大别山腹地燕山期岩浆作用和变质作用的同位素年代学研究及其地质意义

本文通过对大别山腹地的花岗岩、混合岩和变质岩的实地观察,并利用钾-氩,氩-氩和铷-锶等不同方法所进行的同位素年代学研究,证明大别山区于133—117Ma之间,曾发生过一次强烈的构造岩浆热事件。在这一构造岩浆热事件中,伴随着深度可达下地壳或更深层的多层次由北东向南西的逆冲型韧性剪切变形,表明当时大别山区仍处于强烈的深层陆-陆叠覆造山作用之下。经这一构造热事件产生的具角闪岩相的变质岩、混合岩及代表深层次的构造变形,现已出露地表,证明由大别群所组成的地块,绝不是长期边受剥蚀的隆起陆块或地盾,大别山现今的面貌,是近100Ma以来才形成的。     

湖南九嶷山及白马山复式花岗岩体的同位素地质年代测定

用Rb-Sr全岩与矿物等时线法对九嶷山复式岩体各岩体测定结果表明。沙子岭岩体T=168.3±3.7Ma;西山岩体T=145.5±8.4Ma;金鸡岭岩体T=142.0±8.5Ma;~(87)Sr/~(86)Sr初始值均大于0.713,沙子岭岩体原划为印支期,从这次测定结果来看应属燕山早期。用同样方法对白马山复式岩体的测定结果为:高坪岩体T=223.7±2.3Ma,复式岩体中部T=192.4±6.2Ma,~(87)Sr/~(86)Sr初始值分别约0.713和0.730,复式岩体中部的岩石前人划为燕山期,本文作者结合构造岩浆活动分析,认为应属印支晚期活动的产物。     

南乌拉尔地区中—新元古代地层序列及碳酸盐岩和碎屑岩发现臼齿构造的地质意义

中—新元古代地层在南乌拉尔海槽中极为发育,地层厚度巨大,几个阶段的构造演化和沉积特征清晰可见。新太古代和下里菲是俄罗斯重要的大型层状铁矿和菱镁矿的宿主地层,中里菲群(元古宙地层)地层厚度极大,伴随了几次沉积旋回,发育了从深海相到大陆缓坡的碳酸盐岩沉积;随着新元古代末次冰期之后,文德系发育了可全球对比的白海动物群(伊迪卡拉动物群)。笔者首次确认了南乌拉尔地区中—新元古代地层3套臼齿构造,其中巴卡尔组(Bakal)碳酸盐岩臼齿构造与碎屑岩地震液化脉互层共生,特别是大量臼齿构造也发育在大型叠层石中。从臼齿构造与碎屑岩液化脉互层的共生特征,说明发育在碳酸盐岩中臼齿构造与地震机理的液化作用有关。该3套臼齿构造与中国华北地台中—新元古代地层中发现的臼齿构造(液化脉)时代大体接近。     

地球旋转膨胀与冈瓦纳古陆裂解

地球自转速度变慢说明地球在旋转的同时其体积在膨胀。这与红移现象等说明的宇宙膨胀是一致的。地球放射性物质的放射性能导致软流圈及塑性地核外核的形成。地球自转的惯性与地球塑性层的共同作用导致了地球的层间滑动。地球外圈应相对于内圈转动较慢。转动较快的内层层圈的运动方向为自西向东,或左旋剪切。即,软流圈之下的下地幔应相对于岩石圈自西向东转动较快;塑性地核外核之下的内核应相对于外核自西向东转动较快。在地球层圈之间的剪切力和地球放射性能所引起的热能的共同作用下,在软流圈产生物质的对流,形成地幔物质对流。推测地核的外核也可能会产生塑性物质的对流。地轴倾角ε的变化以及潮汐转矩和岁差转矩是地球动力学的重要因素。地球的旋转膨胀是板块运动的地球动力学基础,也是冈瓦纳古陆裂解的运动学基础。     

亚洲中部及邻区成矿元素的演化趋势

亚洲中部及邻区的成矿作用,在地球演化早期即前寒武纪,以碳、硼、磷、镁、金、铁、铜等为主,在晚期即显生宙后期,以铝、铅锌、钨锡、钼、汞锑等为主。前寒武纪碳(C,石墨矿)的集中发育可能与地球早期地壳和大气圈中氧丰度不高有关,碳不易氧化;硼(B)、磷(P)说明在地球演化早期,地壳中相对富含挥发分元素;镁(Mg)、铁(Fe)、金(Au)说明在地球演化早期,地壳中镁铁质成分占据主导地位。铜(Cu)系多期成矿的元素,其成矿作用主要发生在元古宙、古生代和中生代。在经济上有意义的铝(Al)即铝土矿的成矿高峰期,以中国为例,主要出现在石炭—二叠纪。铅(Pb)、锌(Zn)、钨(W)、锡(Sn)、钼(Mo)主要成矿于中生代。汞(Hg)、锑(Sb)初步沉积在古生代,但成矿则主要在中生代,一般说来,比铅、锌、钨、锡、钼更晚。这些元素在周期表中的位置,C、B、P、Mg、Al属第2～3周期,其成矿主要出现在地球演化早期;Fe、Au、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Hg、Sb属第4～6周期,其成矿主要出现在地球演化晚期。铀(U)为第7周期,成矿更晚;中国铀矿的成矿主要在钨(W)、锡(Sn)、钼(Mo)、铋(Bi)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、铌(Nb)、钽(Ta)、稀土(REE)等所有矿化之后。换言之,在地球的演化历史中,成矿元素的原子结构由简单逐渐趋于复杂,其外层电子层数由2～3层(C,B,P等)发展到多达7层(U)。由此可见,在普查找矿中,寻找周期表前部的元素的矿床,应当主要在古老地壳地区(前寒武纪地层发育地区)进行;寻找周期表中部的元素的矿床,在古老地壳地区和年青地壳地区都应注意;而寻找周期表后部的元素的矿床,则主要应在年青地壳发育地区,即年青的地质、构造、岩浆及热液活动发育的地区进行。显生宙以来,特别是晚古生代和中生代以来,地球上水圈、大气圈和生物圈的进一步发育,使成矿元素的演化趋势进一步复杂化;这一阶段外生矿床主要是沉积矿床的形成,以及特别是碳、氢和氧的再循环,导致了大量煤、石油和天然气的生成。     

1984—1985年南极夏季地质考察

1984年底至1985年初南极夏季,作者应新西兰邀请,受我国南极考察委员会、地质矿产部及中国地质科学院地质研究所派遣,在南极进行了为时37天的考察。考察内容除新西兰及美国南极考察工作的组织、新西兰斯科特基地及美国麦克默多站的设施外,主要     

长英质片麻岩中堇青石的一种可能的形成机制——以南极拉斯曼丘陵高级区为例

本文通过对南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩变质过程中堇青石与其它矿物之间结构关系的研究 ,识别出明显不同的两种组合Pl Kfs Qtz(Grt)和Crd Opq Spl±Qtz,认为区内高级变质作用向深熔作用转化过程中发生了长英质组分和镁铁质组分的分凝。分凝出的长英质熔体与堇青石的形成没有直接关系 ;镁铁质组分较富Mg、Fe ,贫Si、Ca ,当镁铁质组分达到一定的富集程度时即形成堇青石。时间上 ,堇青石形成于降压过程中发生的深熔作用的晚期     

中国东部构造单元划分的几个问题

在1:400万中国大地构造图上,中国东部划分的主要构造单元有:内蒙古大兴安岭褶皱系,吉黑褶皱系,中朝准地台,秦岭褶皱系,扬子准地台,华南褶皱系(南华准地台),东南沿海褶皱系和南海地台等。近年来,从野外调查入手,结合最新资料分析,我们对中国东部的大地构造做了进一步的研究,对上述划分方案有一些新的考虑,现摘要报道如下:     

马来西亚Langkawi群岛石炭—二叠纪地层中的砾石及其意义

凌家卫(Langkawi)群岛位于马来西亚西北,区内地层由古生代沉积岩组成。自下而上分为4组:Machinchang组、Setul组、Singa组和Chuping组,主要为浅海相沉积。经在该群岛Tanjung Mali地区(6°17′11.5″N,99°43′42″E)详细的野外观察,我们发现Singa组中的砾石的大小、形状差异很大。砾石的直径,大者可达10～20cm,小者仅1～2cm;砾石形状,大的为滚圆状至半滚圆状,小的呈棱角状;砾石成分除有沉积岩外,最值得注意的是其中见有片麻岩和花岗伟晶岩砾石,根据所见砾石的上述特证可以得出如下看法:①Singa组的砾石具有冰川漂砾的特征,地层时代来看,它们应与冈瓦纳岩系底部石炭—二叠纪冰积岩相当。因此该区所处大地构造位置应为冈瓦纳古陆北缘。②该区不仅存在着显生宙的沉积岩,而且存在着前寒武纪变质岩和变质基底。Singa组的砾石中见有黑云片麻岩砾石,可能来自前寒武纪变质基底。这一变质基底亦即冈瓦纳古陆的基底。③除三叠纪与白垩纪花岗岩外,在Singa组中见到由伟晶状白云母,长石及石英组成伟晶岩砾石。表明该区的变质基底中至少存在着前寒武纪花岗质岩浆活动     

成矿单元划分原则和方法探讨

本文强调,区域成矿图的编制原则和方法虽然应当以大地构造为基础,但却更应考虑成矿作用本身。成矿作用本身是确定成矿单元及其边界的首要因素。笔者在文中仍采用了成矿省这一概念。但与前人的用法不同,在这里,成矿省不仅具有空间概念,更为重要的是它具有时间属性。本文所说的成矿省是指在一定大地构造基础上,在相同或相似的地质背景中,在相同或相近的成矿时代,经相同或相关的成矿作用所形成的一种或彼此相关的几种矿床的分布范围。在此基础上划分成矿区(带)、成矿潜力区和成矿远景区。成矿区(带)是指根据所存在的矿床分布情况和成矿有利地质条件划分出的成矿单元。成矿潜力区是根据成矿有利地质条件划分出的成矿单元;潜力区内有时会存在有关矿床的矿化显示。成矿远景区是根据成矿有利地质条件推测(预测)出的成矿单元。根据这一思路,笔者提出了成矿单元的划分步骤以及在大地构造基础上划分成矿单元的原则框架,将克拉通地区的成矿单元按克拉通基底发展阶段、克拉通盖层发展阶段和后克拉通发展阶段划分成矿省;将造山带地区的成矿单元按造山带发展早期阶段、造山带发展晚期阶段和后造山带发展阶段划分成矿省;与基性-超基性岩带有关的矿床按其发育的断裂带、裂谷带和蛇绿岩带划分成矿单元。在克拉通和造山带晚期特别是后期发育的成矿单元,其界线可能与大地构造界线不尽一致甚至可能穿越构造界线。笔者结合中国情况对成矿单元进行了初步划分,例如华北克拉通东端的胶—辽菱镁矿-滑石-石墨成矿省、华北克拉通北缘的燕—辽铁-金成矿省、西秦岭华力西造山带的西秦岭铅锌成矿省和大兴安岭华力西造山带的大兴安岭多金属-铁成矿省以及这些成矿省中的成矿潜力区和远景区等等。这样的划分,实际上已经预示了找矿范围和找矿方向。