4-大地构造与成矿PPT课件

Cu—Ni—S。
2021/3/③10 大陆热点成矿: 为大陆裂谷的早期表现形式。
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大 会聚环境（convergent ） ①地缝合线（陆-陆碰撞）：suture zone: ophiolite complex，
地
与之有关矿床，豆荚状铬铁矿（ podiform chromite），如西藏
构
石门山。
构
换三类
造 离散(divergent)及具有离散性质的环境
与
①洋中脊（middle ocean ridge）成矿: podiform
成
chromite（豆荚状铬铁矿）； VMS, 塞浦路斯型块状
矿
硫化物矿床Cu、Au和FeS2。
② 大陆裂谷: 大洋中脊的早期演化特点，如东非大裂谷，
与岩浆碳酸盐岩有关的稀土和萤石矿；钒钛磁铁矿，
大洋岩石圈中的大部分水至少会被带到过渡地幔中(410-
670km)，洋壳本身不熔融，但会引起上地幔（410~Moho）地
幔交代作用的发生。
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V=1 cm/yr L=0
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400
800
俯冲速度
幔，负温
度梯度异
常不明显，
引起洋壳
脱水和熔
融
1200
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V=10 cm/yr L=0
造
②剪切热中等时 ：整个俯冲洋壳经历：兰片岩→榴辉岩 ；
与
③ 剪切热低时，在大于70km的深度上俯冲带仍处于兰片岩相的环
境，此时会把水带入更大的深度（可达660km）。
成 关于H2O量：
矿
Ito(1983) : 1012kg H2O/a→上地幔；
Peacock(1990) ：8.7×1011kg/a H2O→上地幔；
根据矿床类型可恢复古板块的边界
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地体构造与成矿
地体构造：①碰撞前，②碰撞时，③碰撞后。
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洋壳俯冲与流体活动
大 洋壳分三层①上部：沉积物（sediment），含水，②中部： 地 玄武岩，③下部：基性—超基性岩。
构 洋壳俯冲时通过脱水作用把水释放出来。
造
– 据Thompson(1992):
仅有1.4×1011kg/a→通过岛弧岩浆活动返回地表，前者是后者的
6倍多。
2021/A3/1n0derson (1989) : 30亿年中，消亡或产生的大洋数目可达30个。 8
地幔柱（mantle plume）
大 地幔柱理论的提出
地 – 板块→注重边界，且板内的过程很难解释
构
– Morgan(1971) 提出了热点（hotspot）的概念。起源于核幔边界在 地幔中上升的热物质流，其地表表现为热点。
大地构造与成矿
不同大地构造学派——槽台学说，发展(地洼学说,多旋回学说)， 地质力学理论，波浪状相嵌构造，板块构造学说，发展(热点构造， 地幔柱构造，新全球构造)。
– 槽台学说：前苏联学者提出，强调垂直运动，强调“建造”观点， 不同建造控制不同类型矿床的产出。
– 地质力学：强调水平运动，分了几大构造体系、构造形迹及构造 复合，强调力源来自地球自转
造
– Griffins and Campbell（1990 ）系统地总结了地幔柱的理论，并
与 建立动态地幔柱。 地幔柱特点：起源深度：670km （地幔两分时上地幔与下地幔界限）,
成 2900km(CM boundary)； Fukao(1994) 认为400km, 和D,,层, 分别为
矿 skinny plume小于500km ,和superplume ca. 5000km； 直径：800—1200km 头部；
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大 地 构 造 与 成 矿
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地幔柱与板块俯冲作用 关系图
a 后来的俯冲带迁移至 地幔柱头部边缘．在靠 近大洋一侧形成新的俯 冲带； b．俯冲作用正常进行， 但俯冲角度发生了变化； c. 玄武岩层与下覆岩石 圈分离．仰冲于大陆板 块之上； d．由于地幔柱影响， 俯冲方向发生了反转
① 年轻热的俯冲带(<50Ma)，通过常见含水矿物脱水而释放
与
H2O ，云母、绿泥石、角闪石、滑石脱水作用浅，释放出的流
成
体绝大部分通过岛弧岩浆活动而返回地表，洋壳会发生熔融。
矿
② 成 熟 的洋壳( > 50Ma ,又称冷洋壳)或洋壳俯冲很快时 (>12cm/a),常见的含水矿物会转入DHMS(高密度含水镁硅酸盐),
②岛弧型（沟-弧-盆系统）：如西太平洋，与之有关的矿床：斑
造
岩型Cu、Mo矿床， 浅成低温热液矿床 ； 块状硫化物矿床（如
与
日本黑矿），增生楔中与蛇绿岩有关的豆荚状铬铁矿。
成
③安第斯型（没有岛弧的俯冲带）：与之有关的矿床和岛弧型类 似，没有黑矿型，有浅成低温热液、斑岩型，有大量与花岗岩有
矿
关的矿床。
构
– 大规模的熔融作用（melting），如大规模的科马提
造
岩（绿岩带中富Mg的超基性岩）的形成，反映了 地幔大比例尺熔融的结果。另外，可导致地壳发生
与
熔融作用，形成非造山花岗岩，有人用此解释太古
成
代花岗绿岩带的形成。
矿
– 引起地壳抬升, 拉张(如美国西部的盆岭区)，并形成
大量的火山岩。
– 影响俯冲作用发生： 关键是因为地幔拄的浮力作用 导致的，不利于俯冲作用的发生；
– 地洼学说：是槽台学说的发展，地洼是除地台、地槽之外的第三 构造单元，指很多稳定的地台又发生强烈的构造-岩浆活化，如华 北地台。
– 板块构造学说：强调水平运动，注重不同性质的边界控矿。
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板块构造与成矿
大
板快构造(1965—1968),板块构造演化的Wilson 旋回, 包
地
括六个阶段。边界控矿，边界包括以离散、汇聚和转
100—200km 尾部；
可引起岩石圈上隆，在2000km范围内抬升500—1000m。上升停止后直 径达2000~2500km
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பைடு நூலகம்
大 地 构 造 与 成 矿
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地幔柱的影响：
大
– 刚性很强的岩石圈内，可引发裂谷作用，形成新的
地
洋中脊（spreading ridge ）一般滞后 10—40Ma ；
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400
俯冲速度
快，存在
一个很明
显的负温
度梯度异
800
常，水带
入过度地
800
幔
1200
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据Peacock(1993)：强调洋壳俯冲过程中兰片岩相→榴辉岩相转变
大
过程中释放出大量H2O。
地
①高剪切热时 ：洋壳上部：经历了绿片岩相→角闪岩相→榴辉岩
相的变质作用；
构
洋壳下部：兰片岩相→榴辉岩相；