试论俯冲带成矿作用——以斑岩型及块状硫化物型矿床为例

板块构造理论的诞生以恢弘的气势建立起新的全球系统观,用和谐的框架将大量杂散的局部发现协调组织成一个完整的全球构造体系,引发了地球科学的一场革命,也极大地推动了矿床学理论的发展,为指导地质找矿及预测开拓了新的思路。本文就板块俯冲作用探讨其对成矿作用的贡献。     

俯冲带环境物质运移的地球化学研究

俯冲带环境下物质运移机理研究是当前板块构造理论研究的前沿和热点。本文从俯冲带火山岩的地球化学组成特征、俯冲带构造环境下变质岩的的地球化学组成特征和高温高压实验三个方面，探讨了俯冲带环境下物质运移的研究方法的理论。     

汤加-克马德克俯冲带的地质构造与地震火山特征

2022年1月15日西南太平洋的洪阿哈阿帕伊岛海底火山发生了爆炸式的剧烈喷发,吸引了全球的关注。洪阿哈阿帕伊岛海底火山位于汤加-克马德克俯冲带,综合前期研究结果,对汤加-克马德克俯冲带的地质构造特征、地震和火山分布进行初步分析,发现：（1）从汤加-克马德克俯冲带弧前向海方向直到俯冲的太平洋板块,构造上主要表现为大规模正断层。（2）路易斯维尔海山链的俯冲将汤加-克马德克俯冲带分为北部的汤加俯冲带和南部的克马德克俯冲带,沿汤加俯冲带板块汇聚率为67～84 mm/a,沿克马德克俯冲带板块汇聚率为41～58 mm/a,板块俯冲速度的差异造成汤加俯冲带和克马德克俯冲带目前俯冲深度的不同。（3）在路易斯维尔海山链以北,太平洋板块上覆沉积物厚度不足0.4 km,而在南侧达到1 km左右,由于俯冲板块上覆沉积物厚度的差异而造成北部的汤加俯冲带和南部的克马德克俯冲带孕育地震能力的差异。这些认识对研究该俯冲带的火山喷发机制、大地震成因机理及其灾害风险具有重要意义。     

浅析东昆仑西段南带斑岩型铜矿点的找矿意义

论述了白帽山铜矿带含斑岩型铜矿的地球化学特征和矿床的矿点地质特征,通过与西藏玉龙铜矿带的简要对比．指出位于东昆仑南带有可能成为青藏高原北缘继东天山土屋一延东铜矿之后另一个大型斑岩型铜矿带,对青藏高原周边地区铜矿资源评价也起到了重要作用。     

秦岭北缘巨型陆内俯冲带的深部物理状态

秦岭造山带是一个复合型大陆造山带。燕山末期——喜马拉雅初期由于华北板块相对于秦岭造山带的俯冲,在秦岭北缘形成巨型陆内俯冲带。反射地震剖面揭示该带为一向南倾斜的强反射波组带,并且在两侧显示出明显的差异;大地电磁测深剖面中该带表现为略向南倾的低阻带。南侧为高阻体,北侧为多层结构;流变学特征揭示,该俯冲带南部相似于造山带的核带,北部则相同于中、新生代的大陆汇聚带,充分证明了秦岭北缘巨型陆内俯冲带的存在。     

基于文献计量的国际俯冲带研究发展态势分析

本研究在于探索世界主要国家地区俯冲带研究论文产出情况,以期为我国俯冲带研究和相关决策制定提供参考。以Web of Science信息平台的科学引文索引(Science Citation Index Expanded,SCIE)数据库为数据源,利用文献计量方法,分析国际俯冲带研究的年度变化、期刊分布、主要研究国家或地区的发文影响力及合作情况、主要研究机构和国际热点研究内容。结果显示,国际俯冲带研究论文产量一直呈增长趋势;美国的论文产出数量最多、合作中心性最强;中国俯冲带研究论文近3年增量明显,ESI高被引论文比例最高,但国际合作中心性较弱,其发文最多的机构为中国科学院;俯冲带热结构、俯冲与地震的关系、俯冲带中的流体与岩浆作用以及俯冲带成矿是近年来的研究热点。     

西藏班戈县蓬错地区富铌玄武岩地球化学特征及地质意义

系统的岩石化学与地球化学研究表明西藏蓬错地区存在富铌玄武岩。SiO_2含量为45.84%~55.88%,TiO_2含量为1.05%~3.25%,与加拿大Superior省太古代Wawa绿岩带的富铌玄武岩相当。Na_2O含量为0.92%~5.10%,P_2O_5含量为0.23%~1.19%,与新生代富铌玄武岩相同。稀土分布模式为无明显铕异常或弱负铕异常的右倾曲线,轻重稀土分馏较强烈。虽然铌含量很高,但Th与轻稀土元素的强烈富集,在微量元素蛛网图中铌依然显示亏损,高场强元素Ta、Ti也呈弱负异常。微量元素地球化学特征显示,蓬错富铌玄武岩形成于班公湖—怒江结合带中段的洋内弧,是adakite熔体交代的地幔楔橄榄岩部分熔融的产物,其源区处于石榴石—尖晶石稳定域,作用深度60~100 km。蓬错富铌玄武岩的发现和厘定,表明班公湖—怒江带中段在中—晚侏罗世经历了洋内俯冲消减过程,揭示了自北向南的洋内俯冲极性,也暗示了班公湖—怒江结合带多次俯冲改造的复杂性。     

新疆西天山长阿吾子蛇绿混杂岩中与榴辉岩伴生的异剥钙榴岩的发现及其地质意义

在西天山长阿吾子蛇绿岩中的蛇纹石化超基性岩中,首次发现了由原榴辉岩相岩石经异剥钙榴岩化作用形成的异剥钙榴岩.该异剥钙榴岩主要由钙铝榴石、透辉石、葡萄石、绿泥石和少量榴辉岩相变质矿物绿辉石和铁镁铝榴石等组成.详细的岩石学研究表明,该异剥钙榴岩是在超基性岩二次蛇纹岩化过程中由榴辉岩相岩石经异剥钙榴岩化作用形成.异剥钙榴岩化过程开始于370～410℃/650～850MPa;大规模的异剥钙榴岩化出现在200～350℃/400～600MPa的温压条件.在P-T图上由榴辉岩相到异剥钙榴岩构成了明显的退变轨迹,这表明西天山长阿吾子异剥钙榴岩是由原榴辉岩相变质岩石抬升、回返过程中发生异剥钙榴岩化作用形成的.异剥钙榴岩并不只限于洋底变质的构造环境中,也可以形成于俯冲带中.     

狮泉河—古昌—永珠蛇绿岩带特征及其地质意义

狮泉河、古昌、永珠等地区出露的超镁铁岩具有各种典型的蛇绿岩套特征,它们构成一个完整的带,中间的不连续地区为白呈系所覆盖。该蛇绿岩带是班公-怒江蛇绿岩带的李生分支,是西藏板块内部在中生代中期张开又封闭的残留构造。     

四川盐源西范坪斑岩铜矿的钾长环斑结构及其意义

四川盐源西范坪斑岩铜矿床中存在大量钾长环斑结构。研究表明这一结构是由正在冷凝的岩浆分泌出的成矿流体与刚结晶的斜长石相互作用形成的。在流体 -矿物相互作用过程中 ,流体从已经结晶的矿物尤其是黑云母中萃取出大量铜等成矿物质 ,从而进一步提高了体系的成矿能力。钾长环斑结构的出现不仅为矿床的岩浆热液成因提供了佐证 ,而且是一种良好的找矿标志。     

利用SS前驱波研究纳斯卡–南美俯冲带周边上地幔间断面起伏及其动力学意义

利用USArray的远震记录资料, 对1万多条地震记录的SS前驱波进行共反射点叠加分析(叠加范围是半径为5°的球冠), 得到纳斯卡板块南部及南美板块西部(120°W—60°W, 30°S—5°N)上地幔间断面的起伏形态。由于数据很好地覆盖了研究区域, 叠加范围更小, 因此比以往的结果具有更高的空间分辨率。在Galapagos, Easter和 San Felix这3个热点下方观测到的间断面起伏形态符合地幔深部存在高温异常的假设。还观测到: 在东太平洋洋隆南段下方, 410 km间断面深度增加; 在俯冲带下方, 410 km和 660 km间断面深度增加。     

安庐石英正长岩带的黑云母及其岩石学意义

安庆庐江地区发育一条石英正长岩带,包括黄梅尖岩体,大龙山岩体和城山岩体,通过对岩带的黑云母详细研究,查明岩带的初始成岩物质来源较深,岩带形成时岩浆相对贫水,而氧逸度却较高。由于岩带侵位地质环境的差异等因素,导致岩带不同部位的岩浆演化趋势不同。其中黄梅尖岩体残余岩浆贫铁,有利于W、Sn,Nb、Ta矿化,而大龙山岩体残余岩浆富铁,有利于铁矿化。     

班公湖-怒江缝合带西段特提斯洋盆南向俯冲的地球化学和年代学证据

对西藏班公湖-怒江缝合带西段南侧纳屋错地区盐湖复式岩体的岛弧型岩浆岩岩基开展岩石地球化学和锆石U-Pb测龄分析研究,为班公湖-怒江洋盆的南向俯冲消减提供岩石学和年代学证据。岩石地球化学分析表明,侵入岩的岩性为酸性到基性,属于中-高钾钙碱性岩;火山岩的岩性主要为中性和基性的安山岩和玄武岩,属亚碱性范围的中钾钙碱性岩,说明侵入岩和火山岩都归类于典型的岛弧型岩浆岩。岛弧型侵入岩富集大离子不相容元素Rb、K、Pb、Th、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、P,说明其具备岛弧型岩浆岩的痕量元素特征,为缝合带南向俯冲阶段岩浆作用的产物;稀土元素组合特征说明岛弧型侵入岩源于下地壳部分熔融。进一步的岩石成因研究发现火山岩产生于火山弧环境,由俯冲洋壳上部局部熔融形成的岩浆向上侵位并喷发形成,侵入岩为上地幔玄武岩浆与下地壳熔融而形成的产物。锆石U-Pb LA-ICPMS测龄结果显示岛弧型岩浆岩体的加权平均年龄在晚白垩世(约93.0Ma B.P.)到早白垩世(约114.7Ma B.P.),说明俯冲消减时间至少持续了21.7Ma,体现出随时代从早到晚,岩浆岩从中钾钙碱性岩向高钾钙碱性岩、岩性从中性向酸性演化的趋势。通过分析认为班公湖-怒江缝合带很可能存在多期次俯冲和多条洋内俯冲带,特提斯洋盆的属性为一系列局限性小洋盆。     

大别造山带北缘古生代构造-地层岩片的构造归属——岩石铅同位素组成提供的信息

大别造山带北缘(北淮阳)古生代各构造-地层岩片变火山岩、变沉积岩显示了具有高放射性和低放射性成因的两类铅同位素组成特征,块体效应明显,且具有一定的规律性.与秦岭造山带主要构造单元特征的铅同位素组成对比表明,定远组构造岩片可能是南秦岭构造单元或扬子陆块北缘的成分;龟山组、南湾组-佛子岭群、石炭系岩片则属于北秦岭构造单元,它们是北秦岭构造带的东延部分.结合地质体之间的分布关系判断,在大别造山带,扬子陆块与华北陆块在古生代的俯冲消减带应当位于南湾组-佛子岭群岩片的的北界或它们所覆盖地段之下的某个位置.     

中条山涑水杂岩中TTG系列岩石的锆石SHRIMP年代学和地球化学及其地质意义

涑水杂岩中TTG岩石的锆石SHRIMP年代学、地球化学特征和微量元素成因模拟表明,涑水杂岩中的TTG岩石分为两个系列,分别是晚太古代岛弧型TTG系列和早元古代深熔型TTG系列.岛弧型TTG系列与华北中部带中其他块体的晚太古代岛弧岩浆作用共同反映当时东、西部地块之间存在洋壳俯冲;深熔型TTG系列所反映的加厚陆壳环境与华北中部带在早元古代发生碰撞一致.上述特征支持中条地块属于华北中部带的论断.     

阿尔金、柴北缘与北秦岭高压-超高压岩石年代学研究进展及其构造地质意义

目的 分析总结中国西部南阿尔金、柴北缘与北秦岭3地高压-超高压岩石年代学研究取得的新进展,讨论这些年代学数据所蕴含的构造地质意义.方法 选取高质量锆石原位微区LA-ICP-MS或SHRIMP分析结果,综合分析确定3地不同区段高压-超高压岩石的变质时代.结果 分别获得南阿尔金、柴北缘与北秦岭高压-超高压岩石的变质时代为(475～509)Ma,(420～457)Ma与(485～514)Ma,柴北缘高压-超高压岩石的变质时代明显滞后于南阿尔金约20～80Ma.结论 中国西部南阿尔金、柴北缘与北秦岭3地高压-超高压岩石可能不构成同一条巨型高压-超高压变质岩带,其形成可能与多陆块或弧陆之间的对接碰撞有关.     

华北与扬子板块碰撞带青岛仰口构造混杂岩的三期变形及区域构造意义

青岛仰口构造混杂岩位于大别－胶南造山带东段，为华北与扬子板块碰撞带边界韧性剪切带内的蛇绿混杂岩．它大体经历了三期变形，始于印支期，历经燕山期至后燕山期．     

川东地区大安寨段岩石类型及其组合特征的勘探意义

四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段一直是四川盆地致密油勘探的重要层位之一,近年的勘探成果显示出了大安寨段具有良好的潜力与前景。川东地区具有和川中地区相似的资源和成藏有利区,但多年来未受到足够的重视。通过对川东地区26条大安寨段野外露头资料整理以及结合前人的认识,总结了川东地区大安寨段的岩石类型及其组合特征,按照生屑的含量、填隙物特征及对岩石物性影响较大的重结晶作用,将灰岩类和泥(页)岩类分为生屑灰岩、泥晶灰岩、结晶灰岩、介壳质泥(页)岩和钙质泥(页)岩5类,再进一步将生屑灰岩和泥晶灰岩类细分为7个亚类;综合"源、带、相"的勘探思路,分析了4种主要岩性组合对寻找致密油"甜点"的影响,对下步川东大安寨段致密油(气)的勘探具有重要意义。     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等.结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物.磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主.磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成因,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250 ka来的气候变化并表现出冰期-间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细.XARM/X参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段.     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等．结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物．磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主．磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成囚,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250ka来的气候变化并表现出冰期一间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细．XARM／x参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段,