深部地質結構對淺層地質與成礦作用的制約

耿樹方　劉平　寇彩化

摘 要：作者根據十余年來參加中國巖石圈三維結構研究和國際合作編圖資料，將深部地質結構與淺層地質、成礦特征進行統一的綜合分析研究，對中國東部及海峽區(qū)域地質構造取得一些新認識，提出一些新觀點——①在中國大陸及海峽區(qū)域400km深度內，劃分出五層地質結構，其中第三、四層之間的變化制約了淺層地質與成礦作用。②中國大陸及海峽區(qū)受周邊動力擠壓，其中西部擠壓力大于東部，導致西部軟流圈物質經4條路徑向東流動，使東部匯聚巨大巨厚的軟流圈，形成獨特的軟流圈巨量熱能（力）—動力主體動力區(qū)，構成了亞洲大陸第四個主體動力區(qū)。③太平洋板塊俯沖力制約了北緯42?40以北的完達山及俄羅斯遠東地區(qū)，菲律賓海板塊俯沖力制約了臺灣和中國東南沿海地區(qū)，二者的動力之和構成了阻擋軟流圈物質向東部洋區(qū)流動的“遠程力效應”。④軟流圈巨量熱能（力）—動力作用的主體動力區(qū)打造了中國東部及海區(qū)7項地質、地貌特征和三大類礦產資源效應。其中巖漿活動與化石燃料礦產（石油、天然氣、煤）之間不是“水火不相容”，而是巖漿活動為提升油—氣成熟度和煤化作用及變質作用提供了重要的溫度條件。⑤軟流圈巨量熱能（力）—動力作用打造了中國東部及海區(qū)一些獨有的地質作用：a，形成了新生代南海小洋盆，并向巴拉望島俯沖。b，產生了新生代陸緣裂谷帶，形成了瓊州海峽—臺灣海峽，并向臺灣島輕度俯沖。c，大面積的巨厚軟流圈是一座“巨型巖漿山”，成為東部及海區(qū)“地幔柱”的統一“根基”。地幔柱實際上是巨大“巖漿山”中的“巖漿山峰”，今后會發(fā)現更多的“地幔柱”（即“巖漿山峰”）。d，中國東部地震除吉林省琿春地區(qū)的深源地震（540km）外，朝鮮半島及其以西的中國東部和海區(qū)均為淺源與中深源地震（震源深度小于100km），其主體動力都來自本區(qū)巨量熱能（力）—動力源，太平洋板塊—菲律賓海板塊的聯合俯沖力只起了“遠程力效應”的深部側向擠壓輔助作用。e，巨量熱能（力）—動力作用形成了一系列盆—山耦合帶，組成了中國東部及海區(qū)中—新生代“盆—山耦合群”?！芭琛崩镉杏蜌赓Y源，“山”里有內生礦產。

關鍵詞：深部地質結構 軟流圈巨量熱能（力）—動力作用 主體動力區(qū) 遠程力效應巨型“巖漿山”

前言：本文第一作者從1958年大學畢業(yè)以來一直從事區(qū)域地質、區(qū)域礦產的綜合研究和相應的地質、礦產編圖工作，跨入本世紀以來，參加幾個重要研究項目包括：1，在“中國巖石圈三維結構”研究中（2001—2006），他一方面負責“項目辦公室”的組織管理工作，一方面承擔“中國巖石圈三維結構圖集”的總設計和總編輯，由此對中國巖石圈三維結構特征有了比較全面的了解和認識。2，2001年向中國地質科學院提出了“國際合作編制1：250萬亞洲中部及鄰區(qū)地質圖系”的建議方案，2002年得到了上級的批準，從2002年開始參加由中國地質科學院負責和地質研究所承擔的中國、俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦和韓國合作編制1：250萬“北—中—東亞及鄰區(qū)地質圖系”項目（2002—2012），在5種同比例尺的編圖（地理圖、地質圖、大地構造圖、能源礦產（石油、天然氣、煤）成礦規(guī)律圖和固體礦產成礦規(guī)律圖）中，負責其中地質圖和能源礦產成礦規(guī)律圖的總體設計和圖件的最終統一及匯總（主編）工作，并同時承擔中方編圖項目的組織管理工作。由此對編圖面積約3300萬km2（相當于我國大陸960萬km2的3.44倍）范圍內的區(qū)域地質及區(qū)域成礦基本特征有了比較全面的了解和認識。3，從2011年開始五國繼續(xù)合作開展了“西太平洋大陸邊緣深部過程與成礦作用研究”（2011—2015），承擔中方項目組的組織管理工作。由此有機會將十多年來對中國巖石圈三維結構的資料與北—中—東亞地區(qū)的地質特征和成礦特征資料有機結合在一起，系統分析研究深部結構與淺層地質礦產之間的相互關系，此文基本上是十多年來對中國東部（本文指鄂爾多斯盆地—四川盆地以東）和海峽區(qū)進行深部與淺層綜合研究的概略總結。

1，中國東部大陸及海區(qū)400km深度內的五層地質結構特點

根據沿緯度帶的Vs速度剖面圖從南（8。N）到北（50。N）的圖1a—圖1h 8張圖可以清楚地看出：

1）地表為海洋或大、中型盆地（含火山巖盆地）時，深部對應的是地殼減薄地區(qū)，也就是軟流圈物質上涌地區(qū)——南海（12。N、20。N）、東海（30。N）、黃海（34。N），日本海（42。N）、鄂霍次克海（50。N），以及各大、中型盆地，全部如此。

2）在每個Vs速度剖面中，都可以清楚地劃分出不同深度的五層結構——從上（地表）向下可以明顯分出上—中地殼（A1）、下地殼（A2）、巖石圈地幔（B1）、軟流圈（B2）和固結圈（B3）。

3）在這五層結構中，可以看出變化最大的是巖石圈地幔（B1）與軟流圈（B2）之間的物質交換——軟流圈物質上涌導致了巖石圈地幔遭受破壞：被熔融、被拆沉等等，使巖石圈減薄，從而在原始巖石圈地幔中生成了新的混熔巖漿層，這就是與海洋和盆地呈現出鏡像關系的上地幔隆起區(qū)。正是這個從南（南海）到北（鄂霍次克海及其以北）多個隆起區(qū)構成的一條巨大的上地幔隆起帶在深部的不斷活動及其熱力—動力的強烈作用，導致中國東部及海區(qū)巖石圈形成犬牙交錯的蘑菇云狀結構和出現巖石圈年齡下新上老的獨特特征，同時打造了中國東部及海區(qū)地質、成礦、地震、地熱等等一系列特有的地質作用。

4）在42。N的Vs剖面中，可以清楚地看出太平洋板塊的高速體像一堵墻一樣阻擋住了軟流圈物質向東部海洋流動。這表明：軟流圈物質上涌不是太平洋板塊俯沖作用形成的，但是它卻起了阻擋軟流圈物質繼續(xù)向東流動的重要阻擋作用。這個阻擋作用就是太平洋板塊由東向西俯沖擠壓力的遠程力作用，因此稱它為“遠程力效應”。

根據8張Vs速度剖面圖顯示的5層結構的共同特點，可以概略總結出地質（層圈）結構的基本模型及各層圈對淺層地質和成礦作用的制約狀況見模型圖（圖2）。

2，中國東部及海區(qū)巨大巨厚的軟流圈物質是從哪里來的？

2.1，上述圖1各Vs速度剖面中顯示了中國東部及鄰區(qū)和廣大海域存在著巨大巨厚的軟流圈。巨量軟流圈物質是從哪里來的？從圖3中可以清楚地看出：中侏羅世以來，中國及其鄰區(qū)大陸受到了來自不同方向的動力擠壓。

第一，北方既有北冰洋海底擴張力（當今的羅蒙諾索夫海嶺和門捷列夫海嶺就是北冰洋底的原擴張中脊）；也有地球在自轉和公轉中高緯度向低緯度的擠壓力；還有蒙古—鄂霍次克形成J3K裂谷帶的擴張 、向南北兩側的擠壓力，三者之和的動力通過西伯利亞陸塊（板塊）向中國大陸北部擠壓。

第二，南方有印度洋底“入”字型洋中脊擴張動力，通過印度陸塊（板塊）向中國大陸西南部擠壓。

第三，東部既有太平洋板塊向東亞大陸邊緣的俯沖力（主要影響中國吉林省與黑龍江省東部和俄羅斯遠東地區(qū)），也有菲律賓海板塊向中國東南部（尤其是臺灣及閩、贛、浙、皖等省）的俯沖力，二者之和構成了聯合向整個中國東部及海區(qū)的擠壓動力。

第四，在3個不同方向的動力同期向中國大陸擠壓的進程中，由于南、北方向的強烈擠壓互相“對抗”，導致在表層形成了高聳的帕米爾構造結，深部則發(fā)生了被強烈擠壓的軟流圈物質由中國西部的“強壓區(qū)”向東部“弱壓區(qū)”不斷地緩慢流動的地幔流。

第五，鄧晉福等曾提出地幔流從西向東流動可能有3條通道，本文根據深部層析成像和淺層巖漿巖（主要是晚中生代—新生代巖漿巖）分布特征，初步追蹤出了地幔流的流動路徑，認為可能有4條路線，但其“發(fā)源地”卻都來自帕米爾構造結及其周邊。4條流動路徑從南往北（見圖3）分別是：

①由西向東沿岡底斯山→南迦巴瓦構造結北緣→橫穿三江→沿紅河走滑斷裂帶進入南海區(qū)。②從塔里木盆地西南緣沿西昆侖→東昆侖南緣斷裂帶→勉略斷裂帶及揚子陸塊北緣斷裂帶→長江中下游，進入東海區(qū)。③從塔里木盆地西北緣→南天山→東天山→阿拉善及華北陸塊北緣（西段）斷裂帶→經過燕山，進入渤海區(qū)。④最北面的一條從帕米爾構造結北麓向東北，沿西準噶爾→阿爾泰，經蒙古國西北湖區(qū)到外貝加爾，沿鄂霍次克裂谷帶進入鄂霍次克海區(qū)。

第六，這些從中國最西部向東部不斷流動的地幔流，由于太平洋板塊和菲律賓海板塊由東向西的俯沖與海溝的聯合阻擋，由此形成了包括中國東部和海區(qū)在內的整個東亞大陸邊緣大范圍（東西寬約4000km，南北長約12000km）、巨厚的（200～250km）軟流圈匯聚區(qū)（見圖3橙色橫線覆蓋區(qū)）。

2.2，根據上述中侏羅世以來中國及鄰區(qū)的動力來源和深部地幔流（軟流圈）流動特點，可以將整個亞洲大陸劃分出4個不同動力來源的主體動力區(qū)（見圖3）。

2.2.1，北亞主體動力區(qū)（見圖3Ⅰ）此動力區(qū)是古亞洲動力系統，從地球誕生以來就起“主體動力”的作用。因為從地球誕生開始就有了自轉和圍繞太陽的公轉，而自轉和公轉動力本身就包括有從高緯度向低緯度擠壓的動力。這一動力系統在亞洲大陸構造地質中的明顯表現就是近東西方向的造山帶和斷裂系統。這就是李四光先生創(chuàng)建的地質力學學說中的緯向構造帶，它從太古宙到新生代始終強勢存在。其他任何地球動力學學派和學說，實際上都是在地球自轉和公轉動力的基礎上產生和形成的（不管你是否承認，它都客觀存在），所以地球自轉和公轉的自身動力，是地球動力學的基礎，作者稱它為地球動力學的“本底動力”（如同克拉克值是地球化學的本底值一樣），并可進一步分為（本底）擠壓力和拉張力。中生代的北冰洋海底擴張力和蒙古—鄂霍次克J3K裂谷帶向南北兩側的擠壓力大大增強了地球從高緯度向底緯度擠壓的動力，由此形成了由北向南強烈擠壓的北亞主體動力區(qū)。

2.2.2，南亞主體動力區(qū)（見圖3Ⅱ）：此動力區(qū)是特提斯動力系統，至少從新元古代以來，雖然歷經原—古—中—新特提斯洋的不斷演化，但此動力系統所起的主體動力作用始終未改變。而且在晚中生代（中—晚侏羅世）以來由于印度洋洋底“入”字形洋中脊巨大擴張力的疊加，大大增強了該主體動力由南向北的強大推力。正是由于此動力的強大，才推動了古老的印度陸塊（板塊）由南向北迅速移動，并插入到亞歐大陸之下。由此不僅形成了具有雙層地殼結構的世界“第三極”青藏高原和高聳的帕米爾構造結，而且導致了深部軟流圈物質因被強烈擠壓只能從西部不斷流向東部。所以在形成中國東部及海區(qū)巨大巨厚的軟流圈匯聚進程中，南亞主體動力區(qū)比北亞主體動力區(qū)起了更大的擠壓推動作用。

2.2.3，太平洋板塊俯沖和菲律賓海板塊俯沖動力區(qū)（見圖3Ⅲa和Ⅲb）：長期以來、乃至當今，許多地質學家寫文章時仍然籠統地說“太平洋板塊俯沖對中國東部的制約作用”等等。但事實并非如此。從圖3的Ⅲa和Ⅲb中清楚看出：太平洋板塊的俯沖動力主要制約著Ⅲa區(qū)，也就是日本列島及其以北的俄羅斯遠東地區(qū)。而琉球群島及其以南的臺灣和菲律賓（Ⅲb），則是菲律賓海板塊向西俯沖直接作用的結果，太平洋板塊俯沖力對菲律賓海板塊向西俯沖只是起了“后浪推前浪”的助推作用。根據板塊俯沖力制約的地震震源深度的特點（見圖6），太平洋板塊（Ⅲa）和菲律賓海板塊（Ⅲb）對中國東部及海區(qū)的俯沖力“強度”，大致以北緯42。40吉林省琿春為界（見圖4）：42。40以北主要受太平洋板塊俯沖力的影響和制約，而且越往北（俄羅斯遠東）制約強度越大；42。40以南主要受菲律賓海板塊俯沖的影響和制約，而且越往南（臺灣和東南沿海）制約強度越大。因此太平洋板塊和菲律賓海板塊二者俯沖力之和（Ⅲa+Ⅲb）構成了西太平洋大陸邊緣的主體動力區(qū)。此主體動力區(qū)對東亞大陸邊緣起了兩大作用：第一，形成了板塊構造學說中（中生代）完整的“溝—弧—盆”構造理論體系；第二，阻擋了從中國西部向東部不斷流動的軟流圈物質繼續(xù)向洋區(qū)流動，由此使得軟流圈物質能夠在中國東部和海區(qū)逐漸匯聚成為具有強大高熱能和巨量強動力的新的主體動力區(qū)。筆者將這個強有力的阻擋力稱為“遠程力效應”。

2.2.4，中國東部及海區(qū)巨量軟流圈物質的高熱能（力）—強動力主體動力區(qū)（見圖3Ⅳ）：這是由上述3個主體動力區(qū)從不同方向聯合向中國大陸長期不斷地擠壓、尤其是中國西部的擠壓力更強大而導致的結果。所以它是“派生”出來的主體動力區(qū)。正是由于此，對本區(qū)的主體動力作用不但一直未能引起人們的重視，而且普遍將其視為“太平洋板塊的俯沖力”。事實上，這個“派生”的主體動力既打造了中國東部及海區(qū)一系列重要的構造、巖漿和地勢地貌等多方面特征（詳見后述），也造就了中國東部和海區(qū)豐富多彩的礦產資源（詳見后述）。因此，作者認為：通過本文多方面較詳細的揭示和闡述，需要改變“太平洋板塊俯沖對中國東部的制約作用”的傳統觀念，建立起符合實際情況的“軟流圈物質上涌制約了中國東部及海區(qū)的構造、巖漿活動與成礦作用”的新觀念和新動力學觀。

需要特別指出的是：上述4個“主體動力區(qū)”之間都是相互作用的。因此，在各自的“主體動力區(qū)”內，都存在相鄰動力區(qū)“遠程力效應”的影響，尤其在“主體動力區(qū)”的邊界地區(qū)，各主體動力之間“遠程力效應”的影響強度更大。

3，巨大巨厚的軟流圈物質上涌打造了中國東部及海區(qū)構造與地勢地貌特征

2006年肖慶輝等在“中國東部中生代軟流層上涌造山作用”一文中曾提出軟流圈物質上涌打造了“東亞造山帶”的重要論斷。本文試以巨大巨厚的軟流圈物質上涌形成的巨量熱能轉化為強大動力的“主體動力區(qū)”（圖3Ⅳ）為基礎，打造了中國東部及海區(qū)中—新生代地質與地貌（地形、地勢）特征。

熱能轉換為動能或者動能轉換為熱能，是能量轉換定律中最普遍的規(guī)律，所以熱力—動力學理論在人類日常生活和社會發(fā)展中是應用最廣泛的理論。核能的應用和航天技術，都是以巨量的熱能在“點火”的一剎那突然轉化成為強大動力的熱（力）—動力學理論為基礎的。中國東部及鄰區(qū)“主體動力區(qū)”（圖3Ⅳ）的動力來源同樣如此。正是軟流圈物質上涌的強大熱力—動力作用打造了中國東部及海區(qū)一系列特殊的地質與地貌特征：

3.1，南海新生代洋盆的形成：從圖3軟流圈物質由西向東流動的路徑①和圖4的圖4a剖面圖清楚看到：西藏的軟流圈物質沿紅河斷裂帶直入南海深部并強烈上涌，導致“南海”被拉張、裂解形成新生代有限洋盆。由此打造了南海新生洋殼向其東面的巴拉望島俯沖，并在巴拉望島和呂宋島西緣形成了新生代蛇綠巖帶。

需要說明和注意的是：從空間分布的地理位置看，南海常常被誤認為是菲律賓海板塊俯沖帶“溝—弧—盆”體系中的“盆”，但事實是，南海是新生代時期大陸邊緣新生的有限小洋盆。（順便指出：當今的紅海，在未來幾十萬年或一、二百萬年后，可能會演化擴展成為像當今南海這樣的寬闊小洋盆）。

3.2，中國東部晚中生代強烈的巖漿侵入和噴發(fā)活動：眾所周知，中侏羅世—白堊紀是中國東部巖漿活動的鼎盛時期。在圖3Ⅳ的“主體動力區(qū)”內，中侏羅世（J2）以大規(guī)模的巖漿侵入、形成眾多大巖基為主；晚侏羅—早白堊世（J3—K1）以形成小巖體和大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)為主；晚白堊世（K2）以形成局部地區(qū)火山噴發(fā)和巖脈、巖墻等為主。

需要指出的是：晚三疊世—早侏羅世（T3-J1）時期，是中國大陸由以海相沉積為主轉化為以陸相沉積為主的過渡階段，地球動力系統仍然屬于古生代古亞洲主體動力區(qū)（Ⅰ）和特提斯主體動力區(qū)（Ⅱ）的范疇。因為那個時期尚未形成印度洋洋底“入”字形擴張脊和太平洋擴張脊，因此既沒有印度洋擴張動力推動印度陸塊（板塊）迅速向北漂移與亞歐大陸碰撞等地質作用，也沒有太平洋板塊和菲律賓海板塊分別向東亞大陸俯沖等地質作用，進而既無軟流圈物質從西向東流動，更無中國東部及海區(qū)軟流圈物質的匯聚。簡單說就是一句話：晚三疊世—早侏羅世時期，亞洲大陸還處于只有南、北2個主體動力區(qū)Ⅰ、Ⅱ的階段，地球動力系統比較單一，所以前侏羅紀中國大陸的構造—巖漿活動形成的方向以近東—西方向（即緯向方向）為主。

3.3，中國東部及海區(qū)晚中生代—新生代裂谷盆地群和盆—山耦合群：軟流圈物質上涌的強大熱（力）—動力導致了淺層產生大量拉張裂陷盆地，形成了“雁行式”排列的盆地群（見圖5）。這些盆地的特點是：第一，大陸區(qū)的多在晚三疊世—侏羅紀坳陷盆地基礎上，從晚侏羅世或早白堊世開始拉張形成不同規(guī)模的裂谷盆地或者走滑拉分盆地。第二，大多數盆地中都賦存不同層位、不同巖性的火山巖。第三，裂谷盆地的形成時代，有從陸地向海區(qū)時代漸新的趨勢（即，陸地的T3J→J3K1→K1→K2→E→海區(qū)E→N）。第四，由盆地群中的盆—山耦合帶組成了中國東部特有的盆—山耦合群。“盆”中有能源資源或鹽類等礦產，“山”里有內生礦產，由此形成了東部豐富的礦產資源（詳見后述）。

3.4，新生代玄武巖發(fā)育普遍：古近紀（E）玄武巖主要賦存在各裂谷盆地內，新近紀（N）玄武巖有的賦存在盆地內，有的分布在地表層，第四紀（Q）玄武巖主要發(fā)育在地表。其中出露在地表的新近紀玄武巖普遍發(fā)育有良好的柱狀節(jié)理，成為中國東部一些地質公園的重要景觀之一。時代最新的五大連池玄武巖（1719—1721年噴發(fā)，距今只有293年）完整的熔巖流，是展示噴發(fā)時巖流流動原貌的絕好遺跡。

需要特別說明的是：中國東南沿海伴隨陸緣裂谷帶的產生而發(fā)育的更新世玄武巖，形成了雷州半島和澎湖列島（此列島除玄武巖外還有安山玄武巖和安山巖等），打造了當今的瓊州海峽、臺灣海峽、海南島和臺灣島，并且導致了臺灣海峽向臺灣島輕度俯沖（見圖4的圖4b剖面）。

3.5，大范圍巨厚的軟流圈是全部“地幔柱”的“根基”：一些地質學家在中國東部及海區(qū)不斷發(fā)現地幔柱，并進行了深入研究。今后必將繼續(xù)發(fā)現更多不同規(guī)模的“地幔柱”。因為在圖3Ⅳ主體動力區(qū)的深部蘊藏著200多千米厚的軟流圈，它是一座巨大的“巖漿山”，淺層和表層發(fā)現的“地幔柱”，都是軟流圈物質上涌距地表不同深度（即“上涌”不同高度）的“巖漿山峰”。所以全部地幔柱都是軟流圈物質上涌的具體顯示，換句話說，巨厚的軟流圈是所有地幔柱統一的“根基”?？梢哉f，現今存在的每個大巖基和巖體密集區(qū)（如長江中下游、燕山等等），以及渤海、黃海、東海、南海等深部地區(qū)，都存在規(guī)模不等的地幔柱，即“巖漿山峰”。因此今后隨著地質找礦、尤其是深部探測工作的開展，將會不斷、乃至層出不窮的發(fā)現新的軟流圈物質上涌的“巖漿山峰”地幔柱。

需要指出的是：晚中生代（J—K）時期，中國東部由于軟流圈巨量過飽和熱能對巖石圈的熔融、拆沉、減薄等，形成了新的殼—?；烊蹘r漿。所以侏羅—白堊紀階段地幔柱的巖漿巖成分主要是酸性—中酸性巖類，以及巖漿后期的分異作用產生的偏堿性和少量堿性巖類。到了新生代時期，由于晚中生代形成的殼—?；烊蹘r漿冷凝固結、重新加厚了巖石圈地幔，上侵巖漿直接來自地幔。因此在新生代（E—Q）階段無論是沿深大斷裂活動、還是以地幔柱方式活動的巖漿，其成分均以基性為主，噴出地表者則是新生代玄武巖。

3.6，新生代地殼均衡運動造就了中國東部地貌地勢特征：眾所周知，中國大陸的地勢由東往西逐漸升高，直至帕米爾高原。其中有2個明顯的階梯：第—階梯是大興安嶺—太行山—武陵山；第二階梯是賀蘭山—六盤山—龍門山。地表的地貌地勢特征是地殼深部的鏡像顯示。由于中侏羅世—白堊紀時期中國東部及海區(qū)巨厚的軟流圈物質的巨量熱能熔融了原巖石圈下部，使原巖石圈遭受了被熔融、拆沉、減薄裂解等等多種破壞，并形成了淺層和表層一系列的構造—巖漿巖帶和盆地群，由此導致了東部被減薄的巖石圈整體下沉，產生了大興安嶺—太行山—武陵山重力梯度帶（見圖4和圖4b、4c、4d），使梯度帶以東的地殼厚度比以西的厚度減薄了5km左右，從而構成了梯度帶以東的松遼、華北、南—襄、江漢等眾多大-中型盆地；而梯度帶之西則是內蒙古、山西、云貴等高原。

經過晚中生代巖石圈強烈劇變之后，新生代產生了地殼重力均衡活動，導致東部各地發(fā)生了不同程度的升降運動，形成了許多不同規(guī)模的斷裂，在山區(qū)出現了大量互相對應的陡直的山峰和山谷，成為發(fā)展地質旅游的景點。所以現今的中國東部地貌地形特征，是被巨厚的軟流圈物質上涌強烈改造后，又經過新生代（主要是E3-時期）重力調整的均衡活動打造的結果。

3.7，現今中國東部地震的主體動力來自深部過飽和的巨量熱能階段性的釋放：由于一方面深部巨厚的軟流圈蘊藏有巨量熱能，一方面北、西南、東3個主體動力區(qū)（圖3Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)）仍然有向本區(qū)深部擠壓的遠程力效應，因此當深部巨量熱能達到過飽和時必然向上部運移，在地殼脆弱地帶（如活動斷裂帶），當壓力減小時的一剎那巨量熱能突然轉化為強大動力，導致地震發(fā)生。

長期以來，人們一直把中國東部地震的動力歸結為太平洋板塊的俯沖力。這一方面是由于對中國東部的深部地質了解不夠，而且尚未劃分出獨立的軟流圈物質上涌產生的熱能（力）—動力區(qū)“Ⅳ”，另一方面是過高估計了太平洋板塊俯沖作用的能量。從圖3、圖4和圖6清楚看出：太平洋板塊向東亞大陸俯沖打造了完整的“溝—弧—盆”體系后，已經沒有強力繼續(xù)向西“制造”地震等等的能力，剩余的能量只能起到“遠程力效應”的作用。所以在圖6中清楚顯示出強烈地震帶出現在海溝、俯沖帶地帶，只有很少數的深源地震產生在伴隨俯沖深度的加大而遠離海溝到達了中國吉林省琿春地區(qū)。在日本海以西的朝鮮半島未曾發(fā)生過強烈地震。這表明：朝鮮半島之西的中國東部及海區(qū)的地震動力不是來自太平洋板塊的俯沖動力，而只能是來自本區(qū)深部的熱能（力）—動力區(qū)。

筆者期盼通過此文揭示和闡述的上述七項地質事實及其特征，能夠不斷轉變長期形成的傳統觀念，建立起“中國東部軟流圈物質上涌打造了熱力—動力學機制”的新理念和新觀點。

4，中國東部軟流圈巨量熱力—動力作用產生的資源效應

對于中國東部中—新生代成礦特征論述的文章可能多達數千篇、乃至上萬篇，但是對其動力學根源可能幾乎都歸結為一點——受太平洋板塊俯沖力的制約。本文則以中國東部及海區(qū)軟流圈物質上涌產生的巨量熱力—動力作用為依據闡述東部及海區(qū)的成礦作用及其基本特征。由于篇幅所限，只能宏觀的概述3類資源（內生礦產、能源礦產和地熱）與巨量熱力—動力作用之間的內在關系。

4.1，內生礦產（見圖7和圖7a至圖7c）：從圖7及圖7a至圖7c4張圖中可清楚看出：由于軟流圈物質上涌而形成的構造—巖漿帶，即盆-山耦合帶中的山，是內生礦產的聚集帶。從南往北的3條斷面圖圖7a、圖7b和圖7c穿越的構造—巖漿帶中，內生成礦作用分別有：1）響水—滿都拉剖面（圖7a），從東往西：郯廬斷裂帶西側有Au、Cu、Pb礦；太行山阜平地區(qū)有Cu、Mo、Au礦；五臺山繁峙地區(qū)有Mo、Au礦；陰山大青山地區(qū)有Fe、Au礦等。2），東溝—東烏旗剖面（圖7b），從東往西：東溝有 PbZn、Au礦；海城有Cu、PbZn、Au礦；赤峰有 Fe、Au、PbZn、Mo礦；翁牛特旗有Cu、PbZu、Au礦；西拉木倫河北岸有PbZn、Au礦；林西有Cu、PbZu 礦等。3），綏芬河—滿洲里剖面（圖7c），從東往西：綏芬河有Cu、Au礦；牡丹江有Fe、PbZn礦；哈爾濱東部翠宏山有Fe、PbZn、Cu、Au、W礦；興安嶺有PbZn、Au、Fe礦；海拉爾有 PbZn、Fe、Mo、Au、Ag礦；滿洲里有Mo、Cu、Au、PbZn礦等。

上述3個斷面圖中穿越的各成礦帶，無論什么礦床類型（矽卡巖型、斑巖型、不同特點的熱液型等等），都由軟流圈提供了2個關鍵條件：第一是成礦作用的溫度（熱力）條件，第二是多數成礦物質的來源和富集運移（動力）條件。任何礦種和任何礦床類型的內生礦產，對這兩項成礦條件都是缺一不可的，所以軟流圈熱力—動力作用是內生成礦作用的基礎和前堤。因此中國東部內生礦產的80%～85%形成在中—新生代階段。

4.2，能源礦產：本文的能源礦產是指化石燃料礦產石油、天然氣和煤。通常認為，這些化石燃料礦產都是沉積盆地中有機物質演化的產物，與巖漿活動水火不相容。然而從熱力—動力學的理論觀點進行分析研究可以清楚地看到：

第一，這些化石礦產的成礦首要條件沉積盆地需要有適合的動力條件創(chuàng)造良好的盆地環(huán)境。以石油—天然氣為例，各種不同類型的盆地有十幾種，但有利于形成大型巨大型油—氣田的盆地只有幾種（a，大型坳陷盆地；b，坳陷→裂陷→又坳陷盆地；c，裂陷→坳陷盆地；d，前陸盆地；e，大型拉分盆地等）。無論哪一種盆地類型，首先需要動力作用為其創(chuàng)造條件。圖4顯示了軟流圈物質上涌的動力作用打造了中國東部及海區(qū)廣泛的中—新生代盆地群。

第二，沉積盆地內烴源巖系中的“烴”伴隨溫度的提高向高成熟度的烷類演化，當溫度約為50℃～65℃左右時形成生物氣甲烷（CH4），即天然氣；溫度約為65℃～149℃左右時為液態(tài)石油，高于149℃時石油被氣化成為“裂解氣”?？梢姕囟鹊母叩团c油—氣性質有直接關系。對于煤，溫度具有同樣的重要作用——伴隨溫度的升高，煤化作用的成熟度和煤的變質作用也隨之提高，由最低級的泥炭、褐煤逐漸向高變質的煙煤→無煙煤、直至天然焦炭演化。所以一般認為地溫高（地熱流值≥65mw/m2）的“熱盆地”有利于成油—氣和成煤作用。中國東部及鄰區(qū)軟流圈巨量熱能為“熱盆地”提供了永不衰竭的熱能源泉，所以巖漿活動與化石燃料礦產之間不是“水火不相容”，而是巖漿作用的巨量熱能為確保油—氣成熟度和煤化及其變質作用提供了必須的溫度條件。

由上述事實清楚看出：軟流圈的熱力—動力作用是形成油—氣田和煤田重要的基本條件之一。

4.3，地熱資源：中國東部及海區(qū)軟流圈物質上涌為東部地區(qū)提供了取之不盡的極豐富的地熱資源?！皥D7”清楚顯示出：在地下4.25km深度100℃地熱資源分布的廣闊區(qū)域，幾乎涵蓋了東部全部?。ㄊ校瑸楦魇。ㄊ校┑責豳Y源開發(fā)、發(fā)展綠色能源提供了雄厚的物質基礎。

上述3大類礦產與熱力—動力學的關系，可以用一句話概括：軟流圈物質上涌的巨量熱力—動力作用是中國東部各種礦產資源形成的重要條件之一。

5，結論

根據筆者近十余年來參加各項研究工作獲得的實際資料把深部地質結構與淺部地質及成礦作用進行統一的綜合分析研究，取得了一些新認識，提出一些新觀點：

5.1，中國大陸及海區(qū)深部400km深度內普遍存在五層地質結構，其中變化最大的是第三層（巖石圈地幔）和第四層（軟流圈層），二者之間的厚薄變化和物質交換制約了淺層的全部地質作用和成礦作用。

5.2，以中國大陸為中心的亞洲地球動力作用的力源，來自北、西南和東不同方向，并共同向中國大陸擠壓。由于西部擠壓力大于東部，導致軟流圈物質經4條路徑由西向東流動。東部太平洋板塊和菲律賓海板塊聯合由東向西的擠壓力阻擋了軟流圈繼續(xù)向東部洋區(qū)流動，由此在中國東部及海區(qū)形成了巨大巨厚的軟流圈物質匯聚區(qū)。

5.3，軟流圈的巨量熱能轉換為強大動力構成了中國東部及海區(qū)新的獨特的主體動力區(qū)。據此，作者首次將中—新生代階段的亞洲大陸劃分出4個主體動力區(qū)。雖然各主體動力區(qū)之間都存在相互作用、互相影響的遠程力效應，但各主體動力在“自己區(qū)域內”起著主導作用。

5.4，軟流圈巨量熱力—動力作用形成的主體動力區(qū)，不僅打造了中國東部及海區(qū)至少7項地質地貌基本特征和三大類礦產資源效應，而且新發(fā)現和闡明了一些重要的地質事實，并由此提出了如下新理論觀點。

5.4.1太平洋板塊俯沖力并沒有制約整個中國東部及海區(qū)，它制約的區(qū)域在北緯42。40（吉林省琿春）以北，即黑龍江省東北的完達山地區(qū)和整個俄羅斯遠東地區(qū)。北緯42。40以南主要受菲律賓海板塊俯沖力的影響，尤其是臺灣島及其附近陸區(qū)最甚。

5.4.2，南海初期的“原始?！笨赡苁欠坡少e海板塊俯沖形成的“溝—弧—盆”體系中的“盆”，但是以后在軟流圈巨量熱力—強大動力作用下被“改造”和進一步拉張裂解，形成了新生代以來的小洋盆，并且向它東緣的巴拉望島和呂宋島西緣俯沖。所以現今不能再把南海誤劃歸到菲律賓海板塊的“溝—弧—盆”體系中。

5.4.3，東南沿海陸緣拉張裂解，形成了瓊州海峽和臺灣海峽，并導致臺灣海峽向臺灣島輕度俯沖，產生了海南島和臺灣島。

5.4.4，中國東部及海區(qū)軟流圈如同一座巨大的“巖漿山”，已被發(fā)現的眾多個地幔柱實際是這座 “巖漿山”中向淺層凸起的“巖漿山峰”。伴隨地質工作迅速發(fā)展、尤其是深部探測工作的深入開展，在中國東部和海區(qū)將會不斷發(fā)現埋藏在不同深度具有不同規(guī)模的許多軟流圈“巖漿山峰”，即地幔柱。

5.4.5，中國東部地震的主體動力來源是軟流圈巨量熱能達到過飽和時向淺層運移，當壓力減小時的一剎那巨量熱能轉換為強大動力而發(fā)生地震。因此要轉變“中國東部地震是太平洋板塊向東亞大陸俯沖的結果”的傳統觀念。由于中國東部地震的主體動力源來自軟流圈巨量熱能，因此筆者設想：在各地震臺的地震監(jiān)測中如果增加地熱流值監(jiān)測設備，開展熱能（熱力）—動力統一的動態(tài)監(jiān)測，是否有可能提高地震預測預報的準確率？值得探討和試驗。

5.4.6，巨量熱力—動力作用打造了中國東部特有的中—新生代“雁行式”盆地群和盆—山耦合群，“盆”里有能源資源，“山”里有內生礦產。

5.4.7，要改變巖漿活動與化石燃料礦產之間是“水火不相容”的傳統觀念，建立起“巖漿活動的巨量熱能是確保油—氣成熟度和煤化與煤變質作用所需溫度的重要條件”的新理念，從而為了尋找新的油—氣田開發(fā)區(qū)，首先要尋找“熱盆地”。

6，致謝

李廷棟院士在百忙中對本文進行了全面審閱，提出了多項寶貴意見（作者已經按李院士的意見進行了一一修改補充），在此向李院士表示衷心感謝！