板块界面磁斥力形成与全球大型-超大型金矿分布规律初探

板块构造与全球大型-超大型金矿分布间的内在联系一直被世人所关注.本文根据板块体转动引起岩石剩磁矢量方向的变化(由原正-负磁极相对变为正-正极或负-负极相对)所产生的磁斥力以及磁斥力对金元素运移和富集的控制作用,探求磁斥力的形成特征与全球金矿分布规律的对应关系.基于磁力控矿理论基础、磁斥力形成和控矿机制及全球大型-超大型金矿分布规律的讨论,提出全球大型-超大型金矿床的形成,除有区域构造应力和重力等作用外,还应与磁斥力作用有关.磁斥力值、板块体旋转角度及金矿床的形成3者间具有一定的对应性,磁斥力大小与金矿床形成规模成正比.这种正比关系决定了全球大型-超大型金矿床空间展布主要呈环形、对顶角式和等距性分布,反映出全球成矿演化的总趋势.     

动力系统转换与金成矿作用

动力系统转换与成矿是成矿作用动力学深层次的探索，它是在单一动力系统基础上进行系统与系统间成矿作用的研究，经对华北地台北缘夹皮沟金矿带的研究，认为它们主要分布在多性质动力系统之间，即海底扩张－－大陆张裂之间、古陆隆起－边缘滑脱之间、韧－脆性剪切之间和高序次－低序次之间的转换和过渡地带，各过渡地带的构造转换机制分别经历过分支拉压双生性、蠕变重熔活化性、对剪渗透萃取性和弯曲脉动贯入性四个阶段。对各阶段不同动力系统间的转换成矿机制的研究将加深对金矿床成因和成矿背景的认识，通过各自动力系统的鉴别，可将成矿预测集中转向于不同动力系统间的转换地段。     

吉林古陆边缘新太古-古元古代过渡时期变质杂岩构造演化史

新太古代-古元古代过渡时期变质杂岩构造演变的运动学和动力学过程是地球科学核心问题之一. 针对吉林古陆边缘变质杂岩成因归属方面的争议, 以吉林板石沟地区为例, 在新太古代-古元古代过渡时限内(2600~2000 Ma), 从早到晚、从古陆中心到边缘, 初步查明古板块动力体制发生一系列变化, 即古板块板底垫托、水平推移、俯冲、板内伸展和拆离构造; 对应控制地壳运动方式共有5种: 古陆垂直运动、古陆水平运动、古陆拉张与接触带剪切、古陆边缘隆-滑运动、层间滑动; 最终产物分别形成5种构造岩: 构造片麻岩、片麻杂岩、片麻杂岩-糜棱岩、糜棱岩、片糜岩, 构成变质杂岩主体; 古应力分别为: <20, 20.40, 21.72, 28.80, 30.8~69.8 MPa; 变形变质温度由角闪岩相-低绿片岩相, 总体变形特征构成一套完整的地壳运动、动力系统. 该系统标志着反变质杂岩的形成和地壳演化在垂直→挤压→拉张过程中进行, 并反映出由深至浅、由韧性到脆性的连续转换. 多种动力体制间的转换不仅形成各种构造岩, 而且也使造岩矿物和成矿元素得以沟通、交换或富集. 这些方面成果有助于该区构造事件的筛分和大陆动力学演化等深入性的研究.     

秦岭与滇黔桂地区卡林型金矿地质与地球化学特征

滇黔桂与秦岭地区是中国卡林型金矿两大集中分布区,选取了两大矿集区30余个典型的矿点,对两大矿集区的矿床地质、稳定同位素(O、D、C、S)、Pb同位素、稀土元素和流体包裹体进行了系统对比,探索了各矿集区的成矿物质来源、成矿物理化学条件及其地质制约,两大矿集区卡林型金矿特征具有相似点,成矿时间主要集中在100～200 Ma之间,赋存围岩较为广泛,成矿流体具有混合性、以大气降水为主,成矿物质总体来源干围岩,控矿构造以压扭性为主,成矿条件为浅成、中低温、高硫低氧的中酸性环境.由于秦岭地区处于板块边缘,流体、物质成分来源相对较为复杂,深部流体参与成矿的特征明显;而滇黔桂地区为板块内部矿集区,流体、物质成分来源相对较为单一,成矿温度相对较低;区域成矿特色的差异是由其所处构造地质背景不同造成的.     

复合造山和复合成矿系统:三江特提斯例析

提出复合造山定义,认为复合造山指多期次造山以及其它类型壳幔过程(裂谷作用、地幔柱活动、克拉通减薄等)在同一构造带先后发生或者多类型过程同时同位发生的地质事件;复合造山是大洋闭合-大陆拼贴过程的必然演化结果、地质历史时期普遍存在的地质过程,其具有不同属性板块拼接、多条蛇绿岩套与岛弧带并列、构造格架继承与改造、物质活化与循环运动以及构造体制转换突出等特征;复合造山带成矿时代长,类型多样,金属富集强度大,大型矿集区集中。复合成矿系统指在特定时-空域中,不同时期多种成矿作用或者同一时期不同成矿作用复合形成的成矿系统。复合成矿表现为成矿物质继承改造或成矿作用融合交叉,导致成矿元素多幕式富集,成矿空间广,成矿强度大,成矿概率增加。复合成矿系统分为多期复合和同期复合两类。复合造山驱动了复合成矿系统的形成,其是中国区域成矿典型特色。复合造山和复合成矿系统在特提斯构造带最为典型,中国西南三江造山带是典型解剖区。构建了古生代与中生代原-古-中-新特提斯洋闭合引发的增生造山和新生代印度-欧亚大陆汇聚导致的碰撞造山过程,厘定了增生造山海底喷流型Cu-Pb-Zn-Ag、增生-碰撞造山岩浆热液型CuMo-Sn-W、碰撞造山盆地卤水-岩浆热液型Pb-Zn-Ag-Cu和碰撞造山斑岩-矽卡岩型Au-Cu-Mo四类典型复合成矿系统。     

铜陵矿集区浅层含矿岩浆输运网络与运移机制

研究证实铜陵矿集区燕山期岩浆浅表侵入导致了大规模成矿作用, 成矿期区域中部-10 km处存在一个隐伏岩浆房, 成矿岩浆由此处产生并向上运移, 然浅层成矿岩浆输运网络与运移机制这个与成矿作用密切相关问题的探索仍有待深入. 构造力学、分形统计和地质事实综合分析表明北东向高角度褶皱相关断层及棋盘格状基底断裂系是岩浆由浅层岩浆房向盖层褶皱系输运的主要通道, 褶皱核部的虚脱部位是岩浆主要就位空间. 因而, 上褶-下断的构造网络为浅层岩浆的导流-定位系统. 多层结构地质体在变形过程中, 上部地层受下部地层顶托更趋于发生褶皱, 下部地层承受上部地层的载荷易发生断裂, 当下部地层岩石力学强度高于上部时, 上褶-下断构造组合的发育概率会更为增加. 由于存在导流网络, 浅部岩浆房顶部的富含挥发份岩浆以“岩脉式”快速向表层输运, 定位于褶皱虚脱空间中, 并快速充填和改造就位空间; 岩浆顶部的挥发份物质因压力骤降而发生隐爆, 引发多相流体不混溶以及大量成矿元素富集. 脉动式岩脉活动可能是导致铜陵矿集区岩浆岩化学成分互有差异且时空上紧密伴生的主要因素.     

成矿流体输运物理机制研究的关键难题与方法体系

流体的物质来源，流体活化→迁移→聚集→沉淀过程的化学机理，流体输运与定位过程的物理机制，可视为构造-流体-成矿系统这一课题研究中的主要问题。相对于前两个基本方面的研究进展而言，流体的输运与定位过程的物理机制仍然是矿床学研究中一个重要难题。流体输运物理规律的研究方法主要包括定性分析、定量模拟和相似物理实验等。定性分析主要是对大量地质现象的高度概括和科学升华，分析结果表明成矿流体，尤其是多相热流体在给定三维动态形变场中的运移趋势及定位规律是成矿流体输运物理机制研究的关键问题；但由于逻辑推理和经验判断在定性研究中扮演了重要角色，定性研究的结果显得抽象和过于概略，不能详尽地阐明流体输运的物理过程。而定量模拟难以把握成矿期介质渗透率及成矿应力场的动态变化，使其与实际地质对象在物理性质上具有一定差距。物理实验虽能处理二维动态构造形变场中流体输运问题，但由于实验条件的限制，难以处理三维空间内流体运移问题。因而，上述 3种研究手段优势互补，它们的交错应用及结论间的相互对比与验证，将有望解决流体输运与定位过程物理机制研究中的重要问题。     

浅层隐伏岩体的数值预测——剩余空间法例析

运用笔者等提出的“剩余空间”法 ,根据野外实测资料和钻孔资料提供的数据 ,对浅层隐伏岩体进行了数值模拟和产状预测。就铜陵某地所作的初步实验结果表明 ,在地下 10 0 0 m深度向上 ,有可能存在着一个顶点朝下的圆锥状岩浆构造 ,此结果与遥感解译的信息相符。从整体上看 ,该隐     

青藏高原新生代造山型金成矿系统

形成在大洋俯冲过程的造山型金矿已被广泛研究,而对随后的大陆碰撞阶段形成的造山型金矿研究较少。青藏高原是最年轻的大陆碰撞事件的产物,为揭示大洋俯冲-大陆碰撞完整构造演化背景下的造山型金成矿系统的成因提供了难得的研究窗口。研究表明,青藏高原存在三个金成矿带:(1)在大洋俯冲和大陆碰撞初期(60～43Ma),在正向碰撞带的挤压构造中,沿雅鲁藏布江缝合带形成石英脉型金矿带;(2)在大陆侧向碰撞带的大规模走滑剪切环境中(32～21Ma),发育受剪切带控制的石英脉型和浸染型矿体为主的金矿带;(3)在中新世印度大陆岩石圈回撤背景下(19～15Ma),喜马拉雅穹窿带普遍发育与Sb矿化有关的浸染型和细脉型金矿带。矿床矿化-蚀变和成矿流体特征综合表明三个矿带成矿深度具有逐次变浅的系统变化规律。碰撞造山环境造山型金成矿作用发生在峰期变质和退变质之后,脉动式的成矿作用多数和印度-欧亚板块汇聚速率的多期下降具有同步性,和大洋板片断离和大陆板片回撤等地幔扰动事件同期。岩石圈结构控制了流体的运移和成矿位置,深部成矿流体在较厚岩石圈的压力下沿板块边界上涌至岩石圈厚度梯度处就位。石英脉型金矿金属沉淀受到地震泵模式和流体不混溶作用控制,浅成蚀变岩型主要受到水岩反应的控制。三个金矿带黄铁矿δ34S中值大多是0左右,与不同时期的围岩地层无关;成矿流体δ18O整体上与富集地幔产生流体的氧同位素一致;与成矿有关的黄铁矿的40Ar/36Ar和3He/4He值表现出明显的地幔来源特征;矿石硫化物PGE特征显示成矿流体具有和岩浆热液不同的地化属性。矿床地球化学特征、金矿化整体滞后于区域进变质并与地幔扰动事件具有同步性均表明青藏高原金矿成矿流体和金属主体来自于地幔。文章进一步为造山型金矿石氢氧同位素的时空变化提供了新的可能解释,始新世金矿δD值降低指示了有超临界流体的加入,始新世至中新世金矿床δ18O值增高则可以解释为晚期有更多俯冲的大陆物质交代地幔。成矿流体的深来源以及已有造山型金矿的中-浅成矿深度显示青藏高原具有较大的寻找造山型金矿的潜力。     

北京南口地区构造特征与虎峪水坝渗流稳定性分析

南口地区地处军都山隆起与京西丘陵平原区的过渡部位。系统的野外调查、地形地貌解析、节理统计分析,结合基岩样品显微组构研究表明,区内上口-南口断裂总体表现为正断性质,自燕山早期形成以来,其经历了由压性转变为张性的力学过程,南口地区主应力σ1在侏罗纪为NW-SE向,早白垩世以来为NEE-SWW向。上口-南口断裂最晚活动时期为晚更新世晚期,库区构造背景较不稳定。虎峪水库现今储水不满,下游地下潜流发育,是由于基岩中密集发育的节理渗流而引起的,且主要受控于早期区域NW-SE向挤压运动产生的顺河流走向节理。为了提高水库储水能力,建议对其进行防渗加固处理。