前寒武纪的板块构造和热作用方式

自从威尔逊首次发现岩石圈的板块构造以来,前寒武纪地质工作者慢慢地但基本上都认识到,没有必要考虑现在和显生宙期间发生活动的与从地球上保存得最老岩石(约3.8Ga)形成以来曾经活动的构造样式差别,这一认识对前寒武纪地质的研究产生了释放性影响。因为已经停止用“硅铝壳造山运动”之类的ad hoc作用解释前寒武纪岩石和构造这一似乎有道理的企图,鉴定前寒武纪岩石中表现的现代环境的试图就变得十分重要,进行这些鉴定有助于揭示地球历史中的细微变化,尤其是与热状态有关的变化,例如,(1)太古宙绿岩带中巨大的枕状玄武岩层代表的是弧岛和海盆的环境,这是很清楚的,但是,与这些玄武岩普遍伴生的体积在10％之上的超基性科马提岩却可能归结为较热的太古宙普通地幔(约100°～300℃)。(2)从现代洋底热液脉型矿床和以阿尔戈马型铁矿体为代表的太古宙矿床的对比可以推断,太古宙洋底水温比现代洋底水温高。(3)太古代铁矿床的幔源同位素标志(丰度高于以后的铁矿床)也解释为太古宙强烈热液活动(4)的指示剂。     

地质历史中板块构造启动时间

地质历史中板块构造是何时开始启动的长期存在着激烈的争论,最极端的一是认为板块构造在新元古代的800 Ma前开始,二是在冥古宙4.3 Ga就已启动,多数学者认为在太古宙末开始启动。确定板块构造启动时间主要依据以下几方面:(1)地球动力学特点,如地幔的热状态以及粘塑性地幔对流模拟表明,板块构造可能是在地球热和冷停滞状态之间演化的一个相。在太古宙较热的地球中,板片强度低,板片的频繁断离阻止了形成类似现代样式的长期俯冲体系,太古宙的板块构造是短期的、阵发性的;(2)代表俯冲的标志的蛇绿岩、蓝片岩和超高压(UHP)变质地体;(3)具有弧特征的岩石组合,如拉斑玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩及英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套;(4)增生楔中混杂岩和大洋板块地层、前陆盆地、大陆裂谷、双变质带、造山带;(5)与俯冲带关系密切的造山型Au矿、斑岩Cu矿和浅成热液矿床、火山岩型块状硫化物矿床(VHMS),它们最早出现的年龄一致在3.5~3.1 Ga,指示了板块构造的开始;(6)世界不同地区大陆的Ni/Co、Cr/Zn比值随沉积年龄变年轻而降低,陆壳从3.0 Ga前的镁铁质转变为2.5 Ga时的长英质,表明全球板块构造的启动应在3.0 Ga的古中太古代;(7)冥古宙锆石、太古宙金刚石中矿物包裹体及Hf、O、C、N同位素组成研究表明,冥古宙地球表面存在类似板块汇聚边缘,太古宙含有大陆沉积物的海洋岩石圈俯冲进入地幔。     

古元古代-中国重要的成矿期

古元古代是中国十分重要的成矿期,矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂。与太古宙相比,古元古代构造体制发生了本质的变化,由太古宙全活动体制转换为活动带和稳定地块并存的构造格局,因而其成矿特征与太古宙有明显差别。太古宙成矿主要与绿岩带有关,相应形成铁、金、铜锌等矿床。在古元古代,与成矿有关的构造环境主要是与拉伸、裂陷和伸展活动有关的裂谷环境,其次为活动大陆边缘裂谷及弧后盆地和被动大陆边缘盆地,有少部分与伸展构造有关,产在深大断裂带中的矿床。因而古元古代成矿是以裂谷、裂陷为主的成矿体系。在古元古代形成华北陆块北缘东段辽吉与古元古代裂谷作用有关的硼、铁、菱镁矿、滑石、铅锌、铜镍、岫玉等矿床成矿系列、华北陆块南缘中条山-王屋山与古元古代裂谷作用有关的铜矿床成矿系列、佳木斯微陆块与古元古代沉积变质作用有关的石墨、金矿床成矿系列等11个主要矿床成矿系列。相应大规模成矿的有铁、铜、金、铅锌、金红石、钛铁矿等金属矿床及石墨、菱镁矿、硼、滑石等非金属矿床。就是同一种矿产,与太古宙相比,矿床类型也有明显差别,如条带状铁建造(BIF)型铁矿,在太古宙为阿尔戈马型,而古元古代则以苏必利尔湖型为主。     

辽北地区金矿床铅同位素地质研究

辽北太古宙变质地体上发育有三类金矿:太古宙锌、铜块状硫化物矿床伴生金矿、太古宙同韧性剪切带变生(质)热液金矿和显生宙岩浆热液金矿。块状硫化物伴生金矿中方铅矿模式年龄平均为2610Ma,其产状反映为活化年龄;其黄铁矿含较多放射性成因铅,存在铅同位素后期增长效应,模式年龄不具计时意义。变生热液金矿中黄铁矿铅同位素组成特点为~(206)Pb变化很大,~(207)Pb变化很小,~(208)Pb也变化很小,结合黄铁矿产状说明存在铅同位素短期生长效应,而铅源自太古宙绿岩。显生宙岩浆热液金矿中铅同位素均不具计时意义,但各自组成等铅域,在铅构造图解上处于地幔-下地壳线附近。本区金矿铅同位素研究说明,尽管铅同位素在大多数情况下不具计时意义,但结合矿床地质研究尚可标定成矿物质来源和成矿环境。     

太古宙岩石中金富集的地球动力学条件

产于太古宙岩石中的四种类型金矿床,无一例外地都具有明显的后生性、伴生性和叠生性,可划属同生构造型矿床(褶皱区)和叠生构造型矿床(断块区)。小秦岭金矿带的实际地质资料表明,金矿床与褶皱作用和与之同步形成的剪滑断裂,以及随后叠加的脆性断裂等多期动力变形—变质(混合岩化)环境相联系。因此,找矿工作应着眼于成矿作用的特殊地球动力学环境,从不同地区的具体条件出发。     

国外元古宙超大型矿床的概况及发现途径

(一)元古宙的大型、超大型矿床元古宙在漫长的地质历史中约占20亿年的时间,各种地质事件迭起,在太古宙的基础上形成了复杂的地质构造骨架,蕴藏着丰富的矿产,尤其是其中赋存的世界级(大型、超大型)矿床,越来越引起人们的关注。这种世界级矿床,由于其储量大、品位富、埋藏浅和易于开采,使其在各个有关国家的经济建设中起着举足轻重的作用。     

地球早期历史的成矿作用

前言现代成矿理论是根据地壳有规律不可逆演化的基本理论和伴生矿床建立起来的。最近在解释地球早期历史方面的进展有力地促进了这一理论的进一步发展。地球早期历史一般认为是地质前期和太古宙时期的总和,时距为45—25亿年。本文使用的“早期历史”一词具另一种意义,即包括太古宙和早元古宙(38—18亿年)。有两个理由证明这种研究问题方法:1)太古宙和早元古宙构造之间紧密相连,而在许多地区晚元古宙构造与显生宙相似。2)缺少地质前期的成矿作用资料。     

太古宙热体制及板块构造模式

本文综述了已有种种太古宙热体制及板块构造模式。太古宙不只存在一个单一的热体制,且温度高、变化大。越来越多的证据表明,板块构造在太古宙即可能起作用,并且以洋壳厚、速度快、俯冲角度低等为特征。岛弧的侧向增生、地幔柱和板底垫托所产生的垂向增长,都是板块构造体制下太古宙地壳生长的有效方式。     

西澳大利亚太古宙金矿床特征

西澳大利亚太古宙金矿概述分布在西澳大利亚大量具有经济价值的太古宙金矿床分布在伊尔岗地块的穆奇森、南克罗斯和东部金矿田省,矿床成群出现,通常围绕一个或几个主要矿山分布着大量的小型金矿床。在不同的容矿岩中这些矿床的矿化形式各异。在马格尼特山区(图1)第50号山矿是一个赋存在条带状铁建造中受构造控制的层状的大型层控矿床。它不仅被一些类型     

与太古宙脉状金矿床伴生的蚀变带中痕量元素的活动性

引言在太古宙的环境中金矿化流体的来源仍是个谜。在变形和变质作用期间由于流体的活动性,模式从变质流溶的释放和聚集到金属的侧向分泌之间变动。象 Kerrich 和Hodder(1982)的例证,脉状金矿床(仅金),相对贵金属而言,它们贱金属含量低明显不同于太古宙块状硫化物矿床。这些脉状金矿床通常是在太古宙的变质火山岩地体中,特别是,在变质火山岩带的变质和构造历史中表现为晚期产物。形成金矿床的可靠     

岩体型钨(钼)矿床的地球化学特征

岩体型钨(钼)矿,是近几年来被重新认识的、很有找矿前景的一种矿床类型.它具有埋藏浅、品位低、规模大等特点.矿床产于岩体中或接触带上,矿体为岩体的组成部分.具面型蚀变和矿化(亦有线型蚀变叠加).矿石为浸染或细脉浸染状,多数以白钨矿为主.化探对找这类矿床有显著效果.许多岩体型钨(钼)矿床的发现,化探都起了重要作用. 近几年来在粤北地区我队在地质与化探紧密配合下进行岩体型钨(钼)矿床的普查找矿工作,取得了一定的成果,找到了一些矿床和异常区.     

太古宙变火山岩区地球化学不连续性和太古宙地壳的发展

太古宙最大的绿岩带(27亿年)由厚层(12—15公里)铁镁质到长英质的变火山岩系组成,这种变火山岩系一般由于地幔—地壳作用的结果而具有稳定而不连续的地球化学类型,在典型的太古宙变火山岩系中,厚(5—8公里)而稳定的拉斑玄武岩之上就是地球化学演变而产生的岩系(4—7公里厚),包括有中性的和长英质的钙—碱性岩。这种主要的地球化学不连续性表现在:从离子半径大的亲石元素(LIL)减少而具有未分离的稀土元素(REE)丰度类型的玄武岩变化到上复具有较高的离子半径大的亲石元素、分离的稀土元素类型和含较少的重稀土元素(HREE)的安山岩。次要的地球化学不连续性可把安山岩从更晚的长英质英安—流纹岩喷出岩组合和其侵入岩中分离出,并可根据离子半径的亲石元素含量的显著增加具有分离的稀土元素类型来鉴别。主要的地球化学不连续性,虽然可以把源于地幔部分熔融(或直接,或通过浅部分离作用)的岩石,与源于或者被地壳相互作用改造的地幔物质的部分熔融,或由于地壳物质部分熔融而成的岩石分开。我们认为:地幔来源的巨大火山岩的堆积可以导致沉没和火山岩堆积物下部与上部地幔物质的相互作用。在火山岩系中可以看到某些地球化学发展的岩石是地幔作用改造而来。在太古宙火山岩层的上部可以看到火山岩堆积物直接熔融后产生的长英质岩浆。这一作用叫做下陷—削减作用,是指发生在太古宙较薄而热的地壳范围内中的构造作用,由于这一作用使大量源于地幔的物质补充到地壳中去。     

特大型矿床与异常成矿作用

特大型矿床具有成矿偏在性并受控于异常成矿构造聚敛场。它们是常规成矿作用 (过程 )中发生“引潮共振”而爆发的异常成矿作用的产物 ,具有与中小型及大型矿床显著不同的成矿机制。异常成矿作用的发生与一定地质历史时期出现的全球性重大异常地质事件有关 ,如太古宙氧大气变态(过氧事件 )、元古宙还原大气变态 (缺氧事件 )和显生宙构造圈热侵蚀 (大规模构造岩浆事件 ) ,其结果导致在短时限内发生成矿物质的超巨量工业堆积。研究和探索异常成矿作用的“基因”是当代成矿学研究的一项重大前沿性课题     

波罗的地盾东部与构造有关的前寒武纪成矿作用

波罗的地盾东部的大部分地区为太古宙大陆壳,主要由具有不同构造环境的三个块体组成。1)科拉半岛省,由麻粒岩—片麻岩(含 Fe、Ni-Cu 矿床)、含 Ni-Cu 及条带状铁建造和 REE 矿床的绿岩带、含蓝晶石矿床的强烈变形的火山—沉积盆地和赋 Fe-Ti-V 矿床的晚太古宙辉长岩—斜长岩侵入体等组成。2)卡累利阿省,是典型的花岗岩—绿岩带地体。绿岩带是在洛平(Lopian)造山运动期间形成的(2.9—2.6Ga),其构造环境类似裂谷和岛弧。该省含有 Ni-Cu 和块状黄铁矿矿床,并有铜矿化,以及条带状铁建造。晚造山期花岗岩含有斑岩型的 Mo、Cu-Mo 矿床。3)自海省,是一个麻粒岩—片麻岩和     

燕辽变质岩区金矿同位素地球化学研究

在研究燕辽太古宙变质岩地区金矿矿床地质和铅、硫、氧、氢等同位素地球化学特征基础上，建立了统一的成矿模式：成矿物质主要来源于太古宙变质岩，成矿溶液主要来源于大气降水；与矿化关系密切的燕山期花岗岩由太古宙变质岩部分重熔形成，它是金矿的重要热源，促使热水溶液淋滤古老矿源层中的金等而成矿。     

山西五台山太古宙绿岩带金矿成矿系统初论

山西五台山太古宙绿岩带同构造初生型金矿床发现三种类型：条带状铁建造型,层控浸染型和含金石英脉型,这些类型的金矿床主要分布在五台山中央韧性剪切带一侧,具有太古宙绿岩带金矿的典型地质特征,可概括为火山喷气－变质热液叠加的层控矿床或再造的层控矿床,它们共同构成五台山太古宙绿岩带Ｆｅ－Ａｕ－Ｃｕ矿床成矿系统。     

加拿大苏必利尔省太古宙绿岩带和金矿化

太古宙金成矿作用的最终解决,认识上有赖于如下两方面的一致进展(1)绿岩带的成因(2)金矿床的成因。为此,本文总结了目前有关太古宙火山岩岩石成因的知识和有关加拿大地盾苏必利尔省太古宙绿岩带中金矿化特征的知识。二个太古宙绿岩带中痕量元素地球化学的研究确认并详述了火山旋回的基本概念,每一旋回都由底部拉斑玄武岩(TH)和上部钙碱性岩(CA)构成。某一火山岩堆积既可为单旋回的(TH-CA)也可为多旋回的(重复TH-CA)。所有的火山岩组分表明都直接来源于地幔。CA和TH英安岩和流纹岩很易解释为安山质—玄武质母岩分离结晶作用的产物。由痕量元素研究表明的另一套基本特征是,亏损的或未亏损的地幔源产生的火山旋回可共生出现。这些限制导出了一个与地幔脉动底辟有关的成因模式。每一旋回运动的早期,一亏损地幔层上部的熔融提供TH系列,此后,底辟活动(包括最初较深但由于底辟现已升起的未亏损岩层的熔化)提供了CA岩系。因此,绿岩带发育应归因于一个脉动移动的地幔卷流体系,即一种使多相地幔受影响的“热点”构造类型。苏必利尔省西部二个绿岩带中292个火山岩中痕量金的丰度表明,小于1PPb的含金量绝大多数在0.2—225PPb范围内,平均为7.4PPb,中值为3.2PPb。通常镁铁质—中性火山岩含金较高,尽管偶而在英安岩—流纹岩中出现高值。金含量与痕量金属(Cu、Pb和Zn)相关,但与挥发分(CO_2、H_2O和s)不相关。金的高含量特别出现于长英质—中性火山岩堆积的上部层序中。该特征与太古宙火山岩堆积上部层序中的Au和贱金属硫化物矿床的富集特征一致,这些太古宙火山堆积通常大量伴生有长英质火山岩。这种分布特征是否反映了(a)初期岩浆成因,(b)火山岩的海水淋滤,(c)在变形和变质作用期间变质分泌作用和扩容带中的富集或(d)是上述几种作用相互的结合或按顺序的联合?这些仍远未解决,确是应进一步解决的课题。然而上面引证的“多旋回分离结晶作用”火山作用特征提出了一个很有意义的初期岩浆作用,这种作用可能和其它特定作用过程有关。     

广西区域成矿规律综述及成矿系列划分

在对广西重要矿种不同矿床类型地层、岩浆岩、构造等控矿因素分析的基础上,分别总结了与沉积作用、岩浆作用、热液(热水、热卤水)作用和第四纪风化作用形成的矿床的时空分布规律,最终按照与岩浆作用有关的矿床成矿系列组合、与热液(热水、热卤水)作用有关的矿床成矿系列组合、与沉积作用有关的矿床系列组合、与风化作用有关的矿床成矿系列组合,4种组合类型划分了广西重要矿种不同矿床类型的成矿系列。     

中国层控矿床时空分布特征

矿床的时空分布规律是矿床学的重要内容之一。层控矿床是受构造运动、沉积作用和岩浆活动相互作用的结果。因而,层控矿床的时空分布特征与特定的大地构造单元、含矿建造和岩浆活动的时间和空间演化规律有关。层控矿床的成矿时代,由于其成矿的复杂性和成矿时间的不确定性,我们只能以地质一构造的巨旋回为准,分为太古宙、元古宙和显生宙的古生代和中-新生代四期。层控矿床在空间上的分布特征,也具有明显的时控性和旋回性。     

辽宁抚顺地区太古宙条带状硅铁建造地球化学特征及成因

经过近几年对抚顺地区铁矿的勘查找矿工作,发现抚顺地区太古宙硅铁建造的矿石类型及地理分布,与横贯抚顺地区的浑河深大断裂存在某种特定的位置关系,这种关系具有普遍的规律性.作者在总结抚顺地区数个太古宙硅铁建造矿石特征的基础上,从分析多个硅铁建造矿床的地球化学特征入手,探讨其成矿的环境、过程,从而提出抚顺地区太古宙硅铁矿床的成矿模式,即海底火山喷气、热水-成矿流体洋底环流-沉积-变质重结晶的成矿模式.在中新太古代时期,浑河断裂作为当时的海底扩张带（或洋中脊）,经过海底扩张作用,形成浑河裂谷.海底断裂附近频繁的火山活动,沿浑河断裂不断涌出的地下喷气、热水,萃取海底的拉斑玄武岩中的铁元素,形成富含铁、硅的热水溶液,这种热水溶液称之为成矿流体.成矿流体经过洋底环流作用,向两侧运移,在合适的环境下堆积成岩.该种岩石后来遭受区域变质作用和构造-岩浆热事件多重作用改造,发生变质重结晶成矿.