新疆喀喇昆仑喀拉果如木铜矿成矿岩体地球化学和 锆石年代学

喀拉果如木铜矿是近年在新疆喀喇昆仑地区发现的铜多金属矿.铜矿化赋存在二长花岗斑岩中,矿石呈细脉浸染状、斑点状.矿石矿物主要为黄铜矿,少量黄铁矿、斑铜矿和毒砂.围岩蚀变有硅化、绢云母化和青磐岩化,具有与斑岩铜矿类似的蚀变组合.二长花岗斑岩主要由斜长石、钾长石、石英、黑云母及蚀变的暗色矿物组成.二长花岗斑岩的SiO2(67.28％ ～73.08％)、Al2 O3(13.38％～15.53％)、K2O(2.92％ ～6.15％)和Na2O(2.78％ ～4.89％)含量较高,CaO和TiO2含量较低,属于高钾钙碱性系列;富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素,Nb和Ta负异常,显示准铝质-弱过铝质过渡的特点,岩浆结晶分异作用明显,具有陆缘孤花岗岩的地球化学亲缘性,微量元素显示其为同碰撞-后碰撞花岗岩.成矿岩体锆石LA-ICP-MS测年结果为189.3 ±2.8Ma,成岩成矿作用发生在早侏罗世.结合区域地质演化,本文认为喀拉果如木铜矿形成于南昆仑地体与喀喇昆仑-甜水海地体之间的古特提斯洋消减闭合之后的后碰撞伸展背景,喀喇昆仑在晚三叠世-早侏罗世进入后碰撞造山时期.     

青藏高原与大陆动力学——地体拼合、碰撞造山及高原隆升的深部驱动力

运用地体和地体活动论观点,提出青藏高原结构划分的新方案;强调青藏高原的形成经历了新元古代以来长期活动的过程,青藏高原是一个“非原地”诸多地体会聚、拼合以及经历复合碰撞造山的“造山的高原”;大型走滑断裂在青藏高原形成中起着地体相对位移、侧向挤出、移置及使高原几何形态扭曲的作用。提出青藏高原隆升的“南缘超深俯冲(>600km)、北缘陆内俯冲、腹地深部热结构及岩石圈范围内的向NE右旋隆升”的多元驱动力机制。     

Jurassic Tectonic Revolution in China and New Interpretation of the “Yanshan Movement”

With acquisition and accumulation of new data of structural geological investigations and high-resolution isotopic dating data, we have greatly improved our understanding of the tectonic events occurring in eastern China during the period from the Late Jurassic to Early Cretaceous and may give a new interpretation of the nature, timing and geodynamic settings of the “Yanshan Movement”. During the Mid-Late Jurassic （165±5 Ma）, great readjustment of plate amalgamation kinematics took place in East Asia and the tectonic regime underwent great transformation, thus initiating a new tectonic regime in which the North China Block was the center and different plates converged toward it from the north, east and southwest and forming the “East Asia convergent” tectonic system characterized by intracontinental subduction and orogeny. As a consequence, the crustal lithosphere of the East Asian continent thickened considerably during the Late Jurassic, followed immediately by Early Cretaceous substantial lithospheric thinning and craton destruction featured by drastic lithospheric extension and widespread volcano-magmatic activities, resulting in a major biotic turnover from the Yanliao biota to Jehol Biota. Such a tremendous tectonic event that took place in the continent of China and East Asia is the basic connotation of the “Yanshan Movement”. In the paper, according to the deformation patterns, geodynamic settings and deep processes, the “Yanshan Movement” is redefined as the Late Jurassic East Asian multi-directional plate convergent tectonic regime and its associated extensive intracontinental orogeny and great tectonic change that started at -165±5 Ma. The substantial lithospheric attenuation in East China is considered the post-effect of the Yanshanian intracontinental orogeny and deformation.     

构造动力体制与复合造山作用——兼论三江复合造山带时空演化

构造动力体制是研究区域大地构造演化和成矿地质环境的基础,而造山带作为全球金属矿产资源集中产出的地带,同时保留了地球地质构造演化最为丰富的记录,因而是用来解剖不同构造动力体制及相关成矿环境和成矿作用的主要对象.板块构造源于大洋,描述和解释的是以水平运动为主导的板块构造导致的大陆边缘增生和大洋板块消失及与其相关的地质现象,其动力学体制称为大洋动力体制;大陆构造描述和解释的主要是大陆内部而不是边缘发生的以垂直运动(壳幔相互作用)为主导的的大陆物质增生和消失及其相关的地质现象,其动力学体制称为大陆动力体制;而洋陆转换则是水平和垂直运动相互耦合、共同作用的动力学体制,描述和解释的是洋陆转换及其相关的地质现象,可以将其称为转换动力体制.不同构造动力体制在全球范围内具有同区转承和异区并存特点.每一种构造动力体制都可以激发造山作用,因此,地球上同时存在着不同类型的造山作用和造山带,可以归结为俯冲造山(带)、碰撞造山(带)、伸展造山(带)和陆内造山(带)等完整反映造山带演化过程的4种类型.复合造山概念科学地描述了全球不同造山带的复杂性.它具有三种涵义,一是不同时期相同或不同类型造山带在空间上的复合(叠置);二是同一造山带在不同地质历史阶段、不同构造动力体制下造山作用的时间复合(叠加);三是同时具有时空复合特征的复合造山带.对三江造山带时空结构的解析表明,它是具有时空复合特征的巨型复合造山带的典型代表.     

中生代大兴安岭的隆起——一种可能的陆内造山机制

本文将大兴安岭中生代地表地质演化,与地壳、上地幔、软流圈不同深部的构造特征结合起来,反演大兴安岭的演化过程:从早中生代底侵作用开始,经过晚中生代的大量壳幔混合岩浆侵位-喷发,大兴安岭完成了造山第一阶段的陆壳增生过程,早白垩世伴随大兴安岭的快速隆升和两侧盆地的沉降,形成了盆-岭构造,完成了造山第二阶段的隆升过程。作者通过大兴安岭的这一独具特色的造山作用,提出陆内造山的一种可能的机制,即伸展造山,同时对陆内造山区别板缘造山的复杂性提出了初步的认识。     

内蒙古西拉木伦成矿带碾子沟钼矿区A型花岗岩地球化学和构造背景

内蒙古赤峰碾子沟钼矿位于华北克拉通北缘兴蒙造山带中段。通过对矿区容矿花岗岩地球化学研究,发现该花岗岩以高硅、富Al_2O_3、K_2O、Na_2O,贫MgO、CaO、Fe_2O_3~T为特征。微量元素组成表现为富集LILE、亏损HFSE,尤其以Sr、Ti、P负异常为特征。稀土元素组成总量高、轻稀土富集,Eu负异常较明显。主、微量元素地球化学特征总体显示该花岗岩为碱钙性-碱性、准铝质A型花岗岩。Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究表明,容矿花岗岩的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值较低(0.70516～0.70519),ε_(Nd)(t)值为负值(-3.8～-7.4),Pb同位素组成具有下地壳铅的特征。综合上述信息,本文认为该区准铝质A型花岗岩原始岩浆来源于壳幔过渡带,同时在岩浆上升过程中还可能遭受陆壳物质的混染。实际测得研究区容矿花岗岩全岩Rb-Sr等时线年龄为167.1±1.5 Ma,结合区域构造演化,本文认为该花岗岩形成于造山后伸展阶段。     

新疆北部后碰撞构造演化与成矿

以夹于陆块间的蛇绿岩套构造就位及其伴随的区域变形变质、同碰撞花岗岩侵入时期,作为主碰撞期。后碰撞发生在主碰撞之后,并随大规模花岗质岩浆作用的结束而结束。依此标志,新疆北部后碰撞阶段的主体时限为早石炭世维宪期—晚二叠世。研究表明,新疆北部后碰撞阶段具有明显的继承性、旋回性、阶段性和方向性,经历了早石炭世伸展—晚石炭世挤压(隆升)和早二叠世伸展—晚二叠世挤压(隆升)两个伸展—挤压旋回。其中,早石炭世伸展可能与主碰撞导致的岩石圈板片拆沉有关,早二叠世伸展则可能与刚性增强的新陆壳下幔源岩浆的底侵作用有关。由多陆块碰撞过程中产生的巨大挤压应力,被后碰撞期不同机制幔源岩浆作用导致的阶段性伸展所消耗,由此逐步完成了碰撞后新陆壳的固结。新疆北部后碰撞的伸展阶段和挤压—伸展转变期,是大规模成矿的高峰期,并具有独特的成矿时空分布规律性。     

哀牢山古特提斯洋盆闭合和印支造山开启的时限:来自中-上三叠统碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素约束

由于哀牢山古特提斯洋盆精确闭合时间一直存在争议,从而制约了我们对该区古特提斯洋演化及印支造山运动过程的完整认识。碎屑岩作为造山作用在地壳浅表响应的产物,保存了其物源区深部岩浆作用的重要信息,可有效地约束洋盆演化和造山过程的精细时空格架。本文选择对哀牢山构造带及其东侧地区中-上三叠统碎屑锆石年代学和Hf同位素开展了系统的研究,结果显示:构造带内部三叠统样品除了缺少240~325 Ma年龄群外,与东侧地区同时代碎屑岩样品相似,均具有480~560 Ma和900~1200 Ma两个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为?16.75~+17.00和?15.39~+19.20;而两地区上三叠统样品具有基本相同的年龄频谱特征,均显示250~330 Ma、480~580 Ma和920~1240 Ma三个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为?10.67~+12.15、?10.06~+9.57和?12.25~+15.62。综合本次研究结果与前人数据,表明哀牢山构造带内中-上三叠统及其东侧地区三叠系碎屑物质主要来源于构造带内的岩浆岩,有少量老地层再循环的贡献。进一步的源区分析指出,哀牢山古特提斯洋在早三叠世已闭合。此外,基于哀牢山构造带及两侧地区普遍缺失下三叠统地层和大量发育早-中三叠世碰撞有关的岩浆岩的特征,显示我国哀牢山地区与越北地区印支造山运动在二叠纪末-早三叠世同时开启,中-晚三叠世,哀牢山构造带进入碰撞后伸展阶段。     

华南构造演化的基本特征

华南至少经历了4期区域规模的大陆动力学过程,除新元古代和晚中生代具有活动陆缘背景外,均在板块内部发生并完成。华夏块体是一个以新元古代岩石为主体构成的前南华纪基底,不是稳定的克拉通古陆,经历了聚合-裂解-再聚合的复杂构造演化。志留纪发生的板内碰撞-拼合事件使华夏块体与扬子块体再次缝合,形成真正统一的中国南方大陆。在震旦纪—早侏罗世期间,整个华南基本处于陆内滨海-浅海-斜坡环境,内部没有切穿岩石圈的断层,没有大规模幔源岩浆和火山喷发的记录,多次构造变形与岩浆活动均在统一的华南岩石圈之上进行。经过早—中侏罗世的构造体制转换,才演化成为晚中生代西太平洋活动大陆边缘的一部分。从早到晚,华南岩石圈经历了多期、幕式的生长,以侧向增生为主(块体拼合),垂向生长为辅(岩浆上侵)。到晚中生代,在古太平洋板块俯冲和陆内伸展的背景下,形成了独特的华南盆岭构造。长期的板内构造演化和多期的花岗岩浆活动使华南具有很好的成矿条件,成为各种矿产与资源的富集区。新元古代南华纪和晚中生代晚侏罗世—早白垩世是华南最有利的成矿期,尤以后者矿种最多、储量最大。     

理论预测与科学找矿--以西藏冈底斯斑岩铜矿为例

近年来在西藏冈底斯构造成矿带发现了多个以斑岩铜矿为主的大型和超大型矿床,这些矿床均形成于青藏高原板内隆升过程,主要成矿年龄为17～15 Ma,其矿床类型、矿床规模、成矿部位和成矿时代与作者10 a前的理论预测结果基本吻合.突破板块碰撞造山和板块碰撞成矿模式,按大陆动力学和成矿动力学的新思路,认为冈底斯斑岩铜矿形成于特提斯开合转换、板块碰撞造陆之后的晚新生代构造隆升、下地壳层流、板内造山、地壳增厚、热隆伸展的动力改造成矿过程.加强基础地质研究、倡导创新科学思维、发展地质与成矿理论对于中国西部的找矿勘探具有十分重要的作用.