初论地幔热柱与铀成矿的关系

中国东南部分布着大面积的中生代中酸性火山岩，是我国重要的火山岩型铀矿产区。铀矿的分布主要受区域性的断裂构造所控制。对于本区的铀成矿机理前人已进行了系统的研究，本文将从地幔柱的角度进行探讨。在初步介绍了地幔柱的研究现状之后，认为中国东南地幔热柱不仅是中酸性火山岩形成的热动力，而且也是成矿矿化剂（ CO2）的重要来源，它与太平洋─亚欧板块碰撞是统一的，同时参与了地幔交代和岩石圈减薄。地幔柱的脉冲式运动可能是中国东南多次成矿的动力来源和矿化剂的提供者。     

地幔热柱成矿作用研究进展

地幔热柱构造是地球内部热传导的基本形式，只是地球的不同演化阶段其表现形式和强度有所不同。研究表明，燕山期强烈的地幔热柱活动沟通了深部成矿物质来源，金、银等元素随地幔热柱多级演化以气态→气—液混合相向上运移，在地幔热柱演化的三级单元——幔枝构造的有利部位聚集成矿。并据幔枝构造的成矿模式提出了华北地区燕山、秦岭、太行、胶辽等主要成矿集中区都是河淮地幔亚热柱控制下的幔枝成矿系列。成矿作用均伴随有强烈的构造—岩浆活动，成矿时代多集中在２６０～１２０Ｍａ。金、银多金属矿床具明显的相似性、同源性和深源性     

峨眉火成岩省地幔热柱稀土元素标志

本文首先讨论了峨眉火成岩省地幔热柱不同部位及地幔基质的REE特征,根据REE丰度结构估算了地幔基质的REE丰度;然后由苦橄岩类和橄榄岩类REE特和区别,估算了地幔热柱尾柱的REE丰度;最后根据成分接近原生岩浆的玄武岩的REE丰度变化下限,估算了地幔热柱头冠的REE丰度。本文同时讨论了地幔热柱在地幔基质中的可能间关系,以及确定其空间位置的依据。     

东北地区地幔热柱构造与成矿成藏作用

东北地区处于古亚洲构造域和西太平洋构造域的叠合部位.该区地幔热柱存在8个地质标志:①南北以西伯利亚板块和华北板块太古代基底(断裂)为界,东西以变质核杂岩体分布为界,基本与日本海毗邻的范围为亚地幔柱的规模;②在佳木斯-牡丹江缝合线内见有科马提岩、苦橄岩,可能为地幔热柱的中心;③水系分布呈放射状及莫霍面分布为松辽盆地幔隆起一致;④典型的热穹隆状态;⑤以花岗岩为主的火成岩省;⑥中生代基性玄武岩基本落入Nb/Ta-Nb图解的地幔柱范围;⑦形成坍塌裂谷特征;⑧岩石圈地幔呈蘑菇云状上涌,地震层析资料证实与太平洋板块俯冲具有相辅相成关系.中生代地幔热柱成矿成藏作用的时空分布具有同时代、同火成岩构造控制,山岭成矿,盆地成藏特征.从He及Ar同位素组成阐明金属矿床与油气田的同源性,分析了幔枝构造是在地表的表现形式,无疑对当今深部找矿及海相油气田的勘查具有理论指导意义.     

峨眉火成岩省地幔热柱热异常初探

通过对峨眉火成岩省各种镁铁超镁铁质岩石放射性同位素（Th和U）丰度的分析,估算了峨眉火成岩省地幔、地幔热柱头冠和尾柱的热量;论证了峨眉火成岩省地幔内部热异常的存在,并具有明显的热梯度;最后对峨眉地幔热柱的热源特征、地幔热的形成和演化进行了初步探讨。     

地幔柱构造

近年来，国外地学工作者对地幔柱构造问论题谈较多，在这里作一简要介绍。1地幔柱构造概念及地幔柱特征地幔柱构造（mantlePlumotectonis）的概念，是源自热点构造。Wilson（1963）是首先提出夏威夷一海皇火山岛链的，他认为火山岛链是在活动的地球表层移过一个产生大量岩浆的固定的热地幔区时形成的。这个固定热地幔区称为热点构造。而地幔柱这一概念是由Morgan（1972）首先提出的，他认为Wilson的固定的热地幔区还是产生于地幔底部边界附近的一个地幔柱。此后，由于在流体力学研究等方面取得进展，对地慢柱的认识逐步深化。目前，一般认…     

“三江”古特提斯地幔热柱——洋中脊玄武岩证据

“三江”特提斯巨型造山带由４条板块缝合带和夹于其间的微陆块和弧地体构成。在古特提斯洋闭合而成的澜沧江和金沙江缝合带内，均发育典型的蛇绿岩－蛇绿混杂岩和洋岛玄武岩（ＯＩＢ）组合。ＯＩＢ集中产出于大洋的特定区段（２２０－２４０Ｎ──澜沧江洋；２４０－２７０Ｎ──金沙江洋），形成于洋壳（ＭＯＲＢ）顶部，并被浅水碳酸盐岩覆盖，ＯＩＢ主要岩石类型为苦橄玄武岩、夏威夷岩和钾质粗面玄武岩，三者具特定的空间配置与时间演变规律。根据三江地区ＯＩＢ时空展布规律、岩石组合特点、岩石地球化学特征、源岩化学估算及热幔柱实验成果，提出早古生代时期的澜沧江洋和金沙江洋岩石围下方分别出现地幔热拉，其直径约２００－２５０ｋｍ，具特定的不同于周围地幔的热－化学结构。地幔热柱的尾柱区高热物质熔融，产生苦橄质或苦橄玄武质熔浆，地幔热拉上涌，其冠形头部与周围地幔“混杂”而具化学分带，该区物质熔融，产生富Ｎａ和富Ｋ质ＯＩＢ。     

中大西洋被动大陆边缘的热演化：一个中生代超级地幔柱上的大陆裂 …

沿北美和西百被动大陆边缘,一个近同期的早侏罗世（２００Ｍａ）岩浆事件可以用西非克拉通下的一个大规模地幔柱（超级地幔柱）上升来解释。岩石圈下部地幔流向北东方向外流的侧向偏离能解释拉斑玄武岩岩浆作用从巴西到西班牙南部延伸近５０００ｋｍ。据认为,大陆裂解出现有停滞流线之上,沿停滞流线被地幔柱从大地岩石圈底部侵蚀的冷物质返回对流地幔。动力模式是根据最近从夏威夷地幔柱模式提出的,该模式满意地解释了为什么中大     

热柱、超级热柱及其成因的研究进展

从20世纪地幔热柱假说问世,经过30多年的发展,在地幔热柱的全球分布、鉴别特征、形态学和成因理论方面都有了长足的进步。特别是通过下地幔不均匀性的研究,发现了下地幔中存在的超级热柱和下地幔底层中的超低速带,为探讨热柱成因提供了重要依据。     

地球的物质运动与地幔热柱多级演化

地球是重力分异和热力对流的对立统一体。重力分异使地内重物质下沉、轻物质上浮，并分划成壳－幔－核结构圈层。核幔间巨大的温度差、压力差、粘度差和速度差的存在，导致源于“超临界层”的热物质流呈柱状上涌形成地幔热柱及其多级演化。由于地球圈层结构及其间的差异，分别在670km、100km深处，即核－幔界面上和岩石圈底部形成地幔亚热柱和幔枝构造。地幔热柱、地幔冷柱共同驱动幔壳运动，并控制着板块运动，形成复杂的大陆（大洋）动力学系统。这种动力学模式越来越得到地球物理学的证实。     

最热的地幔柱才能携带具有原始~3He/~4He同位素特征的物质

<正>来自热点(hot spot,如夏威夷和冰岛)的火山熔岩往往携带原始的、异常高的~3He/~4He值信号。高~3He/~4He值的物质通常被认为来自于地球深部,在由地幔柱造成的热点地区,深部来源的地幔柱将高~3He/~4He的物质携带到了浅部。这个长期被接受的解释存在的一个问题是:在有些地幔柱存在的热点地区,火山岩的3He/4He值都是低的,甚至低于源自上地幔的大洋中脊玄武岩(MORB)。     

地幔柱及其成矿作用综述

地幔柱理论在成矿学中的应用使对矿质来源的研究与地球的演化联系起来,而不再是简单地识别地壳来源或地幔来源.文章系统介绍了地幔柱特征、地幔柱成矿机制、地幔柱的演化对成矿的控制及地幔柱成矿系统.     

地幔中的超热柱

R.L.Larson发表在Geology(19,547—550,1991)上的文章提出,地球地幔在120Ma前可能经历了环流中一次强大的震颤,其影响结果在塔希提岛(Tahiti)“超隆”中仍然明显可见。Larson认为,这次震动或许与地核中的事件有关,它引起洋壳物质的突然喷发,甚至可能对当时的全球性气候变暖起了作用。     

初论地幔热柱与成矿

作者通过对冀西北金、银多金属矿化集中区成矿规律和物探航磁、重力及遥感信息的综合研究，提出冀西北地区存在一个超越内蒙地轴与燕山褶皱带两个不同历史大地构造单元之上的中生代地幔热柱构造。文中例举了地幔热柱构造标志特征，探讨了地幔热柱构造地质作用（超变质作用、岩浆作用、成矿作用）及其时空演化规律，建立了地幔热柱构造的壳幔成矿模式     

地幔热柱和大陆的再造

热柱传递出的热约占地幔内热预算的10％左右。以前认为热柱起源于一个温度较高的热边界层,并认为该层极可能在地幔底部,而板块运动则是地幔顶部冷的、致密边界层(大洋岩石圈内)向下俯冲的结果。据此,驱动热柱的构造活动和板块构造活动很大程度上应是互相独立的过程。流体动力学模拟实验显示,地球内部的热柱起始于一个体积很大的“头”的上升,“头”的下部拖着一条窄细的管状“尾巴”并且通过它获得源源不断的热源物质。上升过程中,“头”部体积由于周围地幔的加入而大幅度增长。计算表明,一个起源于     

峨眉山玄武岩的地幔热柱成因

根据峨眉山玄武岩的岩石组合、岩相学特征将峨眉火成岩省分为盐源-丽江岩区、攀西岩区、贵州高原岩区和松潘-甘孜岩区。通过对研究区二叠世的区域地质背景和古地理环境的分析，对峨眉山玄武岩喷发与地幔热柱的关系及其火山喷发的大地构造背景进行了进一步系统归纳和总结。根据地层学关系大致确定峨眉山玄武岩的主喷发期是阳新世（中二叠）晚期-乐平世（晚二叠）早期，时限大致为259Ma-257Ma。峨眉山玄武岩微量元素地幔标准化曲线特征与OIB基本一致，反映出其成因与地幔热柱活动有密不可分的关系。     

地幔热柱演化及其地热效应——华北地热异常的深部构造背景

本文在概略分析了华北盆地地热异常特征、地热异常展布规律及成热控制因素的基础上,提出华北巨大地幔亚热柱的上隆是华北地壳裂解、断陷形成与发展、以及华北地热场形成与演化的主要动力(热能)来源,并进而指出了华北断陷中二级隆坳导致的地热梯度分带是构造控热的表现形式。     

地幔柱假说及地质意义

文章介绍了地幔柱理论研究的一系列进展,诸如地幔柱特征、动力学模式及其地质意义.在重力分异过程中,随着地球质量不断向地心集中,地球自转动能也不断向地核集中,从而产生圈层分化和差异旋转.地核相对地壳、地幔高速旋转,具有巨大动能,旋转阻力不断将其转化为热能,在核幔边界聚积起来,为液核对流和热幔柱提供足够的能量.核幔边界是产生热幔柱的位置.阐明了地幔柱构造与板块构造的关系.地幔柱理论涉及地幔深部物质垂直运动的机制,对了解地球深部动力学机制有重大意义.     

湘东南地幔柱对大规模成矿的控矿作用

湘东南是钨、锡、锑及铅锌、稀有、稀土矿床的成矿集中区.该区出露的玄武岩、与成矿有关的花岗岩和区域成矿作用是地幔柱构造环境的统一产物.湘东南地幔柱控制矿床与岩体的时空分布、区域成矿分带和成矿岩浆源区.湘东南地幔柱为成矿岩浆的熔融、分异演化和浅部就位提供了有利的热源和构造条件.地幔柱的发展演化阶段是大规模成矿得以保存的重要因素.     

地幔柱假说及其发展

Ｍｏｒｇａｎ提出的地幔柱假说之后，基于流体力学基本方程组的定常地幔柱模式研究，认为地幔柱是地幔对流的一个组合部分。组分差异驱动的地幔柱模拟实验结果，限制了地幔柱在地球动力学中的应用。热浮力驱动的模拟实验结果得到了新的动态地幔柱模式。