Question

岩石圈演化与构造-岩浆-成矿作用

Answer 1

区域地质研究中，利用区内各种岩石、矿石、矿物的年代学和有关信息，可以建立起一个地区的地质发展史框架。而综合分析全球范围内的地质、地球物理和地球化学资料，可为认识岩石圈的演化过程提供重要线索。人们还通过对碳酸盐岩、蒸发岩、燧石层等的氧、碳、硫、硅的同位素研究，获得大气圈、水圈的历史演化信息；通过对铅、锶和钕同位素研究，了解地壳、地幔和造山带的历史演化过程。

以中国东部为例，该区有丰富的矿种和矿床，其成矿的岩石圈背景引人注目。据路凤香（1997）分析，这个地区分布有不同时代的含地幔捕虏体（晶）的火成岩，是研究岩石圈演化的

较理想地区。古生代（约400Ma）时沿郯—庐断裂带范围有金伯利岩分布，新生代时又大量喷出含幔源物质的玄武岩。这样就有可能研究相隔400Ma地质历史时期岩石圈的组成、结构和动力学过程。大量的地球物理和岩石学资料显示，中国东部古老岩石圈根受到侵蚀、减薄，被薄的、热的、亏损程度低的岩石圈地幔所代替（周新华，1995）（图3-3）。这种岩石圈减薄改变了大陆地幔成分和热累积状态，也控制了后来的岩浆活动的基本类型和成分，对有关的成矿作用有重要影响。据邓晋福（1996）研究，现今中国东部大陆裂谷带岩石圈厚度约70km，而当印支期中国东部多个陆块拼合形成统一大陆时，岩石圈厚度估计为150～200km，也即从印支期到现今已减薄了80～130km。岩石圈的减薄过程可能是复杂和多阶段的。“伴随着岩石圈的减薄，巨厚的岩石圈物质被软流圈物质取代，必定导致岩石圈的显著不稳定性和不平衡，导致软流圈物质与能量注入岩石圈，产生中国大陆东部浅部的多次构造—岩浆活动事件”（邓晋福，1996）。而这也可能与中国大陆东部中新生代陆缘成矿作用异常强烈有密切的联系。

图3-3 华北地区岩石圈演化

大陆岩石圈形成和演化的本质是地球物质在差异应力、时间因素、热状态、温度、压力和流体6个基本因素综合制约下流动、迁移、重新定位的结果。岩石圈的组成、结构和演化，对区域成矿有根本的控制作用。岩石圈是复杂、开放的巨系统，而各类成矿系统只是其中的一个组成部分。因此，在区域成矿研究中，要学习、理解和运用岩石圈研究的新成果，全面认识区域成矿的深部作用背景。