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     

初论地幔热柱与成矿——以冀西北金银多金属成矿区为例

作者通过对冀两北金、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。文中例举了地幔热梓构造标志特征,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。     

地幔热柱及其成矿作用研究

成矿作用研究表明,在地球的演化历史中,成矿数量有从少到多,聚矿能力有由弱到强的演化趋势.中生代为全球规模的成矿大爆发阶段,究其原因可能与地球的发展演化密切相关.地球形成的早期,由于地球物质尚未充分分异,成矿强度不大.当然,有部分在地球演化早期形成的矿床,在后来的多次构造改造过程中被改造迁移,甚至消失.中生代地球进入了一个强烈的地幔热柱活动时期,聚集于D"层及外核的成矿物质可通过地幔热柱多级演化向上迁移,并在幔枝构造的有利构造扩容带中成矿,幔枝构造则成为中生代主要的成矿控矿构造类型.     

华北东部地幔热柱的特征与演化

燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。     

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。     

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.     

地幔热柱多级演化及其幔枝构造成矿控矿——以胶西北郭家店幔枝构造为例

文章简要介绍了幔枝构造成矿理论,探讨了幔枝构造的特征、单元划分、断裂构造体系以及成矿控矿作用。在燕山运动晚期,华北东部地区进入了以伸展构造为主的地幔热柱演化阶段,在胶西北地区形成了莱阳地幔亚热柱及其外围郭家店、栖蓬、牟乳等幔枝构造。其中,郭家店幔枝构造于燕山运动晚期发生强烈的构造活动,总体形成了以焦家断裂为主的拆离带和与其相交的以三山岛断裂为反向铲状断裂的构造体系,同时控制着玲珑、焦家、三山岛等一系列大型—超大型矿床的形成。在众多成矿控矿因素中,区域性断裂构造是重要的主导性因素,既为成矿流体的运移提供了通道,又为成矿储矿提供了有利空间。深源含矿流体可通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带,即脆韧性-韧脆性剪切带、侵入岩体的内外接触带、密集的构造裂隙带、各种脉岩与围岩的接触带等有利构造部位集聚成矿。近年来在胶西北深部勘查发现,浅部沿断裂展布的若干个大—中型金矿在其深部的成矿蚀变构造带可能是连为一体的,一起组合成为超大型金矿。     

地幔热柱多级演化及其成矿控矿研究:以张-宣幔枝构造研究为例

张-宣地区是河北省金银多金属矿床集中区,可划分出以宣化-崇礼-赤城-带岩浆-变质杂岩区为中心的金矿集中区和外围盖层区的银多金属矿分布区.近年研究表明,金银多金属成矿物质主要来自地球深部,通过地幔热柱多级演化向上迁移,并在幔枝构造的有利构造扩容带中集聚成矿.分别以幔枝构造核部的东坪金矿、拆离带的黄土梁金矿和外围断陷盆地中...     

幔枝构造与冀北金银多金属矿产的成矿控矿作用

幔枝构造是地幔热柱多级演化的三级单元,其对内生矿产的成矿控矿作用十分明显.文章归纳了幔枝构造的基本特征,并在此基础上将河北省划分成5个幔枝构造区.提出幔枝构造核部、主次拆离带及上置断陷盆地的成矿控矿规律,总结了"内金、外铜-银-铅锌"的成矿格局,以期为本区进一步找矿提供思路.同位素数据统计认为:成矿物质主要源自地球深部,通过地幔热柱多级演化迁移到近地表并逐步就位、成矿.     

冀西北万全地区大麻坪地幔岩包体高温高压弹性波研究及其地质意义

对河北大麻坪碱性玄武岩及其内的辉石岩和二辉橄榄岩包体进行了不同温压条件下的弹性波速测定。结果表明,岩石波速与压力正相关,与温度负相关;相同条件下二辉橄榄岩的弹性波速最大,辉石岩次之,玄武岩最小。在1.4GPa压力下获得二辉橄榄岩和辉石岩的弹性波速分别为7.87km/s和7.47km/s,最接近壳幔过渡带的弹性波速。而现代地球物理资料显示该地区莫霍面深度为32km,认为26Ma以来,该地区发生了大规模的岩石圈减薄地质事件。     

Characteristics of Upper Mantle Activity in the South China Sea Region and the Indochina Mantle Plume

According to computed results of the mantle traction field beneath the lithosphere based on satellite-modelled gravity anomalies of different degrees, it has been revealed that the three types of mantle convection on different scales existing in the South China Sea region is the key factor controlling the geodynamics. The mantle convection models on large and middle scales have been proved by natural seismic S-wave tomographic data and interpreted by using the present mantle plume concept In consideration of other relevant geological and geophysical data, the authors put emphasis on discussing the expression form, origin and age of the Indochina mantle plume and its important effect on the conversion of organic matter and hydrocarbon accumulation in Cenozoic basins.     

环太平洋极性超级地幔柱及其成矿响应

地幔柱及其成矿系统研究是当前地学领域的热点之一,在我国已取得了较大进展,发表了大量论著。但对环太平洋极性超级地幔柱成矿系统的研究,目前还处于起步阶段。文章在前人研究成果的基础上,从以下几方面作了简要论述:1)地幔柱研究历史的回顾;2)地幔柱类型划分与成矿场;3)常规地幔柱判别标志;4)环太平洋极性超级地幔柱的厘定;5)环太平洋极性超级地幔柱成矿效应;6)华南亚地幔柱与成矿;7)环太平洋极性超级地幔柱的动力学讨论。笔者认为,中-新生代濒太平洋洲际性成矿域及其成矿大爆发,导源于太平洋超级地幔柱对成矿的响应。     

阿尔泰大型-超大型矿床富集区地壳演化

通过构造、岩浆、变质、成矿等地质作用及其时空演化规律的对比分析,以及物探重力、航磁及遥感信息的综合研究,认为古生代阿尔泰富蕴地幔热柱成因的三联点裂谷形成与演化———“手风琴式”开合,是阿尔泰大型- 超大型矿床富集区形成与演化的根本原因。地幔热柱热地幔物质大规模上涌和横向扩张,产生三联点裂谷系统,导致古大陆解体,形成阿尔泰“洋岛型”蛇绿岩、阿尔泰型花岗岩、花岗岩化、高温低压变质带和主要大型- 超大型矿床;地幔热柱活动停止或间息,导致三联点裂谷系统发生A 型俯冲而封闭造山,形成三叉式陆间造山带和同造山花岗岩、     

长江中下游晚中生代中基性岩的铅同位素特征:富集地幔的证据

长江中下游东段庐枞、怀宁、繁昌、铜陵和宁芜地区的中基性岩属于碱性系列 ,具有高的U ,Th含量和Th/Pb ,U/Pb比值 ,分别平均为 2 .82× 10 -6,9.5 6× 10 -6和 0 .6 35 ,0 .184。样品的初始铅同位素 (130Ma)组成为 :(2 0 6Pb/ 2 0 4Pb) i=17.6 5～ 18.6 0 ,(2 0 7Pb/ 2 0 4Pb) i=15 .4 2～ 15 .5 0 ,(2 0 8Pb/ 2 0 4Pb) i=37.6 7～ 38.0 4。形成中基性岩的原始岩浆来源于富集的岩石圈地幔 ,具有EMⅠ和EMⅡ ,且以EMⅡ为主的特征。和长江中下游西段黄石地区以及大别地块西南部玄武岩的比较表明 ,长江中下游地区岩石圈地幔高的Th/Pb和U/Pb比值可能和俯冲板片析出流体的交代有关。晚中生代时期 ,华北板块岩石圈地幔以EMⅠ特征为主 ,华南板块岩石圈地幔以EMⅡ特征为主 ,岩石圈地幔性质的区域性分布与印支期扬子板块深俯冲事件密切相关。虽然中国东部新生代玄武岩因岩石圈大规模减薄表现了亏损特征 ,但残留的富集岩石圈地幔在中国东部新生代玄武岩的Pb同位素中仍有所反映     

地幔柱数值模拟研究进展

国外大量的数值模拟研究表明地幔柱由热浮力驱动,流体的黏度对地幔柱的形状和物质组成有着很大的影响,地幔柱可造成岩石圈的熔蚀减薄和地表隆升,数值模拟可以定量地得出地幔柱运动的速度、岩石圈的熔融量和熔融温度等要素,但这些模拟描述的仅是物理过程,缺乏与化学动力学相耦合.国内开发的可对峨眉地幔柱进行数值模拟的软件MantlePlume1.0也存在许多需要进一步研究解决的问题,如峨眉山玄武岩的物质来源、活动中心、喷发时限、喷发规模、岩石圈的隆升程度,以及峨眉地幔柱的温压条件和断裂构造形成机理等.     

地幔柱构造与地幔动力学--兼论其在中国大陆地质历史中的表现

地幔柱构造是基于全地慢对流模式、主要依据热点火山活动提出的新的全球构造理论。它的主要表现形式和产物是地幔柱头上部地壳抬升、岩浆活动形成大火成岩省、大型放射状岩墙群，并导致大陆裂解、板块运动和大规模成矿，是生物灭绝、磁极倒转的诱因。中国大陆的地质演化历史中保存了多期地幔柱活动印记，它们主要是华南新元古代Rodinia地幔柱、古生代古特提斯和峨眉山地幔柱和中一新生代中国东部地慢柱构造事件。上述地幔柱活动产生了地壳抬升、强烈岩浆活动、大陆伸展与裂解、岩石圈剧烈减薄和大规模成矿等重要地质事件。     

Metallogenic characteristics of the region of Northwest Hebei and analysis of ore prospecting potential in its peripheries

The region of Northwest Hebei is an area where Au-Ag polymetallic ore depsits are concentrated in Hebei Province. There were divided the Au ore-concentrated region with the magmatic-metamorphic diamictite zone as the center and the perpheral cover-strata zone and Ag-polymetallic metallogenic zone along the line of Xuanhua-Songli-Chicheng. Research on mantle branch structure indicates that Au-Ag polymetallic ore-forming materials come mainly from the deep interior of the Earth. The ore-forming materials tend to migrate upwards through the multi-stage evolution of mantle plume, and are concentrated as ores in the favourable tectonic expansion zone of a mantle branch structure. As viewed in plane, from the center to the periphery and as viewed in space, from the lower part to the upper part there exists Au-Ag-Pb-Zn zonation, as evidenced by drilling data from a number of mines. So, there is still great potential for ore prospecting in the region of Northwest Hebei.     

冀东峪耳崖金矿成矿控矿构造研究

峪耳崖金矿是冀东幔枝构造外国主折离带上盘盖层中,受反向铲状断层和次级折离带共同控制的典型金矿。突出表现为复合构造控制燕山花岗质岩体呈塔状展布,而次级折离带的持续折离滑脱使成岩后的岩床状花岗岩产生一系列缓倾裂隙,并成为主成矿期的主要储矿构造扩容带。文中探讨了冀东是区地质演化过程,分析了区域成矿构造特征,总结了成矿作用机理,归纳了成矿模式。认为深部找矿仍有较大远景。     

地幔柱研究中几个问题的探讨及其找矿意义

本文在简要回顾地幔柱研究历史的基础上,针对近年来研究中提出的一些科学问题进行初步的探讨,提出了识别古老地幔柱的地质-环境-地球化学综合判别原则,提出了存在地幔柱的第3种类型,而埃达克岩很可能是第3类地幔柱的典型产物之一,指出了地幔柱对于成矿作用影响的双重性,也指出了地幔柱研究将对成矿学研究产生深刻的影响及其对于地质找矿的意义.中国西南部地区以二叠纪峨眉山玄武岩为标志的峨眉地幔柱最终喷发于海陆过渡相环境,具有与俄罗斯西伯利亚地幔柱类似的成矿条件和含矿性,有着良好的找矿前景.