中亚古生代造山带成矿作用基本特征

中亚成矿域是与环太平洋成矿域、特提斯成矿域媲美的巨型成矿域。其成矿作用带有鲜明的古生代造出带成矿作用特点,在中亚各古生代造山带发展的拉张型过渡壳-洋壳-汇聚型过渡壳-古生代新陆壳的各阶段,形成特定的矿床成矿系列类型。矿床成矿系列类型本身也随着地壳发展、地壳成熟度的提高而有规律地演化。     

华北大陆边缘造山过程与成矿研究的重要进展和问题

本文简要总结了国家973计划项目"华北大陆边缘造山过程与成矿"前4年取得的重要进展,包括提出了镁铁质岩石容矿的热液铜镍一贵金属矿床、浅成作用的概念,将热液成矿系统分为岩浆热液、变质热液和浅成热液三大系列;基于一批造山型银、铅锌、铜、钼等矿床的发现或识别,将造山金矿的概念和成矿分带模式拓展为造山型矿床;确定华北克拉通南缘和北缘均发生了印支期成矿事件,尤其是浆控高温热液型钼矿床;发现大陆内部浆控高温热液成矿系统以富CO_2、富钾、富氟为特征,不同于岛弧区同类矿床;挤压造山带的卡林型-类卡林型金矿成矿系统也以含CO_2-H_2O包裹体而区别于弧后盆岭省的同类成矿系统;发现中央造山带和中亚造山带在成矿类型、优势矿种等方面差异显著,缘于它们分别经历了弱增生-强碰撞和强增生-弱碰撞的造山作用;确定华北陆块及其陆缘造山带东部在燕山期大规模成矿,自西向东成矿年龄梯级变新,优势成矿类型和矿种不同,缘于太平洋板块作用叠合于造山带自身的演化;发现碰撞前的热液成矿系统均或多或少地遭受改造,甚至活化、再就位成另类矿床;在秦岭造山带新发现了1.9Ga和1.75Ga浆控热液钼矿床以及430Ma的造山型银金钼矿床,在兴蒙造山带新发现了泥盆纪造山型铜金矿床,据此预测了前中生代矿床的找矿潜力;提出矿床是地球动力学研究的探针,厘定秦岭-大别-苏鲁造山带在120Ma之后的隆升剥蚀幅度总体小于10km,平均每年0.04mm,快速隆升剥蚀只能发生在130Ma之前;初步厘定古亚洲洋沿索伦-延吉缝合带自西向东闭合于260～250Ma,古特提斯洋北支最终闭合于220Ma;揭示华北克拉通对于Kenor、Columbia、Rodinia、Gondwana和Pangea超大陆事件均有响应,发现了拉马甘迪(Lomagundi)事件的碳同位素正向漂移现象,确定孔兹岩系主要形成于2.3Ga以后.提出急需加强研究的重要科学问题是大陆碰撞造山事件的起止时限和标志,前中生代成矿系统的识别和预测,燕山期大规模成矿的区域规律性和差异性,构造域叠合-转化过程的细节和机理.     

复合造山作用和中国中央造山带的科学问题

在全球大陆范围内,广泛分布的造山带纪录了板块汇聚的历史和碰撞造山的过程,因此,造山带的研究一直是地球科学经久不衰的重要领域。研究表明,世界上许多造山带是长期活动(300Ma)的复合造山带,活动域的宽度可超过1000km,并具有造山前的热结构,是大陆生长的最好见证。近10年来,全球造山带的研究已摆脱传统地质学和经典板块观念的束缚,面临一个新的起点,即由单一造山带向复合造山带研究转轨,由造山类型、造山作用向造山动力学研究聚焦。复合造山带长期活动的原因、大陆增生机制、造山带的流变学结构和造山热对造山作用的控制等已成为当前大陆复合造山带研究的关键科学问题,复合造山动力学已成为当今地球科学前沿——大陆动力学研究的重要内容。中国中央造山带位于北中国板块与南中国板块之间,是中国大陆上一条十分醒目而又极其重要的巨型(长5000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史,泥盆纪和三叠纪的两次碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型"复合造山带"。在全球复合造山带中,中国中央巨型造山带具有结构复杂性、活动长期性和非原地型,造山过程多期性以及造山带拼贴与大陆增生方式特殊性的特点,特别是世界最大规模的中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现,揭示了中央造山带的形成还经历了板块汇聚边界洋壳/陆壳深俯冲至100km以上的地幔深处的两次壮观地质事件,使中央造山带成为全球造山带中最为精彩和不可多得的典型,与青藏高原一样,被国内外地学家们誉为当今中国地学研究的"瑰宝"。中国中央巨型复合造山带可以作为研究复合造山过程与复合造山动力学的重大地学问题的范例,重要的核心科学问题是:中国中央巨型复合造山带的早古生代和三叠纪陆块汇聚、碰撞造山过程以及中新生代陆内造山与周缘盆地互馈;两期高压-超高压变质带的时空关系、形成条件和洋壳/陆壳的俯冲-深俯冲与折返动力学机制;揭示和探讨中国中央复合造山带的长期活动性,造山作用的多期性和叠置性,造山热结构以及复合造山过程;洋壳/陆壳深俯冲、复合造山与大陆增生理论的创新。此外,中央复合造山带的研究对于金属矿产资源的开拓、周缘中新生代盆地含油气资源的战略前景以及现今南北中国的气候、环境、人文、地理、生态和灾害的制约提供新的科学依据与动力学背景。     

准噶尔造山带碰撞体制的成矿作用及金等矿床分布规律

准噶尔造山带是乌拉尔—蒙古造山带的重要组成部分。该区的碰撞造山作用主要发生在石炭纪和二叠纪,并经历了先挤压后伸展的演化过程。区内的金等矿床主要就位于晚石炭世—二叠纪,集中分布在碰撞造山作用较强烈的地带,矿床形成于碰撞作用的挤压—伸展转变期。因此该区金等矿床的成矿时间、空间和地球动力学背景等与碰撞造山作用发生的时间、空间及动力学背景完全吻合,表明适于用碰撞造山成矿模式指导找矿和研究。而该区矿床的实际分布也确与碰撞造山成矿模式完全一致。     

黔东南浅变质碎屑岩中金矿属于造山型金矿的证据

经与国内外造山型金矿成矿环境基本属性的类比,首次提出了黔东南地区新元古界浅变质岩系中的金矿可能属于造山型金矿,并处于造山型金矿床地壳连续模式中的浅成带、低绿片岩相的区域地质环境中。其主要依据有以下9个方面:①整体处于陆内碰撞型造山带的外带;②深部构造处于上地壳的幔坡带及幔坳区的过渡带;③容矿岩石变质程度较低,为低绿片岩相;④各级别成矿单元受不同级序构造逐级控制;⑤所见金矿一般受控于脆性剪切带,个别受控于脆-韧性剪切带;⑥金矿定位于造山型金矿床地壳连续模式中的浅成带、低绿片岩相的区域,主要为Au单元素富集成矿;⑦单个矿床内成矿元素具垂直分带弱、侧向分带较明显变化特征;⑧含矿流体一般具有富CO2、低盐度等特点;⑨金矿成矿作用期与加里东期变质作用同步或略为滞后。     

北亚克拉通和造山带金属成矿作用及其相关的地球动力学研究

“北亚克拉通和造山带金属成矿作用、石油资源及地球动力学”国际研讨会上各国地质学家发表了各自的北亚地区金属成矿作用、石油资源及地球动力学观点,对早前寒武纪、西伯利亚克拉通、造山带、板内裂谷等成矿作用及其相关的地球动力学等方面进行了广泛、深入的研讨,基本反映了近些年来北亚地区在金属成矿作用及其有关的地球动力学方面研究现状和取得的进展。西伯利亚克拉通和褶皱造山带有明显的区别。前者演化历史可以分为前寒武纪—早中生代增生和中—新生代裂谷作用两个阶段,早前寒武纪成矿作用主要受区域深大断裂多期拉张和挤压、克拉通内古断裂的形成、古断裂中火山岩喷出或花岗岩类侵入等地球动力学控制,中生代金属成矿作用主要受深部地壳动力学过程控制。造山带包括了新元古代、古生代及中生代不同时期的大洋,主要有大洋、岛弧、大陆边缘、汇聚碰撞、碰撞后五大成矿地球动力学环境,各环境的金属成矿作用特色明显有差异     

浙江璜山造山型金矿的确认及其意义

造山型金矿是一种重要的金矿类型,在我国主要造山带都有分布,但在华南地区的江南造山带却少有人研究.通过与典型造山型金矿进行对比,认为浙江璜山金矿在成矿构造环境、赋矿地体变质特征、成矿时间与构造变形、峰期变质时间的关系、成矿元素富集特点以及成矿流体特征上,均与造山型金矿类似,所以确认璜山金矿为典型造山型金矿.璜山造山型金矿的确认对江南造山带区域找矿、璜山金矿深部找矿均具有十分重要的启发和借鉴意义,而且对江南造山带构造演化提供了约束.     

造山后脉岩组合与内生成矿作用

造山带大规模花岗质岩浆活动之后往往有一期区域性脉岩产出,被称为岩基后岩墙群。这类脉岩具有近同时形成、宽成分谱系和小体积的特点。根据太行山、燕山、东昆仑山、天山等造山带的观察,这类脉岩可以划分成煌斑岩质、玄武质、闪长质(安山质)、花岗闪长质(英安质)和花岗质(流纹质)等5组。前人大多偏重于研究其中基性部分,因而常常将其与大陆裂解相关基性岩墙群混为一谈。岩石地球化学分析表明,虽然同组脉岩不同样品之间可能存在演化关系,不同脉岩组之间很难相互演化。结合近年来有关岩浆过程速率的研究成果,推测这些脉岩是原生或近原生岩浆固结的产物。这意味着区域地温曲线在不同深度同时穿过所有相应原岩的固相线。基于岩浆起源热体制和区域岩石圈岩石学结构分析,笔者曾经指出,这样的岩浆产生条件要求造山带岩石圈拆沉作用。因此,这类岩墙群的形成是区域构造应力场由挤压向伸展转换阶段的产物,可以用来标定造山过程的结束,因而称其为造山后脉岩组合。进一步对比分析表明,这类脉岩组合分布非常普遍,是地球上业已发现的三类区域性岩墙群之一。尽管如此,基于热传递速率的分析,造山后脉岩组合的形成还应当伴随大规模流体活动。由于深部流体中成矿元素的浓度强烈依赖于压力,新的岩石成因模型意味着造山后脉岩组合与成矿作用相伴生。野外检验表明,可以基于露头观察识别成矿流体的通道和成矿元素大规模堆积的场所。因此,造山后脉岩组合不仅可以用来标定区域造山过程结束的时间,也是区域找矿预测的有效标志。     

论造山作用和造山带

造山作用和造山带是地学界广泛使用的名词,但不同学者对它们的理解不尽一致,特别是在与成山作用和山脉的关系上出现混淆现象。造山作用,造山带和成山作用,山脉是两组既有联系又有区别的概念,后者是自然地理名词,前者是构造名词,而且限于挤压作用所形成的构造现象和过程。根据这种理解,笔者将造山带划分为俯冲－碰撞造山带,断裂造山带,推覆造山带,断块造山带,增生造生和转换造山６种类型。     

西北地区油页岩形成条件及找矿方向

西北地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,不仅在鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、柴达木、额济纳旗—银根等大型沉积盆地广泛分布,而且在大青山、阴山地区的海流图、固阳、石拐沟、卓资及乌兰花等陆相山间盆地,祁连—河西走廊地区的盆地群(西起敦煌盆地,东至六盘山盆地—巴音浩特盆地,南抵柴达木盆地包括了众多的以古生界为基底的中新生代中小型沉积盆地)的许多中小型盆地也广泛分布。通过对西北地区不同沉积盆地油页岩形成条件与成因类型分析,总结了西北地区油页岩的3种成因类型,即深湖-半深湖相成因;海陆交替相成因和沼泽相成因。认为大型内陆湖盆深湖-半深湖相沉积,由于沉积环境稳定,富含有机质,形成的油页岩矿床具有分布面积广、厚度大、含油率稳定的特点,往往形成大型油页岩矿床,为最有利勘探区。     

Major Advances in the Study of the Precambrian Geology and Metallogenesis of the North China Craton: A Review

The North China Craton(NCC) is one of the most ancient cratons in the world and records a complex geological evolution since the early Precambrian. In addition to recording major geological events similar to those of other cratons, the NCC also exhibits some unique features such as multistage cratonization(late Archaean and Palaeoproterozoic) and long-term rifting during the Meso–Neoproterozoic. The NCC thus provides one of the best examples to address secular changes in geological history and metallogenic epochs in the evolving Earth. We summarize the major geological events and metallogenic systems of the NCC, so that the evolutionary patterns of the NCC can provide a better understanding of the Precambrian NCC and facilitate comparison of the NCC with other ancient continental blocks globally. The NCC experienced three major tectonic cycles during the Precambrian:(1) Neoarchaean crustal growth and stabilization;(2) Palaeoproterozoic rifting–subduction–accretion–collision with imprints of the Great Oxidation Event and(3) Meso–Neoproterozoic multi-stage rifting. A transition from primitive- to modern-style plate tectonics occurred during the early Precambrian to late Proterozoic and is evidenced by the major geological events. Accompanying these major geological events, three major metallogenic systems are identified:(1) the Archaean banded iron formation system;(2) Palaeoproterozoic Cu–Pb–Zn and Mg–B systems and(3) a Mesoproterozoic rare earth element–Fe–Pb–Zn system. The ore-deposit types in each of these metallogenic systems show distinct characteristics and tectonic affinities.     

中亚成矿域多核成矿系统西准噶尔成矿带构造体系特征及其对成矿作用的控制

西准噶尔成矿带是中亚成矿域巴尔喀什成矿带的东延部分,目前已发现有包古图斑岩型铜矿床、哈图金矿床、萨尔托海铬铁矿床和杨庄铍矿床等大型超大型矿床,是中亚成矿域内重要的成矿远景区.北东向达拉布特断裂、玛依勒断裂、巴尔鲁克断裂等以及所夹的构造地块,构成了西准噶尔“多”字型构造体系(简称“西准系”),是控制西准噶尔成矿带铜-金-...     

西北地区水资源再生利用研究

水资源是西北地区社会经济发展和生态环境建设的重要制约因素,水资源的高效利用是推进西北地区发展过程中必须解决的问题。文章根据西北地区水资源短缺的现状,分析该地区水资源的特点及其利用中存在的主要问题,并以西安为研究案例,提出西北地区水资源再生利用的途径。     

中亚地区与中国西部盆地类比及其油气勘探潜力

中国西部盆地和中亚某些含油气盆地在地质背景和石油地质条件等方面有一定的相似性,从盆地结构上看,中亚地区的盆地与中国西部盆地大多为具有不同构造属性的构造阶段,相互叠置的叠合盆地;从烃源岩发育特征来看,中下侏罗统的含煤岩系使中国西部与中亚地区烃源层有较好的可比性.勘探实践证明,无论在中亚还是在中国西部该含煤岩系是最重要的烃源层之一,但中国西部绝大多数盆地广泛发育古生界烃源岩,这无疑大大增强了中国西部盆地的生烃潜力.从储集岩特征来看,中亚地区含油气盆地以发育中一新生界储层为主,而中国西部大部分盆地不仅广泛分布中一新生界储层,具有发育古生界储集层的优势;从资源类型来看,中亚地区以天然气占有绝对优势,而中国西部除天然气外,石油资源也有良好的勘探前景.总的来看,中国西部的油气勘探潜力要优于中亚地区的大多数盆地.     

熊耳裂陷印支期碱性岩浆活动成矿作用、生成模式

河南嵩县磨沟正长岩体单颗粒锆石UPb法年龄为208.5 Ma,陕西华阳川碳酸岩有关辉钼矿的ReOs等时线年龄为221 Ma,表明熊耳裂陷印支期碱性岩浆活动主要发育在南部小秦岭古岭东西两侧,分别以富钾、稀土元素为特征。东侧以正长岩为主的岩浆活动,与金的成矿作用有关;西侧碳酸岩直接形成钼铅矿床。印支期碱性岩浆活动具幔壳混源型和板内、非造山构造环境特征,是在中三叠世之后的碰撞事件过程中,秦岭微地块向华北地块俯冲而诱发的。     

中亚巴尔喀什成矿带晚古生代岩浆活动与斑岩铜矿成矿时代

巴尔喀什成矿带是中亚成矿域重要的晚古生代斑岩铜钼成矿带。通过该成矿带科翁腊德、博尔雷和阿克斗卡地区与斑岩铜成矿作用密切相关的花岗斑岩类岩体锆石SHRIMP U-Pb定年,主量、稀土和微量元素地球化学,Sr、Nd同位素示踪分析,进一步厘定了斑岩铜成矿作用的时代,并推测了板块构造环境。斑岩铜成矿时代分为两期：早期约为327 Ma,形成科翁腊德和阿克斗卡超大型斑岩铜矿床;晚期约为316 Ma,形成博尔雷大型斑岩铜矿床。与成矿有关的斑岩类主要为高钾钙碱性系列花岗岩,可能为火山岛弧环境,部分具有埃达克岩特征和经典岛弧花岗岩类特征。斑岩类ε_Sr(t)和ε_Nd(t)的变化范围分别为-6.35~34.03和-0.46~5.53。其中,科翁腊德-博尔雷地区斑岩类来源于亏损地幔与大陆地壳表层物质（老地壳物质）的显著混染作用,而阿克斗卡地区斑岩类直接来自于亏损地幔。将巴尔喀什成矿带与我国西准噶尔成矿带进行了对比,认为可能属于同一个晚古生代斑岩铜钼成矿带。     

西南地区黑色岩系铀成矿作用及成因模式探讨

西南地区广泛分布黑色岩系,主要分布于上震旦统—下寒武统、志留系、二叠系和三叠系,其中以上震旦统—下寒武统为主,次为志留系。西南地区黑色岩系中分布有众多的铀矿床、铀矿点和铀矿化点,但铀矿床相对较少。西南地区黑色岩系中典型的矿床有四川若尔盖铀矿床(510)、贵州白马硐铀矿床(504)和广西大新铀矿床(373)。这3个富大铀矿床具有许多相似的特点,与深大断裂有关,也与岩性有关,同时还与岩浆—流体活动有关。西南地区黑色岩系沉积和成岩期初步富集较高含量的铀,是西南地区黑色岩系铀成矿的前奏。后期改造作用和叠加成矿的方式及规模,是西南地区黑色岩系中铀矿大矿和富矿形成的必要条件。西南地区黑色岩系中形成富大铀矿需要经过"三部曲":①前奏:沉积作用形成铀含量高值区(铀异常),②改造:浅源流体改造形成铀的再富集(出现铀矿点、小型或中型矿床),③叠加:深源流体叠加和改造形成富大矿(大型铀矿床)。     

西北地区煤炭资源及开发潜力

西北地区蕴藏着十分丰富的煤炭资源,占我国煤炭资源预测总量的76.46%。含煤盆地主要有鄂尔多斯、准噶尔、吐哈、塔北等。其中,鄂尔多斯煤盆地是具有稳定克拉通基底,沉积了石炭一二叠纪华北型海陆交互相含煤地层和三叠一侏罗纪内陆河流一湖泊型陆相含煤地层的双纪巨型含煤盆地;准噶尔煤盆地、吐哈煤盆地、塔北煤盆地是具有稳定陆块基底的侏罗纪内陆湖泊含煤盆地;伊犁煤盆地、尤尔都斯煤盆地、焉誉煤盆地和库米什煤盆地是具有天山华力西期摺皱带基底的山间断陷(坳陷)型含煤盆地;走廊煤盆地群是具有祁连加里东褶皱带基底的山间断陷(坳陷)型含煤盆地.阿拉善地块、柴达木地块晚古生代和中生代亦具备成煤的古地理条件,目前已在柴达木地块北缘和阿拉善地块南缘发现了小型煤盆地群。地块主体为沙漠覆盖,勘探程度低,可作为西北地区煤炭资源的后备潜力区块。据国家煤炭工业局1998年统计,西北地区煤炭资源保有储量为4035.35×108t,其中生产井和在建井保有储量为752.24×108t。尚未利用的精查储量为187.69×108 t,可供进一步勘探的详查储量为510.51×108 t >普查和找煤储量为2550.91×108t,煤炭资源储量丰富。我国2002年煤炭消费达到13.69×108t. 2003年17.36×108t, 2004年达19×108t,而西北地区煤产量在全国所占比例甚小,根据中国煤炭工业协会对2004年1月统计,全国煤矿合计原煤产量为11170.75×104t,其中西北地区为1585.17×104t(内蒙古按全区产量的2/3计算),只占14.19%,西北地区煤炭资源开发潜力巨大。     

中国及亚洲重要造山带花岗岩浆时空演化及成矿背景对比研究

在全面收集中国及邻区花岗岩年代学资料的基础上,在包括俄罗斯、蒙古、吉尔吉斯坦、韩国、日本、越南等境外地区开展了野外调研, 获得大量高精度锆石U-Pb年龄,发现一些重大岩浆事件;结合系统收集的公开发表的高质量数据,建立了一些关键地区的花岗岩年代学格架;初步总结了中亚、中央、特提斯和环太平洋构造域花岗岩的时空分布及构造-岩浆演化,提供相关成矿背景,编制了四个构造域的花岗岩时空分布图。在此基础上,初步编制了亚洲花岗岩时空分布图,总结了花岗岩浆作用与构造演化的关系,为探讨亚洲大地构造演化,特别是陆块聚合过程的研究提供了依据。这是一次尝试性的较系统地论述亚洲花岗岩及构造-岩浆演化的研究。