing the Japan Trench-Changbai Mountains-Dong Ujimqin Qi are represented in this paper, revealing the shape of a subducted slab in the western Pacific region and characteristics of the lithospheric structures under the Changbai Mountains and the Da Hinggan Mountains. Studies of the spatial distribution, subduction time and the time-lag between the subduction and magmatism, combined with petrology and isotope geochemistry of the Late Mesozoic volcano-plutonic rocks from the Da Hinggan Mountains-Yanshan Mountains have further proved the independence of magmatic activities from the subduction of the Pacific plate. The Mesozoic tectono-thermal evolutionary history and structural characteristics of the lithosphere in the Da Hinggan Mountains and North China suggest that the formation and evolution of magma have probably a close relationship with the delamination and thinning of the continental lithosphere and the underplating resulting from the consequent up     

黑龙江省嫩江地区科洛杂岩隆升时代

科洛杂岩出露于黑龙江省嫩江县大兴安岭北段,构造解析指示其为一大型伸展滑脱构造,整体反映杂岩体向南东伸展滑脱的特征。依据杂岩体显微构造特征,推测科洛地区伸展滑脱变形带变形温度约为300～450 ℃。滑脱带中变形花岗片麻岩样品中黑云母单矿物的 ⁴⁰Ar/³⁹Ar 年龄为118.39～117.37 Ma,指示伸展滑脱带形成时代为早白垩世晚期。结合大兴安岭地区中生代岩浆活动特征和南北变质核杂岩对比研究,认为大兴安岭整体经历了早白垩世中晚期的快速隆升,形成一系列变质核杂岩,发育大规模伸展变形作用,与松辽盆地坳陷期具有良好的耦合关系。     

大兴安岭中部乌兰浩特地区中生代花岗岩的锆石U-Pb年龄及地质意义

大兴安岭中生代花岗岩浆作用的时间和期次的确定对讨论东北地区中生代的构造-岩浆演化具有重要意义。本文采用激光ICP-MS技术进行锆石U-Pb年龄测定的结果表明,大兴安岭中部乌兰浩特-索伦地区的中生代花岗岩浆活动可以划分为3期:中-晚三叠世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为235-225Ma;早-中侏罗世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为182-175Ma;早白垩世花岗岩岩浆侵位结晶年龄为140-125Ma,与该区广泛分布的中生代火山岩时代一致。该区花岗岩的年代学格架与松辽盆地东缘的张广才岭-小兴安岭地区完全可以对比。花岗岩中的捕获锆石具有与额尔古纳地块新元古代花岗岩一致的的年龄信息(-800Ma),反映该区曾经具有前寒武纪结晶基底。结合岩石学特征和邻区的其它地质资料,该区三叠纪花岗岩的形成可能与古亚洲洋闭合造山后的岩石圈伸展体制有关,侏罗纪花岗岩可能是佳木斯地块西缘洋壳俯冲及与松嫩地块拼合作用的产物,而早白垩世花岗岩的形成则与板内拉张性构造体制有关。     

大兴安岭哈达陶勒盖组火山岩年龄、地球化学特征及其陆缘弧构造背景

根据野外调查,将大兴安岭北段新巴尔虎右旗地区的一套火山岩归属为哈达陶勒盖组。通过SHRIMP锆石U-Pb测年,获得哈达陶勒盖组绿帘石化安山岩的年龄加权平均值为(254.3±7.9)Ma(MSWD=4.7),结合区域地层对比,将该组的形成时代置于早三叠世。根据元素地球化学分析,可将哈达陶勒盖组火山岩划分为中基性和酸性火山岩两类。其中,中基性火山岩岩浆可能来源于受俯冲作用影响的岩石圈地幔,并遭受到地壳物质的混染;而酸性火山岩岩浆则形成于地壳。结合区域地质特征,通过构造环境判别,该组火山岩的形成可能与蒙古—鄂霍茨克板块向南俯冲引起的陆缘弧背景密切相关。哈达陶勒盖组的厘定丰富了大兴安岭北段地层层序,也为大兴安岭地区区域构造演化和岩浆活动提供了证据。     

利用地震台阵观测资料研究大庆地区深部构造

利用绥芬河-满洲里地学断面上布设的流动地震台阵,并结合固定地震台记录到的2009年6月-2011年5月间的远震资料,通过有限频方法开展体波走时层析成像研究,获取研究区上地幔三维P波速度结构;采用瑞利面波双台相速度和背景噪声相速度层析成像方法,反演研究区的三维S波速度结构。应用两种方法最终得到大庆地区三维速度分布特征。结果显示：松辽盆地地壳厚度较薄,盆地周边的大、小兴安岭隆起区厚度变厚,松辽盆地地壳内部多存在低速异常,壳幔及上地幔与周边相比呈现高速异常,分析上地幔物质上升会造成局部高速异常结构。速度结构异常多是南北向或北北东向,可能与区域性断裂对上、中地壳影响有关。     

内蒙古林西地区晚二叠世—早三叠世沉积演化及构造背景

在林西地区新发现的叶肢介和介形虫等化石，证实了大兴安岭南部存在早三叠世地层。这套地层为具有红层性质的河—湖环境产物，与下伏上二叠统林西组沉积有较大的差异。林西组中—下部以海相沉积为主，并发育浊流沉积，反映直到晚二叠世中期大兴安岭南部仍有残余海盆存在，应是造成晚二叠世南北植物化石仍保持区系特征的主因。林西地区晚二叠世—早三叠世的沉积—构造演化特征揭示，大兴安岭南部的晚古生代板块构造活动一直到印支构造旋回才结束。     

沉积喷流型矿化的岩石学证据——以大兴安岭南段黄岗和大井矿床为例

沉积喷流型矿床往往有各种喷流岩（热水沉积岩）的共生，正确识别这些喷流岩经常能为认识矿床的成因提供关键证据。大兴安岭南段是我国北方著名的锡－多金属成矿区，燕山期火山－侵入岩广泛出露，因此认为区内矿床大都是与燕山期岩浆活动有关的热液矿床。但是，区内近90％的矿床却产在二叠纪地层中，显示了与二叠纪沉积地层的密切联系。本文以其中的黄岗铁－锡矿床和大井锡－多金属矿床为例，对与矿石密切共生的热水沉积岩开展了系统的地质学、岩相学、矿物学和组构学研究，并结合必要的地球化学数据，证明大兴安岭南段在二叠纪沉积盆地演化过程中可能普经有重要的水下热液沉积喷流成矿作用发生，尽管历来被人们所忽视，但其重要性可能并不亚于燕山期的岩浆热液成矿作用。黄岗矿床的层状矽卡岩与二叠纪海底火山活动关系密切，是一种很具特色的喷流岩；而被误认为是燕山期流纹斑岩的大井矿床菱铁织云硅质岩可能是一种产在陆相断陷盆地、与锡铜铅锌银多金属矿化有关的新类型热水沉积岩。显然，与热水沉积喷流矿床紧密共生的热水沉积岩是认识该类矿床至为重要的岩石学证据之一。     

大兴安岭北部下侏罗统战备村组的建立及其地质意义

大兴安岭北部战备村地区出露一套火山岩,岩石组合主要为一套浅灰色、灰白色流纹质火山碎屑岩、流纹质火山熔岩、碎屑熔岩夹少量火山沉凝灰岩。在1∶5万区域地质填图的基础上,查明该套地层下部呈角度不整合覆盖于晚三叠世二长花岗岩之上,上部被中—上侏罗统塔木兰沟组平行不整合覆盖,锆石U-Pb同位素年龄为178~192Ma,时代为早侏罗世。根据《中国地层指南》关于新建"组"的要求,指定战备村剖面为层型,新建为战备村组。下侏罗统地层单位的建立,对大兴安岭早中生代火山构造岩浆活动的研究及中生代火山岩地层划分对比具有重要地质意义。     

锆石U-Pb定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。