中国东部中生代“岩浆核杂岩”隆起-拆离带热液蚀变成矿问题——以胶东金矿区为例

胶东金矿是全球最大的与花岗岩有关的大型金矿床。前人研究多数与板块构造碰撞或俯冲联系起来,提出“造山带型金矿”或“变质核杂岩”等观点。本文指出,胶东金矿形成于中国东部板块拼合后的大陆,属于陈国达曾厘定的中生代地洼区（陈国达,1956,1985;邓军等,1998;翟明国等,2004）,受控于一种“岩浆核杂岩”的构造（吕古贤等,2016）。胶东“岩浆核杂岩隆起—拆离带蚀变岩金矿床”,在全球已知金矿床类型中是独特的（吕古贤等,1999,2013）。胶东“岩浆核杂岩”构造在中国中新生代复合大陆可能较普遍发育。     

阜山金矿区构造变形岩相填图与成矿流体构造物理化学特征研究

在构造动力成岩成矿思路的指导下,通过构造变形岩相形迹填图区分不同的岩石构造单元,并在此基础上研究不同构造带的流体特征,进行物理化学场结构与界面分析及流体参量填图,试图建立阜山金矿床成矿的构造物理化学模型。     

构造物理化学学科建设回顾、应用与展望

1 构造物理化学的发展历程 (1) 构造物理化学学科定义 构造物理化学, 是研究地壳物质受构造作用产生物理化学变化的交叉学科, 是构造作用力改变物理化学条件进而影响地球化学过程的领域, 即地质构造力与成岩成矿物理化学条件相关性的研究领域. 构造物理化学, 是研究构造力改变地壳岩石压力、 温度等物理化学条件, 由此影响地...     

胶东玲珑-焦家式金矿床矿源岩系系列研究

该文在前人研究成果的基础上,通过详细分析胶东岩体形成的环境、岩石地球化学成分、同位紊、稀土特征以及它们与金矿的关系,逐步形成了金矿床矿源岩系(序)列的初步认识,并将胶东成矿矿源岩系划分为初始矿源岩、中间矿源岩系和直接矿源岩组合。同时指出其主要找矿意义。     

新华夏构造体系结构面“米字型”分布与演化的数学模拟研究

构造体系由多方向、多应力-应变性质和多重次序的结构构造组成,这些结构面在构造应力场中有较为固定的分布型式。经过区域成矿带、矿田、矿床等不同层次地质研究,揭示了新华夏构造体系的共轭剪切、挤压和引张三种类型结构面,它们在平面上组成“米字型”构造。通过应力-应变有限元法模拟,将“米字型”构造分为三个形成阶段:第一期共轭构造阶段,发育NNW 345°方向(大义山式)张扭断裂和NEE 75°方向(泰山式)压扭构造;第二期挤压构造阶段,产生NNE 25°方向挤压断裂和褶皱;第三期横张构造阶段,产生NWW 300°方向(长江式)的横张断裂,给出了有利于控矿成矿的应力-应变场特征,为地质找矿指明了方向。三个阶段相比,构造带内主干拉应力以第一期NNW向构造带内为最大,第三期NWW向“长江式”构造带次之,第二期NNE向和第一期NEE向构造带内拉应力微弱,拉应力总体呈现出时间由老到新从最高下降至微弱之后再回升的趋势;最大主压应力从第一期NEE向构造带为中等,演进到第二期NNE向构造带为最大,第三期NWW向“长江式”构造带和NNW向构造带为最小,表现出时间由老到新,先增强至最高值再下降至最小的趋势。     

关于成岩成矿深度构造校正测算的理论基础、方法和实例

成岩成矿深度的构造校正测算方法,是从测算压力中先消除掉构造附加静水压力之后再计算上覆岩石厚度,即成岩成矿深度的方法。该方法基于对地壳岩石处于固体应力状态的认识之上,采用弹性固体模型代替静止流体模型,对“上覆岩石重力在数值上等同于该点所承受的静水压力”这一通常的认识提出了不同见解,比沿袭至今单纯用压力/比重(或密度)方法得出深度更符合于实际情况。本文介绍了该方法的理论基础和野外地质研究方法——开展变形岩相形迹填图,在室内利用三维变形和古差应力测量,根据样品所处构造部位和性质,选择不同的参数换算成矿时差应力的众值。以胶东玲珑——焦家式金矿床为例,求得成矿深度仅3.5km或更浅,进而提出更深部位存在深部金矿富集带的预测意见。胶东几个大型金矿深部第二富集带已揭露的勘探资料证实这一认识比较符合实际情况。用这一方法测算出大别超高压带含柯石英榴辉岩形成深度仅32km多,而不是用压力/比重方法估算的100多公里,这为大别造山带的构造格局和演化历史的研究提出新的途径和方法。     

构造物理化学成矿理论问题探讨

构造物理化学成矿研究涉及以下新的认识:构造体制下矿源岩系演化序列,构造动力热液淬取成矿机制,构造附加动力驱动热液成矿机制,构造应力场转化成矿机制,成矿流体水-岩反应的浓缩成矿机制以及构造物理化学场结构与界面成矿特点。     

构造动力体制转换与成矿作用

在控制成矿过程的多种参数中，构造动力转换可能起着根本的作用，以胶东金矿床为主要实例，结合国内外有关问题，分别论述构造动力体制转换对其它成矿参数转换的制约、多重尺度的构造动力转换、构造动力体制转换所诱发的突发地质事件及伴随的成矿作用；详细列举剪切带构造中的临界转换现象，重点论述了整体构造背景下的局部转换（例如，总体挤压背景下的局部拉张、总体拉张盆地中的局部封闭）是一种常见的矿源－运输－汇聚结构。在构造动力体制转换带动下，多种成矿参数的联动转换是形成大型矿床的一种机制。     

构造动力成岩成矿和构造物理化学研究

动力成岩成矿"的理论是地质力学构造控岩控矿研究方面的重要进展,是上世纪70-80年代初,在构造地球化学领域关于应力矿物、岩石变形-变质关系、构造控矿等研究基础上提出的。应用动力成岩成矿载体的"构造岩相带",在新疆沙尔托海铬铁矿开展深部找矿取得重大突破。后续研究,从"动力成岩成矿"阶段,发展到现今的"构造物理化学"阶段。基于固体力学原理,研究认为变形岩石由偏应力场引起,偏应力场可分为差应力状态和各向等正应力状态两个部分,后者被命名为"构造附加静水压力"。"构造附加静水压力"不仅能引起岩石体积变化,也能影响其中化学平衡,是一个物理化学变量。结合胶东金矿的长期研究发现,元素地球化学分布是化学平衡的结果,物理化学环境才是化学作用的原因,提出"构造力改变压力温度等条件影响化学平衡"的认识。创建"成矿深度构造校正"方法,预测胶东金矿深部"第二富集带"得到证实,促进胶东从危机矿山重灾区转而成为全球第三大金矿区。经过40多年的理论研究、地质调查和找矿实践,构造物理化学取得显著进展,1996年地质力学专业委员会设立"构造物理化学专业学组"。2018年,中国地球物理学会成立"构造物理化学专业委员会"。