长江中下游地区晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游地区晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数发育在大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧环境内的同类岩石,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示它们的母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128~134 Ma左右,峰值约130Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关,橄榄玄粗岩系列火山岩盆地所在地带对应着长江中下游地区岩石圈减薄的中心部位。     

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩:年代学格架、地球化学特征及成因讨论

长江中下游晚中生代橄榄玄粗岩系列火山岩发育在宁芜、庐枞、溧水和怀宁四个火山岩盆地内,该系列的火山岩地球化学性质上以相对富碱、高K、明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。Ba和Sr的特征在不同盆地内随岩性的不同表现各异,表明斜长石的分离结晶可能在这些盆地内岩浆演化过程中起着一定的作用。这些盆地内的橄榄玄粗岩系列火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)与大多数大陆环境下的橄榄玄粗岩系列岩石不同,而类似于大洋岛弧内的,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。这些火山岩的Sr、Nd同位素组成总体处于扬子克拉通岩石圈地幔附近,指示这些橄榄玄粗质母岩浆主要是由富集的岩石圈地幔部分熔融形成的。但盆地所处的构造位置对岩浆的性质也有显著的影响,指示地壳基底物质的混染也不同程度存在。区内榄玄粗岩系列火山活动持续的时间很短,主要集中在约128134 Ma左右,峰值约130 Ma,其成因的动力学机制可能与晚中生代发生在中国东部的岩石圈减薄事件有关。     

怀宁盆地火山岩的年代学、地球化学及与长江中下游其他火山岩盆地的对比

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体以高钾和相对富碱为特征,属典型的橄榄玄粗岩系列.但晚期出现玄武质-流纹质双峰式火山岩组合.盆地内的火山岩均表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的地球化学特征.本文分别测得怀宁盆地早期彭家口组粗安岩的SHRIMP和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(129.4±1.6) Ma和(131.6±0.6) Ma,晚期江镇组双峰式火山岩的酸性端元——流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(122.3±0.7) Ma.区域对比表明,怀宁盆地内火山作用的时间总体与庐枞盆地等长江中下游地区其他火山岩盆地中岩浆活动的时代类似,但火山活动结束的时间要晚于其他盆地约6 Ma.怀宁盆地内的火山岩与长江中下游地区其他橄榄玄粗岩系列火山岩盆地相比具有更宽广的εNd(t)值变化范围和相对更低的εNd(t)值,这与其所处的构造位置紧邻大别造山带,有更多地壳物质的参与有关,显示怀宁火山岩盆地内的岩浆主要来自富集型地幔的部分熔融,但不同程度地混染了古老的下地壳物质.     

庐枞盆地中生代火山岩的起源、演化及形成背景

庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块的北缘.庐枞盆地内火山岩分布广泛,为一套包括粗玄岩-玄武粗安岩-粗面岩的富碱橄榄安粗岩系,划分为龙门院、砖桥、双庙和浮山等四个喷溢堆积旋回.盆地内火山岩浆活动起止时间约为136～124Ma,均为早白垩世火山活动.地球化学特征显示,庐枞盆地4个旋回火山岩岩浆具有同源关系,源于性质接近于EMI型富集地幔的交代地幔;各旋回火山岩岩浆演化过程中存在结晶分异作用,同时还受到了一定的地壳物质混染;火山岩由早到晚(龙门院旋回→砖桥旋回→双庙旋回→浮山旋回)具有向高钾、负Eu异常增强、结晶分异作用增强、岩浆分异程度增高方向的演化规律;庐枞盆地早白垩世存在由挤压-拉张过渡背景转为典型张性背景的构造转换,转换时间约为130.5Ma左右,龙门院、砖桥旋回火山岩形成于挤压-啦张过渡的构造背景,双庙、浮山旋回火山岩形成于典型的拉张构造背景.     

长江中下游怀宁盆地火山杂岩锆石定年及其地质意义

怀宁盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,盆地内的火山岩主体属橄榄玄粗岩(shoshonite)系列,但晚期出现高钾钙碱性系列的玄武质—流纹质双峰式岩石组合。本文测得怀宁盆地早期形成的彭家口组粗面岩和潜火山岩相的霏细斑岩以及晚期形成的江镇组流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为128.7±0.8Ma、126.3±0.7 Ma和123.5±0.7 Ma,进一步证实怀宁盆地是长江中下游地区中生代火山岩盆地带中火山作用结束最晚的一个。区域对比表明,长江中下游地区火山活动的峰期时间基本相当,均处于约130 Ma前后,但怀宁盆地内火山活动结束的时间明显晚于其他火山岩盆地约6 Ma。结合溧阳盆地火山活动的起始时间早达140Ma,显示整个长江中下游地区晚中生代的火山活动随时间具有从南东侧向北西方向迁移的趋势,并隐约显示火山活动由火山岩带中心区域向周边扩展的趋势。这种双向迁移性可能是太平洋板块与亚洲大陆板块相对运动和晚中生代发生在长江中下游地区的岩石圈减薄事件两种动力学机制共同作用的结果。     

皖东滁州盆地晚中生代火山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

滁州盆地是长江中下游地区晚中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中的一个,但与其他在早中生代坳陷基础上发育起来的"继承式"火山岩盆地不同,它直接叠置在大别山造山带之上,盆地基底岩石的时代较老,属新元古代-早古生代地层。盆地内的火山岩主要为一套中酸性偏碱性的粗安质和粗面英安质岩石,属高钾钙碱性系列,地球化学特征上明显不同于长江中下游地区大多数盆地中火山岩所表现出的橄榄玄粗岩系列的特点(如宁芜盆地、庐枞盆地、溧水盆地、怀宁盆地)。应用SHRIMP锆石U-Pb法测得滁州盆地黄石坝组粗安岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄为128±1 Ma。该年龄与长江中下游地区其他盆地中火山岩-潜火山岩的形成时代类似,表明整个长江中下游地区的火山活动是在很短的时间内发生的。滁州盆地内的火山岩具有比长江中下游其他盆地中火山岩低得多的εNd(t)值,而类似于大别山造山带内晚中生代的花岗岩类侵入体,指示其成因可能主要与古老下地壳物质的部分熔融有关。     

安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的地球化学特征及其对下扬子地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地内的中生代火山-潜火山岩具高钾和相对富碱为特性,属典型的橄榄玄粗岩系列。它们在地球化学上表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的特征。Nd、Sr同位素组成总体位于富集型的扬子克拉通岩石圈地幔的范围内或其附近,显示其母岩浆主要是由富集型地幔部分熔融形成的。火山-潜火山岩的成分变异趋势显示橄榄玄粗质幔源岩浆在高压下(斜长石稳定压力之下,1.5GPa)经历过以单斜辉石和钛铁氧化物为主的矿物分离结晶作用。低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染则不明显。这套火山-潜火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)类似于大洋岛弧内的橄榄玄粗岩,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了岩石圈相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。虽然局部(如靠近郯庐断裂的盆地西缘)可能存在着明显的热侵蚀,但"突发性的"机械拆沉是区内(乃至整个长江中下游地区)岩石圈减薄的主要机制。在整个晚中生代岩石圈减薄的过程中,这两种机制可能一直相互促进着。     

长江中下游火山岩带东南缘溧阳盆地火山作用的年代学、地球化学及岩浆成因探讨

位于长江中下游晚中生代火山岩带东南缘的溧阳盆地,不同于区内其他火山岩盆地的一个突出特点是出现较大比例的流纹质岩石,该盆地内火山岩/潜火山岩的SiO_2含量总体较高,但Na_2O+K_2O含量却是长江中下游火山岩盆地中最低的,属于高钾钙碱性系列。地球化学上,这些火山岩样品均表现为较强的轻、重稀土元素分馏程度,强烈亏损高场强元素Nb、Ta和Ti的特征。明显的Eu负异常,且δEu值随SiO_2含量的增加总体呈降低趋势,反映斜长石的分离结晶可能对岩浆的演化产生一定的影响。溧阳盆地内火山岩/潜火山岩的ε_(Nd)(t)值在-8.75~-7.44之间,不仅明显低于邻近的宁芜盆地和溧水盆地内的火山岩/潜火山岩,与江南造山带内晚中生代的花岗岩类相比,其ε_(Nd)(t)值也偏低。结合其高的~(87)Sr/~(86)Sr初始比值(~0.7097),指示溧阳盆地内的岩浆可能主要由古老的地壳物质部分熔融形成。本文分别测得溧阳盆地早期龙王山组粗面岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(140±0.7)Ma,大王山组熔结凝灰岩、闪长玢岩及流纹斑岩的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为(129.1±1.1)Ma、(132.5±0.7)Ma和(132.3±0.7)Ma。区域对比表明,溧阳盆地火山活动的起始时间明显早于其他盆地内火山活动(6~10 Ma)。但各盆地内火山活动的峰期时间基本相当,均处于约130 Ma前后。整个火山岩带内的火山活动显示随时间具有从南东侧向北西方向迁移的趋势,并隐约显示火山活动由火山岩带中心区域向周边扩展的趋势。这种双向迁移性可能是太平洋板块与亚洲大陆板块相对运动和晚中生代发生在长江中下游地区的岩石圈减薄两种动力学机制共同作用的结果。     

长江中下游地区庐(江)-枞(阳)和宁(南京)-芜(湖)盆地内与成矿有关潜火山岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄

庐-枞和宁-芜火山岩盆地是长江中下游地区在中生代发育的一系列断陷型火山岩盆地中规模最大的两个,以发育一套别具特色的橄榄玄粗岩系列火山岩/潜火山岩,并产有丰富的铁矿、硫铁矿及非金属等矿产资源为特征,其中又以玢岩型铁矿最著名。两个盆地内主要的成矿作用(玢岩型铁矿)都与第二旋回(分别为庐-枞盆地的砖桥旋回和宁-芜盆地的大王山旋回)的潜火山岩关系密切,其岩性在庐-枞盆地为正长斑岩,而在宁-芜盆地为辉石闪长玢岩。本文应用SHRIMP锆石U-Pb测年方法分别对庐-枞盆地内的巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩以及宁-芜盆地内的阴山辉石闪长玢岩进行了精确的定年。结果表明,巴家滩正长斑岩和焦冲正长斑岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄分别为131.0±1.1Ma和131.5±1.6Ma,阴山辉石闪长玢岩中锆石的206Pb/238U加权平均年龄为127.8±1.8Ma。庐-枞和宁-芜盆地(乃至整个长江中下游地区)的火山岩-潜火山岩是在很短的时间内形成的,意味着"突发性的"岩石圈减薄可能是区内岩浆作用和大规模成矿的主要机制。     

庐枞盆地侵入岩的时空格架及其对成矿的制约

庐枞中生代火山盆地位于长江中下游断陷带内,地处扬子板块的北缘。庐枞盆地内火山岩和侵入岩分布广泛,包括龙门院、砖桥、双庙和浮山四组火山岩以及34个侵入岩体。本次工作在详细野外地质调查的基础上,结合作者已有的5个岩体(巴家滩岩体、城山岩体、花山岩体、黄梅尖岩体和枞阳岩体)年代学的研究工作,系统开展了盆地侵入岩体的年代学和时空分布特征研究。通过侵入岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年方法,本次研究确定庐枞盆地内15个主要侵入岩体的成岩时代分别为:黄屯岩体134.4±2.2Ma、岳山岩体132.7±1.5Ma、拔茅山岩体132.7±1.9Ma、尖山岩体132.0±1.3Ma、谢瓦泥岩体131.6±1.1Ma、龙桥岩体131.1±1.5Ma、焦冲岩体129.6±1.3Ma、土地山岩体127.4±2.8Ma、凤凰山岩体128.4±0.9Ma、罗岭岩体126.3±2.0Ma、龙王尖岩体126.5±1.5Ma、小岭岩体126.2±1.8Ma、大缸窑岩体125.9±1.3Ma、巴坛岩体125.1±1.1Ma、毛王庙岩体123.9±1.9Ma。从而得出庐枞盆地内侵入岩的成岩时代界于134～123Ma之间,属于早白垩世,并进一步将庐枞盆地内侵入岩划分成2期,其中早期侵入岩主要为二长岩和闪长岩类,主要分布在盆地北部,与龙门院旋回和砖桥旋回火山活动关系密切,岩体侵位受火山机构和北东向构造联合控制,成岩时代为134～130Ma;晚期侵入岩还可分为两类,第一类主要为正长岩类,分布在盆地南部,主要受盆地内火山机构和北北东向断裂控制,侵入活动与双庙旋回和浮山旋回火山岩浆活动相对应,成岩时代为129～123Ma;第二类主要为A型花岗岩,分布于盆地东南缘,成岩时代为126～123Ma,主要受区域北北东向大断裂控制,而与盆地火山机构无关。庐枞盆地内与岩浆岩有关的铁、铜、金、铅、锌、铀矿床可划分为3个成矿系列,其中砖桥旋回形成的二长岩类与罗河、泥河和龙桥等铁矿床、岳山铅锌矿床及井边和拔茅山铜矿床关系密切,双庙旋回形成的正长岩类与马口等铁矿床关系密切,而晚期的A型花岗岩与3440矿床等金、铀矿化关系密切。长江中下游地区燕山期存在145～136Ma、135～127Ma、126～123Ma等三期成岩(成矿)作用,庐枞盆地内侵入岩对应于该区域第二和第三期岩浆活动的产物,其形成时代明显晚于长江中下游成矿带断隆区内与斑岩型-矽卡岩型铜(铁)、金矿床有关的高钾钙碱性岩体(第一期)。庐枞盆地内侵入岩形成于区域岩石圈伸展的构造环境。     

Sinian Stratigraphy of the Yangtze Valley

INTRODUCTION The term 'Sinian', in its restricted sense, is used to designate asequence of old, sub-metamorphosed or normal sediments, lying unconfor-mably upon the deeply metamorphosed and schistose series of the Wutai,and below the fossiliferous beds of the Lower Cambrian. In the YangtzeValley, it generally comprises a sub-metamorphosed sequence including     

下扬子地区沿江前陆盆地形成的构造控制

华北板块与扬子板块沿大别－胶南造山带的陆－陆碰撞使造 山带侧的扬子板块成为前陆变形带,并在其上发育了沿江前陆盆地。沿江前陆盆地初始继承性发育于下扬子区海退末期残留的陷区,随后于黄马青期受北界滁河断裂与南界江南断裂的对冲控制而成为双向压隐型盆地。     

三叠纪扬子板块的漂移导致下扬子区石膏、硬石膏矿床的形成

下扬子区中一下三叠统广泛分布一套厚几十至数百米的石膏、硬石膏矿层，具较大的经济价值。笔者经多年野外工作，在掌握大量第一手资料的基础上，研究发现：由于扬子板块在三叠纪期间从赤道附近的暖湿气候带向北回归线附近的干热气候带漂移，并与亚洲板块碰撞抬升，造成其地理环境由热带陆表海向亚热带潮坪一泻湖转变，同时导致其生物群、沉积相及地球化学等发生一系列演变，是这套石膏、硬石膏矿床形成的重要原因。     

长江洪水资源化思考

长江水患是我国最大的自然灾害, 华北缺水是我国最重要的资源环境问题.长江洪水资源化是使二者能够得到统筹解决而提出的一种思路.洪水资源化就是实现由灾害水向资源水和环境水的转化.长江洪水资源化不仅是由长江水资源特点、流域水旱交替频率加大及不断增加的水资源需求所决定, 也是解决华北水资源短缺的重要途径.蓄洪是洪水资源化的基础, 应在完善流域水库网络体系的基础上, 考虑人工控湖工程, 特别要重视蓄洪区建设, 通过“给水让地”, 实现“以土地换和平”和洪水资源化; 可通过引洪冲湖, 治理流域污染湖泊; 南水北调应以调洪水为主, 可通过蓄洪调水和直接引洪北调来实现.      

The Problem of the Lower Yangtze Terraces

INTRODUCTION During a journey taken to easternmost Hsikang during the summerof 1936,the author took the opportunity of examining the interestingterrace features of the lower Yangtze river(Fig.1).By travelling     

扬子板块俯冲的构造加积楔

在总结大洋板块俯冲形成加积楔的基础上，对大别－苏鲁造山带内部及北缘浅变质岩进行了系统的研究，指出它们是扬子大陆板块俯冲的构造加积楔，这些浅变质岩既有产出在造山带北缘，也有少量出露在超高压变质带的内部，它们均形成于前印支期扬子板块北缘，主体为低绿片岩相变质的复理石相沉积岩和少量侵入岩，并遭受了与造山带超高 为质岩相同的加里东－印支期构造热事件的改造，具有板块俯冲过程中被刮削下来的构造残睛－加积楔的形成机制和特征。垂向剖面上，这些浅变质岩原岩主要由表层浅海复理石相沉积岩系和下伏陆壳基底岩石（花岗质侵入体－变质中基性杂-岩大理岩组合）两部分组成，而超高压变质岩原岩主要为扬子板块北缘的俯冲击壳基底岩石，将构造加积楔形成理论纳入到印支期扬了变质岩及构造加积楔形成过程的时空耦合关系，确定子扬子板块俯冲加积楔不同构造部位浅变质岩的构造组合特点，探讨了扬子板块俯冲过程中构造加积楔形成的动力学过程。     

上扬子地区晚三叠世层序地层格架：扬子地台消亡与上扬子前陆盆地形成的地层学效应

发生在中、晚三叠世之交的印支运动,在中国南方表现为以下构造事件:1秦岭-大别造山带的形成与隆升,记录了华北板块与华南板块的对接碰撞;2中国南方东南部1300km宽的陆内造山带的强烈作用,以及由此造成的前陆褶皱逆冲带的北西向迁移。在上述构造事件的结果,结束了扬子地台自埃迪卡拉纪以来以作为一个稳定的古地理单元而且大多数时间发育浅水碳酸盐岩的沉积历史。在扬子地台消亡之后形成一个特别的上扬子前陆盆地(或四川前陆盆地),其中堆积了以河流沉积为特征的须家河组及其相关地层。以河流沉积为特征的须家河组及其相关地层,在川西地区覆盖在马鞍塘组台地碳酸盐岩和小塘子组陆棚至滨岸相砂页岩地层之上,向东、向南逐渐超覆尖灭,从而形成了一个特殊的上三叠统层序地层格架,这个特殊的层序地层格架记录了扬子地台的消亡和上扬子前陆盆地的形成和发育过程。就像黔西南地区在中三叠世台地边缘再生的晚三叠世前陆盆地以及该盆地中填充的特别的上三叠统一样,上扬子前陆盆地上三叠统层序地层格架,尤其是河流沉积为特征的须家河组特别的沉积趋势(从相对集中发育煤层的高可容纳空间低能河流沉积、演变到河道砂岩聚合作用为特征的低可容纳空间高能河流沉积的序列,所组成的沉积层序)所组成的冲积构架,以及逐渐从西向东、从北向南的逐渐超覆尖灭的空间分布,不但是了解扬子地台消亡和上扬子前陆盆地形成的重要物质记录,而且代表了前陆盆地充填序列中一种较为特别的河流相层序地层序列。     

扬子区奥陶纪末赫南特亚阶的生物地层学研究

重新研究了宜昌王家湾 ,宜昌分乡 ,桐梓红花园和松桃陆地坪 4条上奥陶统上部至志留系底部的连续采集剖面。1999年 6月在捷克召开的第 8届国际奥陶系大会上提名宜昌王家湾和桐梓红花园剖面分别为赫南特亚阶的全球层型候选剖面 (GSSP)和辅助剖面。对赫南特亚阶及其上、下地层的生物带重新厘定 ,自下而上为 Foliomena-N ankinolithus/D.complanatus,D.complexus带 ,P.pacificus带 (包括下部亚带 ,T.typicus亚带和 Diceratograp-tus mirus亚带 ) ,N.extraordinarius- N.ojsuensis带 ,N.persculptus带 ,A.ascensus带和 P.acuminatus带。     

中扬子区寒武纪层序地层研究

笔者建立了中扬子区寒武系层序地层格架，研究了中扬子区层序界面和体系域特点，分析了中扬子区层序样式的基本类型及其特征。共划分出2个二级层序、14个三级层序。寒武系下统划分了1个二级层序(SS3)、6个三级层序(SQ1—SQ6)，平均延时约5．0Ma；体系域颜色普遍较深，泥质含量较高，是一套良好的烃源岩。寒武系中上统划分出1个二级层序(SS4)、8个三级层序(SQ7—SQ14)，平均延时约2．9Ma；体系域颜色普遍较浅，云质含量较高，是一套良好的储集层。总体上H型样式为主，T型样式和TH型样式数量相当，反映寒武纪水体中等。二级层序体系域和三级层序体系域都表现出明显的南北向差异性。