华北东部构造体制转变与盆山耦合成因

地质学研究是依据地壳运动遗留下来的各种地质现象来探讨地壳运动期次、构造活动强度、构造体制转换,从而圈定影响范围。中生代以来,华北东部地区强烈的地壳运动和大规模岩浆活动,使该区进入了覆地翻天之巨变。因而出现了诸如岩石圈-软流圈系统大灾变、区域构造体制大转变、火山-岩浆及成矿作用大爆发等一系列新认识。这些地质事件取决于地球的深部过程,通过地幔热柱-亚热柱-幔枝构造的形成与演化,构建了伸展体制控制下的一盆多山耦合及独具特色的盆-岭构造。     

再论板块构造与地幔柱构造的相互关系——从研究日本列岛—松辽盆地深部构造得到的启示

近半个世纪以来,由于板块构造及地幔柱构造学说日臻完善,已广泛受到中国地学界和地勘界的赞同和应用。论文是从对两者形成时代和板块驱动力的基本问题入手,进行了分析、讨论与商榷。主要是通过对自太平洋西缘的俯冲带,经日本列岛—日本海—长白山—松辽盆地的地质情况,根据最新的地震层析资料分析、研究,初步认为均与板块俯冲、碰撞和挤压作用及地幔柱活动的形成机制密不可分。由于当前对板块及幔柱运动年代学测定的精准度,存在着一定的不确定性,故提出"板块构造与幔柱构造相辅相成"的概念模型,无疑对今后松辽盆地深部勘查油气资源、长白山地区监测和预防火山灾害工作,都具有理论的指导意义。但对松辽盆地的冷幔柱运移及成藏时代集中在57～40 Ma的机理,尚需进一步深入研究。     

华北地台北缘中段构造演化及成矿控矿作用

本文以华北地台北缘中段的构造演化为主线，论述了地质构造的成矿控矿作周。研究认为前燕山期古亚洲域构造演化阶段，华北地台北缘作为华北板块陆缘活动带形成了多条东西向的韧性剪切变形变质带。燕山期濒太平洋构造域的叠加、改造使华北板块成为中、新生代强烈活动区。地慢热柱演化的三级单元—幔枝构造控制的构造变形—岩浆活动—变质作用共同控制着冀北地区的金、银多金属矿床的成矿作用。     

西藏申扎—定结南北向构造中段斑岩锆石U-Pb年代学研究

位于青藏高原南部的南冈底斯斑岩成矿带在西段的朱诺和吉如间百余千米范围内一直缺乏印度—亚洲大陆碰撞后碰撞伸展阶段斑岩活动的报道。论文对该区申扎—定结南北向构造中新发现的拿查和查布斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,发现两套斑岩的侵位结晶时代分别为13.82±0.25Ma(n=11,MSWD=1.7)和13.80±0.22 Ma(n=12,MSWD=0.43),与南冈底斯斑岩矿带中诸多矿床的成矿时代以及成矿斑岩时代一致,填补了该地区的空白,证实了后碰撞斑岩岩浆东西向的连续性。该地区后碰撞伸展阶段形成的矿床剥蚀程度不高,具有进一步开展寻找斑岩型和浅成低温热液型矿床工作的潜力。同时,斑岩中约40 Ma的变质和岩浆成因继承锆石核的发现暗示,在晚碰撞阶段南冈底斯也有过构造-岩浆活动。     

青藏高原地热资源与地幔柱构造的关系——地幔热柱多级演化导致岩浆上侵成为浅部热源

青藏高原丰产高温地热资源己闻名于世。1977年,中国在西藏羊八井地热田建设了24兆瓦中高温地热发电站。经多年地质调研,证实拉萨地体是一条巨型构造-岩浆带,自西向东为:西部构造结—SN向平行的"裂谷"群(含羊八井地热田)—南迦巴瓦构造结—柬延至走滑逃逸构造的腾冲地体(腾冲高温地热田),组成了复杂地质背景构造格局,并分布有剧烈的中、新生代火山-岩浆活动,其成因是与印度板片撕裂、分段碰撞俯冲和地幔热柱上隆构造密切相关。羊八井地热田与新生代侵入岩有关,腾冲地热田与新生代火山岩有关,两者具有时空关联,均属新生代高温地热田。据地震层析资料,以及拉萨附近蛇绿岩型铬铁矿中发现金刚石和高温柯石英,足以阐明区内的矿产和两个高温地热田均属地幔热柱活动的产物,据此热源可能是来自深部的地幔楔,但在热流运移过程中,地壳熔融参与成分两地有所差异,这可从氦和锶同位素数据获得佐证。     

中国东部地热资源开发潜力与建议

经过多年地热资源勘查实践,初步认为控制地热的因素是:热源主要来自深部的地幔楔;中–新生代中酸性火山–岩浆活动是形成地热资源和区域高地热场的重要控制因素;喜山期形成地热的温度要高于燕山期形成地热的温度;地表浅部的温泉群是勘查深部地热的重要线索;区域构造背景(裂谷、碰撞及俯冲带)和局部深部构造(断裂、破碎带)是提供地热上升的通道;形成地热田不仅要具备良好的储层,还要蕴藏地热温度和一定厚度的盖层。可概括为(热)源–通(道)–储(层)–盖(层)4个字的规律。我国东部地区地热资源十分丰富,以地热资源分布的空间位置,分为五个方面来阐述:即花岗岩地热、火山(岩)地热、矿山地热、油气田地热和城市地热。其中矿山地热和火山(岩)会伴有"热害"。为了加速我国东部地热资源勘查和开发进程,提出关于对中、低温热水型地热发电、开发立法和优选地热靶区、化"害"为"利"的攻关科硏研、以"EGS"经济支撑和热水勘查钻孔长期保存的五点建议。     

燕山西部地区中生代的断裂变动、岩浆活动及其动力学问题

燕山西部地区(北京以西的燕山地区)位于中朝准地台(黄汲清、1945、1962、1980)的北部边缘。在中生代期间,由于太平洋岩石圈板块向欧亚大陆岩石圈板块俯冲及相互作用的结果,而使本区形成大陆边缘活动带,是典型的稳定区向活动带转化的地区,具有强烈的构造变动及岩浆活动,即所谓的“地台活化”,也是滨太平洋成矿带的有利地区。本文根据前人资料、野外观察及分析成果初步总结本区中生代的断裂变动、岩浆活动,并进一步探讨引起这些活动的动力学问题。     

攀西裂谷A型花岗岩套特征及成岩机理探讨

攀西裂谷位于扬子古板块西南缘的康滇地轴中段,裂谷带的岩浆活动十分强烈且频繁,同时兼有岩浆的深成作用和火山活动,形成了各种各样的火成岩共生组合体。从海西晚期至燕山期,在裂谷带广泛发育了不同时代、不同类型的花岗岩。笔者将攀西裂谷花岗岩分为三大类型,既幔源岩浆岩套中的碱性花岗岩、壳幔同熔A型黑云母花岗岩、陆壳重熔A型花岗岩。三类花岗岩都具“碱性”、“无水(或少水)”、“非造山”的人型花岗岩特点,因此将它们统归为A型花岗岩套。     

幔壳运动及其成矿控矿作用——以小秦岭幔枝构造北矿带成矿控矿作用为例

燕山运动中晚期，华北东部地区进入了以伸展构造为主的地幔热柱演化阶段，小秦岭矿集区形成了典型的幔枝构造体系。深源含矿流体通过地幔热柱—地幔亚柱—幔枝构造，迁移到幔枝构造有利构造部位集聚成矿。北矿带是小秦岭幔枝构造主要成矿区之一，进入燕山运动晚期，幔枝构造中断裂活动相当强烈，同时沿断裂形成了一系列大型—超大型金矿床，以及多金属矿床。在众多成矿控矿因素中，区域性断裂构造应是重要的主导性因素，它们不仅是成矿流体的运移通道，而且往往成为重要的成矿储矿有利空间。特别是近年来深部地质勘查发现，地表沿区域性主干断裂展布的若干个大中型金矿，在一定深度上其成矿蚀变构造带却是串连在一起的，整个沿断裂展布的若干个大—中型金矿统称为某某某超大型金矿。每个区域性深大断裂控制着一个超大型金矿带。其形成超大型金矿的过程可以概括为：强烈的岩浆—变质杂岩上涌(隆)→上部盖层向外拆离滑脱→幔枝构造逐渐形成→断裂构造体系由压扭性转变为张扭性→含矿流体沿断裂贯入→成矿物质冷却结晶→形成超大型金矿的模式。     

太行山北段涞源岩体年代学和演化序列研究

太行山北段涞源岩体位于华北克拉通中部造山带,对其成岩时代的精确厘定是深入理解华北克拉通中生代岩浆作用时空格局和岩石圈减薄机制的重要依据。在进行详细野外调查的基础上,通过LA-ICPMS、SHRIMP锆石U-Pb定年,精确约束了涞源岩体火山—侵入作用时限,并准确建立了涞源岩体火山—侵入杂岩的岩浆演化序列。涞源火山—侵入杂岩主要由超镁铁质(角闪石岩)、镁铁质(辉长岩、辉长闪长岩)、中酸性—酸性(石英闪长岩、花岗闪长岩、二长斑岩、二长花岗岩、花岗岩)、髫髻山组火山岩和东岭台组火山岩组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,石英闪长岩、二长斑岩、花岗斑岩、花岗岩分别形成于138.25±0.72 Ma、139.20±0.40 Ma、139.56±0.38 Ma、132.11±0.56 Ma;SHRIMP锆石U-Pb定年显示,角闪石岩形成于133.10±0.80 Ma。涞源岩体形成始于154Ma左右,镁铁质岩体角闪石岩、辉长岩、辉长闪长岩先后侵位。髫髻山组火山开始间歇性喷发形成安山岩(150～138 Ma)、次火山岩相闪长玢岩(142 Ma)。随后东岭台组火山作用进入活跃期,并于138 Ma形...     

大同—集宁地区太古代变质基性岩墙群的基本特征

大同—集宁地区太古代变质杂岩由葛胡窑灰色片麻岩系和丰镇群变沉积岩系组成,两套岩石组合之间呈不整合接触。在葛胡窑灰色片麻岩系和丰镇群变沉积岩系中发育两期变质基性岩墙群,两套基性岩墙群与围岩一起发生了麻粒岩相变质和强烈变形。两期变质基性岩墙群在年龄、岩石学、结构构造、地球化学和REE等存在明显差别,表明它们形成于不同的大地构造环境中。该区基性岩墙群的广泛发育揭示了太古代末期华北克拉通稳定的硅铝壳已经建立,大规模裂隙系统已经形成。然而,变质基性岩墙群和原始产状现在很难测量。     

华北地台北侧古生代大陆边缘的构造演化及成矿作用

华北地台北侧古生代大陆边缘主要经历三期构造演变,其中早古生代有两次板块活动、槽台转化和陆壳增生过程,而华北地台及其北缘的增生陆壳与西伯利亚地台及其南缘增生陆壳的对接,发生在晚泥盆世至早石炭世,其缝合带位于内蒙贺根山—二连浩特之北的哈拉图庙一线,往西与蒙古戈壁天山北缘中古生代蛇绿岩带相连结。发育在内蒙古生代褶皱区的三条蛇绿岩带的形成时代由南向北依次变新,分别为寒武纪、奥陶纪和晚泥盆—早石炭世。相应的构造侵位或俯冲、对接的时限为中晚奥陶世至早志留世、中晚志留世至早泥盆世、晚泥盆世至早石炭世。蛇绿岩(带)、古岛弧岩系、复理石建造和磨拉石建造的形成时代、地质特征的研究确切地证实,在华北地台北侧存在加里东褶皱带,其北界位于索伦山—苏尼特左旗—锡林浩特以南。白云鄂博—温都尔庙—西拉木伦河北侧蛇绿岩的形成和侵位时代,相应古岛弧岩系及复理石、磨拉石建造的形成时间表明,板块的俯冲和加里东褶皱造山是由西向东迁移发展的,强烈构造运动的主期发生在中奥陶世至晚志留世。华北地台北侧古生代的三次构造演变,分别形成各自的成矿系列和金属矿带。南带的构造—成矿系列完整,既有与蛇绿岩建造共生的Cr—Ni、Fe—Mn—P成矿系列,又有过渡壳型的Cu—Mo—Au成矿系列,从洋壳向陆(由北而南)Fe、Cr,Cu(Mo)、Au依次排列分布,各自包含有一系列的矿床和矿(化)点;中带只有蛇绿岩建造的Cr—Fe矿带;北带以发育Cr矿为特色。     

华北地台东部北段中生代—新生代热隆与盖层地质构造的关系

对华北地台东部北段中生代以来,较为复杂的地质构造平演化构造特征有各种不同的认识。作者以板块构造理论为基础,根据区内不同阶段的地质构造演化特征、深部地质资料、褶皱和断裂构造的发育和分布特征、以及岩浆侵入活动在时间上和空间上的分布规律等方面的研究,认为热隆对区内地质构造,特别是对盖层构造均演化和特征起着控制作用。洋中脊是大洋地壳中的高热能区,沿洋中脊形成热隆带,驱动洋壳向陆壳下面俯冲,与陆壳下部物质混合重熔成中酸性岩浆,构成高热能的活动核。这些岩浆又侵入到盖层中,同时,岩浆及围岩中的气体聚集在侵入体的顶部。因此,热隆是由侵入到盖层中的流动熔融体(岩浆)和气体构成。根据热隆构造不同部位的差异,作者提出了热隆构造的概念、模式,并将其划分为四个构造层次:1)隆核构造层;2)近隆构造层,3)中间构造层;4)外隆构造层。同时,总结了外隆构造层的各种断裂构造形式:1)滑落式断裂构造;①单式滑落断裂构造;②滑落式推覆构造;③复式滑落构造;2)逆冲式构造:①逆冲式断裂构造;②逆冲式推覆构造;③褶皱—逆冲推覆构造:3)滑落—逆冲式构造。作者还讨论了区内近东西向的伸展作用、北东向隆起带与断陷带内的构造差异和北东向较大规模推覆构造以及地堑构造与北东向热隆带的关系。作者认为,热隆对区内盖层构造、对某些内生矿田和外生矿田以及对古老片麻岩穹窿的成生分析都是十分重要的。     

邯邢地区中生代角闪闪长岩中角闪石的成因矿物学研究

邯邢地区位于中生代太行山构造—岩浆活动带南缘、华北克拉通的中心,广泛发育中生代的高镁闪长岩,并伴生大量矽卡岩型铁矿。通过对邯邢地区角闪闪长岩中角闪石矿物进行成因矿物分析,应用角闪石温压计、氧逸度计和湿度计,计算了角闪闪长岩形成的物理化学条件,进而探讨了其形成与演化。研究表明,角闪闪长岩中的角闪石结晶温度为702.08℃～924.35℃,压力为36.55 MPa～266.21 MPa,氧逸度logfO_2为-13.53～-9.78,平衡熔体含水为2.78%～5.73%;原始岩浆为幔源岩浆,并在演化过程中同化了大量的壳源物质;岩浆演化过程中曾经在10 km左右的深度的岩浆房中驻留,并发生过角闪石的结晶和分离。     

冀南西石门铁矿金云母Rb-Sr等时线年龄及其地质意义

以冀南西石门铁矿作为研究对象,对蚀变岩中与磁铁矿伴生的金云母进行Rb-Sr等时线测年研究,测年结果显示,该矿床成矿年龄为126.12±0.44 Ma(MSWD=0.75),初始值(~(87)Sr/~(86)Sr)为0.68964±0.00028。结合前人已发表的邯邢地区武安岩体的成岩年龄127 Ma(二长岩)和134 Ma(闪长岩)以及西石门铁矿金云母~(40)Ar-~(39)Ar的成矿年龄133±1.3 Ma,成矿年龄与成岩年龄具有明显的一致性,表明本区矽卡岩型铁矿的成矿与岩体的侵位具有密切的时空联系,与邯邢地区两期成岩活动相对应,可能存在两期成矿作用,并建立两期成矿模式,进一步丰富了"邯邢式铁矿"成矿模式和完善西石门铁矿成因的年代学证据以及找矿依据。     

欧加登盆地构造及沉积充填演化特征

通过对埃塞俄比亚欧加登盆地构造地质特征的研究,结合大地构造学基本理论,明确了盆地形成演化历程、构造区划及沉积充填特征。研究表明:欧加登盆地的构造演化主要受控于大陆板块的裂解、漂移与洋壳的扩张,经历了Karroo陆内裂谷、陆间裂谷、被动大陆边缘和局部抬升四个构造演化阶段,形成了明显的"下断上坳"的双层沉积充填结构。盆地经历了陆相和海相两种沉积环境,陆相沉积发育在晚二叠世—三叠纪,海相沉积发育在侏罗纪—早白垩世,盆地共发育了陆相和海相两种类型烃源岩、储层及多套生储盖组合。     

小秦岭石英脉型金矿的地质地球化学特征和成矿模式

小秦岭石英脉型金矿主要产在华山、文峪等中生代花岗岩基南侧的太古宙荡泽河群绿岩带和早元古代滴沟群孔达岩系中。矿床地质特征和矿物包裹体及氢氦同位素研究证明矿床形成经历了Ⅰ期251～338℃变质热液矿化、Ⅱ期209～336℃变质热液—大气降水热液混合矿化和Ⅲ期155～178℃大气降水热液矿化。成矿元素富集特点及理论研究证明矿化主要发生在Ⅱ期,Ⅲ期贡献甚微。S、C、Pb同位素指示战矿物质来源复杂,并在成矿时高度均一化。综合讨论揭示出矿床形成于中生代华南与华北古大陆板块碰撞造山过程的陆内俯冲作用,可按碰撞造山成岩成矿模式指导进一步的找矿和研究。     

太行山变质核杂岩的特征及成因探讨

自燕山运动以来,太行山区阜平、赞皇两隆起强烈上隆,形成了典型的变质核杂岩(面积9000、3850km~2),其外围发生多层次(Ar_2Pt_1,Pz)正向拆离滑脱,并发育多类型构造变形标志及退变质作用。与太行山相邻的华北断陷区则发生大幅度沉降。作者认为,是由于太平洋板块与欧亚板块间的相互作用,导致软流圈(甚至包括地幔)发生三维空间的调整,软流圈拗陷上方,山脉隆升;软流圈隆起上方,地表沉降,而中、下地壳、软流圈,甚至地幔间的缓倾拆离滑脱带在物质运移中的作用应引起足够的重视。     

华北板块北侧古构造应力场的演变

在地质历史发展过程中,长期连续运移着的大陆或大洋板块,其边界的应力不断积聚,并发生阶段性的俯冲、仰冲、碰撞及相伴随的各种地质作用。无疑,研究大陆内部古板块运动的主动力方位、构造应力场特征是板块学说的重要课题之一。但这方面的工作目前仍处于探索阶段,行之有效的古地磁等方法国内开展不多。几年来的实践表明,系统的小构造研究有助于阐明板块构造的运动学问题。华北古陆板块与内蒙古海板块之间、偏古陆一侧有一个东西延展长达650多公里、南北     

吉林海沟金矿床金属矿物的主要特征

海沟矿床是一个大型金矿床。含金石英脉分布于燕山期二长花岗岩体中,金属矿物的研究表明,矿物以自然金、硫化物(黄铁矿、方铅矿、黄铜矿)为主,伴有少量铀矿物(晶质铀矿、沥青铀矿)及碲化物(碲铅矿、碲金矿)。主要的矿物组合为自然金—石英、自然金—硫化物、石英—方解石,它们分别代表不同成矿阶段,金的最大富集发生于自然金一硫化物阶段,金属矿物的某些特征为矿床成因提供了重要信息,它表明矿床成因上不仅与燕山朔岩浆活动有关,而且也与构造—变质期形成的矿源层有关。