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2003年增刊 矿产与地质第17卷2003年8月M IN ER AL RESO U RCES AN D GEO LO G Y总第97期我国西部地区镍矿资源分布规律、成矿特征及勘查方向①王瑞廷1,2,毛景文1,3,柯 洪2,王东生2(1.中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083;2.西北有色地质勘查局,陕西西安710054;3.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037)摘 要:对我国西部地区镍矿资源分布、地质背景、成矿特征及勘查方向进行了综合分析研究。
结果表明,我国西部地区探明的镍矿床多,镍矿资源储量在全国占据重要地位。
西部地区的硫化镍矿床成矿时代主要集中于两期,一是中、新元古代;二是古、新生代,且二者不分主次。
空间上多与构造岩浆活动带相伴。
沿较老地块边缘分布的基性-超基性小杂岩体,是西部地区富硫化镍矿床的有利勘查方向。
关键词:镍矿床;成矿特征;综述;岩浆熔离;勘查方向;中国西部中图分类号:P 618.63 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2003)增刊-0266-04 在我国实施西部大开发的战略中,高效率、低消耗、无污染的开发西部地区的金属矿产资源是推动西部经济大发展的必由之路,而镍矿作为西部的特色矿产,无论在西部地区还是在全国均占有重要的地位。
对我国西部地区镍矿资源分布与成矿特征的总结与研究,无疑在促进西部地区镍矿资源勘查开发与研究方面具有重要意义,可为西部大开发服务,并为西部地区丰富的镍资源的综合利用与绿色开发提供科学依据。
1 我国西部地区的镍矿资源概况我国是世界上开发利用镍矿最早的国家之一。
早在1752年,我国就已开始开采、冶炼镍矿,当时冶炼出来的铜镍合金远销东南亚各国[1]。
到了近代,1957年四川力马河镍矿的开采填补了我国镍工业的空白。
1958年甘肃金川超大型硫化镍矿床的发现,奠定了我国镍矿业的坚实基础。
到了90年代由于新疆喀拉通克镍矿、云南金平镍矿等的开发和投产,更使我国镍工业的发展上了一个新台阶。
第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用与岩浆岩目的要求岩浆作用是地球内部物质运动变化的一种重要方式。
实质上,岩浆作用就是液态的岩浆与固态的岩石之间的矛盾发展过程.在一定的条件下，液态的岩浆转化为固态的岩石，这就是矛盾的暂时统一.我们之所以讨论岩浆作用，研究它的基本规律，目的是为了寻找和开发与岩浆作用有关的矿产资源和热力资源，并为进一步学习专门性理论奠定基础。
课时：2学时授课内容一、岩浆作用的概念二、喷出作用o(一）火山喷发现象与喷发类型o(二）火山喷出作用的产物三、侵入作用o(一)深成侵入体o（二）浅成侵入体四、岩浆岩o(一）岩浆岩的结构构造o(二)岩浆岩的矿物成分o(三）岩浆岩的颜色o(四）岩浆岩的分类和分类表的应用重点1.在课时有限的情况下，讲授重点应放在岩浆作用的基本概念上，如什么是岩浆作用；岩浆的主要成分;岩浆在地下所处的环境和状态；岩浆为什么活动；它侵入地壳或喷出地表会形成什么岩石。
2.人们如何着手对岩浆进行研究。
3.岩浆侵入作用和喷出作用的表现特征和产物.搬运作用的方式及不同营力搬运作用的特点是本节的重点。
难点本节课的难点在如何简要归述岩浆的演化和岩浆作用的时空规律。
教学方法本节课用多媒体以讲解为主，叙述为辅进行讲授.讲授重点内容提要•一、岩浆作用的概念•人们是如何着手对地下深处的岩浆作用进行研究的呢？主要从两方面着手:•一是实地考察近代火山现象,研究历史资料。
•二是从已经形成的岩浆岩着手去查明岩浆作用的规律.o（一）岩浆的主要成分o根据现代火山喷溢而出的熔岩得知，硅酸盐是岩浆的主要成分。
其中SiO2的含量在80-30%之间；金属氧化物如Ai2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O等占20—60%。
其它如重金属、有色金属、稀有金属及放射性元素等,它们的总量不超过5%。
此外，岩浆中还含有一些挥发性组分，其中主要是H2O、CO2、H2S、F、Cl等。
o（二）岩浆（magma)o岩浆在地下的温度可能达1300℃左右,压力达数千个大气压.所以岩浆是一种处在高温高压下的，富含挥发组分而且成分复杂的硅酸盐熔融体。
云南保山凤庆地区成矿地质背景分析摘要云南保山地区位于冈瓦纳大陆大陆与劳亚大陆之间的昌宁–孟连带上。
研究区出露地层主要有施甸地层小区、耿马地层小区、澜沧地层小区三个小区，从奥陶系至新近系地层皆有出露；岩浆岩以古特提斯构造域被动陆缘一侧的澜沧构造岩浆带矿物为代表，其分布明显受断裂控制，从岩浆岩类型上看，区内岩浆岩以二叠系、三叠系二长花岗岩和二叠系闪长岩为主，次为石英闪长岩和花岗闪长岩。
火山岩主要出露于保山-镇康地块和昌宁-孟连带内，总体呈南-北或近南北向的狭长带状展布；研究区的变质岩石类型主要为区域动力热流和区域热流动力两个大类，变质岩出露基岩以变质砂岩类、千枚岩类、片岩类为主。
区内发育岩浆岩建造、火山岩建造、变质岩建造、碎屑岩建造。
已发现的与岩浆岩建造有关的矿物有凤庆幅的辉钼矿、铜矿、硅石矿等，与变质岩建造有关的矿物有勐统街幅的硫铁矿、铜矿、铅锌矿；与火山岩建造有关的卧牛寺玄武岩铜矿，与碎屑岩建造有关的石门坎金矿及凤庆勐佑河尾村张家煤矿，研究区矿产的形成与分布均与含矿建造有着密切的关系。
综合三江地区的成矿地质特点，通过对研究区矿产成矿规律、控矿因素进行综合、归纳、分析、研究，最终总结出研究区矿产控矿因素：（1）地层，杞木石门坎金矿及凤庆勐佑河尾村张家煤矿严格控制于地层层位中；(2) 构造控矿，控制了含矿建造的形成及其背景，同时也决定导矿、运矿、容矿，凤庆幅的钼矿、铜矿、硅石矿、硫铁矿严格受构造控制，矿点发现位置皆位于构造周边；(3) 岩浆岩，岩浆活动多为成矿物质直接来源，同时也为热液活动提供动力，凤庆地区的发现了辉钼矿、硫铁矿、铜矿矿点充分说明了岩浆热液的作用。
最终通过对研究区内的成矿地质背景、含矿建造、构造、成矿因素、控矿因素进行综合分析，总结研究区内矿产特征，划定了三个具有找矿潜力的成矿区：杞木林铅锌矿成矿区；字家寨钼矿成矿区；田头村铜多金属矿成矿区。
关键字：云南保山成矿地质背景钼矿含矿建造控矿因素The study of ore-forming geological background analysis，fengqin,yunnanAbstractThe study area is located between the mainland of gondwana and Laurasia ,changning-menglian belt, wd whice is one part of baoshan in yunnan province.The research district spans the eastern edge of mainland of gondwana(banshan-zhenkang belt), the western border of the Laurasiat mainland (Yangtze platform ).Changning - meng lian band is an important part of the "sanjiang" tectonic belt, which is an important unit of the tethys tectonic domain.In the study area, the rocks of the magmatic rocks, which were found in the paleotethys tectonic domain, were represented by the mineralogy, which was obviously controlled by fracture.From the type of magmatic rock,The magmatic rocks in the area are dominated by Monzonitic granite and diorite, and the second is quartz diorite and granodiorite.Multiple metal mineralization points and mineral points are found in this rock distribution area.The volcanic rock is found in the area of baoshan-zhenkang belt and cangning-mnenglian belt,it is distribution like north-south area.In the basalt of woniushi ,there are many Cu mines.The sedimentary rocks were foud three stratigraphic area(langcang shidian genma).Clastic rock contain terrigenous clastic,it is mainly composed of quartz and contains a small amount of volcanic debris and sandstone debris.A large number of metallogenetic elements are initially enriched in the clastic rock.With the late hydrothermal superposition can form the deposit.The study area contain Magmatic rocks building V olcanic rocks building Metamorphic rocks building and Clastic rock building.The molybdenite/copper mine/quentzite ore were found in the Magmatic rocks building,Lead-zinc mine were found in the V olcanic rocks building,copper mine was also found in the Metamorphic rocks,the gold mine an coal mine were found in the clastic rock building .It is prove that the mine formed with the building.At last we summarize the controlling factors in the research area,stratum structure and magmatic rocks is the main factors about the formation and distribution .Finally will in order to obtain the research data of comprehensive comparison and analysis of the rock, tectonic units, ore-controlling factors, magmatic rocks, the favorable factors, marking out into a mining area: qimulin lead-zinc mine, tiantou village copper mine area ,zijiazai molybdenite.Keywords: yunnan baoshan ，ore-forming geological background molybdenite，ore built ，ore-controlling factors目 录第1章 引言 (1)1.1 选题依据 (1)1.2 研究区自然地理 (1)1.3 研究区现状及存在问题 (3)1.3.1 成矿地质背景研究现状 (3)1.3.2 研究区矿产研究现状 (5)1.3.3 存在问题 (5)1.4研究内容和研究思路 (6)1.4.1 研究内容 (6)1.4.2 研究思路 (7)1.5 主要工作量 (8)第2章 区域地质特征 (10)2.1 大地构造背景 (10)2.2 地层 (11)2.3 岩浆岩 (16)2.4 变质岩 (19)2.5 构造 (19)2.5.1 断层 (24)2.5.2 褶皱 (24)2.6 地球物理、磁场特征 ................................................. 25 2. 地球化学特征 . (28)遥感特征........................................................... 30 第3章 成矿地质背景 (31)3.1 建造成矿地质背景 (31)3.1.1 岩浆岩建造成矿地质背景 (31)3.1.2 变质岩建造成矿背景 (43)3.1.3 碎屑岩建造成矿地质背景 (43)3.2 研究区矿产种类及分布特征 (44)第4章 矿产区域对比及控矿因素分析 (52)4.1 矿产区域对比 (52)4.1.1 铜钼矿 ....................................................... 52 72.84.1.2 铅锌矿 (54)4.1.3 硅石矿 (55)4.2 控矿因素分析 (66)4.3 控矿因素总结 (67)第5章 找矿预测 (68)5.1 成矿规律 (68)5.2 找矿标志 (68)5.3 找矿潜力分析 (69)结 论 (70)致 谢 (72)参考文献 (73)攻读学位期间取得的学术成果 (76)第1章 引言1.1 选题依据2013年中国地质调查局为了开发云南本地优势矿产资源，展开了区域性概略性矿产检查工作，希望通过已发现的矿点、矿山情况，总结归纳成矿规律，通过新的地质工作找到相同成矿带、成矿规律的新矿点、矿化点和提供全新、具体找矿线索，为今后开展矿产勘查工作提供新的工作靶区和大致圈定范围。
成矿规律与成矿预测总结1.成矿规律与成矿预测概论1.成矿规律学:是应用地学理论来研究矿床的形成、时空分布及其演化规律的学科，是指导矿床勘查，进行成矿预测的基础.2.成矿预测是根据成矿规律或矿化信息,按一定的方法和程序对不同规模的矿化单元(矿带\矿田\矿体)的产出位置、矿化类型、资源量等的预测。
成矿预测通常包括（1）定性预测：概念预测：利用矿床分布的概念模式预测矿床。
（2）定量预测：矿床统计预测：根据矿床分布的统计规律预测矿床。
前者是后者的基础，后者是对前者的定量化表达。
以成矿规律为基础的成矿预测工作，是矿床勘查工作创新的基本途径。
2.成矿地质背景和控矿地质因素分析1.成矿地质背景形成矿床的各种地质作用（事件）、成矿条件和控矿因素的总和。
最基本的控矿因素（1）地层(岩性)（2）构造:褶皱:背斜和向斜断裂:压\张\扭性断裂（3）岩浆岩: （a）超基性(科马提岩/橄榄岩）：Ni\Cu\Cr\PGE（b）基性岩（玄武岩/辉长岩）:Fe\V\Ti（c）中性岩（安山岩/闪长岩）：Fe、Cu、Pb、Zn、Au（d）酸性岩（流纹岩/花岗岩）：W、Sn、Bi、Mo、Li、Be、Nb、Ta（e）碱性岩（正长岩）：Au、Cu、Mo不同类型的矿床具有不同的成矿地质背景和控矿因素组合。
2.地质异常（1）由地质异常事件形成的物质组成、结构构造、成因序次与围岩具有显著差别的地质体；（2）小概率事件形成的稀有地质体，服从统计规律；（3）矿床是典型的地质异常体。
3.控矿因素（1）地层(岩性)控矿（2）构造(褶皱+断裂)控矿（3）岩浆岩控矿:成矿专属性（4）地球化学(元素丰度+挥发分)3.成矿时空分布规律1.成矿期\成矿域一定的成矿物质在一定地质时期的某些地区或一定地区的某些地质时期内的富集规律。
（1）这种有利于某种矿产或多种矿产富集的地质时间区间称为成矿期。
（2）有利于成矿的区域成为成矿省(带\矿集区) .2.研究意义在研究成矿规律时，采用成矿期、成矿省、矿化分带性等概念。
内容简介分为三大部分，第一部分介绍了地层学的相关知识，包括地层学的相关概念（地层学、地层、地层单位、地层术语、层型、带及面等）、地层划分的类别（岩石地层划分、生物地层划分、年代地层划分、磁性地层极性划分及层序地层划分等方法）、岩石地层单位相关知识及生物地层单位相关知识；第二部分详细介绍了中国海相地层及陆相地层的分阶情况（包括命名的时间、地点、人物及层型剖面位置，生物化石标志，层型剖面岩性特征，同期岩石地层单位，与国际地层表中的同期地层阶位对比，底界年龄）；第三部分主要是附表，包括最新版的中国海相和陆相区域年代地层表及国际地层表。
第一部分地层概述前言近20年来，我国的地层工作在《中国地层指南及中国地层指南说明书》（1981）（以下简称《指南》）所倡导的地层分类、术语、划分原则及地层单位的建立与修订程序的指导下，取得了极大的进展。
一般概念1.1 地层学（Stratigraphy）地层学是研究构成的所有层状或似层状岩石体固有的特征和属性，并据此将它们划分为不同类型和级别的单位，进而建立它们之间的空间关系和时间顺序的一门基础地质学科。
地层学的研究范围实际上涉及到岩层中所有能识别的特征和属性（包括形状、分布、岩性特征、化石内容、地质年龄、地球物理和地球化学性质等），及其形成环境或形成方式和演化历史。
构成地壳的各类层状或似层状的岩石——沉积岩（包括固结的或未固结的沉积物）、火山岩及变质岩都属于地层学的研究范畴。
1.2 地层（Stratum, Strata）地层是具有某种共同特征或属性的岩石体。
能以明显界面或经研究后推论的某种解释性界面与相邻的岩层和岩石体相区分。
1.3 地层分类（Stratigraphic classification）根据构成地壳的岩层、岩石体的不同方面的特征或属性，将其划分成不同类型的地层单位。
地层所具有的特征是多样的，属性也不尽相同，每种特征或属性原则上都可以据以作为地层分类的依据。
因此，地层划分的类别也是多样的。
973项目、国家自然科学基金项目申请书_二叠纪地幔柱构造与地表系统演变项目名称: 二叠纪地幔柱构造与地表系统演变首席科学家: 徐义刚中国科学院广州地球化学研究所起止年限: 2011.1 至 2015.8依托部门: 中国科学院二、预期目标本项目的总体目标:通过对二叠纪大规模岩浆作用、环境记录和生物演化的研究，揭示地球深部过程、重大地质事件与地表环境和生命演变之间的内在联系，提出地幔柱和地表系统之间相互作用的理论体系,为地球系统科学研究的提供范例。
五年预期目标:1、通过扬子地块西缘和塔里木地块及其周边火山喷发前后地层和岩相古地理对比，石炭-二叠纪重大地质事件的年代学、几何学和运动学研究，为该区大规模岩浆作用的地质-构造背景提供制约;2、揭示二叠纪大规模岩浆作用的时空分布特征和深部动力学，对塔里木二叠纪玄武岩是否是我国另一个大火山岩省给予明确的答案;3、通过扬子地块西缘被动源远震观测及层析成象分析工作，查明研究区的深部结构和地幔柱活动遗迹，揭示深部结构与溢流玄武岩空间展布之间的关系;4、完成攀西裂谷带人工源地震观测，获得横穿地幔柱活动区的地壳精细结构，计算岩浆产出量;5、分析侵入岩与喷出岩之间的时空和成因关系，研究地幔柱岩浆上升过程中壳幔相互作用及对岩浆分异演化和成矿作用的影响;6、研究地幔柱与岩石圈的动力相互作用，阐明其对大火成岩省多样性的控制;7、揭示二叠纪环境变化的生命和地质记录，阐明地表环境变化与大规模火山作用之间的耦合和相互作用机理;8、综合对比全球二叠纪三个火成岩省(峨眉山、塔里木和西伯利亚)，揭示三者之间的时空联系并建立晚二叠纪全球地幔柱活动模式;9、阐明地幔柱影响地表系统的主要方式和作用机理，初步建立二叠纪地幔柱活动和地表系统演变之间相互作用的理论框架。
以上预计的研究成果将以 70~80 篇论文发表在 SCI 刊物上，同时造就一批活跃于国际地学舞台的中青年学术带头人和若干创新研究群体，培养研究生和博士后 20~30 人。
萤石矿资源特征一、矿床时空分布及成矿规律（一）矿床的时空分布中国萤石矿床，从大地构造位置看，产于酸性－中酸性岩浆岩接触带的矿床和产于火山岩、潜火山岩中的矿床，多分布于我国东南部中－新生代岩浆活动频繁地带，即扬子钱塘准褶皱带以南，江南古陆以东和以南地区。
产于各种沉积岩（除产于浅变质碎屑岩）中的矿床多分布于以上构造以北和以西地区，如产于古生代海相火山沉积岩地区的热水沉积和交代矿床分布于我国北部中蒙交界的两大板块地缝合线的边缘和西南基性火山岩发育地区。
产于沉积碳酸盐地区交代矿床多分布于西南和华北碳酸盐岩发育地区。
从地理位置上看，华中、华南、华东地区集中了我国大部分萤石矿床，其次是华北地区、西南地区和西北部分地区（如甘肃、新疆等地）。
其中产于酸性－中酸性岩浆岩接触带的矿床，主要分布于华中、华南。
产于火山岩、潜火山岩中的矿床，主要集中于华东地区。
其余类型主要集中在华北和西南地区。
中国萤石矿床赋矿岩层从太古宇、元古宇至中生界都有，但比较集中于古生代的奥陶系、二叠系和中生界。
从矿床成因考虑，萤石矿床（除沉积萤石矿床外）多在成岩以后，由热液活动引起。
因此，即使矿床赋存于古老变质岩地层，其成矿时代也比较晚。
经统计可知，我国萤石矿床的９０％与中生代燕山期造山运动有关。
同时在燕山期内，又以燕山晚期成矿最为有利。
那些产于酸性－中酸性岩浆岩及其内、外接触带的矿床，多数与燕山晚期花岗岩有生成联系，只有少数萤石矿床与印支期或海西期花岗岩有关。
这种趋向于晚期岩浆活动有关的现象，不但从总体上看，而且从某一局部地区看也存在这一规律。
广西资源县双渭江萤石矿床，矿床所在区域内有加里东期、印支期和燕山期三个时期花岗岩出露，但矿床却明显与燕山期花岗岩有关；山东蓬莱巨山河萤石矿区，燕山期有三次岩浆侵入活动和一次脉岩侵入，但与萤石矿有关的是第二次以后的岩浆侵入活动及晚期脉岩。
至于那些产于中生代火山岩和潜火山岩中的萤石矿床更是较新的地质年代中地质作用的产物。
石臼坨凸起东倾末端沙一、二段汇聚体系特征及砂体展布规律王启明;黄晓波;宛良伟;王改卫;徐伟【摘要】利用钻井、测井和地震资料,采用源-汇思想,通过沟道、同沉积坡折带等空间地貌单元的发育样式及其与沉积体系(相类型、相标志和宏观地震相)的时空配置关系分析,阐明了渤海石臼坨凸起东倾末端沙一、二段不同汇聚体系对砂体分布的控制.结果表明:凸起东倾末端物源区分为东、西2个次凸,且发育易于风化的碎屑岩和火成岩母岩,具有良好的供源能力;凸起边缘发育单断陡坡型、走向斜坡型、分叉型和缓坡型等4种坡折样式,并且与沟谷共同构成良好的汇聚通道,形成了4种不同的汇聚体系;研究区沉积体系具有“东西分源、南北分带”裙带状分布特征,受不同汇聚体系控制,形成了单断陡坡型扇三角洲、走向斜坡型扇三角洲、分叉型扇三角洲和缓坡型辫状河三角洲等4种富砂差异分配模式,其中陡坡型扇三角洲易于形成断层遮挡和侧向尖灭圈闭,缓坡沟谷型辫状河三角洲易于形成地层超覆圈闭,两者均具有较大的勘探潜力.%Using drilling,logging and seismic data,with the idea of source-to-sink,the relationship between spatiotemporal configuration of sedimentary systems (facies type,facies marks and macro seismic facies) and development pattern of channels and the same sedimentary slope break belt geomorphic units is analyzed,and the different accumulation systems controlling sand body distribution in Es1～2 in eastern pitching end of Shijiutuo uplift in the Bohai Sea are illustrated.Results show that eastern pitching end of Shijiutuo uplift provenance is divided into the eastern and western uplifts,develops clastic rock easy to weathering and igneous rock,which have good capacity for sources;uplift edge develops such four types of slope break as single faultsteep slope,slope,split and gentle slope which constitute four different types of accumulation systems with valleys;sedimentary system in study area has distribution characteristics of "the east-west point source,the north-south differentiation",and is controlled by different accumulation systems,such four different rich sand distribution modes as single fault steep slope fan delta,towards slope fan delta,bifurcated fan delta and gentle slope of braided river delta are formed,in which the steep slope fan delta is easy to form fault screened and lateral pinch out trap,and the gentle slope of braided river delta is easy to form stratigraphic overlap trap,both with great exploration potential.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2017(029)004【总页数】8页(P60-67)【关键词】源-汇系统;汇聚体系;砂体展布;沙一、二段;石臼坨凸起东倾末端【作者】王启明;黄晓波;宛良伟;王改卫;徐伟【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459【正文语种】中文【中图分类】TE121.3王启明,黄晓波,宛良伟，等.石臼坨凸起东倾末端沙一、二段汇聚体系特征及砂体展布规律[J].中国海上油气，2017,29(4)：60-67.WANG Qiming,HUANG Xiaobo,WAN Liangwei,et al.Characteristics of accumulation system and distribution regularity of sand body in Es1～2 in eastern pitching end of Shijiutuo uplift, Bohai sea[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(4):60-67.随着渤海海域勘探程度的不断提高，该地区勘探层系已逐步从浅层转移到中深层领域[1]。
本所研究亮点（No.2008－006）Rodinia超大陆的裂解—来自华南大陆溢流玄武岩省的证据《NatureChina》（《自然中国》）是英国《Nature》杂志社在网上发行的最新杂志（）。
该杂志致力于宣传来自中国大陆和香港的优秀科研成果。
每周，《自然中国》的编辑会在最近发表的论文里选出最好的并为之提供简短的研究亮点介绍。
在2008年10月8日刊登的“地球与环境”研究方向的亮点工作介绍中，我所年青科研人员王选策博士后及其合作导师李献华研究员等人最近发表在Geological Society of America Bulletin（2007年影响因子：3.354）的论文（Wang X C et al. The Bikou basalts in the northwestern Yangtze block, South China: Remnants of 820–810 Ma continental flood basalts? Geological Society of America Bulletin, 2008, 120(11/12): 1478-1492）被该杂志社选为中国大陆和香港的突出科学研究成果。
论文的研究亮点（Supercontinents: Heated break–up）已经刊登在网上（/nchina/2008/081008/full/nchina.2008.235.html）。
在地球的历史长河中，地球上的大陆存在着周期性的聚合－裂解过程，也即是所有大陆曾经聚合形成统一的超级大陆，而后这些超级大陆又会发生裂解。
距今最近的一个超级大陆是Pangaea（~300－180 百万年前)。
罗迪尼亚 (Rodinia) 超级大陆是另外一次著名的超大陆，它在900百万年前由现今主要大陆聚合形成，在距今700-650百万年前最终裂解。
超大陆的裂解通常和地球深部的地幔活动相联系，比如地幔柱（mantle plume）或超级地幔柱（superplume）活动。
中国玄武岩时空分布规律研究（5）胡经国四、中国华北地区㈠、中国华北地区玄武岩1、华北克拉通玄武岩克拉通是地球表层重要组成部分，约占陆地面积的50%。
其作为地球上相对稳定的构造单元，主要形成于前寒武纪。
克拉通具有厚度较大、密度和热流值较低的特点，因而“漂浮”于软流圈地幔之上而不易遭受破坏。
华北克拉通自18亿年前形成后至中生代一直保持相对稳定。
然而，自中生代以来其发生了大规模的构造变形和岩浆活动，致使该克拉通遭受了强烈的破坏。
这对有关古老克拉通岩石圈稳定性的经典理论提出了挑战。
因此，揭示克拉通破坏的原因——深部动力学机制，是地学界的一个重大科学问题。
华北克拉通广泛发育中生代玄武岩。
尽管前人对这些玄武岩做了大量的研究，但是对其地幔源区性质及其成因、深部动力学机制，仍然存在激烈争论。
目前，对上述核心问题的认识主要来自全岩地球化学方面的制约。
然而，岩浆岩的全岩成分只是代表岩浆经过一系列岩浆过程后的最终产物，致使原生岩浆成分及其演化方面的信息变得模糊或消失。
与全岩不同，橄榄石中的熔体包裹体能够较好地记录原生岩浆和岩浆演化方面的详细信息。
中科院广州地化所同位素实验室任钟元研究员课题组，对华北克拉通东南缘地区中生代玄武岩中橄榄石捕获的熔体包裹体和辉石斑晶，进行了原位化学成分和Pb同位素分析研究。
该研究结果发现：①、华北克拉通早白垩世火山岩总体属于亚碱性系列，而橄榄石中熔体包裹体同时存在碱性玄武质和拉斑玄武质成分；②、EM1（软流圈地幔中的富集物质）组分是岩浆混染下地壳过程中获得的，而不是之前普遍认为的源区存在拆沉或俯冲的下地壳组分；③、玄武岩来源于碳酸盐熔体交代富集的克拉通岩石圈地幔部分熔融；④、克拉通破坏是多因素影响的综合产物。
前期的多期次俯冲交代提供了克拉通破坏的基础；早白垩世时期遭受深部地幔柱的巨量热上涌和古太平洋板块俯冲的双重影响，加速岩石圈地幔的溢出。
该研究的意义在于：①、证实了地壳混染作用在碱性玄武质岩浆向拉斑玄武质岩浆连续转化中的重要角色，对研究玄武岩的成因具有举足轻重的意义；②、应用全岩同位素组成示踪源区特征，需要以查明岩浆演化过程为前提；③、提出新的模型——热的地幔柱物质上涌和板块俯冲作用的双重作用是华北克拉通减薄与破坏的关键。
链接：克拉通克拉通（Craton）,即古陆核，是指大陆地壳上长期稳定的构造单元，即大陆地壳中长期不受造山运动影响，而只受造陆运动影响发生过变形的相对稳定部分，常与造山带（Orogen）对应。
2、华北中生代玄武岩的地球化学特征与岩石成因辽宁阜新白垩纪玄武岩的出现，为了解中生代时期华北北缘地幔过程提供了可能。
阜新碱锅玄武岩属于火山通道相，柱状节理发育，并且含有少量的尖晶石二辉橄榄岩和辉石岩捕虏体。
其化学组成贫硅、富碱、高钛和铝，属于碱性玄武岩。
在微量元素组成上，碱锅玄武岩中等程度地富集轻稀土元素和大离子亲石元素，但是不亏损高场强元素。
其Sr同位素比值低，Nd和Pb同位素比值高。
这表明，碱锅玄武岩起源于亏损的软流圈地幔，代表未分异、无混染的原始岩浆。
该玄武岩的出现暗示，华北北缘此时的岩石圈厚度小于65 km，岩石圈地幔主要由“富集”的含韭闪石尖晶石二辉橄榄岩和斜长石辉石岩组成。
早侏罗世－晚白垩世，大量而且持续的中基－中酸性岩浆活动表明，华北北缘岩石圈减薄作用的开始和结束时间较华北南缘的要早。
因为，鲁西南地区大量的中基性火山活动仅仅出现于白垩纪，而且具有软流圈同位素特征的玄武岩出现在第三纪，显示华北岩石圈演化的时空不均一性。
3、用玄武岩组成反演中－新生代华北岩石圈演化玄武岩的化学组成，与地幔源区特征、部分熔融程度、地幔温度和岩石圈厚度等多个因素有关。
因此，可以用它来反演深部地幔的演化。
有关论文简要地阐述了用玄武岩组成获得岩石圈厚度及其变化的方法，并且总结了有关华北中－新生代岩浆演化的两个最主要特征：①、晚中生代岩浆活动，经历了由早期的源自富集地幔的岩浆向后期亏损地幔起源岩浆的转变，而这两个阶段被一个岩浆间隙期（～10 Ma）所分隔。
②、华北东、西部新生代玄武岩具有相反的碱性强度随时间变化的趋势。
这些岩浆演化特征，可以用岩石圈减薄过程中地幔地温梯度的逐渐升高、岩石圈地幔中富集组分在短时间内的不可再生以及岩石圈盖效应来解释。
该认识为华北岩石圈减薄的时间尺度和机制以及减薄作用的时空不均一性，提供了新的制约。
4、华北中生代玄武岩中地幔橄榄石捕虏晶研究在山东方城玄武岩（125 Ma）中发现罕见的具有明显环带结构的橄榄石。
该橄榄石中心部分的组成（Mg# = 87.2～90.7），类似于华北新生代玄武岩携带的橄榄岩捕虏体中橄榄石的组成；其边缘部分的组成（Mg# = 76.8～83.9），接近于玄武岩中斑晶橄榄石的组成（75.7～79.0）。
橄榄石的这种化学成分特征及其浑圆的晶体形态和较小的颗粒（300～800 μm）皆说明，这些橄榄石是地幔矿物捕虏晶，即是地幔橄榄岩的解体矿物。
其中心部分能够代表地幔橄榄岩的组成。
橄榄石的环带结构是橄榄石捕虏晶与寄主玄武岩快速反应造成的。
这种橄榄石与玄武质岩浆的相互反应，可能在华北中生代岩石圈地幔中普遍存在，即为岩石圈地幔置换作用的重要方式。
从而，使古生代主量元素亏损的高镁橄榄岩转变为中生代晚期的主量元素饱满、同位素富集的低镁橄榄岩，造成古老岩石圈地幔的消失。
㈡、河北地区玄武岩1、张北县大型玄武岩石柱群在河北省张北县台路沟乡后花村，发现了大型玄武岩石柱群。
该石柱群高10余米，宽约三四百米，石柱密集排列；石柱形状为六棱柱，大多直径在15～80厘米之间，其中以直径为40～50厘米的石柱居多，整个场面十分壮观。
据地质专家初步推断，该石柱群形成于大约二三百万年以前的第三纪。
该石柱群的形成是由于岩浆不断上涌，地下能量集聚突破地表阻力，岩浆集聚地表以后发生冷却而形成的；并且由于其化学成分的分布较为均匀，因而结晶成六棱柱。
据介绍，该石柱群是一个石料厂在开采过程中发现的。
早在几年前，距此2公里处的大疙瘩村曾经发现过内嵌于山丘向阳坡面的石柱群，其中石柱呈六棱形。
据地质专家考证，该石柱群形成距今已有2500多万年。
据河北省第三地质大队工程师杨云介绍，这种玄武岩称为汉诺坝玄武岩，形成于距今约1000～3000万年。
早在2006年，在河北省第三地质大队的地质遗迹调查报告中，就对汉诺坝玄武岩进行过详细介绍。
杨云说，“汉诺坝玄武岩”一词，源于1929年，由英国人巴尔博提出，一直沿用至今。
汉诺坝玄武岩是火山喷发的产物；在火山喷发以后，由于岩浆冷却而形成多边形的棱柱形。
此次在后花村发现的六棱形玄武岩石柱群，应为由喇叭状火山口喷发形成；在喷发过程中由于喷出的岩浆向两侧倾斜，因而有些石柱呈直立状，而有些石柱则呈横向排列。
由于岩浆成分不同，因而形成的石柱形状也不同，有四棱形、五棱形和六棱形等。
这种玄武岩石柱群在中国比较典型和少见。
就这些玄武岩的使用价值来说，只可用做石料，但是它的观赏价值和科研价值远大于它的使用价值。
链接：汉诺坝玄武岩汉诺坝玄武岩一词，于1929年由英国人巴尔博提出，因河北省张北县汉诺坝村而得名，中国国内学者习用己久。
汉诺坝玄武岩分布范围包括河北省张北县南部和西部，尚义县北部和东部。
前人对汉诺坝玄武岩的研究开始于20世纪20年代中期。
巴尔博在对张家口附近进行地质考查时，首次对张北汉诺坝一带的玄武岩进行过比较详细的观察研究，于玄武岩中间所夹的炭质页岩及褐煤层中获得数种约为第三纪中期的植物化石。
在1926年制版印出的《张家口附近地质图》中，他将汉诺坝玄武岩的时代标为中新世。
㈢、内蒙古地区玄武岩1、早古生代古亚洲洋俯冲作用与内蒙古大石寨玄武岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示，分布于内蒙古大石寨镇周边的玄武岩喷发时间为439±3Ma，而不是前人认为的二叠纪。
该套玄武岩显示出岛弧型微量元素地球化学特征（Nb-Ta亏损而富集ULE 和LREE）以及低放射成因Sr和高放射成因Nd和Hf同位素组成。
在岩石成因类型上包括以下两组：第一组玄武岩，相对高TiO2、MgO和相容元素，而低Sr、Th，类似大洋中脊玄武岩（MORB）和现代俯冲带玄武岩的Sr-Nd-Hf同位素组成（87Sr/86Sr(i)=0.7028～0.7032，εNd(t)=+9.8～+11.2，εHf(t)=+16.1～+18.4）。
第二组玄武岩，低TiO2、MgO和相容元素，而高Sr和Th，略低的放射成因Nd和Hf，而高Sr同位素比值（87Sr/86Sr(i)=0.7037～0.7038，εNd(t)=+5.7～+7.3，εHf(t)=+12.6～+13.0）。
在岩石成因上，大石寨玄武岩属于古亚洲洋俯冲板片交代地幔楔的熔融产物。
第一组玄武岩很可能来源于俯冲流体改造，而且同位素组成极为亏损的大洋岩石圈地幔源区；而第二组玄武岩的熔融源区则明显有俯冲沉积物的贡献。
大石寨玄武岩成因，提供了早古生代古亚洲洋俯冲作用的直接证据。
其高放射成因Nd和Hf，反映早古生代是区域地壳增生的重要时期，大石寨玄武岩本身为地壳增生的组分之一。
结合本次研究和前人的年代学和地球化学研究结果建议，将前人命名的大石寨组进行解体，并且重新厘定不同时代喷发火山岩的时空分布范围。
㈣、山西地区玄武岩1、山西省大同玄武岩山西省大同境内分布有绵延50平方公里的玄武岩。
估计其储量可达180亿吨，经济价值可以达到3000亿元。
据报道（1994），大同火山群是第四纪火山，分布着近20个大小不等的火山地形。
喷发类型以爆发为主，喷发溢流为辅。
岩石类型为碧玄岩和碱性玄武岩两类。
碧玄岩中含有极少量的二辉橄揽岩包体和单斜辉石、歪长石巨晶。
在大同火山群地区，碧玄岩的化学成分与世界碧玄岩平均化学成分相比，具有较高的Mg/(Mg+Fe2+)值和较高的Al2O3/CaO值。
这可以解释为，本区玄武岩是地幔部分熔融产物，在上升过程中有富镁组分和富钙辉石的结晶分异作用。
本区LREE强烈富集的分配形式和高浓度的相容元素Ti、K、P等，说明本区玄武岩是熔融程度很低的产物。
2019年11月30日撰写于重庆2019年12月27日修改于重庆。
