板内造山作用与成矿

中国大陆广泛分布强烈的板内变形和造山作用,传统的板块构造理论常常将其解释为板块边缘汇聚力的远程效应。然而,中国大陆的板内造山作用与汇聚板块边界之间缺乏可预期的动力学联系,不能简单地解释为大陆碰撞或板块俯冲的远程效应。本文提出另一种可供选择的解释,认为板内变形主要取决于岩石圈不均一性。相邻的板块拼合在一起形成统一板块之后,区域地质演化进入板内阶段。板块碰撞导致的岩石圈不均一性和重力不稳定性可以触发强烈的板内变形甚至造山作用,其延迟时间的长短取决于岩石圈不稳定性的程度和地球深部的热扰动。与板缘造山带相比,板内造山作用缺少板块俯冲-碰撞过程,板内造山带的演化历史相对简单,通常是以岩石圈拆沉作用开始,以地壳的垂向增生为特征,最后以岩石圈拆沉作用结束或形成重力不稳定岩石圈。因此,板内造山作用一般沿着古造山带发育。古造山带岩石圈结构低成熟度的特点不仅是岩石圈不稳定性的主要原因之一,而且由于挥发分和含矿元素的富集在活化过程中具有很强的成矿潜力。板内造山带的成矿作用依赖于深埋在岩石圈-软流圈系统不同深度水平上含矿流体的突然释放,主要发生在造山作用初始阶段和造山后伸展阶段。     

内蒙古东七一山花岗岩地球化学、锆石SHRIMP U-Pb年龄及岩体形成环境探讨

古生代时期,北山地区的地壳活动非常强烈,主要表现为:早古生代初期大陆的裂解,一直到中奥陶世广阔大洋盆的发育.志留纪末,洋盆在自南向北的俯冲中封闭,使北侧的哈萨克斯坦板块和南侧的塔里木板块拼贴,并在碰撞造山过程中又构成了一个相对统一的陆块.在晚古生代,北山地区地壳又在另外一种形式中异常强烈活动,特别是自石炭纪到二叠纪,大规模的中酸性岩浆侵入活动构成本区重要的地质事件,其出露的花岗岩类占到了全区总面积的近1/3,但泥盆纪时期的地壳活动,特别是花岗岩浆的侵入活动常被人们忽视,笔者据泥盆纪时期的沉积-火山作用及挤压构造活动也较发育认为,海西早期也应有较强的花岗岩浆侵入活动.本文有针对性地对北山地区,原定为海西中期的东七一山花岗岩岩基,在岩石学和地球化学等方面研究基础上,对3处岩石中锆石首次进行了 SHRIMP U-Pb 年龄测定,其结果分别是(355±4) Ma、(359±4) Ma、(355±5) Ma,这表明东七一山花岗岩形成于泥盆纪晚期,从而确定了北山晚古生代早期也有花岗岩浆的强烈活动,这对深化北山古生代地壳演化过程有积极意义.     

Early Palaeozoic biotite Rb‐Sr dates in the Yilgarn Craton near Harvey,Western Australia

Biotite from granite and gneiss in the southwestern part of the Yilgarn Craton near Perth has been dated by the Rb‐Sr technique at about 430–500 Ma in a belt at the western edge of the craton. The belt widens southward from 30 km near Perth to 55 km east of Harvey. The eastern boundary of the belt passes along the east margin of the Saddleback greenstone belt. A transition zone 15–40 km wide separates the belt of young dates from an eastern chronological plateau where biotite dates, mainly 2300–2600 Ma, are marginally younger than regional Rb‐Sr whole rock dates which average about 2550 Ma. In contrast to biotite dates, whole rock dates greater than 2500 Ma persist to the western edge of the craton. The 430–500 Ma dates probably represent resetting during uplift in the Early Palaeozoic.     

华南中生代大地构造研究新进展

华南地区中生代构造动力体制经历了从特提斯构造域向滨太平洋构造域的转换,由此产生了强烈的陆内造山作用和岩浆活动,形成了复杂构造组合的晚中生代陆内造山带和火成岩省。本项研究在下列几个方面取得了新的进展:(1)通过对雪峰山地区沅麻盆地的野外调查和构造测量,确定了该盆地晚中生代-早新生代5期构造应力场及其演替序列:中晚侏罗世近W—E向挤压、早白垩世NW—SE向伸展、早白垩世中晚期NW—SE向挤压、晚白垩世近N—S向伸展、古近纪晚期NE—SW向挤压。构造应力场方向的变化记录了不同板缘的动力作用对该区的影响。(2)识别了湖南地区晚古生代-早中生代海相地层中发育的横跨叠加褶皱构造,并基于地层接触关系和已有火成岩同位素年代学数据分析,认为该地区横跨叠加褶皱构造记录了中生代两期构造挤压和地壳增厚事件:早期近东西向褶皱构造是对三叠纪华南地块南北边缘大陆碰撞和增生作用的远程响应,晚期NE—NNE向褶皱构造则是对中晚侏罗世古太平洋板块向华南大陆之下低角度俯冲作用的变形响应。(3)对湖南衡山西缘拆离断裂带的变形结构和运动学特征进行了详细的调查和构造测量,确定了衡山变质核杂岩构造,并对拆离带中韧性剪切变形的钠长岩脉的锆石进行了SHRIMP U-Pb测年,从而确定了华南地区伸展构造的起始时代约137 Ma,即早白垩世早中期。(4)通过锆石U-Pb年代学测试分析,揭示了东南沿海长乐—南澳构造带早白垩世2期构造-岩浆事件:早期(147~135 Ma)表现为强烈的混合岩化作用和深熔作用形成的片麻状花岗岩、花岗片麻岩等;晚期(135~117 Ma)岩浆岩以含石榴子石花岗岩为主。这个结果表明东南沿海构造带是晚中生代陆缘造山带,造山作用可能起始于晚侏罗世,于早白垩世早中期(135 Ma)以来发生伸展垮塌。在上述研究结果的基础上,探讨了华南地区三叠纪"印支运动"和中、晚侏罗世"燕山运动"的表现及其产生的板块构造动力体制及其转换时代、早白垩世从挤压构造应力体制向伸展构造应力体制转变的时间节点。     

大陆边缘增生造山作用

文章评述了增生造山作用的研究历史和进展,认为增生造山作用贯穿地球历史,是大陆增生的重要方式。用大陆边缘多岛弧盆系构造理解造山带的形成演化,提出巨型造山系的形成与长期发育的大洋岩石圈俯冲制约的两侧或一侧的多岛弧盆系密切相关。在多岛弧盆系演化过程中的弧 弧和弧 陆碰撞,弧前和弧后洋盆的消减冲杂岩的增生,洋底高原、洋岛/海山、外来地块(体)拼贴等一系列碰撞和增生造山作用形成大陆边缘增生造山系。大洋岩石圈最终消亡形成对接消减带,大洋岩石圈两侧的多岛弧盆系转化的造山系对接形成造山系的联合体。拼接完成后往往要继续发生大陆之间的陆 陆碰撞造山作用、陆内汇聚(伸展)作用,后者叠加在增生造山系上,使造山过程更加复杂。对接消减带是认识造山系形成演化的关键。大洋两侧多岛弧盆系经历的各种造山过程可以从广义上理解为一个增生造山过程。多岛弧盆系研究对于划分造山带细结构非常重要,是理解造山系物质组成、结构和构造的基础,并制约了造山后陆内构造演化。大陆碰撞前大洋两侧多岛弧盆系及陆缘系统更完整地记录了威尔逊旋回,记录的信息更加丰富。根据多岛弧盆系的思路对特提斯大洋演化提出新的模式,认为西藏冈底斯带自石炭纪以来受到特提斯大洋俯冲制约,三叠纪发生向洋增生造山作用,特提斯大洋于早白垩世末最终消亡。     

哀牢山造山型金成矿系统:复合造山构造演化与成矿作用初探

哀牢山金矿带是我国最重要的喜马拉雅期造山型金矿带,形成于三江特提斯复合造山过程中。论文基于对哀牢山复合造山带区域构造背景、控矿构造系统演化、金成矿期次及其时代的系统研究,从金成矿年代序列、成矿过程构造控制及成矿作用动力学环境三个方面,探讨了复合造山过程中的金矿成矿作用。研究结果表明,哀牢山金矿带发育三期金矿成矿-热事件:早期金成矿作用(61.55～63.09Ma)对应于逆冲推覆构造系统最为发育的时期,与剪切走滑断裂构造的形成同步,显示它们统一受控于印度-亚洲大陆碰撞早期的强烈汇聚挤压构造动力学体制;主期金成矿作用(33.76～36.10Ma)对应于区域挤压构造应力场的相对松弛阶段以及富碱斑岩和剪切走滑断裂构造系统最为发育的时期,受控于印度-亚洲大陆碰撞构造动力学转换体制,并可能受青藏高原物质东向逃逸和软流圈脉动隆起的联合制约,金矿大规模成矿作用与构造动力体制转换过程中的壳幔物质强烈交换与构造变形密切相关;晚期金成矿作用(26.40～30.80Ma)对应于岩石圈伸展作用的发生以及亏损地幔减压熔融产生的板内高钾岩浆岩的就位,受控于印度板块反向旋转拖曳与斜向俯冲回退的综合作用。     

准噶尔造山带碰撞体制的成矿作用及金等矿床分布规律

准噶尔造山带是乌拉尔—蒙古造山带的重要组成部分。该区的碰撞造山作用主要发生在石炭纪和二叠纪,并经历了先挤压后伸展的演化过程。区内的金等矿床主要就位于晚石炭世—二叠纪,集中分布在碰撞造山作用较强烈的地带,矿床形成于碰撞作用的挤压—伸展转变期。因此该区金等矿床的成矿时间、空间和地球动力学背景等与碰撞造山作用发生的时间、空间及动力学背景完全吻合,表明适于用碰撞造山成矿模式指导找矿和研究。而该区矿床的实际分布也确与碰撞造山成矿模式完全一致。     

甘肃敦煌东巴兔山地区敦煌杂岩的变质 变形特征及时代限定

敦煌地块位于塔里木克拉通的东南缘,是塔里木克拉通前寒武纪岩石出露的重要地区之一。敦煌地块包括北阿尔金 地区和敦煌地区,区域内出露的最古老岩石分别被称为米兰杂岩和敦煌杂岩,文章研究重点是敦煌地区出露的敦煌杂岩。 敦煌杂岩由TTG质片麻岩和变质表壳岩组成,代表性岩石组合包括英云闪长质片麻岩、奥长花岗质片麻岩、花岗闪长质片 麻岩、石榴石斜长角闪岩、石榴石黑云母片岩以及大理岩。文章对东巴兔山干沟地区的花岗闪长质片麻岩样品进行了 LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,对石榴石黑云母片岩样品进行了矿物电子探针分析,同时对敦煌杂岩开展了构造变形研究,目 的是揭示敦煌杂岩的形成时代、构造变形特征以及变质温压条件。花岗闪长质片麻岩样品的结晶年龄为2057±75 Ma,并且 记录了~1.88 Ga和~400 Ma两期变质作用,分别与古元古代和古生代的造山事件相关。构造变形研究表明敦煌杂岩记录了两 期变形作用,分别为区域上的右形韧性剪切作用（S1） 和南北向褶皱作用（S2）,且右形韧性剪切作用（S1） 和~400 Ma的变 质作用是配套同期的。此外,对石榴石黑云母片岩样品的分析表明,~400 Ma这期变质作用变质峰期的矿物组合主要为石 榴石+黑云母+斜长石+石英,且变质温压条件为667~690 ℃/0.88~0.89 GPa,代表了高角闪岩相的变质作用。     

鄂皖赣巨型矿集区的构造复合成矿特征

通过综合研究,提出鄂皖赣相邻的地区处于华南洋构造域扬子反S型构造体系东部,燕山期时与滨太平洋构造域新华夏构造体系郯庐断裂带集群复合,形成一个由巨量金属矿质堆积的巨型内生金属矿集区。钨、铜、金、银、钽、铀、铁多金属在国内均占有重要地位,拟称之为鄂皖赣巨型矿集区。研究论证了晋宁期华南洋的位置及其陆缘弧盆系统。进一步论述了该区中新元古代以来自晋宁期华南洋、扬子-加里东期华南裂谷系到华力西-印支期陆表海的地质发展演化、构造格局及成矿作用。重点讨论了燕山期陆内活化造山与岩浆成矿大爆发的构造活动方式以及构造复合控岩控矿特征。初步构建了鄂皖赣燕山期巨型矿集区的框架及其成矿带、成矿亚带、主要矿集区、重要矿田的空间展布。在此基础上研究指出,晋宁期华南洋及其陆缘弧盆的地质背景是有利的成矿之基;欧亚板块与古太平洋板块强烈的相互作用引发的燕山期陆内活化造山,导致多源成矿岩浆与成矿流体大爆发是大规模成矿之源;两大构造域、两大构造体系复合是形成巨型矿集区之因。     

多岛海型造山作用——以华南印支期造山带为例

大陆造山带大多数形成于弧弧碰撞及其弧后盆地衰缩作用,其古地理格局为多岛海。今日的东南亚是多岛海大地构造的现实模型,其中欧亚大陆和澳大利亚的板块边界位于印度尼西亚的班达—巽它弧以南和西太平洋马里亚纳弧以东。介于前缘弧和欧亚大陆之间的是众多的残余弧和弧后盆地。其中有些盆地仍然是海底扩张的中心,一些是不再活动的海盆,也有些海盆正在遭受挤压作用,而一些海盆则已经完全被弧后衰缩作用所消减。位于这些盆地之间的是残余弧,沉降的残余弧顶部的沉积层序类似于被动陆缘。华南大地构造可用多岛海模式予以解释。华南造山带的大地构造相分析、沉积相分析和古地磁等综合研究结果表明,它们大多数是弧弧碰撞作用所形成的碰撞型造山带,二叠—三叠纪的古地理存在着与东南亚今天类似的多岛海格局。临沧弧和华夏弧可能为华南多岛海的前缘弧,起着与今天欧亚大陆的印度尼西亚弧相类似的作用。多岛海古地理格局可能出现于泥盆纪以后,华南板块发生裂解,所形成的弧后盆地大多数于晚三叠世到早侏罗世发生衰缩。