皖赣交界地区历口群岩石组成及其对造山后超大陆裂解的指示意义

历口群是一套沉积-火山岩地层,分布于皖赣交界地区祁门—潜口—歙县断裂带以北,是江南造山带东段新元古代上部浅变质基底。历口群邓家组夹层玄武岩与铺岭组玄武岩具有大陆弧型玄武岩的REE配分模式((La/Yb)N=2.97~4.47)和微量元素模式。邓家组夹层玄武岩与铺岭组玄武岩的里特曼指数分别为0.029~2.203和4.304~6.538,表明两者是同期不同阶段的产物。历口群邓家组、铺岭组、小安里组界面清晰,形成过程连续,应该合并为一个组,仍称为邓家组,铺岭组作为邓家组上段,小安里组作为邓家组顶段。历口群邓家组中段上部夹层玄武岩用LA-ICP-MS法测得的锆石U-Pb年龄为(804.2±7.4)Ma。原位锆石Lu-Hf同位素结果表明玄武岩锆石的初始176Hf/177Hf比值为0.281 837~0.282 076,εHf(t)为-15.9^-7.0,二阶段模式年龄(tDM2)为2.16~2.68 Ga,意味着岩浆源区受到了地壳物质的强烈混染,代表着裂解中期阶段结束,岩浆活动发展至地表。历口群的沉积特征表明,江南造山带东段的新元古代裂谷盆地属于被动型裂谷盆地,俯冲板块的回撤为其主导因素,Rodinia地幔柱活动对大地构造的演化有明显影响,裂解的形成是板块活动与地幔柱活动相互作用的结果。     

贵州南华纪—震旦纪沉积大地构造及其对沉积矿产的控制作用

新元古代早期(820 720 Ma),华南由扬子地块、华夏地块和江南造山带3个构造单元组成。新元古代晚期,南华纪-震旦纪(720 541 Ma)沿新元古代早期的江南造山带发育一裂谷盆地-南华裂谷,贵州东部是南华裂谷的重要组成部分。传统认为黔东地区该裂谷盆地为北北东向,越来越多的证据证明该裂谷盆地为北东东向。黔东地区南华纪裂谷盆地具有典型的地堑、地垒结构,并控制着"大塘坡式"锰矿的分布。震旦纪之后,裂谷盆地处于沉降阶段,沉降中心向南迁移到凯里-玉屏一线。震旦纪时期,扬子地块和南华裂谷存在明显的滨浅海磷矿-碳酸盐岩和深水泥质岩-硅质岩的沉积分异。扬子地块和南华裂谷控制着扬子地块震旦系陡山沱组磷矿和南华裂谷老堡组重晶石等沉积矿产的分布。富磷矿位于松桃-贵阳同沉积断裂以北的扬子地块南缘,重晶石矿发育于裂谷盆地强烈沉降区的天柱-岑巩一带。     

华南新元古代盆地开启年龄及沉积演化特征--以赣东北江南次级盆地为例

最新地质调查与研究表明,赣东北江南次级盆地新元古界南华系是一套沉积超覆于基底变质岩系之上的裂谷系“楔状地层”。桃源组陆相火山岩及火山碎屑岩是该“楔状地层”的最低层位,代表了南华裂谷系江南次级盆地新一轮沉积旋回的起点。取自桃源组流纹岩样品的结晶锆石SHRIMP U Pb同位素年龄为803±9 Ma,这一年龄值基本上代表了该次级盆地新元古代盆地的开启时间。沉积相研究表明,江南次级盆地沉积作用主要由四个沉积相组合构成:（1）陆相火山岩组合;（2）冲洪积相及河湖相组合;（3）滨浅海-次深海相组合;（4）冰碛岩相组合。与扬子东南缘其它次级盆地相比,江南次级盆地沉积作用以陆相为主,但两者的剖面沉积演化序列非常相似,都经历了一个由陆相至海相的沉积超覆演化过程,代表了新元古代南华期华南古大陆解体之后扬子地块东南缘典型的裂谷盆地演化特征。     

扬子陆块西缘陆良地区牛头山组火山岩的厘定及对Rodinia超大陆演化规律的指示

滇中地区位于扬子陆块西缘,发育有新元古代火山岩,是开展Rodinia超大陆演化研究的重要窗口。其中牛头山组是滇中地区重要的新元古代地层,由于缺乏精确的年代学依据,严重影响了区域地层格架的划分,并制约了对Rodinia超大陆构造演化时限的认识。本文对牛头山组的流纹质玻屑凝灰岩开展了岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素、锆石微量元素等方面的研究,结果显示凝灰岩均由火山物质组成,锆石具明显岩浆震荡环带和自形程度高等特征;凝灰岩的锆石UPb年龄为817.9±7.7Ma、818.3±8.3Ma和822±13Ma,锆石εHf(t)值兼具正值和负值,岩浆源区伴有地幔物质的混入,及主要与古元古代(1523.9～2107Ma)陆壳物质的熔融有关;锆石研究显示凝灰岩形成于岩浆弧,属陆壳锆石类。岩石地球化学表明,凝灰岩属硅质火山岩类,具弧火山岩性质。综合研究认为,牛头山组是华夏陆块向扬子陆块俯冲末期的沉积-岩浆响应,形成于扬子陆块西缘的弧后盆地环境,该弧后盆地可能是华南新元古代康滇裂谷的初期阶段。牛头山组沉积作用的结束,指示了扬子陆块与华夏陆块已完成汇聚,Rodinia超大陆可能形成了统一板块,同...     

扬子西缘新元古代中期裂谷作用:来自年代学与沉积学的新证据

华南新元古代沉积盆地演化与Rodinia超大陆裂解存在紧密联系,但仍缺乏精细刻画.对扬子西缘澄江组开展了系统的碎屑锆石年代学和沉积学研究.澄江组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄主要为新元古代（870~780 Ma）,少数为前新元古代（2 850~1 010 Ma）,最显著的峰值为820 Ma,最年轻一组碎屑锆石206Pb/238U年龄加权平均值为804.5±5.4 Ma.结合已发表年龄数据,将澄江组沉积时限进一步限定为800~720 Ma.物源分析揭示澄江组的新元古代碎屑锆石剥蚀自邻近的新元古代岩浆岩,而前新元古代锆石可能来自于邻近新元古代岩体的剥蚀或地层的沉积再循环.扬子西缘新元古代中期沉积盆地具有由冲积扇相逐渐过渡为前扇三角洲相的沉积演化序列,最终形成了具有裂谷充填特征的“楔状地层”.这种沉积超覆演化过程在整个华南新元古代裂谷系普遍存在,指示在800 Ma左右华南全面进入裂谷盆地成熟阶段.      

贵州省梵净山区新元古代岩浆活动的年代学格架及其大地构造意义

江南造山带位于华夏与扬子地块之间,发育大量新元古代火成岩,是研究地球早期壳幔相互作用、板块构造演化的理想对象。江南造山带东段新元古代板块演化研究已初具雏形,但对其西南段构造演化还争议不断,主要问题在于没有构建与区域地质特点吻合的岩浆活动年代学格架。本文以江南造山带西南段梵净山为研究区,基于详细的区域地质填图结果,针对侵入于梵净山群(沉积时代850~830 Ma)中的基性-超基性岩样品开展原位锆石年代学研究。新的年代学数据表明,侵入于梵净山群的3个辉长岩体结晶年龄分别为813 Ma、804 Ma、748 Ma。结合前人发表数据,提出梵净山地区岩浆活动可划分为两个阶段:晋宁Ⅰ期(850~825 Ma)、晋宁Ⅱ期(820~750 Ma),分别对应于梵净山期、下江期盆地演化。该岩浆岩年代学格架与区域地层年代格架吻合,形成了完整的新元古代沉积-岩浆活动记录。这套沉积-岩浆组合的大地构造背景尚不明确,需要通过大地构造相分析予以确定。     

松桃地区南华纪锰矿研究现状及进展综述

黔东地区地处扬子板块东南缘与江南造山带的结合部位。受新元古代Rod inia超大陆裂解作用,在华南形成了新元古代被动陆缘裂谷盆地,呈北东—北北东向展布的断裂系控制了该区南华纪早期菱锰矿沉积盆地的分布。本文就该区锰矿床分布特征及成因研究进展方面进行简述,最后提出寻找"大塘坡式"锰矿的标志:冷泉碳酸盐岩。     

扬子东南缘新元古代地质演化

华南陆块在新元古时期经历了复杂的地质演化过程,其中以江南褶皱带的形成和南华盆地的裂解为标志。江南褶皱带是一套浅变质强变形的新元古代早-中期沉积-火山岩组合,之后经历了820Ma酸性岩浆岩侵入。新元古代晚期地层沉积在南华盆地中,以不整合上覆于江南褶皱带和过铝质花岗岩。过去几十年,科学家们对这一系列地质过程提出了多种演化模型,如地幔柱模型,裂解模型和岛弧模型。笔者通过该区沉积岩和岩浆岩的详细研究,结合已有模式,建立了全新的演化模型——俯冲-弧后伸展模型,该模型认为:扬子东南缘新元古代俯冲作用开始于850Ma左右,四堡群及其相应地层为弧前盆地沉积;扬子与华夏板块的拼接发生在830Ma左右;扬子西北缘持续的俯冲作用引发弧后拉张,导致了南华盆地的形成和大规模花岗质岩石侵位。     

扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。     

雪峰造山带新元古代构造演化框架

目前对江南造山带新元古代构造演化存在不同认识。本文在系统收集近年来大量高精度年龄数据及岩石地球化学研究成果基础上,重塑了雪峰造山带（江南造山带西段）及其东南缘新元古代构造演化过程：880～820Ma期间雪峰造山带为岛弧岩浆作用阶段,东南缘城步地区为弧前盆地;820～810Ma期间雪峰造山带为弧-陆（主）碰撞阶段,城步地区处于弧前盆地向岛弧发展的过渡时期;810～800Ma期间雪峰造山带进入后碰撞环境,城步地区形成新的岛弧;800～630Ma整体进入裂谷盆地阶段。上述过程反映出扬子陆块东南缘的岛弧增生过程,同时暗示雪峰造山带南东面的雪峰期和南华纪沉积叠覆于华南残留洋盆之上。     

滇西凤庆习谦泥盆系温泉组地层新认识

昌宁—孟连结合带是地质学研究的热点地区,泥盆系温泉组对研究其构造背景及地质演化意义重大。习谦温泉组以黑云石英片岩、云母片岩和浅变质砂岩为主,夹少量千糜岩、变粒岩、硅质岩、含构造角砾的千枚质碎裂岩、碳质板岩等,原岩恢复后为石英砂岩、粉砂岩、粉砂质(泥)页岩、含碳质层,夹薄层硅质岩组合。野外研究及选取其中6件样品进行岩相学、岩石地球化学分析、构造背景分析及原岩恢复剖面对比研究,认为其可对比泥盆系温泉组。印支期习谦地区温泉组地层存在浅变质改造作用;原岩沉积于洋盆初始化阶段被动大陆边缘大陆斜坡—半深海环境;与西侧更戛向阳寺组地层沉积物源一致,环境不同,沉积时水位体系交替变化。     

全球泥盆纪生物礁演化及其影响因素

泥盆纪是地史时期海洋生物迅速演化的时期之一,以发育显生宙以来地球上最大规模生物礁生态系统及其彻底崩溃为重要特征。泥盆纪的生物礁经历了吉维特-弗拉期和法门期的繁盛,造礁生物分别以珊瑚-层孔虫和菌藻类为主导;在吉维特中晚期、弗拉-法门期(F/F)之交和泥盆纪-石炭纪(D/C)之交,则遭受多次生物灭绝事件的打击,随后在石炭纪的杜内早-中期生物礁基本消失,而后生动物礁直到13 Myr之后(维宪期)才再次出现。通过最新的地球化学资料研究发现,中泥盆世海水表层温度适宜、大陆风化程度较低。因此,全球后生动物礁规模空前,异常繁盛;而晚泥盆世海水表层温度及大陆风化程度较高,导致法门期后生动物礁衰落,而菌藻类生物礁繁盛。通过灭绝事件的详细研究表明,Taghanic事件中海平面的快速上升、温度的急剧升高造成珊瑚和层孔虫消失,后生动物礁数量大幅减少;Kellwasser事件中的温度突变、全球性海平面升降以及缺氧等因素则引发了后生动物礁彻底崩溃;而Hangenberg事件中短暂复苏的后生动物礁受温度降低和海平面下降的影响而最终消失。因此,在众多影响泥盆纪生物礁发育的因素中,全球性的温度和海平面变化占据主导地位。     

大息场组——黔东北思南奥陶系—志留系之交的一个新地层单元

黔东北思南鹦鹉溪大息场剖面出露奥陶系-志留系界线处的地层序列,该序列与周缘地区相比较,具有其岩相和生物相的特殊性,以此为据建立新地层单元--大息场组。大息场组实测厚度129.7 m,主体岩性由灰色和灰黄色薄层-中层细砂岩和粉砂岩组成,下部暗色粉砂岩中产出3层笔石,指示该组时限为凯迪期晚期到鲁丹期末期。大息场组的碎屑岩层之间不存在暴露海平面之上的标志,表明这里地处局限的凹陷带,此时黔中古陆以北发生的海退未波及至此。     

新世纪伊始中国工程地质回顾与展望

我国工程地质学经过 5 0年的工程实践和理论创新 ,已由条件工程地质学、问题工程地质学以及随着环境文明时代的到来向着环境和灾害工程地质学发展。近 10年来随着我国经济建设的快速发展 ,一批大型和特大型工程的兴建和城市化进程的加快 ,带来的地面变形、滑坡、环境恶化和全球悬河化等环境岩土工程问题 ,使工程地质地位和作用提高 ,学科在拓展。目前 ,我国已拥有一支能适应大规模经济建设需要并已走向世界的工程地质工作队伍 ,形成了具有我国自己特色的工程地质学科体系     

裂缝充填矿物和蚀变晕对火山岩储集层流体作用的指示——以克拉美丽气田滴西地区为例

为研究克拉美丽气田滴西地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩储集层的流体演化过程,对储集层裂缝中的石英、方解石、黄铁矿等自生矿物进行了电子探针、流体包裹体及同位素分析研究。结果表明,SiO2主要来自深部热液流体,CO2来源具有深部热液、烃类流体混合改造的特征。在压力梯度与浮力驱使下,富含SO2等挥发分的含硅热液沿断层向上及两侧运移,分别形成具拱张-高温特征以及具隐爆-低温特征的石英脉。伴随深部流体由酸性向弱碱性的演化、压力的降低、CO2含量和盐度降低、温度变化,在收缩缝中沉淀出早期方解石。在岩体顶部长期暴露出地表地质背景下,当大气淡水与偏碱性盆地流体相遇时,在风化缝中形成保留渗流环境特征的方解石胶结物。埋藏期构造作用形成构造裂缝,烃类的充注-漏失使孔隙流体再次由酸性变为碱性,并在溶蚀孔缝中沉淀出晚期亮晶方解石。晚期热液作用的叠加形成磷灰石、方解石及黄铁矿矿物组合。石英、方解石等的充填作用使裂缝由开启变为闭合,对储层物性主要起破坏作用。     

基于Voxler平台的城市地质调查数据的 三维可视化

在计算机虚拟的三维环境下,可以更加直观、形象的展示地质模型,服务于工程建设、科学研究和决策支撑。Voxler平台具有强大的建模、分析和三维可视功能,可用来支撑"透明城市"的实现,但却鲜用该方面的应用研究。以丹阳市小城镇水工环地质综合调查项目为依托,采用Voxler平台中的计算、图形输出和通用模块,探索了该平台在城市地质调查数据三维可视化中的应用潜力。结果显示该软件在钻孔、地质界面、地质体和试验测试数据的可视化以及地上地下一体化建模方面,具有良好的应用效果。     

西藏玉龙斑岩铜矿带南段日曲花岗闪长斑岩成因:锆石U-Pb年代学和地球化学约束

为探讨西藏玉龙斑岩铜矿带南段斑岩的成因及其动力学机制,对该铜矿带南段日曲岩体开展了岩石学、同位素年代学和地球化学研究。结果显示,两件花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄分别为(38.2±0.2)Ma、(38.8±0.2)Ma,为喜马拉雅早期;花岗闪长斑岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;斑岩具有C型埃达克岩的地球化学特征,为加厚下地壳部分熔融的产物,未经明显的地壳混染;源区残留相主要由角闪石、石榴子石、金红石组成,并经历了较弱的壳幔混合作用。研究表明,日曲岩体的形成与印度板块与欧亚板块碰撞诱发妥坝-芒康左行走滑断裂活动有关,下地壳部分熔融及少量幔源物质的混入使斑岩具有壳幔混合的特征。     

滇东肖滩阶顶部“生屑磷块岩”研究

以云南晋宁梅树村和海口尖山剖面肖滩阶顶部的生屑富集层为研究对象,通过对其野外观察认为,在原"玉案山段"底部生屑富集层,与下伏泥质粉砂岩之间存在沉积间断。本文认同陈均远等(1996)和朱茂炎等(2001)的观点,筇竹寺组建组条件不足,应该废弃,"石岩头段"和"玉案山段"应更名为石岩头组和玉案山组。肖滩阶顶部生屑层很可能为风暴作用后,在海侵过程中形成的半局限潮坪洼地沉积。通过岩石光薄片、光面和揭片观察,认为唐努乌拉尔壳在玉案山组底部小壳化石富集层中的丰度最大,其次是软舌螺和开腔骨骨针,藻类和赫尔克特壳在玉案山组底部地层中也偶尔可见,拉普渥斯壳、牙形类、刺胞类?、腕足动物和其他难以识别的生物骨骼碎片则极少见。通过X射线光电子能谱分析认为,玉案山组底部的生屑富集层中含丰富有机质、铝硅酸盐岩、金属碳酸盐、金属磷酸盐、铁氧化物和硫化物等。所谓的"生屑磷块岩"中磷主要分布于磷质团块和生物骨骼等碎屑颗粒外表面和内部,围岩中磷的原子百分含量极低或为0。其全岩P2O5的重量百分含量很可能低于6%,宜根据其中铝硅酸盐和金属碳酸盐含量的相对多少将"生屑磷块岩"更名为含磷碳质生屑白云岩或含磷碳质白云质粉砂岩。滇东肖滩阶顶部的磷沉积可能与有机质的大量存在和频繁变化的水动力条件有重要关系。     

云南新元古代地史研究的新认识

较为系统地搜集了云南新元古代的地层、岩石、构造、矿产的相关资料,结合长期进行不同比例尺的区域地质矿产调查、固体矿产勘查形成的认识,从区域地质发展史的角度再度对云南新元古代的地史演化进行研究,得出5方面的新认识。即:1)三江造山带的新元古界包括公养河群(中下部)、勐统群、南坑河组,均为地层层序清楚的浅变质含碳酸盐砂泥质沉积,与中元古界澜沧岩群、巨甸岩群地层层序模糊的浅变质含中基性火山岩的砂泥质沉积构成明显差别; 2)三江造山带的新元古界仅发生轻微变质,变质作用强度带为绢云母—绿泥石带(明显低于中元古界),变质作用时期为早寒武世末期,为兴凯运动的表现形式之一; 3)上扬子陆块的新元古界中,陆良组属青白口系,澄江组、牛头山组属青白口系—南华系,南沱组属南华系,观音崖组、陡山沱组、灯影组(中下部)属震旦系; 4)据南沱组冰碛层与下伏澄江组砂岩的地质年代,造成二者呈微弱角度不整合接触的澄江运动应发生在南华纪早期; 5)华南陆块的新元古界包括屏边群、浪木桥组(下部),屏边群的冰筏沉积、浪木桥组的含磷沉积分别与上扬子陆块冰川沉积的南沱组、含磷地层灯影组中谊村段相对比。     

浙江江山五家垄断层泥的矿物组成及Fe化学种分布特征:对断层活动性质的启示

由于房屋建设开挖,浙江省江山市五家垄出露6条新鲜小断层,属于江绍断裂的次级组成部分.结合野外地质勘查,运用粉晶X射线衍射和穆斯堡尔谱技术对五家垄断层的3条小断层(F1、F2与F3)的断层泥和断层围岩进行矿物组成和铁元素化学种分布特征的对比分析与研究发现:断层围岩与断层泥的矿物成分主要为石英和黏土矿物,还含有少量钠长石和方解石,其中黏土矿物以伊利石、伊蒙混层和高蒙混层为主,还含有少量的绿泥石、高岭石和极少量的蒙脱石和蛭石;除采自F2断层的JS07样品外,断层围岩中造岩矿物含量高于断层泥,而断层泥黏土含量高于断层围岩;F1断层泥黏土矿物只有伊利石,显示断层带内为一个相对稳定的环境,F2与F3断层泥中伊利石含量低于断层围岩,蒙脱石、伊蒙混层含量高于断层围岩,指示其处于一个潮湿、强氧化环境;F1断层围岩高含量的还原性铁指示断层围岩形成的过程中有还原性物质的参与或者处于相对封闭的环境,F1、F3断层泥与F3上盘高含量的氧化铁亦说明F1、F3断层近期不活跃或者是块体内断层;断层带内黏土矿物的类型及组合与断层带内的氧化还原环境显示五家垄断层处于相对稳定的环境,但断层带内伊利石含量较高,有利于断层活动,五家垄断层的活动性与发震可能性应引起重视.