中国东北部中生代区域成矿与动力学背景

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本文在总结东北地区大量资料的基础上,通过信息提取与综合分析和典型地区的深入研究,进一步认识了造山作用及其造山后演化是影响本区地质演化与成矿作用的重要控制因素,造山作用导致的加厚岩石圈在造山后期发生拆沉,引发软流圈物质上涌,从而将深部的热量带至地球的浅部;在某些情况下,软流圈将直接与地壳接触,因而导致地壳与地幔的解耦。在拆沉作用期间,地壳在受到下部热量作用的影响下势必发生一系列的变质与岩浆作用过程,如岩浆底侵作用、深部地壳岩石的变质和部分熔融作用等,导致不同深度层次的地壳发生变化(包括使下地壳年轻化)。正是由于这一过程,使地壳内部成分得以调整,大陆不断生长分异、趋于成熟而克拉通化,这就是大陆形成演化的重要格式;同时,这种地球动力学过程会携带大量地幔物质(包括成矿物质)进入地壳,并形成地壳尺度的大规模流体循环,从而产生大面积、突发性的巨量成矿作用。主要研究成果归纳如下: 1.正确理解和丰富了造山旋回的概念,即造山旋回的演化进程是一个连续发展的洋壳向陆壳转化的过程,这个过程包含了洋盆的形成与消亡和大陆块间的超碰撞两个主要演化阶段,东北地区晚古生代晚期—早中生代就处于兴蒙造山区造山演化的超碰撞阶段; 2.划分了东北地区中生代构造单元;本区晚古生代总体由两大构造单元组成,即兴蒙造山区和南部为华北陆块(东段),造山区由古生代褶皱带和地块组成,陆块区为造山带的前陆盆地带和隆起区;中生代地质构造单元主体由额尔古纳活动带、大兴安岭活动带、燕辽活动带、辽吉东部活动带、吉黑褶皱带、延边褶皱带、松辽地块和佳木斯地块等组成; 3.系统总结和研究了东北地区中生代岩浆活动特征,建立了东北地区中生代岩浆活动年代格架;区内中生代岩浆活动以晚中生代为主,尤其是在190~155Ma和135~115Ma期间集中发育,其中120~130Ma时期的强烈岩浆作用表明这一时期应是东北地区地壳发生重大变化的时期,在这一时段内,形成了大量来源不一各类岩浆岩组合,也是金属矿床集中形成的时期; 4.将东北地区中生代成矿单元划分为额尔古纳Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Mo成矿带、大兴安岭Cu、Pb、Zn、Ag、Au成矿带、小兴安岭—张广才岭Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn成矿带、延边Au、Cu、Pb、Zn成矿带、燕辽Au、Ag、Pb、Zn、Mo、Cu成矿带和辽吉东部Au、Pb、Zn成矿带; 5.建立了中生代区域成矿年代格架,总体上集中发生在130~100Ma和200~160Ma两大阶段,区域成矿作用主体发生在燕山期,与中生代岩浆活动年谱一致; 6.建立了中生代成矿系统,目前可辨认的成矿系统主要有浅成低温热液成矿系统、斑岩成矿系统、岩浆热液成矿系统和斑岩—浅成热液复合成矿系统,此外,尚有深成岩浆成矿系统等此外尚有深成岩浆成矿系统等; 7.指出了中生代成矿地球动力学背景;印支期处于兴蒙造山区造山演化的超碰撞阶段,为强烈挤压的动力学体制,区内岩浆热液成矿系统主要发生于这一动力学背景下;燕山早期为岩石圈拆沉阶段,并开始叠加了太平洋构造域的作用,本区依然处于区域性挤压体制下,岩浆热液成矿系统在这种背景下仍然发育,但斑岩成矿系统、浅成低温热液成矿系统已成为区内重要的成矿系统;燕山晚期进入了滨太平洋构造域的演化阶段,由于下插的板块在深部滞留导致了岩石圈的拉张动力学体制,斑岩成矿系统、浅成低温热液成矿系统极为发育; 8.随着成矿地球动力学背景的改变,成矿系统演化表现为岩浆热液成矿系统→斑岩成矿系统→浅成低温热液成矿系统的大致趋势。
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