天山—阿尔泰地区古生代构造成矿作用

天山—阿尔泰地区古生代大地构造及其相关的内生金属成矿作用是一个重要而又有趣的研究课题。阿尔泰地区属于早古生代碰撞带,天山地区属于晚古生代早期(晚泥盆世—早石炭世,385~323 Ma)碰撞带,均为区域性近南北向(按现代磁方位)缩短-碰撞作用的结果。在晚泥盆世—早石炭世碰撞作用下,阿尔泰地区近NW向区域性断层呈现为右行走滑的特征,天山地区近东西向的区域性断层表现为逆断层的活动。然而,在晚石炭世—二叠纪(323~260 Ma)受乌拉尔碰撞带向东挤压作用的远程效应影响,该地区受到较弱的向东挤压作用,阿尔泰地区NW向断层转变成左行走滑断层,天山地区近东西向的断层则转为右行走滑断层,使该区岩石发生适度的破碎,以致在天山—阿尔泰地区形成大量世界著名的大型内生金属矿床。对于亚洲大陆来说,碰撞作用最强烈的时期并不一定是内生金属成矿作用最有利的阶段。应该审慎地对待"造山带成矿"假说。     

论碰撞作用时间

以中国及欧洲大陆一些碰撞带所测得的同位素年龄为基础,讨论板块从俯冲到碰撞的过程,认为依次发生了如下事件：俯冲板块的运移速度减慢,洋壳在地表消失,开始碰撞,形成强构造变形与动力变质作用,发生一系列的岩浆活动,最后才隆升成山。这些事件都具有不同的同位素年龄。碰撞的初始作用时间,应该在所测年龄最新的洋壳消失以后,在强构造变形与动力变质作用发生之前。显然,如果只想使用任何一种地质事件的年龄来确定碰撞作用的初始作用时间都是很困难的。俯冲板块运移的初次减速很可能是由于从原来具有典型大洋岩石圈结构的板块俯冲,转变为洋陆过渡型板块俯冲所致。对于较小的、强度不大的板块来说,如中国大陆地块群,在板块碰撞与拼合之后,大陆板块仍可发生地壳转动或大幅度的位移。沿碰撞带主断层面贯入的“钉合岩体”可以是同构造期形成的,也可能是继续碰撞作用的产物。     

板块运动的机制与动力来源学术争鸣

目前人类对地球的认识仍很肤浅,无论国外还是国内对于地球动力学问题仍在探索过程中,Science杂志2005年公布的125个重大科学问题中的第10个问题是“地球内部是如何运行的”,提出地球动力来源还尚未解决。 2017年出版的《中国学科发展战略--板块构造与大陆动力学》认为板块构造理论虽然取得了巨大成功,但该学说依然存在其形成以来就存在的难题,即板块动力、板块起源及板块上陆三大问题,驱动板块运动的动力机制是最为重要的问题,也是亟待解决的问题。 研讨会分两个环节,一是主要观点报告环节,二是讨论争鸣环节。 在报告环节,涉及动力机制的主要有5位报告人,分别阐述了他们的主要观点。梁光河提出了新大陆漂移说,通过大量证据分析认为传统的海底扩张驱动大陆漂移的模式存在很多问题,很多地质和地球物理观测事实说明持续推动大陆漂移的动力不是海底的持续扩张,而是大陆板块后下方持续的岩浆上涌推动大陆板块向前漂移,那是一个自发的连锁反应。万天丰认为传统的海底扩张传送带模式很难解释大陆板块漂移速度远远大于地幔对流速度这个问题,提出了陨击说。陨石撞击诱发地幔底劈推动大陆板块运动这个新的驱动模式。唐春安提出了地球龟裂说,认为地球内部热能的积累与释放,使得地质历史上岩石圈地幔具有冷热交替的周期。毛小平分析认为,目前所提出的地球动力中,只有周向应力具有足够数量级的应力,可以推动板块运动;周向应力在岩石圈薄弱处释放从而产生地壳相对运动;长期以来解释不了的“地壳异常压力”其实就是周向应力,而可独立于重力的构造力、碰撞力并不存在。 在讨论争鸣环节,大家针对地壳运动的动力来源自由发言。梁光河指出万天丰提出的陨石撞击可以较好地解释超大陆裂解的初始动力,但不同意陨石撞击可以提供持续的大陆漂移的动力,以印度板块的北漂为例,因为地幔的巨大黏滞阻力,需要无数个陨石定点撞击印度板块后面才可能持续推动印度板块漂移。唐春安提出地球的锅盖效应,因此上地幔具有冷热周期,在热周期地壳才会大规模漂移,按照力学机制,大洋中脊和转换断层不可能是海底扩张产生的,应该是大陆漂移拉开产生的断裂系统。最后杨巍然总结发言,认为陨石撞击是一个重要因素,地球上的构造运动都可以归结为开合运动,海底扩张和大陆漂移都是存在的,地体构造也是科学的。研讨会取得的共识是：大陆的确存在大规模水平运动,传统的地幔对流传送带驱动模式存在很多与观测事实不符的问题,需要重新认识驱动机制和驱动力的问题,对板块俯冲问题多数持怀疑甚至反对的观点。其驱动力应该来自重力和地球内部热力,但它们之间是如何相互作用的,仍需要进行更深入的研究。     

古生代与三叠纪中国各陆块在全球古大陆再造中的位置与运动学特征

在尊重比较可靠的、测试精度较高的地块古地磁数据,重视生物古地理与地质构造演化史的相似性和协调性等原则的基础上,笔者编制了中国大陆及邻区各陆块古生代和三叠纪的古地磁数据表,并采用类似的比例尺,将中国各陆块放到相应的全球古大陆复原图上去。由此可以清晰地看出,在古生代早期全球各大陆的主要部分都位于赤道附近及南半球,大致表现为沿纬度、呈东西向排列的特征,中国及邻区的小陆块群在古生代始终都处在劳伦大陆、西伯利亚与冈瓦纳大陆之间;随着西伯利亚大陆的快速北移,在劳伦大陆与冈瓦纳大陆的西部地区发生南北向拼合,亚皮特斯洋和里克洋的消亡,到古生代晚期形成统一的泛大陆;而冈瓦纳大陆的东部(澳大利亚和印度等）则逐渐向南移动、离散,地壳张开,构成古特提斯洋;中国及邻区的小陆块群则一直处在古特提斯洋中,保持离散状态,总体上缓慢地向北运移,并逐渐转为近南北向的排列方式,石炭纪到三叠纪才在天山-兴安岭、昆仑山、秦岭-大别、金沙江和绍兴-十万大山等地段发生一系列局部性的陆陆碰撞,使中国大陆地块的大部分逐渐并入欧亚大陆。     

东太平洋地区DSDP573孔始新世末期的微玻璃陨石

通过研究 DSDP5 73孔的岩心样品 ,首次在该孔始新世与渐新世的界线地层含金属粘土层中发现了微玻璃陨石 ,且主要富集在其底部。一个样品 (5 g)中最多可达 12粒。这些微玻璃陨石主要呈球形、椭球形。用电子探针测试了其化学成分 ,Si O2 含量为 2 9.6 4%～ 5 8.93%,Al2 O3 为 3.42 %～ 2 0 .96 %,Fe O为 9.98%～ 2 9.5 5 %,Mg O为 4.32 %～ 16 .0 5 %,Ir为 0 .0 6 %～ 0 .81%。总体来说 ,微玻璃陨石的化学成分变化较大 ,可能与靶岩的成分变化较大有关。始新世末期北美微玻璃陨石场的展布方向约为 2 5 0°,这与太平洋板块运动方向改变所需要的矢量变化(2 45°)仅相差 5°,推测很可能是始新世末期陨星的撞击引起了太平洋板块在该时期的运动方向由 NNW突然变为NWW。     

黄海新生代构造及油气勘探前景

黄海构造是地质领域重要的研究课题,尤其是南黄海油气勘探工作虽然经过了30多年的研究与勘探,但至今仍进展不大;因此,如何突破该区油气勘探的难题引起普遍关注。黄海地区在新生代经历过2次近南北向的缩短与挤压(135~52 Ma,23~0.78 Ma)和2次近东西向的缩短与挤压(52~23 Ma,0.78 Ma—)。新生代的4个构造期对于油气资源的形成、运移和保存产生了重大的影响。白垩纪—古新世是形成盆-山体系的雏型时期,始新世—渐新世(52~23Ma)是生油层形成的主要时期,中新世—早更新世(23~0.78 Ma)的构造作用使NNE向的先存断裂成为油气运移的良好通道,中更新世以来(0.78 Ma—)近东西向的挤压使NNE向的断层闭合,为油气的保存创造了良好的条件。建议大力加强南黄海地区NNE向的先存断裂与古近系相交部位及其上部的油气勘探工作。     

郯庐断裂带的演化与古应力场

通过系统研究郯庐断裂带两盘的构造形变和应力场，再配合断理解带内部构造研究，分析了断裂带的形成和演化过程。结果表明，断裂带经历了一次以走滑为主、两次以正断层活动为主、三次以逆断层活动为主的断裂活动，使断裂带内部结构异常复杂，形成反转构造，构成中国东部大型断裂带具有普遍意义的活动特征。     

地质矿产部岩石圈构造与动力学开放研究实验室

本文简要介绍了地质矿产部岩石圈构造与动力学开放研究实验室的组织与管理系统、实验设备状况、专业人才队伍与已取得的研究成果以及实验室研究方向。     

山东招远北截金矿床地质特征及深部成矿预测

对北截金矿的矿床与矿体地质构造及成矿模式和构造应力场的综合研究表明，北截金矿主要是受ＮＥ向的灵山沟－北截断裂控制，其储矿构造部位与与断裂带小角度斜交的ＮＮＥ向张剪性断裂，矿体主要分布于其中的２号矿带之中，矿体之间呈右行斜列为ＳＷ深部发展；百区内的ＮＷＷ向断裂为成矿后断裂，对矿体有较小的破坏作用；对矿区内Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｂｉ进行的微量元素原生晕及Ａｇ／Ａｕ、Ａｓ／Ｍｏ与Ｓｂ／Ｂｉ比值分     

闽台铲状活动断裂

福建台湾大型铲状活动断裂系在深部(深5—100km)构成一系列向东倾斜、倾角为4°—10°的滑脱面,在近地表利用老断层的重新活动,形成NNE与NW向网格交叉的高角度断层。活动断裂系的地震能量释放主要集中在台湾东部。推断现代构造应力场的最大主压应力方向是NW—SE向,缓倾斜、向西撒开呈扇状特征。断裂系中各断裂的滑动速率不同,东大西小。