核幔成矿物质流体的反重力迁移———地幔热柱多级演化成矿作用.PDF

第 卷第 期 - 地学前缘（中国地质大学，北京） IJ K - L K 年 月 $$! * （ ， ） 8;M K$$! 34567 89:;9; =56:;5? @7:4 A:B;5?:6C D E;?9:;9;? F;:G:H !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 核幔成矿物质（流体）的反重力迁移 ———地幔热柱多级演化成矿作用 ! ! 牛树银 ，侯增谦 ，孙爱群 （ 石家庄经济学院 资源环境与工程系，河北 石家庄 ； 中国地质科学院矿床地质研究所，北京 ） !# $%$$! # !$$$’ 摘 要：地壳中矿床分布极不均匀，这与地球的形成与演化密切相关。在地球演化的早期，由于在引 力收缩和热力膨胀的统一作用支配下，放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属向上迁移，而贵金属、有 色、铁族、铂族等密度较大的元素则有逐渐向地核聚集的趋势，以至于铁、镍、金等元素主要聚集在地 核之中。但是，在地球形成圈层结构的同时，由于地球内外温度差、压力差、粘度差等的存在，导致地 球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动，两者互为依存，并构成幔壳运动的原动力。 地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道，聚集在地核及核幔界面上的气态金等重元素得以作 为地幔热柱的热物质流，呈反重力迁移至岩石圈，并进而以气(液态向近地表迁移，在有利的构造扩容 带中聚集成矿。这可能是金银铜铅锌等多种元素的重要成矿作用方式。 关键词：地幔热柱；幔枝构造；反重力迁移；成矿作用 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） )%* )+!! , !$$% ! $$! $ $$*% $’ 矿床（点）在地壳中的分布极不均匀，这种不均匀 表现在时间演化和区域分布两个方面。地史演化上 ! 成矿元素的深部来源 成矿作用表现为成矿物质由少到多，矿床类型由简到 繁，成矿频率由低到高，聚矿能力由弱到强，中生代达 地球是太阳系中一个不断演化着的行星（其形成 ［］ 到极盛 ! 。在分布区域上，常常在局部范围或区段形 多倾向于宇宙爆炸说），组成地球的各种元素在地球 成某种或某几种元素的工业富集，甚至构成大中型矿 应力场的支配下亦按自身的特征在演化分异着。其 床连片分布的巨量堆积，即成矿集中区或矿聚区，如 总体演化趋势是放射性元素、卤族元素、稀有元素、稀 巨大的环太平洋成矿带。中国东部位于濒西太平洋 土元素及碱金属元素等向上运移，主要向地壳聚集； 中段，中生代以来亦经历了翻天覆地之巨变，且导致 而贵金属元素、有色金属元素、铁族元素、铂族元素等 了大规模成矿作用的发生，以致于出现了诸如岩石圈 比重较大的元素有逐渐向地核聚集的趋势（表 !）。 ［］ ［］ 软流圈系统大灾变 、火山 岩浆大爆发 ，成矿大 以金为例，其在地壳、地幔、地核的丰度值分别为 ［，］ / % ［］ 爆发 等一系列新认识。这些时空巨变主要取决 1 + ， 1 + ， 1 + + ，这可能与