北方东部复合造山成矿系统深部结构与成矿过程

     课题名称：北方东部复合造山带岩石圈三维架构与成矿地质背景

所属项目：北方东部复合造山成矿系统深部结构与成矿过程

所属专项：深地资源勘查开采

项目牵头承担单位：中国地质科学院地质研究所

课题承担单位：中国地质科学院地质研究所

课题负责人： 张进

执行期限：2017年07月至2021年06月

课题目标：

揭示北方东部关键地区地壳精细几何结构，阐述全区岩石圈三维结构特征；确定古亚洲洋、蒙古-鄂霍茨克洋、古太平洋构造体制的岩浆岩时空演变特点、物源特征；探索深部物质组成、深部流体和成矿物质的特征；厘定北方东部主要构造带的变形特征、蛇绿岩时空分布和成因类型；确定各造山体制下形成的地质记录时空分布；分析重要构造单元基底岩石组成、变质杂岩热演化史、构造亲缘性；重建主要单元的剥露历史；编制1:250 万地壳构造格架图、岩浆岩和岩石圈结构系列图件；总结地壳结构构造和演化历史；探讨不同时期北方东部构造格局的形成过程并建立数据库。

研究内容： 

1.北方东部复合造山带综合地球物理联合探测与岩石圈－地壳结构研究。实施大兴安岭南段500km 综合地球物理剖面探测，结合已有深地震反射剖面数据，以及宽频带流动地震台站观测和大地电磁探测，系统研究大兴安岭深部构造变形样式，探讨古亚洲洋构造域、古太平洋构造域和蒙古-鄂霍茨克洋构造域在大兴安岭岩石圈演化历史的多期构造叠加过程和影响范围，为建立三维岩石圈结构模型提供约束。

2.区域地震成像与区域位场综合研究。综合利用大兴安岭及邻近地区地球物理数据体，以深反射地震剖面为构造骨架，精细研究北方东部复合造山带及相邻地区的地壳结构。根据地球物理属性划分构造单元，确定块体边界及可能的构造类型。为探讨研究区深部结构和岩石圈构造演化模型提供区域框架资料。为融合本课题地质研究结果提出构造演化模型以及成矿的动力学过程模型提供基础。

3. 北方东部重要成矿带岩浆岩物源及其成矿制约。通过实测、整理高精度年代学数据，分析总结北方东部复合造山带岩浆岩时空演变规律；查明岩浆岩锆石Hf 同位素和全岩Nd 同位素组成，确定深部源区物质组成及其演变。结合O 等同位素分析，探索古亚洲洋、蒙古-鄂霍茨克洋、古太平洋构造体制下的花岗岩物源等特征，为鉴别三大构造成矿系统提供岩浆证据；通过不同岩石的源区对比，结合全岩Sr、Li 和锆石O-Li 同位素，探讨深部流体循环；结合锆石REE 以及石英流体包裹体和玄武岩橄榄石Li-O 同位素分析。揭示区内演化过程中深部流体和浅部物质对热液成矿系统的贡献。

4. 北方东部地壳构造格架与成矿地质背景研究。基于蛇绿岩成因探讨和确定研究区古洋盆时空演化，结合其他类型岩浆岩组合和构造变形资料，重建研究区造山过程；选择西拉木伦、黑龙江群等进行变形和组合研究，确定活动期次、时代、性质及组合特征；结合岩石学和构造地质学研究资料，划分研究区地壳构造格架和演化阶段，编制地壳构造格架图，配合深地震探测进行地表地质调查。

5. 北方东部重要变质杂岩的构造属性及热演化过程。以锡林格勒、佳木斯地块和兴凯地块内部及延边地区变质杂岩中的富铝变沉积岩、变基性岩、蓝片岩及相关岩石为主要研究对象，以变质杂岩的形成与变质时代及其构造背景的确定为重点，并与周边重要大地构造单元相关的资料进行对比研究，查明北方东部复合造山带典型地区变质杂岩的物质时空框架、P–T–t 轨迹及构造背景，为进一步明确研究区演化过程提供新的变质作用的制约。

6. 北方东部复合造山带数据集成与综合研究。系统整理项目开展过程中获取的各类资料，结合已有资料，建立中国北方东部复合造山带岩石圈三维架构与成矿过程数据库，为全面总结中国北方复合造山带岩石圈深部结构与成矿过程奠定基础；建立北方东部复合造山带岩浆岩年代学、Nd-Hf 同位素数据库，揭示深部物质组成架构及其成矿制约；不同类型造山作用对地壳构造格局形成的贡献及相互间制约关系，以及不同地质时期成矿地质背景的基本特征及相互间叠加改造关系。