关于岛弧/弧后系列的新观点

"大洋钻探计划"(ODP)连续对西太平洋聚合板块迂缘的地壳演化进行了研究,其中包括Izu-Bonin和马里亚纳岛弧中的125和126航次(见《Geotimes》1989年6月和10月刊),瓦努阿图/新赫布里底岛弧中的134航次(见《Geotinles》1991年5月刊)以及最近汤加岛弧和拉乌盆地中的135航次.对洋内火山弧以及其相邻的岛弧和弧后盆地演化史的兴趣鼓舞了横过拉乌盆地及其相邻汤加海岭八个站位的钻探与钻取岩心.135航次开始揭示了弧后盆地及其与海沟中板块俯冲过程有关的演化.很多洋内系列演化的后期均以扩张并最后裂离火山弧附近的地壳为其特征.这些断裂区可以在弧前区的弧内、弧后或弧前形成.某些较老的(残留的)     

加拿大不列颠哥伦比亚省内斑岩铜-钼矿床的成因及其构造模式

不列颠哥伦比亚省的矿床成因研究是根据1200多个矿床的资料进行的.这些资料包括所记录的金属与金属矿物、沉积岩与火山母岩的年龄和岩性以及任何有关的花岗岩类侵入体的性质.对这些资料的分析确定了斑岩矿床金属的双峰态来源.铜、钼源于原生花岗岩类熔融体,铜/钼比值则反映了此熔融体的成分.铅、锌、银、金产于斑岩侵入体周围的脉中,这些脉的金属含量受脉围岩的岩性控制.岩百学的制约意味着花岗岩类主要是深源地壳熔融成因.这样,我们就运用斑岩的分布与各不相金属比值来确定地壳深部构造图,因此就构成了构造模式.两个主要的火山-深成弧(海岸的:侏罗纪-早第三纪;Takla:三叠纪)产于两个俯冲带上.伴生底板的深熔作用产出了含铜斑岩.山间带的铜-钼斑岩是由混合火山岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩的深熔作用而产生的.这些岩石是在侏罗纪时期沉积于由两个岩浆弧圈闭的洋壳碎片上的.     

俯冲缝合线向大陆板块方向快速后退过程中蛇绿岩的生成和侵位作用

在如何认识许多蛇绿岩的成因和意义方面,一个悬而未决的问题就是岛弧蛇绿岩的地球化学特征和强烈的地壳扩张构造特点是否相吻合。本文提出了一个假说,认为蛇绿岩的特征与蛇绿岩侵位的运动学过程有关。蛇绿岩的侵位,尤其是在被动大陆边缘上的侵位,很可能是由于洋内俯冲作用造成俯冲板块向大陆外侧方向倾斜,蛇绿岩就是俯冲带的上盘。如果大陆板块与俯冲岛弧后面的板块具运动学联系,在大陆和弧后大洋板块处于相对静止状态的特定条件下,表壳俯冲带的扩张将使俯冲缝合线以一定的俯冲速度后退。因此,在蛇绿岩产生的岛弧构造岩石环境中,由蛇绿岩侵位于大陆边缘上时板块形态所限定的强热扩张作用将会产生具独特构造和地球化学特征的蛇绿岩。含大陆板块和弧后板块之间的这种运动学联系可能是因为它们本身就是一个大板块,或是两个大板块,但它们的运动与蛇绿岩微板块插入以及大陆之下的粘性拖曳无关。     

煌斑岩能否解决中温热液金矿床的成因争议

钙碱性煌斑岩与中温热液金矿床(太古代到第三纪)之间的共生在世界范围内正日益被人们所认识。在中温热液金矿床中,煌斑岩不仅与矿化带共空间,而且与矿化同时间。我们提出的假说认为煌斑岩是从深地幔富Au源岩中搬运Au的载体,因为深地幔遭受广泛的地壳作用,生成长英质岩浆或将其金释放到中温变质热液系统。这种模式不仅可缓解现有中温热液矿床的岩浆模式和变质模式之间的矛盾,而且还可解决金矿床和长英质(斑岩-花岗岩类)侵入体之间的不确定关系,因为煌斑岩可能相当二者的母体。金矿床和煌斑岩的共生,意味着在碰撞后的造山带、岛弧、斜俯冲或地堑环境中,特深处的岩浆作用反复伴有金矿化作用。这对于矿化的太古代绿岩带的晚期演化具有特别重要意义,对于金矿床的成因也具有普遍重要意义。     

地壳伸展期的Ag-Pb-Zn矿脉、变质核杂岩和流体流动途径

科卡尼山脉的Ag-Pb-Zn脉型和交代型矿床形成于始新世地壳伸展期和瓦尔哈拉变质核杂岩揭顶期,位干穿壳的斯洛坎湖断层的上盘.矿脉矿物的δ~(34)S_(硫化物)、δ~(18)O_(石英)、δ~(18)O_(蔓铁矿)和方铅矿的Pb同位素比值显示了区域分带性,揭示了大规模古水热系统的流体流动轨迹.硫来源于周围围岩,而碳则来自深源,可能是上地幔,Pb则是来自于上地壳与下地壳及亏损的上地幔的Pb的混合物.区域性同位素的这种分带现象是受深部断裂带控制的,如斯洛坎湖断层.该断层将下地壳和地慢Pb以及地幔的CO_2运移到地壳上部,在那里与演化程度高的大气水混合并从围岩中淋滤出,硫从上地壳淋滤出Pb.这是第一个说明成矿作用与变质核杂岩揭顶具成因联系的Ag-Pb-Zn矿脉区.     

根据大陆碰撞模式推断亚洲岩石圈地幔向西藏下部的俯冲作用

印度次大陆在与亚洲大陆碰撞后,其相对向北的运动引起了地壳的广泛变形,产生了世界最高山链——喜马拉雅山脉——和最高海拔地区的青藏高原。宽阔造山带的形成表明,与板块构造最初的理论相反,远离板块边界的岩石圈板块经历了广泛的变形。已提出几种模式来解释这种碰撞后变形分布于印度和亚洲板块岩石圈内部的方式。提出另外一种模式认为,亚洲岩石圈地幔俯冲开始于与印度板块碰撞后。地壳变形和增厚的数值计算支持这一模式,并且该模式与已有的地质和地球物理资料相吻合。此模式认为,岩石圈地幔并不随地壳一起变形,可能意味着大陆碰撞带与洋壳俯冲带比以前认为的更加相似。     

邮票展示的火山地质

火山已在很多国家的邮票上显露头角,毫不惊奇,它们可能会影响人们的生活。火山作用的全部过程已有描述。包括火山喷发、地热活动以及火山产物等。对火山有多种分类法,但也许最有趣的是根据其整个板块构造背景来分类。因此,火山可以分为:(1)大洋的:生长型的(洋中脊),板块内部型的(岛屿、海山)以及消减型的(岛弧);(2)大陆的;板块内部型的(大陆裂谷)以及消减型的(大陆山弧)。     

沉积容矿喷气矿床的成因模式

沉积容矿喷气(SEDEX)贱金属和重晶石矿床的形成是由于上地壳中地壳热驱动大规模热水对流的结果.对流的流体来自海水和孔隙水.由于热量来自上地壳,因而对流随时间的持续而加深.高位岩层中的差异应力维持了动力源.矿床的金属量反映其下部地壳的富集程度.     

澳大利亚——斑达岛弧碰撞力学

在澳大利亚大陆北缘与松巴—塞拉姆的斑达岛弧之间正在积极地碰撞。在松巴岛以西,印度洋板块正在向大洋俯冲系中东南亚南缘之下的爪哇海沟中俯冲下去,伴随有洋底增生杂岩和弧前盆地,其后侧是积极活动的火山弧.松巴做大陆岛是弧前盆地的异常特征。在松巴岛西南澳大利亚边缘沉积开始进入俯冲系的部位,变形前峰带向南隆起,增生杂岩升出海平面。此处的弧前盆地宽达400km,但向东却减小到150km,这是因为澳大利亚大陆架的前进而使变形前峰带向北推进了。在帝汶海槽中,达到中侏罗纪破裂不整合面的澳大利亚边缘沉积上升隆起并向南逆冲,形成了一系列向帝汶南岸的海脊。增生的澳大利亚沉积出露于Kolbano地     

翠宏山铁多金属矿床成矿地质特征及控矿因素分析

翠宏山铁多金属矿田位于小兴安岭-张广才岭弧盆系（Pt3-Pz）、伊春-延寿岩浆弧（Pz1）之伊春陆袁海盆（∈1）北段、乌云-结雅火山沉积盆地（K1-E）边缘隆起区。加里东中期、印支晚期、燕山中期构造-岩浆侵入活动强烈,多旋回、多期、多阶段的铁多金属成矿作用显著,形成了以矽卡岩-斑岩型为主的矿床成矿系列。     

与聚敛边缘有关的某些金属矿床类型

与环太平洋地区中生代、第三纪、第四纪俯冲作用有关的三类主要矿床是:与火山作用有关的Au、Ag、Pb、Zn、Sb、Be、Mo、Li、Sn和P矿床;与斑岩有关的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag、Sn和W矿床;以及赋存于沉积岩中的卡林型Au-Ag矿床。与火山作用有关的矿床包括酸性-硫酸盐Au-Ag、Cu、Pb和Zn矿床,它们可被进一步划分为:高Cu含量的金矿床(如智利的EI Indio,内华达的Goldfield);富含Pb、Zn和Bi的银矿床(如秘鲁的     

内华达大盆地中第三纪卡林型矿化与黄石公园古热点有关吗?

提出在43～34Ma 期间发生的岩浆作用、张性构造以及集中于内华达大盆地中的金矿化与黄石古热点的演化之间存在成因联系。该模式与新生代的区域构造相吻合,并提出了始新世一渐新世岩浆事件与卡林型金矿之间在空间上一致的一种可能解释。这些特点集中体现于大盆地的 Battle 山区,并与推测的40～30 Ma 以来黄石热点的位置恰好重合。黄石公园热点可能是一个起源于核幔边界的地幔柱,核幔边界被认为是一个异常富集金及与金矿伴生的中等亲铁元素的地区。由于60Ma 以来黄石公园热点逐渐被北美板块掩覆,在与近水平俯冲有关的岩浆作用宁静期,随着Farallon 板块的热点俯冲裂解,43～34Ma 期间产生了大规模的壳内熔融和变质去挥发分作用。同期进行的地壳扩张与热流在上地壳中的对流循环有利于构造和岩性对金矿的圈闭,而这正是典型卡林型金矿的特点。     

西藏强龙铜钼矿地球化学背景特征分析

冈底斯成矿带位于班公湖-怒江缝合带以南,雅鲁藏布江缝合带以北,强龙矿区位于冈底斯成矿带西段,该段最具代表性的斑岩型铜矿床——朱诺。朱诺矿床的发现使冈底斯斑岩铜矿带的勘查区域向西延伸了数百公里,使其有望发展成为巨型斑岩铜矿带。然而,近年来勘查的强龙斑岩型铜(钼)调查评价,标志着冈底斯成矿带朱诺斑岩型铜矿床以西仍然存在斑岩型铜(钼)矿床,因而对强龙斑岩型铜(钼)矿床的研究具有十分重要的战略意义。     

成矿作用的演化

分析地壳成矿作用的演化规律性和成矿定向发展,是一个现实的、多观点的和有争议的问题。认识这些规律,有助于在成矿类型预测研究时,有针对性地预测地球发展一定阶段所特有的可能的矿床建造类型和工业成因类型。成矿作用的演化问题,在第27届国际地质大会的科学纲要中占显著地位。现已查明,地质历史中成旷的周期性和铁、金、铅、锌、钼等矿床形成条件具有随时间变化的主要趋势。例如,在西伯利亚、高加索、中国等地均证实了地壳成矿作用的这种定向发展过程。在地质历史中,岩浆作用以及与成矿作用密切相关的热液交代作用成岩的定向性,也得出了重要结论。总结了一套新的成矿规律略图的实际材料和各个区域成矿规律的资料,Д.В.Рунб-квист认为,有必要划分两种成矿的界线——成矿演化界线和成矿地质年代界线。成矿演化     

内蒙古达青牧场岩体岩石地球化学特征与构造环境

研究区位于西伯利亚板块与华北板块大陆边缘增生和碰撞过渡区以及古亚洲洋构造域与古太平洋构造域叠加转换的关键部位,区内岩浆岩分布广泛。文章通过对达青牧场岩体地球化学分析,结合区域地质背景,应用岩石化学方法,通过主量元素、微量元素和稀土元素的含量分析,得出一些经典图解确定岩体构造背景。主量元素分析表明岩体基性岩浆和酸性岩浆之间有过较强的物质交换,指示岩浆混合作用的存在。岩体正长花岗岩3个样品具高Si,富Al和Na,低Ca、Mg和Fe2O3,K2O/Na2O值大于1,A/CNK值为1.34-1.49;轻重稀土元素分馏强烈,轻稀土富集,重稀土亏损,Eu异常明显,表明为偏铝质的高钾钙碱性A型花岗岩。在微量元素相关判别图中,达青牧场岩体基本落入火山弧花岗岩(VAG)和同碰撞花岗岩(Syn-Colg)范围,总体表现为与碰撞有关的岛弧花岗岩,反映出花岗岩形成于俯冲带的构造环境。     

巴基斯坦北部Kohistan岛弧内变辉长岩中的冠状体和高压岩脉——降温期间地壳加厚的证据

喜马拉雅地区西北部东西走向的Kohistan地体,是夹持于两个碰撞板块即喀喇昆仑(Karakoram)板块(即亚洲板块)与印度板块之间三明治式的岩浆弧。Kohistan岩浆弧南部,主要是早石炭纪火山岩和深成侵入岩变成的斜长角闪岩。斜长角闪岩中的残留体辉长岩显示钙碱性特征,矿物学特征类似于报道过的现代和古代岛弧内的低压深成侵入岩类。最大的残留辉长岩体产于Khwaza Khela附近斜长角闪岩带南缘,总体近圆形,长约1km,由堆积辉长岩和相关岩石组成,它们记录了地壳加厚和降温过程。由橄榄石和钙长石反应形成的冠状体,有斜方辉石+单斜辉石+Mg-Fe~(2+)-Al尖晶石土钙镁角闪石,形成温度约800℃,压力(5.5—7.5)×10~8Pa。这种热动力构造事件是区域性的,可能还与约85Ma时(甚至更早)喀喇昆仑板块逆冲于Kohistan岩浆弧上的事件有关。后来辉长岩局部被含有高压矿物组合(石榴石、蓝晶石、黝帘石、钠云母、更长石、方解石、方柱石和石英土绿泥石土刚玉土透辉石)的岩脉所穿插。该矿物组合生成温度为510℃—600℃,压力(10—12)×10~8Pa,说明了三叠纪时地壳隆升之前曾有过进一步的加厚和降温过程。本文列出了矿物电子探针分析数据,讨论了辉长岩中岩脉和冠状体矿物组合的构造意义。     

板片脱落——阿尔卑斯山脉同碰撞岩浆作用和构造模式

板片脱落就是在大陆碰撞期间俯冲的大洋岩石圈在浮力趋动下同一起俯冲的较轻大陆岩石圈拆离。Davies和von Blanckenburg(1994)在他们近期的文章中通过热力学模拟估算了引起脱落的物理条件,并预言了造山带演化过程中的各种结果。脱落在涌升软流圈的作用下使得掩复岩石圈地幔加热,富集层熔融,形成了双峰态岩浆作用。脱落也导致俯冲地壳岩石圈的受热弱化,使得在地幔深部裂散的地壳碎片因浮力而上升。我们将板片脱落模式用于研究欧洲阿尔卑斯山脉在第三纪的演化。阿尔卑斯山脉玄武质和花岗质岩浆作用出现在42 Ma和45 Ma之间,是在俯冲和大陆碰撞引起洋盆封闭之后发生的。现在认为,花岗岩类是由玄武岩与同化的大陆壳混合而形成的。为了确定部分地幔熔体形成的构造决定因素,我们收集并分析了已发表的整个阿尔卑斯弧的大量镁铁质岩墙的地球化学和同位素数据。痕量元素和同位素成分表明,它们是通过力学上稳定的岩石圈地幔的低度熔融形成的。我们没有见到软流圈地幔熔融的证据。在不到50 km的深处,没有发生减压。板片脱落一旦开始,便迅速地侧向迁移,并在受热弱化的地壳处形成线式岩浆活动带。这解释了为什么所有的阿尔卑斯岩浆几乎同时沿环亚得里亚线性断裂带的走滑断层侵位。通过对俯冲到100 km深处的Penninic高压岩石年龄的分析,发现俯冲作用发生在约55～40 Ma间,隆升作用发生在40～35 Ma间。从隆升和岩浆作用开始的短暂时间间隔来看,我们推断这两个过程都是由脱落作用引起的。板片脱落模式在阿尔卑斯地区得到了验证,因此,也支持了建立在地质基础上设想的理论模式。我们认为,岩浆活动与高压岩石回升地表的特征性组合将可在地表造山带鉴别板片脱落作用。     

地质时代的沉积作用和成矿作用——再循环论前景

板块构造学的维护者要求构造演化遵循地幔→洋壳→火山岛弧→造山带→克拉通(包括它的非沉积基底)序列来进行。当物质循着这个链运动时,它就经历了递进的分离和提纯。例如,产生在地幔中的溶浆形成洋壳,后者再大部分转回地幔,余者则增附到继承构造域即岛弧上。这个形式再继续沿地幔→克拉通序列演化。其结果,每个构造域都被包括在连续的生成/毁灭(“生”/“死”)循环中,由于随着过程的进行每单位时间物质量减少这一必然性,再循环的速度减慢。上面这个分类法可用来定量处理,它与生命体系中的群体动态(thepopulations dynamics)是相似的。对于给定种群(在此为构造域)的“生/死”循环,把一个内在的年代结构(age structure)加到构造域的构造单元(岩石)上。递进升老单元(progressively oldunits)的比率通常呈指数方减小,这个衰减比率与     

北智利弧前构造与新生代板块运动学

智利北部大陆弧前区遭受了同时性的伸展和挤压作用。本文介绍了穿过弧前区建立的横剖面,这些剖面揭示,自最初的缩短作用以来,在两个构造性质不同的地区发生弧前的变形作用。这两个地区即内弧前和外弧前地区由应变不连续的阿塔卡马断层系和构造上处于中性的中央坳陷所分开。外弧前带,即海岸科迪勒拉山,表现为伸展构造,保存有大的(高达300m)正断层崖。这些断层切割了曾使海岸侏罗系岩石升至其区域高程之上的早期逆冲断层。在萨拉尔格兰德,这些正断层重新活动,使第四纪盐沉积变位。这种基底断层的重新活动,可能起因于具有异常厚度的大洋地壳的俯冲作用,导致外弧前带中产生重力均衡的不平衡。在内弧前带,从穿过Medio山和Domeyko科迪勒拉山的横剖面上可以看到,前科迪勒拉山的构造可以用厚皮逆冲断层系进行最好地说明,局部发育受蒸发岩滑脱层控制的薄皮构造。现今弧前区的变形特征说明俯冲带几何学与弧前区构造之间具有很强的相关关系。新生代构造作用的时间也与已建立的板块运动参量很好地配套,而且,整个新生代时期弧前区的应力状态在空间上和时间上的变化,显示出与俯冲的纳兹卡板块的运动学和形态有着紧密联系。     

高压—低温变质岩的抬升

高压低温变质岩的抬升,归因于浮力、底辟或者水动力驱动的回流的作用。只要俯冲作用缓慢或者停止,向下的牵引减弱,浮力就可以使俯冲到地幔的物质回复。由于高压矿物组合的密度增加,地壳内的浮力将倒转,俯冲物质因此不能上升到地壳基底之上。底辟和水动力流作用要求介质密度低、粘度低,所以只能解释被带入流动物质中的较小的岩石块体的侵位。相关地区高压低温地体的构造环境,能够用屈服强度可以忽略的增生楔形体的力学行为来解释,此时,板底垫托作用是增生的主要方式.板底垫托作用从底部加厚了楔形体,并增加了它的表面坡度.即使聚敛作用正在进行,板底垫托作用也导致了楔形体上部的水平扩张。连续的底部板底垫托作用和上部扩张作用可以使最老的高压岩石在1000万年内上升到中等侵蚀的区域。只要楔形体底部的俯冲作用持续进行,地热梯度就不会松弛到正常值。增生楔形体的动力学过程解释:(a)高压-低温岩石在聚敛作用过程中常被抬升的证据。 (b)许多情况下没有高温组合显著的叠加。(c)最古老最高压的岩石位于造山楔形体后上部。(d)上覆岩石的构造厚度不足以解释变质作用。(e)切割部分变质带的变质后断层的常见产状。