中国地质构造与成矿研究问题

作者&投稿:宦步 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
构造地质学研究进展~

万天丰
构造地质学是地球科学中综合性最强的一门分支,其研究范围包括岩石变形(Rock deformation也称狭义的构造地质学Structural Geology)与大地构造学(Tectonics),主要研究内容为:形态学(Geometry)、运动学(Kinematics)、动力学(Dynamics)、构造年代学(Structural Chronology)与应用构造地质学(Applied Structural Geology)。
近30年来,构造地质学在岩石变形过程与机制(弹性与塑性,脆性与韧性变形)、古应变与古应力以及构造系统研究等方面取得了长足的进步;对于软沉积物与同沉积构造变形、盐构造也给予了很大的关注。但在构造年代学研究方面进展还不够理想,正在逐步地积累资料,这已成为当今构造地质学研究的前沿领域。在国内,与理论构造地质学相比,应用构造地质学的进展显得进步更为突出,如构造成矿的深部定位预测、裂隙型油气藏的发现与勘探等。
岩石圈板块构造(Lithosphere Plate Tectonics)研究也正在不断深入,洋底第三代磁条带图件的编制,使人对中侏罗世以来洋底构造演化的六个阶段有了全新的认识,发现板块边界性质(俯冲带、扩张带和转换断层)是可以不断变换的,逐步认识到陆-陆碰撞带深部的典型结构是一种对冲型构造(有人称之为鳄鱼式构造),陆-陆碰撞带的形成时期并非主要成矿时期,古陆块与古板块的形成过程与再造恢复工作正在扎实地进展,系统的板内变形研究在我国、北美和西欧都取得了显著成绩,中生代-新生代板内变形的复杂过程(5~6次转变)正逐步被人认识,近年来定量化的构造地质学和大地构造学研究都取得显著进展。岩石圈内部以及岩石圈与其他圈层的互相作用已逐渐引起更多学者的关注。
参考文献
中国地质大学岩石圈构造与动力学开放研究实验室、构造地质教研室(编译).1994.构造地质学进展.北京:地震出版社,231页
马宗晋,李存悌,高祥林.1996.全球新、中生代构造的基本特征.地质科技情报,第15卷,第4期,21~25
Wan Tianfeng.1994.Intraplate Deformation,Tectonic Stress Field and Their Application for Eastern China in Meso-Cenozoic,Wuhan,Press of China University of Geosciences,156pp
万天丰.1993.中国东部中、新生代板内变形、构造应力场及其应用.北京:地质出版社,103页
万天丰.1995.构造应力场研究的新进展.地学前缘,第2卷,第2期,235
万天丰.2004.中国大地构造学纲要.北京:地质出版社,387页
庄培仁,常志忠.1996.断裂构造研究.北京:地震出版社,346页
兰姆赛,胡伯.1991.现代构造地质学方法.第一卷,应变分析.北京:地质出版社,337页
兰姆赛,胡伯.1991.现代构造地质学方法.第二卷,褶皱和断裂.北京:地质出版社,417页
杨巍然,简平.1996.构造年代学当今构造研究的一个新学科.地质科技情报,15(4):39~43
万天丰.2000.初论构造应力-应变系统复杂性.地学前缘,7(1):161~168

大地构造学:地球科学的一个分支学科。它主要研究地球的构造、演化及其运动变形和发展规律等问题的学科,是研究地球科学的基础理论之一,不仅对深入认识地球发展史和地壳、岩石圈运动史有重要的理论意义,而且对研究成矿条件、地表成因及预测矿产资源等都具有重要的实际意义。

地质学的一个分支。研究地壳的大型乃至全球构造的发生、发展、区域构造组合,以及它们的几何学、运动学和动力学特征的学科。中国地质学家李四光(1965)把构造的研究内容概括为两个方面:建造和改造。建造代表形成,是地壳运动的物质基础,也是地壳发展演化的物质反映;改造代表形变,是地壳运动的结果或具体表现。大地构造学的研究方法主要是历史分析法与动力分析法相结合。由于不同作者研究的侧重点不同,而形成了不同的大地构造学派。

构造地质学:
构造地质学,地质学主要二级学科之一,是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制,及其相互影响、时空分布和演化规律的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素,因此,构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说。
基本内容
构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化,同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究,可概称为改造和建造。它们都是在漫长的地质历史中发生和形成,并具复杂多样的特征。
构造地质学研究的次生构造都与内生地质作用相联系,这与地球深部作用紧密相关。岩石圈板块运动是地质构造演化的主因,所以对地质构造的研究尽管有尺度不同和目的不一的差别,但都必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。
各种构造作用主要都集中在上地幔圈层以上的岩石圈内,因而岩石圈又
造山运动
称为构造圈。在这里,既有现今的活动构造现象,如地震可测量的板块运动向量等,也有各种已经固结了的构造,这种历史中的构造一直可追溯至38亿年以前的古老地质体中。
持续不断的构造作用,使地表和地下各种地质体发生形变,如岩层弯曲和断裂;地表升降造成山脉、高原和盆地;地表遭剥蚀和盆地内沉积;岩浆的侵入活动和火山喷发等,它们都直接间接地由更为广泛而具体的构造运动所引起的。从矿物晶格位错至造山带的形成,不同成因环境和层次的变质作用现象,岩浆岩分带,大陆碰撞区地壳压缩隆升和邻区的盆地沉积充填,以及地质体演化发展中的构造叠加和改造等,都是次生构造。
构造地质学也研究由构造作用决定的原生构造现象,如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布,各种层次的变质作用与分带,不同成因的岩浆岩侵位和喷出活动条件等的本身特征,都由构造环境所决定,是由先期构造造成而又成为后继构造作用的基础。
构造地质学与地质学一样始于对大陆地质的研究。地壳构造具双层模式特征,不同深度层次的构造变形机制、作用过程和产物有很大的不同,特别是在地下一般为10~15公里深处的脆韧性物性过渡带上下的差别。其浅部常见脆性构造变形,构造发育不均匀;而在过渡带之下,以韧塑性均匀剪切变形为特征,各类韧性剪切构造面一般都很平缓,多强烈置换构造和透入性特征。浅部的脆性断层向下进入韧塑性带时常产状变缓。具细粒化重结晶的糜棱岩则多形成于脆韧性过渡带附近或更深些。
构造变形的各种不同速率和长时间的作用进程,可造成地质体的穿时现象,而不同阶段的构造作用可使构造发生递进变形或叠加;它们在时空上的关系,主构造期间及递进变形期内的演化序列,又常与沉积作用或岩浆侵位相关,这种具明显对应关系的主期又称为构造热事件,它不仅是构造变形产物,也是地质阶段划分的重要标志,有重要的纪年意义。
构造地质学强调野外实地观测。其研究精度则随科学技术的发展而迅速提高。20世纪60年代以来遥感技术的运用,对地质构造的研究产生极高的效益;采用反射地震技术研究地壳结构,并开创大陆地学断面的研究和成囤,所有这些创新技术和理论,已有可能在更广阔的范围内研究具体的构造单元、区域构造特征、水平运动和制图。
实验室内的显微构造与组构研究、构造变形条件的温度和压力的测算、古应力场重建及古应力差值估算等已经实现。因此,构造地质研究的观测分析手段已是宏观更宏、微观更微,使不同尺度的构造有可能在成因和演化及运动学和动力学上结合得更好,研究得更深入。计算机数字模拟则又开拓了为这方面实验提供可资参考的途径。
地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。

这两者都属于地质科学


按不同地质时代来研究中国矿床的形成和分布具有重要意义。尽管这项研究开始不久,且涉及问题十分复杂,但仍可能从中认识到中国大陆构造演化与成矿关系的一些趋势,并从中对区域成矿研究提出新的问题。

中国太古宙地层基底主要分布在华北和塔里木,相当部分被后来地层主要是中新生代地层覆盖。因此,重要矿床类型出露较少,其中鞍山式铁矿、菱镁矿、硼矿等少数矿种有重要经济意义。

由于中国华北、扬子和塔里木三个地块的面积较小,且长时期分离存在,因此,在前寒武纪时缺乏稳定巨型克拉通内部的重要矿床类型如大型铬、镍、铜、金等矿床,而只是在这三个陆块的边缘构造活动带,如裂谷、深断裂等环境,发育有较大规模的SEDEX型、VMS型矿床和岩浆型镍、铜硫化物矿床。根据联合古陆1450 Ma 时的再造图(王鸿祯,1997),华北、扬子和塔里木三个陆块当时都位于赤道及低纬度线上,其构造动力环境和炎热气候条件对于SEDEX型和VMS型矿床的形成与分布可能提供了有利的地质条件。

古生代时期,中国各地块仍分散游离,缺乏稳定的大型古陆的厚大地壳,重要的内生矿床较少。但由于几个陆块基本处在热带和亚热带区,气候炎热,雨量充沛,风化作用强烈而透彻,因此,沉积型铁矿、铝土矿床比较发育,而石炭纪和二叠纪的大型煤田也有其重要意义。

印支期是中国地质构造的重大转折期,华北、华南和塔里木等陆块完全汇聚,形成具有较强动力的复合大陆,开始有较大规模的中生代陆内构造岩浆活动,成矿物质也经历了长时期、多阶段的分异和在一段地区的相对集中,因而有可能开始发生大规模的成矿作用。在中国东部区域,由于东亚大陆与西太平洋各板块的相互强烈作用,包括滨太平洋俯冲带及其向西的远程效应,在燕山期中晚阶段,构造-岩浆-成矿作用发展到高峰,形成复杂多样的中国东部构造-岩浆-成矿景观。其形成的钨、锡、锑、稀土等矿床众多,且规模很大,形成了若干世界级矿床。而铁、铜、铅、锌、银、金、汞等除少数矿床外,一般都是较小规模且成矿组成复杂。这可能与中国这一复合大陆的变质基底矿源组成的复杂多样性有关,也可能与东部构造域的浅表层次构造脆弱性、流体的多通道性有关。这些因素可能导致成矿流体和成矿物质的相对分散和小规模汇集,难以形成巨型矿床的宏大地质背景。

发展到喜马拉雅期时期,中国大陆陆壳演化更为成熟,加上在巨型构造活动中软流圈和岩石圈地幔流体及矿质的上涌和改造壳层作用,包括成矿物质在地幔中的再循环加富作用,致使在喜马拉雅期这一较短时限内,形成较多数量的大型和超大型矿床,如青藏高原的冈底斯成矿带的驱龙、三江成矿带的玉龙、金顶、老王寨等矿床和台湾北部金瓜石矿床。在分析这种情况时,也应考虑到上述矿床的成矿深度较浅,且区域剥蚀程度适当这一有利条件。喜马拉雅期矿床的“大器晚成”、“深度适当”又能被良好保存,这可能是青藏高原及西南三江地区等地区矿产资源潜力巨大,将成为中国21世纪新的矿业基地的一个自然地质原因。




中国地质构造与成矿研究问题
这可能与中国这一复合大陆的变质基底矿源组成的复杂多样性有关,也可能与东部构造域的浅表层次构造脆弱性、流体的多通道性有关。这些因素可能导致成矿流体和成矿物质的相对分散和小规模汇集,难以形成巨型矿床的宏大地质背景。发展到喜马拉雅期时期,中国大陆陆壳演化更为成熟,加上在巨型构造活动中软流圈...

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区域地质构造演化与成矿的阶段性
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大地构造演化及其成矿作用
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构造与成矿
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2.赋钼地层与钼成矿的关系 卢欣祥等(1980)年在研究河南省秦岭-大别山地区中酸性小岩体地质与矿化特征时就明确指出斑岩型钼矿床对地层没有选择性,包括地层的时代和岩性。秦岭地区钼矿床的矿化围岩时代从太古宙一直到古元古代、震旦纪甚至中生代均有。岩性有片麻岩、大理岩、片岩、火山岩、斜长角闪岩、...

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首先,当在一个区域找矿时,在详细研究区域地质构造背景的基础上,运用成矿系列的概念可以对该区的成矿环境、控矿因素、成矿作用和可能出现的矿床类型有一个全面的分析和认识,即树立起一个整体观念,根据已知矿床,找寻未知矿床,因而能起到扩大找矿思路,明确找矿方向的作用。其次,成矿系列研究冲破了...

中国地球化学场及其与成矿关系内容简介
书中详细阐述了地层化学元素的时间序列变化与成矿元素富集层位的关联,以及壳层浅表水热流体系统在地质成矿过程中的作用,以及区域地球化学场如何影响成矿作用的展现。书中深入剖析了由中国区域地球化学场的基本特征所塑造的区域和成矿区带的独特性,以及多期次和多旋回的岩浆-构造活动如何带来成矿作用的...

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