中国及邻区大陆形成过程与大规模成矿

东亚地幔对流模式~

总体上,东亚西太平洋大体分为三个区域:东亚边缘裂谷系和西太平洋边缘海为上升流,这一上升地幔流从2400km开始上升到550km,底部在2000km以下呈盾形,直径大约为1000km左右;西伯利亚地幔深度表现为物质下降流,反映深部速度高,从地表下降到下地幔下部;青藏高原-缅甸-印度尼西亚特提斯俯冲带地幔下降流,从上地幔中部300km到下地幔下部2000km都有表现。东亚西太平洋分为三个区域地幔对流与地表的西太平洋构造域、亚洲构造域和特提斯构造域相吻合。
胥颐等(2006)利用中国大陆东部及台湾地区、日本和琉球群岛的地震观测数据,反演了中国东部海域及其邻近地区的P波速度结构(图2.18),提出东海陆架具有中国东部地区的岩石圈特征,属于欧亚大陆向海域的延伸;冲绳海槽的岩石圈强烈减薄,为陆/洋过渡区域;沿着日本-琉球-台湾俯冲带,菲律宾海板块俯冲下沉引起的地幔扰动对中国东部海域产生了较大的影响,欧亚大陆与菲律宾海板块之间的相互碰撞导致台湾地区岩石圈明显增厚(图2.19)。
欧亚大陆以平缓的角度向东俯冲至100km深度附近,菲律宾海板块则以较大的角度俯冲于欧亚大陆之下,最大深度达到400km左右,俯冲板片在约250km深度附近断离(图2.19),由此引发的地幔上涌;地幔上涌不仅发生在琉球-台湾俯冲带的弧后扩张区,而且影响到东海和黄海的许多地区,以至中国东部海域显示出大洋地幔的某些特点(胥颐等,2006)。
东亚西太平洋边缘海区域是晚古生代以来(约250~200Ma)由多个板块或地块汇聚形成的。自中生代(150Ma)以来,亚洲东部上地幔软流层物质上涌,岩石圈拉张减薄,火山岩浆活动强烈,形成一系列北东向大型断裂及地堑。在新生代,东亚边缘陆地继续转化为大型裂谷及边缘海,出现多个扩张的洋中脊及海盆。古新世,印度次大陆与欧亚大陆碰撞,引起地壳大规模缩短及地表急剧隆升,形成了现今地球上最高的青藏及帕米尔高原和喜马拉雅、兴都库什造山带,从印度半岛至青藏高原、新疆、蒙古、俄罗斯贝加尔一带,成为全球岩石圈最大的汇聚场所。
由于印支期后中国及邻区主体大陆形成,因此,西太平洋-东南亚-印度洋地幔环流可能属全地幔环流,它覆盖的范围不仅是东南亚西太平洋和西藏地区,而是整个亚洲,并推动中生代以来整个亚洲岩石圈演化和大规模成矿作用。

图2.18 中国东部海域77~120km深度的速度异常(据郝天珧等,2006)


图2.19 中国东部海域地震层析剖面(其中AA′和CC′剖面见郝天珧等,2006)

问题涉及“特提斯”，那么它的东延也就是喜马拉雅山的东端。
尽管修斯率先发现，率先研究和率先提出了“特提斯构造域”的概念。可是，在修斯的地学观里，修斯的“中央地中海”的观点和范围都是错误的，违背地史的。
这个问题虽然提出的是特提斯的东延问题，也正好切中了诺伊玛尔和修斯地学观的错误和修斯最想揭示的“古地中海”、“中央地中海”的东延问题。
可是，由于诺伊玛尔和修斯地学观的错，导致诺伊玛尔的“古地中海”，修斯的“中央地中海”的范围如镜月探花，是无中生有。
以楼上的整个地学观和回答看，其地学观也无出诺伊玛尔和修斯之右也。
究其原因：
楼主的不知道地壳运动形式，不晓得地壳运动通史，更不懂得地壳运动规律。
基于上述“三不”，导致楼上的不晓得他们考虑的“特提斯”东延区域，是否符合修斯“特提斯构造域”和“冈瓦纳大陆”的定义，以及地史上的“特提斯”（即特提斯构造域、特提斯海）和“冈瓦纳大陆”的动力学机制。
换句话说：
楼上的连地壳运动的门坎都没有摸着，其地学观又是靠学来的。
由他们谈地壳运动，谈“特提斯”，也只好各尽所学，全靠猜测罢了。

超大陆旋回描述的是地球的大陆地壳准周期性的聚合和分离。对于地球的大陆地壳的总量是增加、减少还是维持不变,有种种不同的观点,但是有一点是各家都认同的,即大陆地壳在持续不断地发生改组。大陆碰撞造成了数量更少但面积更大的大陆,而大陆分裂造成了数量更多但面积较小的大陆。

图7.59 Rodinia超大陆新的重建模式(据Condie,2001简化)

在20世纪70年代早期,J.T.威尔逊在多伦多大学提出:当大洋周期性地张开和闭合时,地球内部的热效应可以造成大陆离散然后再拼合。R.Damian Nance等(1988)扩展了关于威尔逊的想法,提出超大陆旋回的存在具有大约5亿年的周期(R.Damian Nance等,1988;Murphy J Brenclan等,1992)。目前识别出的超大陆包括:乌尔大陆存在于约30亿年前;瓦巴拉大陆则存在于约36亿至28亿年前;凯诺兰大陆,存在于约27亿至21亿年;哥伦比亚大陆存在于约18亿年至15亿年前;罗迪尼亚大陆存在于约11亿年至7.5亿年前(图7.59);潘诺西亚大陆,或叫大冈瓦纳——形成于6亿年前,其分裂后形成的碎块最终碰撞形成了泛大陆——形成于3亿年前;冈瓦纳的形成仅有1.5亿年。总体来看,一次完整的超大陆旋回将历时3亿至5亿年,遵循分久必合,合久必分之规律形成现今格局(图7.60)。超大陆之所以解体,Don L.Anderson(1981)提出是因为大陆岩石圈与较薄、较致密的(玄武岩质)大洋底相比是一差异导热体,巨大的大陆或超大陆所起的作用犹似隔热盖层阻挡了热从地幔的逸出,在超大陆之下,温度的升高,当热聚集时,岩石圈底部的物质变得不那么致密,使上覆的超大陆向上隆起和破裂;来自过热软流圈的熔融岩石迅速充填新产生的断裂;当破碎的超大陆的一些部分被驱动分开时,这些断裂就继续变宽,形成裂谷、乃至大洋,其模式参见图7.2、图7.3An-drew Hynes(1988则把超大陆破裂散开归因于与地球自转有关的效应。不过,不同规模陆块下的岩石圈-软流圈系统规模不同,其热扩散范围、物质循环尺度不同(图7.3,邓晋福等,1996),陆块规模越大,岩石圈-软流圈系统循环的深度越大,甚至抵达核幔边界;岩石圈—软流圈系统变迁可能是导致超大陆裂解、聚合的主因(邓晋福等,1996),裂解大陆的边界成分、结构伴随演化过程变化(图7.4)。

超大陆的形成包含了好几百万年间所发生的多次碰撞。在距今约4.2亿年到3.8亿年之间,称为劳伦古陆(包括大部分现代北美洲)的陆块同波罗的古陆(欧洲)碰撞,两个陆块聚合成劳亚古陆(加里东运动)。然后,在距今3.6亿年2.7亿年间,劳亚古陆与冈瓦纳古陆(由现代非洲、印度、南美洲、澳洲和南极洲的一部分组成)碰撞并与西伯利亚古陆碰撞,因而产生潘基亚超大陆(华力西期);大约1.8亿年前潘基亚超大陆分裂,一个新的大洋—大西洋张开。

在潘基亚超大陆分裂的第一阶段,即距今1.8亿年至1.4亿年前,劳亚古陆从阿瓦纳古陆中分离出来,造成北美陆块向北移动,使洋壳向北美陆块西部之下俯冲,导致那一时期火山深成活动的一次高潮,那是加利福尼亚东部内华达造山运动的一种表现,形成的有关岩石组合具有从俯冲板内上升的熔体所特征的钙碱成分。第二分裂阶段发生在大约1.4亿年前,冈瓦纳古陆分裂,劳亚古陆裂开形成北美大陆和欧亚大陆。劳亚古陆的分裂使北美板块运动从向北变为向西,运动方向的改变使大陆岩石随着洋壳被挤到北美洲之下而受到挤压,这些事件与整个北美陆块西部的一系列造山运动对应,包括内华达运动、南美为安第斯运动;可能是法拉隆(Farallon)板块向北美板块之下俯冲时伴生的逆冲断层活动所致,白垩纪末至古近纪初,发生的拉拉米造山运动(70~40Ma)导致洛基山脉形成,现今可观察到美国犹他州大盆地(Great Basin)东缘的岩层褶皱和向东逆冲断层。

图7.60 全球主要(克拉通)陆块分布示意图

中国及邻区大陆的形成、演化与超大陆密切相关(陆松年等,2001,2002,2004;郝杰等,2004)。陆松年等(2002)根据华北古大陆从2.0Ga至1.4Ga期间地质历史演化特点,包括约1.9Ga的造山运动、约1.7Ga发生的非造山裂解事件群、1.8~1.4Ga时期生物群的特点与北美、西伯利亚、波罗的和印度具有相似性,提出华北古大陆可能是古元古-中元古代哥伦比亚超大陆中的组成部分(陆松年等,2002)。新元古代早期,扬子陆块周缘地段发育的火山-沉积岩系是大陆裂解作用的产物,标志着罗迪尼亚超大陆解体的开始(郝杰等,2004)。阎国翰等(2007)通过对华北克拉通碱性岩等板内拉张背景岩浆岩研究,提出:华北克拉通板内拉张性岩浆作用主要集中在3个时段,即古元古代末-中元古代早期(1850~1600Ma)新元古代中-晚期(900~600Ma)、和古生代末-新生代(250Ma~现今),提出三个阶段拉张性岩浆作用在时间上分别与哥伦比亚(Columbia)、罗迪尼亚(Rodinia)及潘基亚(Pangaea)三个超级大陆的拉张裂解时间基本一致,可能说明华北克拉通对三个超级大陆的拉张裂解都有不同程度的响应。

根据地质记录中国及邻区大陆形成大致可分为三个阶段:

1)震旦纪前是西伯利亚陆块、印度陆块、阿拉伯陆块、塔里木、扬子、中朝陆块块体等独自形成的过程,通过壳幔分异作用形成克拉通型岩石圈。形成与地壳演化有关的含铁建造、镁、锰、金矿床。

2)震旦纪-三叠纪是中国及邻区大陆主体拼合时期,包含两个阶段:①古生代时期,中国及邻区的前寒武纪陆块会聚,邓晋福等(1996)称为自加里东开始大陆根会聚。标志是加里东、华力西运动,以中朝-塔里木陆块和西伯利亚陆块之间的古亚洲洋二叠纪末闭合为标志,与周边造山带拼合一起形成中国及邻区北方拼合大陆(图7.61);南方以扬子陆块为主体与周边造山带拼合形成华南拼合大陆,成为潘基亚超大陆的组成部分。②三叠纪时期,以中轴大陆为核心的北方拼合大陆和以扬子陆块为主体的南方大陆拼合,形成中国及邻区主体大陆和主体呈现NWW向展布的秦祁昆造山带。

伴随古亚洲洋早古生代以来的洋内俯冲、弧弧、弧陆碰撞,以及最终在晚石炭-早二叠世闭合,造山岩石圈去根,导致大规模软流圈热和物质上涌,形成大规模Cu、Au为特色的成矿作用。

对于大约330Ma开始形成、晚二叠世(250Ma前)达到其最大范围的Pangaea大陆(联合古陆),其后在中国及邻区表现为印支运动(晚二叠世至三叠纪之间的构造运动,257~205Ma),伴随鄂霍次克洋、三江古特提斯洋张开,大陆溢流玄武岩,如西伯利亚、塔里木、甘肃北山、峨眉山和印度大陆的潘加尔等,显示大面积的岩石圈快速拉伸与地幔热柱事件,这是一次重要的地幔输入事件,为一系列大型矿床的形成提供了重要的来源。以NWW向展布的秦祁昆造山带为标志,首次拼合形成中国及邻区主体大陆。由此,中国及邻区的亚欧主体大陆形成,为其后中新生代大规模成矿作用发生奠定了基础。

3)拼合后(三叠纪至今),中国大陆的边界条件发生巨大变化,动力学机制也由以南北向为主转变为以东西向为主,西部中生代张开发育特提斯洋、新生代挤压造山至今,形成特提斯-喜马拉雅造山系(内部又可区分为处于不同造山阶段),在西部(南北双向)挤压东部伸展的动力学背景下,高原扩展卷入秦祁昆造山带西段(祁连山、昆仑山)使之成为新生代造山型岩石圈,在新疆境内使天山、阿尔泰山等古生代造山带“重新崛起”成为新生代造山型岩石圈,残留了以额济纳旗为代表的古生代中亚造山带型岩石圈;在中国东部则中生代挤压造山、新生代拉张形成裂谷系,形成总体NE-NNE走向的滨西太平洋构造域,并与处在中国东部的华北、扬子陆块、古亚洲和秦祁昆造山带交切叠加、改造,形成各具特色的矿产(图7.62)。

中国东部,以燕山期花岗岩为标志形成燕山期造山带型岩石圈,在经历了新生代裂谷作用后,在东北地区残留了以大兴安岭为代表的燕山期岩石圈,在华北地区,残留了以燕山-太行山为代表的燕山期岩石圈,在华南地区残留了以南岭中段为代表的燕山期岩石圈。

在侏罗纪挤压造山机制下,使中国东部大陆和大陆壳破坏改造,玄武岩的底侵使刚性的地壳加热而弱化,弱化诱发的流变学条件有利于陆壳收缩变形和加厚,收缩构造环境有利于底侵岩浆封存使地壳加热熔融形成花岗岩上侵;随着壳内分异残留的榴辉岩堆积,其高密度诱发造山带岩石圈根失稳,导致岩石圈大规模去根减薄和构造、热失去平衡,从而促使大量对流地幔物质和热输入大陆,使岩石圈地幔部分熔融、软流圈物质上涌、拉张盆地形成大规模的壳幔相互作用致使岩浆活动在J3和K1时期达到峰期、形成面状分布的火成岩和120Ma左右大规模成矿作用发生(图7.62)。

新生代时期的大陆裂谷作用,在燕山期造山带型岩石圈的基础上,东北地区形成以松辽东部平原为代表的裂谷型岩石圈,在华北地区形成以华北东部平原为代表的裂谷型岩石圈,在华南地区形成以闽粤沿海(包括江汉平原、沿海大陆架、闽粤桂等)裂谷型岩石圈在中国东部裂谷型岩石圈基础上进一步扩张,伴随中国及邻区大陆右旋(邱瑞照等,2006,2010)形成了以南海中央海盆为代表的洋壳岩石圈。中生代的中国东部陆缘,在经历了燕山期造山、喜马拉雅期裂谷作用后分离出去的陆缘、伴随右旋与太平洋板块相互作用,形成新生代矿床(图7.63)。在青藏高原及邻区,随着65Ma左右印度-欧亚大陆碰撞后的持续向北俯冲,在40Ma左右随着高原拓展周缘发生大型走滑作用,25Ma左右在冈底斯南部发育南北向裂谷系,伴随造山带岩石圈根失稳、去根上涌的软流圈物质和热,引发10~18Ma的Cu、Au、Mo等大规模成矿;在三江-中南半岛、帕米尔西的巴基斯坦、伊朗则伴随走滑断裂的发育,形成斑岩型铜金矿床、拉分盆地内铅锌银矿床。

图7.61 中国及邻区古生代主要金属矿床分布图(资料来源,同图1.5)

综上研究表明,中国及邻区主要为古亚洲洋、环太平洋和特提斯-喜马拉雅成矿域。中南蒙古-大兴安岭成矿带是乌拉尔-蒙古造山系与环太平洋巨型构造-成矿带的叠加改造区,兴都库什-西昆仑成矿带是高加索-昆仑-秦岭造山系与特提斯-喜马拉雅造山系的复合部位,三江-湄公河成矿带是环太平洋巨型构造-成矿带、特提斯-喜马拉雅造山系叠加在印支地块之上;不同地区的大规模成矿作用、优势矿种、主要矿床类型不同,但是构造-岩浆-成矿带是相连的,毗邻国家的优势矿种,与我国境内大体相似,但在矿床数量和规模上明显有别。如俄罗斯、蒙古境内中生代火山-侵入岩系内所赋存矿产远比我国丰富,而我国境内尚未完全突破,其主要原因可能是研究程度差异;再如三江-湄公河成矿带,深入总结、对比,对于引导企业“有的放矢”地“走出去”开拓中南半岛矿产资源具有重要意义。

图7.62 中国及邻区中生代主要金属矿床分布图(资料来源:同图1.5)

图7.63 中国及邻区新生代主要金属矿床分布图(资料来源:同图1.5)

---

图木自治县市15770788026： 中国成矿带都有哪些? - ？
职钞君凯： 1、吉黑成矿带:主要有翠宏山铁(钨)多金属矿,二股西山和赵家湾子钨矿,白石应钨矿和弓棚子铜钨锌矿,岫岩钨矿,成矿类型为石英脉+矽卡岩型.2、内蒙—大兴安岭成矿带:已知钨矿(点)30多处,石英脉型钨矿有太朴寺白石有洼钨矿...

图木自治县市15770788026： 地球上历史地质时代是怎样划分的？
职钞君凯： 1. 冥古宙(距今45.7亿年——38亿年前):也就是地球形成段时期.此时生物(指数量比较多的生物,不特指最早出现的在数量上较少的原核生物——细菌)还没有出现.在这近八亿年的时间中,人们又把它分成了隐生代、原生代、酒神代、早...

图木自治县市15770788026： 中国国幅员是什么有那些 - ？
职钞君凯： 中国幅员辽阔表现在哪些地方:中国是世界上疆域辽阔、成矿地质条件优越、矿种齐全配套、资源总量丰富的国家,是具有自己资源特色的一个矿产资源大国. 一、 矿产成矿地质背景条件 矿产资源是地壳在其长期形成、发展与演变过程中的产...

图木自治县市15770788026： 中国什么地方产金子最多? - ？
职钞君凯： 中国最有名的金矿是山东的胶东金矿,金矿90%以上集中分布在招远―莱州市地区,最主要矿区是玲珑金矿.该矿区有悠久的开采历史,建国以来引进现代采治技术,逐渐发展壮大,产金量一度居世界第五位.属于这一类型的还有河北迁西县金...

图木自治县市15770788026： 中国的稀土分布哪些地区? - ？
职钞君凯：[答案] 中国的稀土资源主要分布在内蒙、江西、广东、广西、四川、山东等地.自1927年丁道衡教授发现白云鄂博铁矿,1934年何作霖教授发现白云鄂博铁矿中含有稀土元素矿物以来,中国地质科学工作者不断探索和总结中国地质构造演化、发展的特点,...

图木自治县市15770788026： 矿床的成因也类型是怎样划分的? - ？
职钞君凯： 矿床根据成因可分为三类,即内生矿床、外生矿床和变质矿床.1、内生矿床:在岩浆活动过程中,有用元素或有用矿物富集起来形成 的矿床,总称为内生矿床.绝大多数的有色金属和稀有金属等矿产,及部分非金属矿产都产于内生矿床.内...

图木自治县市15770788026： 金成五或奖有啊 - ？
职钞君凯： 杨遵仪教授(1908.10— ),男,广东揭阳人,中共党员,九三学社社员,1939年任教授,1980年当选为中国科学院院士,博士生导师,著名的古生物学家.1933年毕业于清华大学地学系,1939年获美国耶鲁大...

图木自治县市15770788026： 谁能介绍下中国二氧化铀矿的分布? - ？
职钞君凯： 我感觉由于铀的化学性质很活泼,所以自然界不存在游离的金属铀,它总是以化合状态存在着.另外铀矿的品质也不是很高,所以一般品质铀矿(二氧化铀)是和沥青铀矿(主要成分为八氧化三铀)铀石和铀黑等都是混合物的,所以没有单一的...

图木自治县市15770788026： 铜矿是如何形成 - ？
职钞君凯： 铜矿石一般是由铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体 与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜.铜的工业矿物有:自然铜﹑黄铜矿﹑辉铜矿﹑黝铜矿﹑蓝铜矿﹑孔雀石等.已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种.中国开采的主要是黄铜...