平坦俯冲及其成矿效应的研究进展、实例分析与展望

平坦俯冲是指上覆大陆板块之下大洋板片低角度近水平俯冲(俯冲角度＜10°),全球10％的俯冲带为平坦俯冲.前人研究表明,安第斯许多大型-超大型斑岩铜矿和浅成低温热液型金矿与平坦俯冲具有直接的成因联系.同时平坦俯冲对造山作用、地震灾害、构造变形、壳幔相互作用等均具有重要的影响,因此开展平坦俯冲研究具有重要意义.本文主要从以下方面系统总结了平坦俯冲研究成果,包括平坦俯冲的主要表现、地质时期俯冲类型的转变、平坦俯冲的演化过程、平坦俯冲形成的可能机制,分析探讨平坦俯冲与增生型造山带之间可能联系、平坦俯冲与斑岩铜矿床的关系、以及平坦俯冲与洋中脊俯冲(板片窗)的区别,并介绍分析了北美Laramide造山带和华南中生代花岗岩带两个可能的平坦俯冲实例,最后给出平坦俯冲及其成矿效应的几点结论,并对我国今后开展相关研究提出了一些思考与展望,指出中亚造山带尤其是哈萨克斯坦巴尔喀什斑岩铜矿带及邻区和班公湖-怒江斑岩铜矿带构成两个潜在的古平坦俯冲发育区,斑岩铜矿极具潜力.     

识别洋陆转换的岩石学思路——洋内弧与初始俯冲的识别

阐述了洋陆转化形成的洋内弧与初始弧的岩石组合序列及其地球化学特征,提出岩浆弧是由洋陆转化以及底侵的壳幔转化共同作用形成的认识,前弧环境是洋陆转化形成初生大陆的场所,由特征的类似洋中脊的洋内弧前弧玄武岩类构成。大陆的形成过程如下:从地幔中生长出洋壳,从洋壳中的洋陆转化生长出不成熟的弧陆壳,最后从弧陆壳底侵的壳幔转化中长出成熟的陆壳。这样,地壳的生长和形成主要通过岩浆增生作用来实现。     

Resource Evaluation and Some Genetic Aspects of Indium in the Japanese Ore Deposits

Abstract. There have been two primary sources for industrial indium; one from massive sulfides, while the other is dissemination-veins and skarns, related to felsic igneous rocks. The latter group of the In-bearing deposits is abundant in the Japanese Islands. Indium occurs as In-minerals such as sakuraiite, roquesite, laforetite and many unidentified minerals, but the majority is contained as an impurity in sphalerite, and tin and copper sulfides. Average grades of the ores from which indium has been extracted vary from a few ppm (e.g., Kosaka mine) to more than 300 ppm (Toyoha mine). The amount of indium in all the major basemetal deposits is estimated by analyzing representative samples. The main indium deposits are subvolcanic and tin-poly-metallic vein types. The largest one is Toyoha mine (4,700 tons hi) and the Ashio mine (ca. 1,200 tons In) was found to be the second largest. Many small occurrences, were recognized in the Miocene magnetite-series belt, besides the classic occurrences in the ilmenite-series granitic terrains of SW Japan, including the Ikuno and Akenobe tin(-tungsten) polymetallic veins, located in the northern margin of the late Cretaceous Sanyo ilmenite-series province. Magnetite-series magmas with deep source are necessary to concentrate sulfur in the magma chamber but sedimentary source rocks and their reducing agents are needed to collect and to precipitate indium. The Japanese islands are essentially accretionary terrains intruded by various deep oxidized magmas; thus forming magnetite/ilmenite-series paired belts, which are sometimes mixed. This unique geologic setting may be the most fundamental reason why indium is rich in vein-type deposits of the Japanese Island arcs.     

蒙西斑岩型铜钼矿地质地球化学特征及其对东准噶尔琼河坝岩浆岛弧构造属性的制约

蒙西铜钼矿床位于东准噶尔北塔山-琼河坝岛弧带东段琼河坝大花岗岩基北接触带,具有矿化蚀变类型多样、构造应力破裂-充填脉体发育、及不同组分脉体垂向分带等特征,为形成于断裂构造背景下的斑岩型铜钼矿床,闪长玢岩与二长花岗斑岩为成矿斑岩。琼河坝地区以花岗岩为主体的岩体均为钙碱性系列岩石,富Pb、K、Sr、U、Th和Zr,贫Rb、Nb、Y、Ta、Yb与Ti,轻稀土富集,(La/Yb)_N值介于3.1与15.5之间,在Rb-Y+Nb、Nb-Y、Rb-Ta+Yb与Ta-Yb图中位于VAG（火山岛弧花岗岩）区,与安第斯山火山岩具相似的微量稀土元素分配结构,为形成于大陆地壳构造背景下的岛弧型岩浆岩,其原始岩浆成分包含大陆下、中与上地壳的组分、并与安第斯山岛弧火山岩平均成分相当。蒙西铜钼矿床形成年龄为411Ma,蒙西矿区的闪长玢岩与二长花岗斑岩形成于晚志留纪-早泥盆纪。这意味着北塔山-琼河坝斑岩铜矿带可能是南蒙古欧玉陶拉盖（Oyu Tolgoi）斑岩铜矿带的西延。琼河坝地区以花岗岩基为代表的岩浆岩带为古生代大陆岛弧岩浆岩带,是形成与寻找斑岩铜矿的有利地区。     

乌东德水电站特高拱坝施工期坝基岩体质量工程地质评价

特高型拱坝坝拱座岩体承受的荷载巨大,坝基岩体质量是拱座稳定的关键,在施工期如何准确评价坝基岩体质量,是拱坝建基岩体工程地质研究的重要问题。本文以工程地质条件研究为基础,从岩性、岩体结构分布着手,研究建基岩体工程地质特征;以现场、室内试验、声波测试为依据,建立坝基岩体质量评价标准。对乌东德拱坝施工期揭露的建基面岩体进行质量划分,研究发现：乌东德拱坝建基岩体质量优良,以Ⅱ级岩体占绝大多数,少量Ⅲ₁级岩体,极少量Ⅲ₂级岩体,与可研成果高度吻合;建基岩体满足岩体质量与声波验收要求,岩体质量空间分布较连续,且相对均匀,有利于承受拱坝推力。     

滇东地区裂谷盆地内火山—侵入岩序列与金属成矿

碱性岩浆对金属成矿和金属矿集区有独特控制作用,因火山—侵入岩序列与金属成矿和岩浆叠加侵入构造系统识别难度大,长期制约了深部勘探和找矿预测。本文以云南东川铁铜金矿集区(元古宙陆缘裂谷盆地)和个旧锡铜钨铯铷多金属矿集区(三叠纪弧后裂谷盆地)为主,采用大比例尺构造岩相学填图新方法,解析研究了碱性岩浆活动有关的火山—侵入岩侵入序列与岩石组合、裂谷盆地演化和岩浆叠加侵入构造系统,揭示了它们与滇东地区铁氧化物铜金型(IOCG)、铜钴- 金红石- 稀土和锡铜钨铯铷多金属矿叠加成矿内在关系。研究认为：① 云南东川铁铜金矿集区内,新太古代末期碱性岩类以方解石钠长岩(2520±14 Ma)和碱性铁质苦橄岩(2529±77 Ma)为主。新太古界—古元古界小溜口岩组(＞2. 50 Ga)顶部古岩溶风化壳,受中元古代火山喷发—岩浆侵入构造叠加再造形成了特殊单元(独立填图单元, 2. 50~1. 80 Ga),它们是铜钴- 金红石- 稀土矿床的新找矿层位。② 在中元古界因民组一段内,铁钠质碱性基性岩、铁钾质粗面岩和铁质碱性辉绿辉长岩等岩石组合形成于因民期火山断陷成盆期。因民组二段和三段是稀矿山式铁铜矿床储矿层位,铁铜矿层下盘铁钾质粗面岩为独居石型稀土成矿层位。在格林威尔造山期碱性钛铁质辉长岩(1097~1047 Ma)- 碱性钛铁质闪长岩- 碱性二长斑岩等碱性钛铁质侵入岩体,形成了白锡腊深部IOCG矿床和金红石富集成矿。③ 在个旧三叠纪弧后裂谷盆地内,三叠纪碱性苦橄岩和碱玄岩中形成了Sn- Cu- Zn- Li- Rb- Cs初始富集;在晚白垩世浅色花岗岩叠加成矿作用下,形成了金云母矽卡岩型锡铜钨铯铷矿床。④ 裂谷盆地内早期碱性岩中初始富集金属与后期富含成矿金属的碱性侵入岩叠加成矿可能是金属超常富集机理。在东川地区岩浆叠加侵入构造内,岩浆热液角砾岩筒对铜钴- 金红石- 稀土元素叠加富集成矿控制显著;在个旧地区,浅色花岗岩侵入于碱性苦橄岩- 碱玄岩中,对金云母矽卡岩型锡铜钨钴铯铷矿床的叠加富集成矿控制显著。     

北阿尔金早古生代同碰撞花岗质岩浆记录及其对增生造山过程的启示

本文对出露在北阿尔金的喀腊大湾似斑状花岗岩、沟口泉似斑状二长花岗岩、卓尔布拉克花岗岩和木孜萨依白云母花岗岩进行了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究.地球化学特征显示喀腊大湾似斑状花岗岩具有高硅和钠,低铁、镁和钙的特征,铝饱和指数(A/CNK)为1.03～1.04,属弱过铝质I-S过渡型花岗岩...     

冈底斯岩浆弧东端泥质岩的变质作用及构造意义

冈底斯岩浆弧东端林芝地区出露的中-高级变质岩来自岩浆弧的中、下地壳,是研究岩浆弧深部组成与形成演化的窗口。本文对林芝布久地区西部产出的泥质片岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究表明,含夕线石石榴石云母片岩的峰期矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+白云母+夕线石+石英+金红石,经历了角闪岩相变质作用和部分熔融,峰期变质温度和压力条件为~7.4kbar和~715℃。片岩的进变质和部分熔融作用很可能开始于~70Ma,退变质和熔体结晶作用发生在61~48Ma。本文和现有研究成果表明,冈底斯岩浆弧东端变质岩的变质条件存在明显的空间变化,角闪岩相和麻粒岩相变质带变质岩分别代表岩浆弧的中地壳和下地壳组成。同时,岩浆弧的下地壳主要由变质的基性和长英质岩浆岩组成,含少量变质沉积岩,而中地壳主要由变质的花岗质岩浆岩和变质沉积岩组成。我们认为在晚中生代-早新生代,印度大陆与亚洲大陆的碰撞和俯冲的新特提斯洋岩石圈的断离,引起了岩浆弧地壳构造缩短加厚和幔源岩浆增生,进而导致上地壳的沉积岩被埋藏到中、下地壳,并经历长期持续的高温变质和部分熔融作用。本研究不仅揭示出冈底斯岩浆弧经历了晚中生代-早新生代的变质作用,也为岩浆弧的地壳组成与空间变化提供了重要信息。     

北祁连中段加里东俯冲－增生杂岩/火山弧带及其变形特征

分布于北祁连造山带中段的加里东期俯冲－增生杂岩／火山弧带可划分为托莱山俯冲杂岩带和走廊南山增生杂岩／火山弧带两个亚带。前者主要由蛇绿岩、蛇绿混杂岩及深海复理石组成，为古祁连洋俯冲作用后期由于岛弧的阻力在浅部刨铲作用的产物；后者由不完整的蛇绿岩透镜体、高压变质岩、弧火山岩及一些变质碎屑岩等组成，反映古祁连洋不断向北俯冲，火山弧前锋南移，增生杂岩不断增厚且在其下部发生板底垫托作用以及海沟不断向南倒退的复杂演化历史。俯冲－增生杂岩在加里东期共经历三期变形作用（Ｄ＿１、Ｄ＿２、Ｄ＿３）。Ｄ＿１、Ｄ＿２为简单剪切变形机制，反映从Ｎ向Ｓ的逆冲方向。Ｄ＿３为压扁型变形机制，代表走廊南山古岛弧与中祁连地块碰撞时的挤压变形。     

西秦岭白龙江复背斜两端弧形构造控矿特征初探

本文提出西秦岭南亚带弧形构造控矿的新认识,初步探讨了弧形构造的形成机制及控矿机制。两组斜列的弧形构造发育于白龙江复背斜东、西两端,并分别控制了两个Au(U-As-Sb-Cu)矿集区。弧形构造顶部及附近的多组多方向次级断裂对本区大型金矿床及与成矿有关的中生代浅成-超浅成(碱质)中酸性岩浆岩具有明显的控制作用,弧形构造翼部的成矿条件则不如其顶部。