中国东部中生代软流圈上涌与构造 岩浆 矿集区

在深入研究华南地震层析成像的基础上,按照大地构造环境和软流圈上涌形状和热度,将中国东部(大陆)中生代上地幔中岩石圈 软流圈构造划分为3类:(1)陆台区(华北块和扬子块),软流圈沿古裂陷上涌,其柱头上方形成幔壳混熔花岗质岩及相应Au、Cu、Mo、Pb Zn等矿集区,并于软流圈与岩石圈厚区之陡接触带形成中基性杂岩及相应Fe矿集区;(2)褶皱带中心区(南岭及其延伸带),软流圈在适当深度、热量充足、较大范围内“平卧”,因热传导而致使地壳内物质部分重熔,形成壳源型花岗质岩及相应的W、Sn、稀有元素矿集区;(3)褶皱带边缘区(大兴安岭南部及华南南缘),在软流圈上涌柱上方形成幔源或幔壳混熔的花岗质岩,相应为Cu、Au、Pb Zn、Mo、Ag矿集区。总之,软流圈上涌是中生代构造、岩浆、矿集区形成之根源。     

中国东部深部构造特征及其与矿集区关系

文中以地震层析原始数据为基础,结合大地电磁测深和热流值数据,对老资料重新开发,编制了中国东部岩石圈厚度图、大地热流值图、岩石圈构造与矿集区关系图等,在此基础上对中国东部上地幔岩石圈-软流圈构造及其变异进行了初步研究,认为:(1)中生代燕山期较大型深部构造(如软流圈上涌体)的地震层析影象可存留至今,运用大地热流值及其相应浅表岩浆岩、矿集区等特征差异可以将中、新生代深部构造加以区分;(2)中国东部深部构造总特征:上地幔岩石圈-软流圈构造起伏变化,岩石圈西厚东薄,软流圈上涌发育且形式各异。大体可分为华南(构造线呈NWW)、华北(构造线近SN)、东北(构造线呈NNE)三大块,其基本特征各异。整个中国东部深部构造中,软流圈上涌起主导作用;(3)中生代软流圈上涌是相应浅表燕山期花岗质岩形成的根源,并与金属矿集区密切相关,新生代软流圈上涌则是大陆裂谷、玄武岩喷发及大型油气田形成的基础;(4)岩石圈减薄的主因是软流圈上涌,中生代燕山期主要减薄于中国东部大陆内部,新生代主要减薄于偏东部沿海区域。     

华北东部中生代晚期-新生代软流圈上涌与岩石圈减薄

现今的地幔是由软流圈地幔(热的,主元素饱满、微量元素亏损的,塑性流变性质的)、古老岩石圈地幔(地幔1,冷的,主元素贫瘠、微量元素富集的,刚性的,以方辉橄榄岩为代表)以及现今的岩石圈地幔(地幔2,主元素饱满、微量元素亏损,以二辉橄榄岩为代表,可能包括多时期形成的)组成。古老岩石圈地幔与地幔2样品的共存、100~4·3Ma在地幔内部持续发生的古老岩石圈与软流圈的相互作用以及上述作用的时空不均一性,都表明了岩石圈减薄是软流圈呈“蘑菇云状”大规模上涌的结果。上述事件发生于100Ma以后。软流圈来源的玄武岩大范围喷发并伴随了岩石圈的强烈拉伸是事件发生的主要标志,岩石圈减薄是一个深部地质过程,不像是突发事件。     

南宁新生代软流圈上涌柱及其对浅表构造的影响

摘要：在研究南宁新生代软流圈上涌柱构造的基础上,从过渡构造、区域断裂、新生代盆地等方面并结合三维数值模拟来进一步分析和研究南宁新生代软流圈上涌柱构造对浅表构造的影响。南宁新生代软流圈上涌柱的存在对研究区浅表构造的影响是深层次、多方面的,在柱体边缘形成一系列过渡构造,影响到柱体中心附近NE向和NW向区域断裂的分段活动性。同时,在软流圈上涌和向东南方向流动过程中,带动研究区地壳上部块体移动,在南宁新生代软流圈上涌柱的柱体中心、西部和北部产生引张,相应在浅表形成断陷盆地,同时加强了东南部NE向和NW向区域性断裂的活动性,形成了灵山“中强地震活动区”。三维数值模拟的结果进一步验证了这个结论。     

铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统解析

铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统是板内环境下成矿作用的典例,该系统内的构造变形、岩浆活动和成矿作用均各自呈现出复杂表象,也显示出三者之间具有紧密的内在联系;通过引入复杂性系统模型研究的思路,对构造-岩浆-成矿系统进行了逐层解析,力图查明复杂表象下的简单控制机制,并澄清各地质作用之间的内在联系.     

南秦岭山阳-柞水矿集区构造-岩浆-成矿作用

山阳-柞水矿集区是南秦岭成矿带主要矿集区之一。从新元古代到晚侏罗世-早白垩世,山阳-柞水地区经历了洋壳俯冲和陆陆碰撞的构造演化,在演化的不同阶段形成了不同矿化类型、矿化组合的Cu、PbZn、Ag、Fe、Mo、Au矿床。新元古代时期,由于洋壳的俯冲作用,山阳-柞水地区形成了与基性岩有关的钛磁铁矿;泥盆纪-二叠纪时期,古秦岭洋消减形成山阳-柞水弧前盆地的同时,也形成一系列沉积型Fe、Ag、PbZn矿床;三叠纪时期,华北、扬子板块全面碰撞并形成了与碰撞作用密切相关的晚三叠世斑岩型Mo矿和造山型Au矿;晚侏罗世-早白垩世时期,则形成了碰撞后伸展环境下的矽卡岩-斑岩型CuMo-Au矿床。山阳-柞水矿集区内的各种时代和类型的矿床是秦岭造山带不同阶段的构造-岩浆活动的产物,对真实、客观的理解秦岭地区的构造演化具有重要意义。     

哀牢山矿集区构造环境演化与金多金属成矿系统

哀牢山金多金属矿集区是指以传统的哀牢山成矿带为中心,包括与其相邻的矿田、矿区在内的多金属矿床分布密集区,地处由哀牢山复合造山作用为纽带而发生相互联系的多个不同性质的古大地构造单元结合地带。哀牢山复合造山作用演化经历了前寒武纪-早古生代造山带基础形成、晚古生代俯冲造山作用、海西末-印支期碰撞造山作用、燕山期-新生代伸展造山作用等复杂的造山过程。伴随着造山作用演化,在矿集区内不同构造-成矿单元形成了不同性质的成矿地质环境以及与其对应的成矿系统。主要包括早中元古代扬子板块大陆边缘裂谷环境及成矿系统、中晚古生代哀牢山大陆边缘洋盆裂谷(小洋盆)-缝合带环境及汇聚大陆边缘复合成矿系统、个旧-文山复合裂陷盆地多旋回演化与复合成矿系统、金平"稳定"陆缘块体构造环境与陆内复合成矿系统及墨江-绿春多期叠加弧-裂谷盆地环境与成矿系统等。由此形成了由一系列超大型-大型锡、金、铁铜、铅锌、镍等多金属矿床组成的成矿集中区。     

河北省莫霍面和深部构造与矿集区的关系

通过对区域重力资料反演河北省莫霍面,进而探讨莫霍面与矿集区的关系,指出:河北省幔坡带是大型金及铅锌等多金属的成矿聚集区,常有大型特大型矿床产出;幔阶区是多金属及沉积矿产聚集区,矿床规模一般不大;幔隆区盛产石油、煤等沉积矿产,多为大型矿床(田);幔坳区矿产主要为铅、锌等多金属。     

鄂皖赣巨型矿集区的构造复合成矿特征

通过综合研究,提出鄂皖赣相邻的地区处于华南洋构造域扬子反S型构造体系东部,燕山期时与滨太平洋构造域新华夏构造体系郯庐断裂带集群复合,形成一个由巨量金属矿质堆积的巨型内生金属矿集区。钨、铜、金、银、钽、铀、铁多金属在国内均占有重要地位,拟称之为鄂皖赣巨型矿集区。研究论证了晋宁期华南洋的位置及其陆缘弧盆系统。进一步论述了该区中新元古代以来自晋宁期华南洋、扬子-加里东期华南裂谷系到华力西-印支期陆表海的地质发展演化、构造格局及成矿作用。重点讨论了燕山期陆内活化造山与岩浆成矿大爆发的构造活动方式以及构造复合控岩控矿特征。初步构建了鄂皖赣燕山期巨型矿集区的框架及其成矿带、成矿亚带、主要矿集区、重要矿田的空间展布。在此基础上研究指出,晋宁期华南洋及其陆缘弧盆的地质背景是有利的成矿之基;欧亚板块与古太平洋板块强烈的相互作用引发的燕山期陆内活化造山,导致多源成矿岩浆与成矿流体大爆发是大规模成矿之源;两大构造域、两大构造体系复合是形成巨型矿集区之因。     

华北地区两个世代深部构造的识别及其意义——燕山运动与深部过程

通过对华北地区地震层析成像成果的研究，将其深部构造划分为三带：①大型软流圈上涌柱带，主要出现两个大型软流圈上涌柱；②过渡带，呈现4个小型软流圈上涌柱（软块）与岩石圈较厚区（硬块）相间的构造格局；③巨厚岩石圈带，为巨厚岩石圈（鄂尔多斯硬块）稳定区。依据岩石圈热力学衰减原理，一定体积的深部构造可存留200～300Ma之久，而传导人浅表的热量则扩散较快。故以大地热流值为主，结合浅层岩浆活动可将本区中生代与新生代的软流圈上涌柱区分开来：渤海湾柱、大同柱和南阳柱属新生代，邯郸柱、中条柱和吕梁柱则属于中生代燕山期。在此基础上，建立了燕山期深部构造与浅表岩浆构造活动关系的模式：在强大的分散热力作用下，软流圈上涌柱柱头中大量热浮物质向上熔蚀薄的岩石圈及下地壳，混染而主要形成中酸性岩及有关矿产；而在软流圈上涌柱与岩石圈的陡接触处，由于该处热力集中，致使幔源物质底侵下地壳，并再熔融上侵形成偏碱性-碱性杂岩及相应矿产。     

Crust and Upper Mantle Electrical Resistivity Structure in the Panxi Region of the Eastern Tibetan Plateau and Its Significance

The Panxi region is located in the frontal zone of positive squeezing subduction and side squeezing shearing between the Indian plate and the Eurasian plate. The long-period magnetotelluric(LMT) and broadband magnetotelluric(MT) techniques are both used to study the deep electrical conductivity structure in this region; magnetic and gravity surveys are also performed along the profile. According to the 2-D resistivity model along the Yanyuan-Yongshan profile,a highconductivity layer(HCL) exists widely in the crust,and a high-resistivity block(HRB) exists widely in the upper mantle in general,as seen by the fact that a large HCL exists from the western Jinpingshan tectonic zone to the eastern Mabian tectonic zone in the crust,while the HRB found in the Panxi tectonic zone is of abnormally high resistivity in that background compared to both sides of Panxi tectonic zone. In addition,the gravity and magnetic field anomalies are of high value. Combined with geological data,the results indicate that there probably exists basic or ultrabasic rock with a large thickness in the lithosphere in the Panxi axial region,which indicates that fracture activity once occurred in the lithosphere. As a result,we can infer that the high-resistivity zone in the Panxi lithosphere is the eruption channel for Permian Emeishan basalt and the accumulation channel for basic and ultrabasic rock. The seismic sources along the profile are counted according to seismic record data. The results indicate that the most violent earthquake sources are located at the binding site of the HRB and the HCL,where the tectonic activity zone is generally acknowledged to be; however,the earthquakes occurring in the HCL are not so violent,which reflects the fact that the HCL is a plastic layer,and the fracture threshold of a plastic layer is low generally,making high stress difficult to accumulate but easy to release in the layer. As a result,a higher number of smaller earthquakes occurred in the HCL at Daliangshan tectonic zone,and violent earthquakes occurred at the binding site of high- and low-resistivity blocks at the Panxi tectonic zone.     

从中国东部地貌演变,看中-新生代成矿成藏作用

中国地势可分为4个阶梯(青藏高原、中部高地、东部平原和海域大陆架),地势分布的特点与热岩石圈厚度的变化基本一致,其成因与印度板块和太平洋板块对欧亚板块的俯冲有关。东部地貌的变化,常依据中酸性岩浆岩分布、区域构造演化、地层沉积和剥蚀、黏土矿物组成、古环境和古气候变化及海水Sr同位素资料来推测。根据埋深不同的4种埃达克岩的时空分布,推断在晚侏罗世—早白垩世,中国东部地区经历了高原萌生期、高原成熟期、高原垮塌期和高原残留期的演化过程。尤其是华北高原成熟-垮塌期与区内断陷盆地的形成及大规模成矿作用密切相关,以渤海湾盆地和胶东金矿集中区为例进行了剖析,并通过地震层析成像资料予以证实;华北克拉通岩石圈的减薄及破坏,由岩石圈拆沉和热侵蚀作用所致,与高原成熟-垮塌期的岩浆活动和成矿期相吻合,埃达克岩的形成也是太平洋板块与地幔上隆热幔柱相互作用的结果。这种认识为深部找矿找藏工作提供了成矿学的理论基础。     

河淮地幔亚热柱的演化及其对华北地区成矿的控制作用

本文依据华北地台东部的地球物理测深资料、火山－岩浆活动、沉积建造特征及构造演化历史，提出河滩地区是中生代以来强烈隆升的地幔亚热柱。亚热柱的强烈上升使岩石圈下部发生热减薄，上地壳发生裂陷，新生界堆积厚达５－９ｋｍ。岩石圈热减薄仅至６０－８０ｋｍ。金、银等成矿元素除部分来自赋矿围岩之外，其主要部分来自地核，并以气态随地幔热柱向上运移，当其进入亚热柱阶段时，部分转变为液态．呈气－液混合相随亚热柱运移，当伞状外展亚热柱被造山带陡倾韧性剪切带切割时，气－液相全、银随深熔岩浆或沿韧性剪切带向上迁移，并在幔枝（变质核杂岩）构造的有利扩容带富集成矿。     

伊通地堑深部软流圈的上涌及其对盆地发育演化的控制和影响

对广泛分布于伊通地堑边界断裂的新生代玄武岩稀土元素组成进行了岩石圈厚度反演,得到了新生代岩石圈厚度变化情况,并结合该区构造演化特征综合分析得出晚白垩世至更新世发生两期深部熔岩上涌：第一期发生于晚白垩世至古新世,软流圈上涌强度大,上涌至约50km,直接导致伊通盆地的断陷和沉降;第二期发生于中新世11．5～11．0Ma,持续时间短,软流圈上涌强度较弱,表现为隆起构造,对盆地断陷后期起改造作用,控制着莫里青地区尖山构造带的形成以及该地区沉降中心的迁移。     

Deep-Seated Tectonic Activation of Tancheng-Lujiang Fault Zone and Its Control over Jiaodong Gold Concentrated Region, China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｇｏｌｄｍｅｔａｌｏｇｅｎｉｃａｒ－ｅａｓａｎｄｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｅａｓｔｅｒｎＣｈｉｎａｍａｉｎｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｉｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅＴａｎｃ...     

板块构造与幔柱构造的相互关系——以中国东部中、新生代控矿因素为例

侏罗纪以来,太平洋板块与欧亚板块俯冲碰撞,促成了中国东部以NNE-NE向断裂为主体的断裂构造格局。从地震面波层析成像反演资料及东北和华北地质剖面得知,该地区应属东亚巨型宽裂谷体系的东部地区,系亚幔柱活动所致。全区P波速度、岩石圈不连续和减薄转型、软流圈物质呈蘑菇云状上升以及大火成岩省等特征证明中国东部中、新生代为亚幔柱构造控制成矿成藏,从而证实板块构造与幔柱构造相辅相成的关系。幔柱构造可划分3级,金属矿床常受幔枝构造的控制,多成群成带分布。由于成矿物质来自深部地核或软流圈,金属元素呈垂直分带的规律成为"攻深找盲"的理论依据;而油气田深部常受深部热源影响,若有海相烃源层分布,是寻找"无机"和海相油气田的主攻目标。     

大别-苏鲁超高压和高压变质带构造演化

大别—苏鲁是世界上超高压 (UHP) ( >2 .7GPa)和高压 (HP)变质岩石出露最为广泛的地区。通过区域研究 ,尤其是在选择的 30多个关键位置上不同尺度构造记录的深入观察 ,结合已有的可利用的变质、热事件及同位素年代学资料分析 ,揭示出它们曾遭受过一个复杂的从深俯冲到折返构造演化历程 ,识别出 5个主要的构造变质事件 :( 1)由块状榴辉岩中发育的微弱面理和线理所代表的第 1期变形变质事件 (D1) ;( 2 )面状榴辉岩中发育的含拉伸线理的透入性主面理、中小型鞘状褶皱及网络状韧性剪切带 ,代表第 2期构造变质事件 (D2 ) ;( 3)第 3期变形事件主体发生于麻粒岩 /角闪岩相后成合晶形成之后 ,主要构造记录是区域性陡倾斜面理及不均一置换的成分层、榴辉岩透镜体及布丁群、面理内褶皱、网状韧性剪切带系统以及减压部分熔融作用形成的混合岩和含榴花岗质岩石组构 ;( 4)区域性的碰撞期后地壳韧性薄化及剪张作用 (D4)形成缓倾斜角闪岩相主面理及线理、穹状及弧形构造和多层韧性拆离带 ,它们主导了现今观察到的大别—苏鲁超高压和高压变质带的区域构造几何图像 ;( 5 )第 5期构造热事件 (D5)表现为不均一断块抬升、红色沉积盆地发育及大规模的岩体和岩脉就位 ,代表造山晚期的构造揭顶及坍陷作用 ,该期构造控制着造山带