中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约

本文系统总结了东北地区中生代火山岩的年代学、岩石组合及其时空分布规律,以便对环太平洋构造体系和蒙古——鄂霍茨克构造体系中生代的演化历史及其东北地区中生代区域成矿背景给出制约。基于火山岩中锆石U——Pb定年结果,东北地区中生代火山作用可划分成六期:晚三叠世(200～228Ma)、早——中侏罗世(173～190Ma)、中——晚侏罗世(158～166Ma)、早白垩世早期(138～145Ma)、早白垩世晚期(106～133Ma)和晚白垩世(88～97Ma)。晚三叠世火山作用主要分布在吉黑东部和小兴安岭——张广才岭地区,前者为A型流纹岩,后者为双峰式火山岩组合,它们共同揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;早——中侏罗世火山岩主要分布在吉黑东部、小兴安岭——张广才岭和额尔古纳地区,吉黑东部和额尔古纳地区早——中侏罗世钙碱性火山岩的存在分别标志着古太平洋板块和蒙古——鄂霍茨克洋板块俯冲作用的发生,而小兴安岭——张广才岭早——中侏罗世火山岩则以双峰式火成岩组合为特征,反映了双向俯冲的弧后伸展环境;中——晚侏罗世和早白垩世早期火山岩主要分布在松辽盆地以西和冀北——辽西地区,前者为碱性——亚碱性的过渡系列,主要由玄武粗安岩、粗安岩和少量粗面岩组成,后者为A型流纹岩或碱性流纹岩组成,这些火山岩形成于加厚陆壳的坍塌或拆沉阶段;早白垩世晚期火山岩广泛分布于东北地区,吉黑东部为钙碱性火山岩组合,而松辽盆地和大兴安岭地区则主要为双峰式火山岩组合,前者标志着古太平洋板块的俯冲,后者与早期加厚陆壳的拆沉和/或类似弧后的伸展环境有关;晚白垩世火山岩主要分布在吉黑东部和陆内,前者为钙碱性火山岩组合,后者为碱性玄武岩,反映了来自东部环太平洋构造体系的俯冲作用。综合上述中生代火山岩的岩石组合及时空分布特征,可以判定:1)环太平洋构造体系对东亚大陆下的俯冲始于早侏罗世,中生代期间存在早侏罗世、早白垩世晚期和晚白垩世三次俯冲事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地及其以东地区,陆缘和古俯冲带是寻找斑岩型矿床的有利场所,而陆内的伸展区域主要与浅成低温热液矿床有关;2)蒙古——鄂霍茨克构造体系经历了中生代早期的俯冲事件和中侏罗世及早白垩世早期两次陆内推覆事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地以西地区和华北地块北缘,中生代早期的俯冲事件主要与活动陆缘背景下的斑岩型矿床关系密切,而晚侏罗世和早白垩世两次与加厚陆壳拆沉有关的伸展背景有利于多金属矿床的形成。     

华北克拉通破坏前的状态——对讨论华北克拉通破坏问题的一个建议

中生代华北克拉通破坏是目前引人关注的研究课题。鉴于目前一些文章在表达克拉通状态时引用的地质图件不准确,忽略了华北克拉通从古至今的不同阶段的演化,不能正确的表达克拉通在破坏之前或之后的状态,本文强调华北克拉通破坏前的状态是研究的重要基础。华北克拉通是经历过多期克拉通化形成的。     

四川叠合盆地盆山耦合特征分析

四川叠合盆地三面环山,自东而西夹持于江南、秦岭与龙门山三大山系之间,位于古亚洲、环太平洋与特提斯三大构造域的结合部位;中生代以来,先后经历了海盆、煤盆、陆相广盆、残盆四个盆地世代;盆地沉积充填过程可概括为前陆、坳陷、再生前陆三种基本样式。系统的山盆构造样式及运动学、沉积充填过程分析结果表明盆地周缘造山带造山活动期与盆内古隆起发育期时间耦合;盆地周缘造山带造山活动期与盆地沉积环境转换期时间耦合;盆地周缘造山带构造轴线走向基本保持与盆内山前坳陷或前陆褶冲带构造轴线走向相耦合;盆地周缘造山带不同时期形成的褶冲构造轴线走向基本保持与其同期盆内产生的沉积或沉降中心构造轴线走向相耦合。     

北黄海盆地东部前中生界基底特征

北黄海盆地是中国近海唯一未获得油气突破及勘探程度最低的含油气盆地（朝鲜已在该盆地东部实现了工业性油气突破）,朝鲜在东部凹陷的3口钻井证实北黄海盆地东部凹陷主体前中生界基底是下古生界(Pz₁)地层,与上覆以砂泥岩为主的中-新生界地层在地球物理特征上有很大差异,该特征提供了以地球物理资料推断和确定中-新生界盆地基底特征的可靠性。通过重力、磁力及大量多道地震资料解释认为,北黄海盆地前中生界基底最大埋深约5.5 km,凹陷主体部位前中生界基底以下古生界碳酸盐岩为主,其东北角可能存在上古生界碎屑岩基底,而凹陷南部可能是元古界浅变质岩基底。     

胶东-朝鲜半岛中生代金成矿作用

华北克拉通东部与朝鲜半岛相接,是中朝克拉通的重要组成部分。在华北克拉通东部的胶东半岛和朝鲜半岛内皆产出有不同规模的金矿床,并具有显著的地域特色。胶东半岛已发现金矿床(点)近200处,其中三山岛、焦家、新城、玲珑等为世界级金矿,它们为石英脉型和受构造控制的蚀变岩型,成矿时间主要集中在~120Ma,说明金成矿作用是在相当短的时间内,在同一成矿背景下和同一构造-岩浆-流体成矿系统下完成的。成矿流体主要来自幔源岩浆以及幔源岩浆与地壳相互作用产生的地质流体,就位环境与地壳/岩石圈在早白垩世强烈伸展构造变形有关,为克拉通破坏型金矿;与我国辽东相邻的朝鲜半岛北部平安北道等地金矿储量较大,成矿类型与特征辽东五龙金矿类似,为石英脉型矿化,也可能为早白垩世与华北克拉通岩石圈减薄、破坏相关的金矿床;朝鲜半岛南部的韩国金(银)矿床分成侏罗纪中温热液型和白垩纪浅成低温热液型两类,其中侏罗纪热液脉状金矿成矿特征虽与胶东金矿类似,但成矿时代(峰期~160Ma)有显著差异。而白垩纪浅成低温热液型金-银矿化主要发生在100~70Ma,与太平洋板块俯冲作用相关,为典型的环太平洋斑岩-次火山活动有关的浅成低温贱金属成矿系列。胶东和朝鲜半岛金矿床类型、特征及成矿时间的异同,与区域中生代地质演化及地球动力学背景密切相关。     

陆相断陷盆地超厚煤层异地堆积的新模式

在云南先锋盆地和小龙潭盆地的超厚煤层中, 有丰富的异地成因的沉积学标志.这些成因标志揭示了2种新的异地堆积亚模式, 即“先锋亚模式”和“小龙潭亚模式”.其中, “先锋亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑扇三角洲-水下重力流二次堆积”; “小龙潭亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑三角洲-水下重力流二次堆积”.综合这2种亚模式及笔者原先所建立的“阜新亚模式”和“抚顺亚模式”, 可以进一步概括出完整的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的“异地-微异地二次湖泊复合堆积模式”, 即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲或植物碎屑三角洲沉积+湖泊漂浮异地植物碎屑沉积+湖滨沼泽泥炭微异地堆积+湖泊原地藻类泥炭原地堆积+泥质碎屑或砂质碎屑或生物壳屑沉积→洪水、弱风暴流或水下重力流的混合和搬运作用→植物碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积”.      

中生代羌塘前陆盆地充填序列及演化过程

中生代羌塘前陆盆地位于青藏高原巨型造山带内 ,夹于金沙江缝合带与班公湖—怒江缝合带之间 ,是一个与两侧缝合带逆冲作用相关的沉积盆地 ,由羌北盆地 (对应于金沙江缝合带 )、羌南盆地 (对应于班公湖—怒江缝合带 )和中央隆起带构成 ,其中中央隆起是北部前陆盆地和南部前陆盆地共有的前陆隆起 ,显示为对称型复合前陆盆地 ;该盆地形成于晚三叠世 ,并持续发育至早白垩世 ,盆地中充填了巨厚的同构造期的复理石和磨拉石 ,具有总体向上变粗变浅的充填序列 ,以不整合面可将其划分为 5个由顶底不整合面限制的构造层序 ,其中晚三叠世诺利期构造层序对应于金沙江缝合带主碰撞期 ,晚三叠世瑞替期构造层序对应于金沙江缝合带碰撞闭合后冲断抬升 ,早侏罗世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带初始逆冲推覆 ,中侏罗世—早白垩世构造层序对应于班公湖—怒江缝合带主碰撞期 ,中白垩世构造层序为班公湖—怒江缝合带碰撞闭合后冲断抬升与金沙江缝合带冲断抬升的产物 ,为中生代羌塘盆地关闭后的磨拉石建造     

北黄海盆地东部坳陷中生界沉积特征及演化

北黄海盆地是我国近海勘探及研究程度均较低的中新生代叠合断陷盆地, 而东部坳陷是其内最具油气勘探前景的二级构造单元。通过岩芯观察与测井相分析, 结合三维地震资料, 认为东部坳陷中生界主要发育扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲与湖泊沉积。受构造演化阶段的制约, 不同时期具有不同的沉积演化特征。其中中侏罗世处于湖盆的初期断陷期, 半深湖-深湖亚相发育, 仅在坳陷边缘见少量小规模的扇三角洲沉积。晚侏罗世处于断陷扩展期, 整体为一个完整的湖进-湖退旋回, 早期北部缓坡发育三角洲沉积, 南部及东部陡坡见扇三角洲沉积, 中后期则由于湖平面上升, 发育暗色泥岩为主的湖泊沉积, 晚期北部缓坡见小规模三角洲前缘沉积。早白垩世处于断陷萎缩期, 垂向发育2个正旋回沉积序列, 其中旋回下部以扇三角洲、辫状河三角洲相为主, 向上渐变为滨浅湖沉积。     

青海西秦岭地区晚中生代基性火山岩地球化学特征及构造意义

对青海省同仁县多禾茂地区火山岩进行系统的元素同位素地球化学研究表明:该地区白垩纪地层中发育的中基性火山岩,属于碱性火山岩系,岩石类型主要为玄武岩,该套玄武岩具有低且变化较小的Si O2质量分数(44.98%~48.20%),低MgO的质量分数高,变化较大(8.15%~10.98%),具有较高的Cr(208×10-6~418×10-6)和Ni(166×10-6~231×10-6)质量分数。所有样品都表现出轻稀土富集的右倾平滑分布模式,轻重稀土分异中等,(La/Yb)CN=10.09~27.2,重稀土弱分异,(Gd/Yb)CN=2.92~4.67,Eu异常不明显,Eu*/Eu=0.99~1.04。Ba,Nb-Ta和Th-U不亏损,Rb,K相对亏损,Sr正异常。该区火山岩具有亏损的Sr-Nd同位素组成,Sr-Nd同位素组成变化范围不大[87Sr/86Sr(t)=0.7033~0.7039,εNd(t)=6.13~8.03,t=110 Ma],与Hawaii-OIB的Sr-Nd同位素组成相似。其所有地球化学特征表明该火山岩具有类似OIB的特征,可能是含石榴子石橄榄岩低度部分熔融的产物。结合对西秦岭地质构造背景和演化历史的分析,暗示该地区晚中生代岩浆源区来源于软流圈,其起源可能与岩石圈拆沉作用,软流圈地幔上涌和岩石圈伸展减薄有关,可为秦岭大别造山带中生代岩石圈演化提供了有利的直接证据。     

铜陵地区中生代中酸性侵入岩的地球化学特征及其成矿-地球动力学意义

本文对铜陵地区晚侏罗世-早白垩世高钾钙碱性中酸性侵入岩进行了研究,发现该类岩体具有埃达克岩的地球化学特征,具体表现为:SiO2≥56％,Al2O3含量高(>15％),Na2O/K2O>1,亏损HREE,(La/Yb)N>12,负Eu异常不明显(Eu*/Eu=0.71-0.96),Sr含量高(>750μg/g),Sr/Y比值高(>38)。但是,由于岩石的K2O含量较高、εNd(t)较低和ISr值较高,又不同于典型的与板块俯冲有关的埃达克岩,而与中国东部中生代的C型埃达克岩比较类似,暗示铜陵地区的高钾钙碱性岩可能是加厚的下地壳底部基性岩部分熔融的产物。本文主要依据铜陵埃达克质岩的HREE特征,将其分为三类:第一类岩体为HREE平坦型,Yb含量较高(>1.8μg/g);第二类为HREE平坦型,Yb<1.8μg/g,(Ho/Yb)N≈1;第三类岩体HREE亏损,Yb<1.8μg/g,(Ho/Yb)N<1.2。上述三类岩石地球化学性质上的差异不太可能是分离结晶作用或地壳混染的 结果,而可能是由于幔源岩浆与下地壳物质混合的程度不同引起源区成分不同形成的。铜陵地区及中国东部埃达克质岩石可能代表了中国东部中生代时的地壳增生和加厚过程。铜陵埃达克岩主要是古老下地壳和底侵玄武岩不同比例混合部分熔融形成的,在岩浆演化过程中可能还不同程度地叠加了分离结晶作用和岩浆混合作用的影响。铜陵埃达克岩具岛弧特征,但并不表明其