阿拉伯地盾地质构造演化与关键地质矿产问题浅析

2023-10-11查显锋计文化辜平阳吕鹏瑞王国强陈锐明康磊李猛孙吉明荆德龙王凯罗克勇

西北地质 2023年5期

查显锋，计文化，辜平阳，吕鹏瑞，王国强，陈锐明，康磊，李猛，孙吉明，荆德龙，王凯，罗克勇

（1.中国地质调查局西安地质调查中心，造山带地质研究中心，陕西西安 710119；2.西北大学地质学系，陕西西安 710069）

阿拉伯地盾位于阿拉伯板块的西南部，露头地质体以新元古代侵入岩、火山-碎屑岩及新生代火山岩为主（Stern et al.，2010；Muricia et al.，2014），与红海西岸的努比亚地盾共同构成了努比亚-阿拉伯地盾。研究表明，阿拉伯地盾处于东非造山带的北缘，发育典型的泛非期造山带，记录了新元古代东、西冈瓦纳超大陆聚合造山过程的重要地质信息（Doebrich et al.，2007；Cox et al.，2012；Abu-Alam et al.，2014；Koshnaw et al.，2019）。此外，沿红海东海岸发育大量的新生代火山岩是阿拉伯地盾的又一显著特征（Muricia et al.，2014），见证了约30 Ma 以来的红海裂谷发展阶段和新生代地壳伸展-减薄过程。因此，阿拉伯地盾成为研究泛非造山作用、地壳物质演化、地壳减薄机制等科学问题的理想场所，而受到广泛关注（Nawab，1979；Agar，1987；Johnson et al.，1995，2003a，2003b，2011；Doebrich et al.，2007；Stern et al.，2010；Duncan et al.；2016；吴福元等，2020；Ibrahim et al.，2021）。特别是阿拉伯地盾在新元古代地体聚合过程中孕育了优越的成矿地质条件，蕴藏着丰富的固体矿产资源（Küster，2009；Surour et al.，2013；Surour et al.，2014；Johnson et al.，2017；向文帅等，2022；Dawood et al.，2022），如钽、铝土矿、铀、金、银、铜矿等都享有重要的国际地位（吕鹏瑞，2019；李福林等，2022）。

2016 年，沙特阿拉伯王国发布了《2030 年愿景》，亟待对阿拉伯地盾区地质结构、构造演化等成矿地质背景进一步调查，以便更好地服务于矿业勘查开发，促进矿业发展。中国地质调查局联合中国地质矿业有限公司中标“阿拉伯地盾高精度地质填图”（Detailed Geological Mapping of the Arabian Shield,Kingdom of Saudi Arabia）项目。在技术标书编写过程中，笔者在收集阿拉伯地盾已有地质调查和研究资料的基础上，系统总结了阿拉伯地盾地质概况和构造演化过程，初步分析了地层、构造、岩浆作用等与矿产相关的关键地质问题，提出未来精细地质填图过程中的工作建议。

1 阿拉伯地盾的大地构造位置及构造单元划分

阿拉伯板块是以阿拉伯半岛为主体的板块，是以红海-亚丁湾扩张中心、Owen 断裂、扎格罗斯-莫克兰（Zagros-Makran）造山带和死海转换断层为界，围限于非洲板块、欧亚板块、印度板块和安纳托利亚板块之间（图1a）的全球主要板块之一。根据露头类型可将阿拉伯板块进一步划分为西南部的阿拉伯地盾和东北部的阿拉伯台地。前者以新元古代侵入岩、火山-碎屑岩为主，局部出露前古元古代岩石（Whitehouse et al.，2001）；后者主要为巨厚的、连续的显生宙沉积体，以富含油气资源而著称。

图1 阿拉伯板块大地构造位置图（a）（据Stern et al.，2010）和阿拉伯地盾构造单元划分图（b）（据Johnson et al.，2011；Surour et al.，2014；Abd-Allah et al.，2014；Hamimi et al.，2014；El-Sawy et al.，2019；Abuamarah，2020）Fig.1 (a) Tectonic location of the Arabian Plate and (b) tectonic divisions for the Arabian Shield

阿拉伯地盾位于东、西冈瓦纳聚合形成的泛非造山带的北段，以发育新元古代（870～627 Ma）蛇绿岩为显著特征（Johnson et al.，2003a，2003b，2011；Stern et al.，2010；Abu-Alam et al.，2014；Surour et al.，2014；Hamimi et al.，2014；Hassan et al.，2016；Sehsah et al.，2019；Abuamarah，2020）。以这些蛇绿构造混杂岩带和主要断裂带为界，可以将阿拉伯地盾划分为Midyan、Hijaz、Jiddah、Asir、Afif、Ha’il、Ad Dawadimi 和Ar Rayn 等8 个地体（Doebrich et al.，2007；Stern et al.，2010；El-Sawy et al.，2019；Gahlan et al.，2023）（图1b）。

2 主要构造单元地质特征

阿拉伯地盾是新元古代期间冈瓦纳大陆汇聚、Mozambique 洋盆闭合过程中形成的增生型造山带（Cox et al.，2012），经历了大洋俯冲、岛弧形成及碰撞拼合等构造过程（Johnson et al.，2011；Koshnaw et al.，2019）。地盾东部的Al Rayn 和Afif 地体出露有古老大陆地壳物质，而西部地体则主要是由洋壳演化而来的洋内弧（El-Sawy et al.，2019）。在阿拉伯地盾的基底变质岩系上还发育一系列新元古代磨拉石、裂谷盆地（Johnson et al.，2003a，2003b；Bamousa，2013）记录了增生造山后岩浆-沉积-构造等演化过程的地质信息。

2.1 东部弧-盆体系

东部地体主要指Afif、Ad Dawadimi 和Ar Rayn地体，以发育新元古代沟-弧-盆体系为主要结构特征（图2），代表了与东冈瓦纳直接碰撞形成的泛非造山带东缘（Doebrich et al.，2007）。其中，Afif（复合）地体是阿拉伯地盾最大的地体，由太古宙—古元古代Khi-

图2 新元古代阿拉伯地盾东部构造格局示意图（据Doebrich et al.，2007 修改）Fig.2 Schematic diagram showing tectonic framework of the eastern Arabian Shield

1.地体名称及年代学（单位为Ma）；2.Jibalah 拉分盆地；3.Murdama 碰撞后磨拉石盆地；4.蛇绿构造混杂带及名称；5.蛇绿岩；6.边界断裂；7.主要断裂；①.Qazaz 剪切带；②.Ar Rika 断裂；③.Halaban-Zarghat 断裂；④.Ruwah 断裂；⑤.Nabitah 断裂；⑥.Junaynah 断裂；⑦.Umm Farwah 剪切带；⑧.Al Amar 断裂；⑨.Ad Damm 断裂带；⑩.Sukhaybarat 断裂da 亚地体（≥1 660 Ma）（Stacey et al.，1984a；Whitehouse et al.，2001）及Siham（750～745 Ma）、Nuqrah（约850Ma）等火山弧亚地体组成（Johnson et al.，2003b）。这些亚地体于685～680 Ma 进一步形成统一的地体（Stacey et al.，1984b；Doebrich et al.，2007）。

Ad Dawakimi 被认为是与阿拉伯地盾最同质的地体，尽管对其构造属性的理解存在弧前盆地（Cox et al.，2012，2019）、被动陆缘或弧后盆地（Doebrich et al.，2007）等不同认识，但其主要是由Abt 组（616～590 Ma）绿片岩相变质的绢云母绿泥石石墨片岩、变质砾岩、钙质片岩和大理岩组成，厚度大于5 km。研究认为，该地体的变质作用发生于约620 Ma 的碰撞事件（Cox et al.，2012），并被埃达克质岩石（633 Ma）和后碰撞花岗岩（611～600 Ma）侵入（Robinson et al.，2015；Cox et al.，2019）。

Ar Rayn 地体位于地盾的最东缘，大部分被显生宙地层覆盖，主要由Al Amar 群（＞689～625 Ma）、岩浆弧杂岩及后期侵入体组成。Al Amar 群主要包括拉斑质-钙碱性玄武岩、流纹质火山岩及火山碎屑岩、凝灰质沉积岩和碳酸盐岩等（Doebrich et al.，2007），并在地体东、西部表现出不同的地质特征（Vaslet et al.，1983）。侵入地体的岩浆岩大致可划分为地体西部的TTG 岩石组合（632～616 Ma）、中-东部的高铝TTG/埃达克质弧岩浆岩（689～617 Ma）、同碰撞-后碰撞碱性花岗岩（607～583 Ma）。

2.2 西部洋内弧地体

地盾西部地体包括Asir、Hijaz、Jiddah、Midyan 地体等，具有新元古代新生洋内弧属性（El-Sawy et al.，2019），并拼贴增生构成了早期的努比亚-阿拉伯核心地体（Johnson et al.，2003a；Stern et al.，2010）。Stoeser等（2006）认为，地体西部可能存在较古老的新元古代洋内弧核心（＞800 Ma），在东部和北部则相对年轻（＞740 Ma），而最年轻的弧则为地盾东翼的Ar Rayn地体，呈现由西向东演化的趋势。

Midyan 地体出露绿片岩相变质的Za’am 群，其上不整合覆盖成冰纪盆地沉积。Za’am 群为一套具有弧岩浆特征的火山岩、侵入岩，中酸性熔岩表现为拉斑-钙碱性特征，指示与俯冲相关的构造环境（Bezenjani et al.，2014）。Jiddah 地体的弧岩浆岩包括辉长岩、苏长岩、闪长岩和英云闪长岩等岩石组合，北部为由石英闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩组成的Dhukhr（816±3 Ma）和Furayhah（811±4 Ma）岩基（Stoeser et al.，1988），基岩北部还发育原地的Mahd群火山岩（810～770 Ma）（Johnson et al.，2003a）。Asir地体也是一个复合地体，由An Nimas 弧（＞790 Ma）和Tarib 弧（785～720 Ma）（Johnson et al.，2003a）组成，被近南北向的Nabitan 断裂分隔为西部的Asir 地体和东部的Tathlith 亚地体。Asir 地体以绿片岩相的火山沉积岩为主，而Tathlith 亚地体主要发育角闪岩相片麻岩，它们都经历“Nabitan 运动”（680～640 Ma）最终拼合。

2.3 边界断裂及构造带

阿拉伯地盾发育的上述地体往往以蛇绿构造混杂岩带或韧性剪切带作为构造边界（图3），这些混杂岩带也呈现弧-弧或弧-陆碰撞带的构造特征（Abu-Alam et al.，2014），并叠加后期走滑构造。典型的蛇绿构造混杂岩带包括：Yanbu-Al Wask、Bir Umq-Thurwah、Hulayfah-Nabitah、Al-Amar、Fatima 等。研究表明，发育于阿拉伯地盾的这些蛇绿构造混杂岩带可以与红海西侧努比亚地盾上的新元古代蛇绿构造混杂岩带相对比（Stern et al.，2010；Abd-Allah et al.，2014）（图3）。这些蛇绿构造混杂岩带可大致划分为2 类（Abu-Alam et al.，2014）：①北东-南西向弧-弧缝合带（如Yanbu-Al Wask、Bir Umq-Thurwah）代表了新生弧地体间（800～700 Ma）的缝合带。②750～630 Ma发育的南北走向的弧-陆缝合带（如Nabitah），为东-西冈瓦纳碰撞的地质印记。

图3 阿拉伯-努比亚地盾构造背景及缝合带和断裂带对比图（据Stern et al.，2010；Abd-Allah et al.，2014 修改）Fig.3 Tectonic setting of the Arabian-Nubian Shield showing the comparison of sutures and faults

年代学研究结果表明，这些蛇绿岩的形成时代也具有西部早、东部晚的规律。Bir Umq-Thurwah 蛇绿构造混杂岩带可与Sudan 地区的Nakasib 缝合带相连（图3），被认为是新元古代地体汇聚的开始（Johnson et al.，2003b）。Fatima 蛇绿岩带中的玄武岩具有高场强元素亏损、大离子亲石元素富集，显示拉斑-钙碱性火山岩地球化学特征，表明Jiddah 地体（812～720 Ma）东侧的（Mozambique）洋壳向南东俯冲到Asir 地体之下（图4a），Asir 地体（约797 Ma）与西部Jiddah 地体拼合形成统一的弧地体（Abd-Allah et al.，2014）（图4b）。

图4 Fatima 缝合带形成过程示意图（据Abd-Allah et al.，2014）Fig.4 Schematic cartons showing formation of Fatima suture zone

最东侧的Al Amar 断裂带，以Urd 蛇绿岩为代表，构造带变形时代为680～640 Ma（魏浩等，2015），可代表努比亚-阿拉伯地盾的雏形在650～640 Ma 基本形成（Johnson et al.，2003a）。

除了蛇绿构造混杂岩带，在阿拉伯地盾还发育Qazaz-Najd 剪切带、Halaban-Zarghat 断裂等，记录各块体拼合后的陆内构造演化过程。Qazaz-Najd 剪切带由西北部的Qazaz 剪切带延伸到东段的Ar Rika 断裂，长度超过1 100 km，主要沿着早期缝合带（约680 Ma）发育，剪切活动时代为635～573 Ma（Stern et al.，2010）；而Ar Rika 断裂最初活动可能早于630 Ma。Halaban-Zarghat 断裂和Ruwah 断裂形成于～680 Ma（Stern et al.，2010），表现出多期活动的特征：早期为右旋走滑，发育右旋走滑拉分盆地；晚期发育左行走滑构造（图1b），可能是Najd 左行走滑断裂系的一部分（Agar，1987；Matsah et al.，2001；Divi et al.，2001），年代学限定其运动时限为625～576 Ma。

2.4 新元古代沉积盆地

普遍发育于这些次级地体上的新元古代火山-碎屑沉积岩（Johnson et al.，2003a；Bamousa，2013），与下伏变质岩常呈不整合接触关系，构成了一系列规模不等的沉积盆地（图1b），记录了地体拼合后丰富的地质演化信息，对理解碰撞造山后沉积-构造过程具有重要意义。然而，这些新元古代地层常常在不同地区或盆地拥有不同的名称，而且多数缺少系统的年代学约束，导致这些盆地间难以进行地层对比，造成了现有地层资料的混乱和困扰。如Murdama 群（670～650 Ma）广泛分布在Maraghan、Mushrifah、Urayk、Salam 及Maslum盆地等，与绿片岩-角闪岩相及局部麻粒岩相的变质火山岩或侵入体呈区域、角度不整合接触（Cole，1988），地层厚度可达8 000 m（Johnson et al.，2003a），由砂岩、砾岩、粉砂岩、灰岩及火山岩组成。该套地层在Maslum 盆地，被称为At Tuwawiyyah 组，认为是一套火山弧性质的火山-碎屑岩组合；而在Maraghan盆地Murdama 群又被称为Farida 组，为一套泄湖或浅海相沉积（Wallace，1986）。

类似地，Jibalah 群（又为“J’Balah”或“Jubaylah”）主要出露在与Najd 断裂相邻的小型拉分盆地中（如Al Kibdi、Al Jifn、Antaq 盆地）。在Al Kibdi 盆地出露的Jibalah 群与Siham 弧呈不整合和断层接触，岩性主要为玄武岩、安山岩、复成分砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩和薄层灰岩等，指示浅水环境，可能为沿断裂分布的局限性湖盆（Johnson et al.，2003a）。在Ha’il 地体的Jibalah 盆地又被命名为Hibshi 组（632±5 Ma），为后碰撞沉积盆地（Harbi et al.，2016），沉积序列以与Jurdhawiyah 群相关的火山岩、火山碎屑岩和表壳岩为主（Johnson et al.，2003a）。

3 构造演化与成矿作用

阿拉伯地盾的多地体特征及新元古代蛇绿构造混杂岩带研究结果表明，“阿拉伯地盾”并非传统意义的古老地盾，而是新元古代新生的洋内弧及局部存在的古老陆壳碎片，具有典型的增生型造山带特征。根据地质历史过程中的演化特征，大致可划分为4 个构造演化阶段。

3.1 Mozambique 洋演化阶段

阿拉伯地盾不同类型的地体形成于Rodinia 超大陆裂解的大陆碎片和Mozambique 洋演化过程中的新生洋内弧（Abd-Allah et al.，2014），并于约870 Ma 开始由西向东陆续汇聚，形成西部核心地体，伴随着洋盆的最终闭合（630～600 Ma）（Stern et al.,2010；Abd-Allah et al.，2014），形成阿拉伯-努比亚地盾，从而完成东、西Gondwana 碰撞并形成东非造山带，碰撞造山导致地壳加厚并发生构造逃逸（600～550 Ma）。

关于阿拉伯地盾整体构造拼贴模式，目前还没有统一的认识。研究认为，地盾西部洋内弧间的Bir Umq-Nakasib 弧-弧缝合带标志着汇聚作用的开始（约780 Ma）（Johnson et al.，2003b；Abd-Allah et al.，2014）。几乎同时，Asir 地体与西部地体拼合（Abd-Allah et al.，2014）（图4），形成最初的阿拉伯-努比亚核心地体（包括Hijaz、Jiddah、Asir 等）。Afif 地体与西部弧地体于640 Ma 前碰撞形成了Nabitah 造山带，Mozambique 洋沿着地盾东缘Al Amar 构造带发生洋壳俯冲并最终闭合（620～600 Ma）。东部，在Ar Rayn地体发育的同碰撞或后碰撞侵入体（607～583 Ma），也表明俯冲带以东的陆块（东Gondwana 大陆）与Ar Rayan 弧地体距离较近（图2）（Doebrich et al.，2007）。

伴随着新元古代的汇聚事件，阿拉伯地盾发育多期与成矿效应密切相关的岩浆事件（Helmy et al.，2001；Johnson et al.，2011；Surour et al.，2013；Sillitoe et al.，2017；Gahlan et al.，2023）。其中，俯冲岩浆弧（＞689～615 Ma）形成Pb-Zn-Ag-Cu 多金属矿（Sangster et al.，2005；向文帅等，2022；朱清等，2023）；650～630 Ma，碰撞挤压到后碰撞伸展转换期的钙碱性闪长岩和花岗闪长岩形成Au-Ag-Cu 矿化，以及与弧岩浆作用相关的斑岩型、VMS 型矿床成矿效应明显（Johnson et al.，2011；Harbi et al.，2014；向文帅等，2022）。此外，在西部蛇绿构造混杂岩带常形成与蛇绿岩相关的铬铁矿（Ahmed et al.，2012；Ahmed et al.，2015；Habtoor et al.，2017），而碰撞期和后造山期沿Najd 剪切带形成区内韧性剪切带型金矿（Surour et al.，2014）等。

3.2 新元古代裂谷盆地演化阶段

地体碰撞拼合，随之发生了新元古代末期广泛的陆内伸展（590～540 Ma）和地壳减薄，发育双峰式岩浆岩和岩墙群（Genna et al.，2002），形成一系列受伸展构造控制的盆地（如Bani Ghayy、Jurdhawiyah、Hibshi 等盆地），可能为造山期后的地壳坍塌事件形成的伸展盆地（Johnson et al.，2003）。这些新元古代沉积盆地的发育常伴有密集的火山作用，并形成与火山作用相关的块状硫化物Cu-Pb-Zn 矿床（Surour et al.，2013）、浅成低温热液型金矿（Zoheir，2008；Harbi et al.，2014；魏浩等，2015），以及地盾北西部的沉积型条带状磁铁矿（BIF）(约750 Ma)等（Stern et al.，2013）。后碰撞伸展阶段的成矿作用明显受控于岩浆演化过程，即随着岩浆演化的进行形成不同的成矿系列，如与碱性-过碱性花岗岩（约630 Ma）有关的Mo-W-Bi-Sn矿（Kamilli et al.，1996；Mahdy et al.，2015；Gahlan et al.，2022）；与A 型花岗岩（620～530 Ma）密切相关的Nb-Zr-REE-Ta 矿床和铀矿化（Stoeser et al.，1980；Küster，2009；Mahdy et al.，2015；Howari et al.，2016；Gahlan et al.，2023）。

阿拉伯板块古生代地层主要发育在地盾的东缘及西北部（Laboun，2013），发育连续、完整的寒武纪—二叠纪地层，形成巨厚的碳酸盐岩-泥沙质沉积体（Horton et al.，2008），揭示自约500 Ma 开始区域长期处于相对稳定的被动大陆边缘环境（吴福元等，2020）。

3.3 新特提斯洋演化阶段

至三叠纪，位于匈奴地块与基梅里陆块之间的古特提斯洋盆（380～250 Ma，相当于Rheic 残留洋）闭合（吴福元等，2020；Metcalfe，2021），Pangea 超大陆形成，阿拉伯-努比亚板块演化为东侧特提斯洋被动陆缘的一部分（Zhao et al.，2018）。随后，基梅里大陆从冈瓦纳大陆裂离，伴随着新特提斯洋的打开。

约180 Ma，先前形成的岩浆弧裂解在中，伊朗地块南缘形成新特提斯洋（吴福元等，2020）。直至约30 Ma，阿拉伯板块与欧亚板块碰撞形成扎格罗斯（Zagros）造山带（图1a），在周缘形成宽阔的前陆褶皱带（Agard et al.，2011），区域上发育北西向平行展布的褶皱-断裂带，提供了优越的油气圈闭的构造条件；该构造带东延至青藏高原南部，新特提斯的残迹即印度河-雅鲁藏布江缝合带，大约在60～50 Ma 发生陆-陆碰撞（鲍佩声等，2015），标志着新特提斯洋的闭合。

3.4 红海裂谷演化阶段

新特提斯的关闭也伴随着新的洋盆开启。约30～25 Ma，红海-亚丁湾开始打开，阿拉伯板块从非洲板块裂离，成为独立的板块（Stern et al.，2010）（图3）。平行红海海岸线发育一系列辉长岩-石英脉等岩脉、基性岩墙（30～20 Ma）、亚碱性-碱性玄武质火山岩（常发育地幔岩包体）（Muricia et al.，2014；Duncan et al.，2016），代表了地壳减薄和持续伸展、地幔物质上涌的产物。约13 Ma 以后，沿南北向发育了过渡型-强碱性熔岩，岩石组合则主要为碱性玄武岩、碧玄岩和少量拉斑玄武岩。

阿拉伯地盾区新生代赋存有沉积型磷矿、铁矿、铀矿、石英砂、膏岩等矿床（Dawood et al.，2022）。这些矿床的形成不仅与火山活动相关，还可能与前寒武系含矿物质遭剥蚀后再次沉积和富集有关。

4 存在的关键地质矿产问题及填图工作建议

虽然阿拉伯地盾经历了多个构造演化阶段，但新元古代Mozambique 洋演化阶段是其主构造期，形成了地盾区最显著、最深刻的地质印记。作为新元古代增生造山带，阿拉伯地盾记录了Mozambique 洋打开、洋壳俯冲、地体增生、碰撞造山等构造过程中丰富的地质信息。现今的地质结构表现为由多条蛇绿构造混杂岩带和韧性剪切带分割的多个亚地体结构，大量的研究揭示了地体西部为具有新元古代（850～680 Ma）新生洋内弧属性；而东部地体构成沟-弧-盆体系，并在东部Khida 亚地体保留了太古代—古元古代的古老陆壳碎片。地体间的构造带记录了各地体拼贴就位过程的重要信息，呈现由西向东拼贴增生的趋势，并于620～605 Ma 沿Al Amar 断裂带最终完成东、西冈瓦纳的拼合。

4.1 存在的主要地质矿产问题

已有资料显示，前人对阿拉伯地盾的地质结构、构造演化及成矿地质背景等方面进行了大量的调查研究工作，并取得的了系列重要进展。然而，目前的基础地质调查资料亟待系统更新升级，并进一步细化阿拉伯地盾地质结构和构造演化过程，以服务于沙特阿拉伯王国矿业发展。具体地质-矿产问题可以概况为以下4 个方面。

（1）阿拉伯地盾新元古代地层单位的名称尚不统一，部分地层单位（＞18 个群/组）仍缺少精确的年代学约束和系统厘定，不便于区域地层对比。因此，亟待建立和和完善阿拉伯地盾区前寒武纪岩石地层统一的地层格架。

（2）阿拉伯地盾实质可能更接近与新元古代增生造山带，目前对各地体的属性的认识还存在争议，尚未精细限定各地体形成演化及拼贴就位过程，从而制约了对泛非造山作用过程的深刻认识。一方面是地体自身的演化（亲缘关系、年代学、同位素特征等）约束不够；另一方面是对各构造带（蛇绿岩、剪切带）的变形-变质条件、冈瓦纳大陆拼合过程的认识还比较局限。

（3）新元古代是阿拉伯地盾重要的成矿期。伴随着地体的汇聚拼合，发生一系列侵入、喷发岩浆作用，形成了重要的矿产资源，然而成矿机理仍不清楚。例如，火山成因类型、形成环境如何控制铜-铅-锌块状硫化物矿床成矿？成冰纪—埃迪卡拉纪大规模碱性-过碱性A 型花岗岩的岩石成因及稀有元素矿床的成矿机制？新元古代与俯冲-碰撞作用相关的岩浆作用及斑岩型铜矿的成矿潜力等问题均值得关注。

（4）约30Ma 以来的火山岩的成因及岩石圈减薄机制，特别是火山岩中超镁铁质“包体”和麻粒岩“捕虏体”的来源及分布规律仍需系统调查，地球动力学机制尚待深入研究。