大陆深俯冲作用研究引起的新思维

变质沉积岩中柯石英的发现表明,低密度的大陆地壳物质可被俯冲到地幔深处,并由此引发对大陆深俯冲作用的研究热潮.大陆壳可被俯冲到300 km深处,还能更深吗?在超高压变质环境中有水介入,但其活动又受到限制,水在深部的活动形式与规模究竟怎样?在碰撞造山带中,100 km深度以下的超高压变质岩石是在何种动力学过程与机制主导下折返至地表的?这些新思维最终会引导人们逐步形成和完善新的地球观.     

大陆碰撞和超高压变质研究:进展和展望

在原岩为大陆地壳的高级变质岩中发现柯石英和金刚石这类超高压标志矿物,使人们认识到低密度大陆地壳曾经俯冲到大于80 km的地幔深部,是20世纪末大陆动力学研究的最大进展,因此革新了板块构造理论.大陆碰撞和超高压变质研究已成为21世纪发展板块构造理论的前沿和核心课题.大别-苏鲁造山带出露有世界上最大的超高压变质构造单元,中国科学家以此为基地,在大陆碰撞和超高压变质的一些重要领域取得了国际上有影响力的系列成果.这些包括大陆地壳俯冲的深度和规模、大陆深俯冲过程的时间序列、大陆碰撞过程中的流体活动、深俯冲陆壳的流变学特征等.本文评述了大陆地壳经历深俯冲的矿物学记录,概括了近年来大别-苏鲁造山带研究的突出进展,从四个方面对大陆碰撞和超高压变质研究进行了展望:①超高压变质带的构造-变质演化,②大陆碰撞过程中的流体活动,③大陆碰撞带数值模型,④超高压变质矿物微区分析的新技术.     

分散元素超常富集的资源与环境效应:研究现状与发展趋势

传统观点认为,Cd,Ga,In,Tl,Ge,Se,Te,Re等分散元素不能形成独立矿床,它们只能以伴生元素的方式存在于其他元素的矿床内.近年来,中国西南地区多例分散元素独立矿床的相继发现,打破了这一传统的思维方式和科学理念.在对国内外分散元素矿床研究现状和存在问题分析的基础上,提出扬子地块西部大陆边缘构造演化及其所控制的壳幔置换、流体活动、元素分馏等动力学过程,控制了区域内分散金属成矿作用的基本样式和矿床时空分布的基本格局.未来对分散元素超常富集机理及资源与环境效应研究,应着重于三方面,即:分散元素矿集区的成矿大陆动力学背景、分散元素成矿作用的共性和差异性及与其他矿化元素共生-分异的化学动力学机制、表生循环过程中分散元素的地球化学行为及其对生态和环境的制约.     

喜马拉雅碰撞造山作用与(超)大型矿集区的形成:科学问题与思考

青藏高原及邻区是中国唯一的一块具有世界规模级的成矿富集区 ,迄今所发现的大型、超大型矿床 /矿集区 ,在时间抑或空间上均与喜马拉雅碰撞造山作用有着密切的联系 ,反映了与喜马拉雅碰撞造山作用过程相伴随的青藏高原周边及内部岩石圈薄弱地带的壳幔置换过程、层圈交换作用、流体活动及其地球化学分馏过程 ,是控制大型、超大型矿床 /矿集区形成的主要因素。青藏高原成矿大陆动力学研究是阐明该区矿产资源分布规律和进一步发现大型、超大型矿床 (矿集区 )的科学基础     

“大陆的俯冲、拆离和减薄作用学术讨论会”在我校召开

由我校和中国科学院地质与地球物理研究所共同举办的“大陆的俯冲、拆离和减薄作用学术讨论会”日前在我校召开。来自国家自然科学基金委、科技部、中国科学院、中国地质科学院、国家地震局、北京大学、中国科技大学、中国地质大学等单位的 12 0多位专家、学者出席了本次学术大会。此次会议将国家重点基础研究发展规划 (973)项目“大陆深俯冲作用”和中科院知识创新项目“华北东部盆山系统与战略资源预测”有机结合 ,围绕“超高压岩石的变质作用、流体演化和地球化学”、“大陆碰撞、伸展和抬升的构造过程”、“碰撞后过程、岩石圈减薄与岩…     

关于中国大陆地质与大陆构造基础研究的思考

作为全球大陆重要组成部分，中国大陆长期所处的全球特殊构造部位和深部地球动力学背景使其经历了世界其他大陆所未曾有的极端复杂条件，从而造就了它全球共性中的独有的地域性特征.这些特征赋存有当代地学发展前沿重大科学命题的丰富信息.因此，中国大陆地质与大陆构造成为当代地学研究得天独厚的天然实验室和良好场所，是科学研究不可多得的宝贵资源.当代地球科学已开始进入地球系统科学与后板块构造时代，如何充分利用我国这一地域优势和特有资源，参与国际地学发展和创建新的地球构造观及相关理论与方法已是我们面对的历史机遇和重大挑战.文中在综合分析中国大陆全球共性中的特殊性基础上，概括提出4类优先研究的中国大陆地质与大陆构造关键科学问题：中国大陆构造与大陆动力学研究；中新生代中国大陆及邻区地壳变形及其深部过程；人类生存尺度的地壳构造活动及其深部动力学背景与演变趋势；中国大陆不同构造系统的交接转换和深部背景与演变过程，供地学界讨论参考.     

长江中、下游燕山期热液铜—金矿床成矿流体

分别以安徽东狮子山隐爆角砾岩型、西狮子山矽卡岩型、沙溪斑岩型和铜牛井石英大脉型矿石作为实例，对长江中、下游燕山期热液铜－金矿床的主要类型作了成矿流体对比研究。这四类矿床的成矿作用早期均以高温（＞450℃）高盐度（＞45wt%NaCl equiv.)流体为特征，晚期流体温度和盐度均降低。这些矿床的流体来源均以岩浆热液为主，但在斑岩铜矿床成矿作用的晚阶段有一定数量的雨水加入。流体的沸腾对于各类矿床的形成均起过重要作用，尤其在狮子山矿床中存在着隐爆角砾岩阶段、矽卜岩阶段、石英－硫化物阶段和石英－碳酸盐－硫化物阶段的多次沸腾；长江中、下游燕山期热液矿床的大量产出，其原因之一是该区地壳富含流体，而流体的富集可能在很大程度上与扬子大陆板块在中生代向华北板块下方俯冲的过程中，俯冲带流体向前陆方向的回流有关。下冲板块前峰拆沉所造成的板块后方撕裂，为深部流体的回流提供了良好的通道。     

俯冲带变质脱水作用与流体性质

俯冲带不仅是全球最大的物质循环的枢纽,还是地球内部流体活动最为强烈的场所之一。在板片俯冲过程中,经洋底蚀变的洋壳、上覆沉积物和下伏蛇纹石化岩石圈地幔随着温压的升高发生变质脱水反应形成俯冲带流体。脱水过程主要受俯冲板片中含水矿物的稳定性控制,而其流体效应主要受控于俯冲带热结构等因素。俯冲带流体按其含水和溶质比例可分为富水流体、超临界流体和含水熔体等不同类型,流体不仅可以携带传统的LILE,还可以携带HREE、HFSE、金属元素和重要挥发分(如C、N和S等)进行迁移,在制约俯冲板片-岛弧物质循环方面起着重要作用。本研究在回顾俯冲板片的脱水机制、流体作用及其地球化学行为的基础上,对俯冲带流体的研究前景进行了展望。     

全球铁氧化物铜金型（IOCG）矿床的3类大陆动力学背景与成矿模式

目的 对全球3类铁氧化物铜金型(IOCG,Iron-oxide Copper Gold Deposits)大陆动力学背景与成矿模式进行研究及总结.方法 在对比全球典型IOCG矿床的元古代大陆裂谷盆地和流体叠加改造模式基础上,对智利洋壳俯冲背景下岛弧造山带的拉伸环境有关IOCG矿床和中国云南-四川IOCG矿床进行了实证研究.结果 在智利与含铜金磁铁矿矿体密切相关的深成闪长岩类演化方向为闪长岩→辉长闪长岩→斜长岩+闪石(玢)岩,闪长岩→花岗闪长岩+石英闪长岩→花岗岩多与含铜金镜铁矿矿体有关.中国云南-四川铁钛氧化物铜金型(IOCG)属于第三类IOCG矿床成矿的大陆动力学背景,成矿大陆动力学过程为先期铁铜金氧化物型矿床形成于中元古代大陆裂谷盆地(无洋壳化),富铁钠质基性火山岩喷发形成铁氧化物铜金型和铁矿层,其上在碱性粗面质凝灰岩和含粗面凝灰质白云岩中赋存铜银矿层;在晋宁造山运动期后,在古地幔柱作用下,深源碱性闪长岩-辉长岩侵位发生高氧化叠加成矿,形成了碱性闪长岩-辉长岩中钛铁矿-钛磁铁矿矿(化)体,在围绕碱性闪长岩-辉长岩岩枝周边的隐爆角砾岩中形成了铁钛铜金氧化物型矿体,两期不同的大陆动力学背景与成矿作用叠加形成了东川超大型铁(钛)氧化物铜金型矿床,钛矿找矿潜力大且是今后找矿方向之一.结论 全球铁氧化物铜金型(IOCG,Iron-oxide Copper Gold De-posits)形成于3类不同的大陆动力学背景,三种典型的成矿模式为一是以澳大利亚奥林匹克坝超大型铜-铁-金-铀-稀土元素矿床为代表,形成于元古代(19~14亿年)大陆裂谷盆地热水沉积和后期盆地流体叠加改造;二是南美(以智利为代表)IOCG矿床形成与洋壳俯冲背景下岛弧造山带,与深部地幔柱上升形成的岛弧造山带中局部拉伸环境密切有关;三是中国云南-四川铁钛铜金氧化物型矿床先期铁铜金氧化物型矿床形成于中元古代大陆裂谷盆地(无洋壳化),后期与古地幔柱作用有关的深源碱性闪长岩-辉长岩侵位发生高氧化叠加成矿形成了典型的铁钛铜金氧化物型矿床.     

龙门山造山带-川西前陆盆地系统的成山成盆成藏动力学

造山带动力学、沉积盆地动力学和油气藏动力学均是地球科学的研究前沿。作者分析了三种动力学的主要研究内容和发展趋势，认为：(1)大陆动力学作用过程决定了造山带动力学和沉积盆地动力学的作用过程；(2)造山带动力学和沉积盆地动力学性质决定了油气藏动力学的作用机制。龙门山造山带-川西前陆盆地系统是由从东向西的深部多级俯冲潜滑而引起的浅部由西向东的多层次推覆而形成的，并且其物质流和能量流的循环均有两个传递系统。高异常古压是上三叠统天然气运移的动力，是控制天然气运聚与区域分布的主要因素，并且古压的演化直接控制了局部构造的成藏。川西前陆盆地侏罗系天然气藏是上三叠统与侏罗系之间流体的跨层流动形成的。龙门山造山带-川西前陆盆地系统形成和演化产生的挤压环境和使川西前陆盆地的被动沉降作用控制了天然气初次运移和聚集的成藏作用。60Ma以来，龙门山造山带-川西前陆盆地系统的整体抬升和剥蚀作用决定了裂缝系统的发育和上三叠统气藏的调整及侏罗系气藏的形成。     

用GPS研究中国大陆现今的地壳变形

地壳运动研究是大陆动力学的基本内容之一,其目的是求解地壳变形的方式、机制,分析构造单元状态、演化规律等科学问题。中国大陆位于欧亚板块的东南部,受西太平洋板块俯冲和消减影响,东部地区发育出一系列与弧后扩张有关的陆缘海和断陷盆地;而西部受印度-欧亚板块碰撞作用,导致青藏高原快速隆起以及沿巨型活动带的大幅度走滑,形成不同地质时期的推覆构造带,构造样式十     

黔东地区金矿构造-流体-成矿作用探讨

黔东地区位于华南成矿区的天柱-黎平成矿亚带,是贵州重要的黄金产出地。以研究区成矿地质背景及成矿地质特征为基础,结合以往研究资料和野外实地调查资料,应用金矿成矿过程中构造-流体-成矿作用的相关理论,对研究区构造与脉体的关系、构造与金成矿作用、流体与金成矿作用进行分析和探讨,提出了构造和流体耦合作用与金成矿作用在时空分布上的关系。     

超高压变质作用及大陆深俯冲--地球科学前沿述评

目的总结和评述超高压变质及大陆深俯冲作用研究进展。方法文献阅读及专题研究。结果总结分析了超高压变质及大陆深俯冲作用的时空分布、俯冲深度极限、俯冲过程中流体的性状及作用,以及中国西部北秦岭、柴北缘和阿尔金超高压变质岩带的研究现状及特点。结论超高压变质岩石均形成于碰撞造山带中,时代以显生宙为主;大陆俯冲的深度有可能达到200 km以上的地幔深处;超高压变质过程中有流体的参与,但流体的活动局限在很小的范围内。     

焦家金矿田成矿动力机制探讨

构造-流体、成矿动力过程及其各要素间的作用过程是动力成矿机制研究的重要内容。各组成要素和作用过程之间相互套合、相互作用,呈现出藕合关系,并紧密联系,从而构筑了机制整体。在成矿作用过程中,构造与流体是相互作用的一对基本控矿因素,是机制形成、演化的过程中最活跃的主导因素,而构造应力场转换与壳-幔作用导致了控矿构造的形成和构造-流体成矿事件的发生,是机制的主要驱动力。因此,研究焦家金矿田的构造-流体成矿动力机制,对研究该区金矿床矿床成因、成矿规律和指示找矿方向有重要意义。     

秦岭二台子金矿床地质地球化学再研究

为了指导找矿，通过近年来找矿预测获得的新突破和积累的较新测试资料，对二台子金矿床作出进一步的认识和总结，在探讨矿床成矿大地构造背景的基础上，提出矿床所在盆地的容矿岩系发育模式，在矿床成矿作用演化研究中，进一步阐述了矿床形成经历的同生与后生两次成矿作用，分别与秦岭造山带南北陆块俯冲碰撞造山导致被动大陆一侧局部出现伸展断陷式盆地和转入陆内逆冲推覆造山的构造－岩浆活动密切耦合。     

太平洋火山特征与深部成因机制

太平洋板块边界和内部均发育大量火山，是研究地球火山的天然实验场。综述了太平洋火山特征与深部成因机制，表明研究人员对地球不同环境下的火山（包括大洋中脊、俯冲带岛弧、板内地幔柱等）进行了系统性研究，分别构建了减压熔融、俯冲板片脱水与富水地幔楔熔融、地幔柱高温熔融的经典模式。但目前学界对于板内非地幔柱型火山的深部岩浆起源以及浅部喷发通道等重要科学问题仍缺乏清晰的认识。未来需要采用创新观测手段，开展多学科交叉研究以取得突破。     

贵州白马洞铀矿床地球化学特征

该文选取贵州白马洞铀矿岩石和脉体矿物作为研究对象,通过对与成矿作用密切相关的热液矿物—方解石、石英等矿物的微量元素地球化学特征进行分析,从微量元素地球化学角度,研究了白马洞地区的脉体地球化学特征,探讨铀矿的热液来源,发现白马洞成矿流体主要来源于地幔,黑色岩系是铀矿形成的铀源层.     

俯冲和岩浆过程中的地球深部碳循环

地球表层短周期的地表碳循环影响全球气候变化和地球宜居环境，而地球上90%以上的碳存在于地球内部，地球内部长周期的深部碳循环对地表碳循环产生重要影响。介绍了汇聚板块边界、离散板块边界、板块内部和新型海山等不同构造背景深部碳循环的研究现状，并阐述将来需要深入研究的科学问题，包括俯冲带脱碳机制及其效率、碳在地幔中的存在形式等。     

热液矿床中气相成矿作用

气相成矿作用是人们早已注意的问题 ,但在矿床学研究中没有给予应有的重视。文章从金属成矿物质的气相迁移、气 -液相转变对成矿的作用初步探讨了气相成矿作用问题。提出热液矿床成矿过程中必然存在由于气 -液相转变而产生的氢氧同位素瑞利分馏 ,在应用氢氧同位素示踪热液成矿流体来源时必须考虑成矿流体气 -液相转变引起的同位素分馏效应 ,只有这样才能正确示踪成矿流体的来源 ,合理分析热液矿床的成矿机制。     

胶东矿集区形成的构造体制研究进展

通过系统总结胶东矿集区构造体制及其相关的华北东部中生代构造体制转折研究进展，提出了待深入研究的关键问题及对策.认为胶东金矿尽管矿化类型、产出空间、地质背景各不相同，但都是中生代一次或几次统一的重大地质事件的结果；目前对该地质事件的时间演化和空间迁移序列、尤其是地球动力学机制，仍然缺乏必要研究.定量表述各构造体制的作用方式和时空结构，区分其相对成矿贡献，仍然是胶东矿集区成矿研究中最薄弱的环节之一.认为基于区域构造解析和构造动力学的深入研究及矿化网络的全时空观测-探测，以多学科资料、现象的综合分析为约束，合理构建地质-物理-化学模型，进行构造-热-流体-化学反应全耦合成矿动力学仿真，是深入剖析胶东矿集区构造体制时空演化轨迹和深刻理解大规模成矿作用本质的有效途径.