松潘甘孜造山带早侏罗世的后造山伸展:来自川西牛心沟和四姑娘山岩体的地球化学制约

牛心沟岩体和四姑娘山岩体位于松潘甘孜造山带东部,分别为中生代中性和酸性侵入岩.牛心沟岩体具有中等的SiO2含量(53.7%～63.6%),较高的K2O(3.44%～5.06%)和全碱含量(K2O Na2O=6.55%～8.80%),显示橄榄粗玄岩特征.牛心沟岩体的微量元素Ba(1280～2010 μg/g)、Sr(1010～1660 μg/g)含量很高,稀土元素分馏明显((La/Yb)N=37.4～67.3),Nb、Ta和Ti明显负异常,并缺乏明显的Eu和Sr负异常,因此属于高Ba-Sr系列范围.牛心沟岩体的Cr(37.6～193 μg/g)、Ni(9.13～76.8 μg/g)和V(57.1～126 μg/g)等过渡元素含量变化较大,并与SiO2含量之间存在负相关关系,且岩体的几个不相容元素对的比值变化较大(Zr/Sm=2.54～29.7、Nb/La=0.13～0.38、Th/Nb=0.53～0.94),表明该岩体可能由幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆混合形成.四姑娘山岩体的SiO2含量介于68.9%～73.6%之间,具有较高的全碱含量(K2O Na2O=7.21%～9.38%)、高场强元素含量和较高的10000×Ga/Al比值(2.34～3.03),同时具有平坦的重稀土分布模式((Gd/Yb)N=0.79～1.43),明显的Eu负异常以及较高的Rb、Th和U含量,该岩体相对低的Ba、Sr、P和Ti含量表明它经历了相当程度的分离结晶作用,反映出A型花岗岩的特征.地球化学特征显示两岩体的形成均有幔源物质或新生地壳物质的参与,其中幔源岩浆的加入为松潘甘孜造山带大量中生代花岗岩的形成提供了热源和部分物源.地幔岩浆的上侵和四姑娘山A型花岗岩体的形成标志着松潘甘孜造山带至少在早侏罗世以前就已处于伸展构造体制.     

西成铅锌(银)金矿床成因的新认识

西成铅锌(银)金矿田中同时存在热水沉积型(Sedex)和改造型(密西西比河谷型)矿床。涂光炽院士曾经指出：“从世界范围看,这两种层控铅锌矿床多少有相互排斥的现象,即二一般不同时出现于同一成矿带内”。“南秦岭的西成矿带中的中泥盆统内既产出热水沉积型铅锌矿床(厂坝),又分布有较多的改造型铅锌矿床(邓家山等),这在其他国家及地区是十分鲜见的,     

Structural control on uranium mineralization in South China: Implications for fluid flow in continental strike-slip faults

South China is the most important uranium producer in the country. Much of the Mesozoic-Cenozoic geology of this area was dominated by NNE-trending intracontinental strike-slip faulting that resulted from oblique subduction of the paleo-Pacific plate underneath the eastern China continent. This strike-slip fault system was characterized by transpression in the early-mid Jurassic and by transtension from the latest Jurassic through Cretaceous to early Tertiary. Most uranium ore deposits in South China are strictly fault-hosted and associated with mid-late Mesozoic granitic intrusions and volcanic rocks, which formed under transpression and transtension regimes, respectively. Various data demonstrate that the NNE-trending strike-slip faults have played critical roles in the formation and distribution of hydrothermal uranium deposits. Extensive geochronological studies show that a majority of uranium deposits in South China formed during the time period of 140–40 Ma with peak ages between 87–48 Ma, coinciding well with the time interval of transtension. However, hydrothermal uranium deposits are not uniformly distributed along individual strike-slip fault. The most important ore-hosting segments are pull-apart stepovers, splay structures, extensional strike-slip duplexes, releasing bends and fault intersections. This non-uniform distribution of ore occurrences in individual fault zone reflects localization of hydrothermal fluids within those segments that were highly dilational and thus extremely permeable. The unique geometric patterns and structural styles of strike-slip faults may have facilitated mixing of deeply derived and near-surface fluids, as evidenced by stable isotopic data from many uranium deposits in South China. The identification of fault segments favorable for uranium mineralization in South China is important for understanding the genesis of hydrothermal ore deposits within continental strike-slip faults, and therefore has great implications for exploration strategies.     

龙门山后山震旦系—古生界变形变质作用:松潘-甘孜造山带中生代伸展垮塌下的中地壳韧性流壳层

中生代早期造山作用使松潘-甘孜地区地壳厚度加厚到约50~60km,因而随即经历了大规模区域性地壳伸展和减薄作用,然而迄今为止,对伸展和减薄事件的形成和发育机制还缺少深入了解。通过对龙门山前陆逆冲带腹陆地区,特别是其中发育的变质核杂岩及伸展变质穹隆体的详细构造解析,发现震旦系—古生界中普遍发育各种形式的顺层韧性流变构造,如韧性剪切带、透入性顺层面理及矿物拉伸线理、糜棱岩化及绿片岩相—低角闪岩相变质作用,并在龙门山北、中和南段造成大规模和不同程度的地层构造缺失或减薄;韧性流变构造流变方向在龙门山北段指向南或SSE,中、南段则指向SE;对志留系茂县群变质作用温压条件进行估算,其温度变化范围为265~405℃,压力变化范围为0.31~0.48GPa,代表了中地壳韧性流壳层(middle crustal ductile channel flow)的形成条件;前人用39Ar/40Ar和SHRIMP锆石U-Pb等方法对这一套区域动力变质岩石变质年龄的时代限定为190~150Ma,与中生代早期造山后板内伸展减薄事件相匹配。因此表明造山作用加厚地壳在中地壳层次以大规模韧性流变变形和变质作用对地壳厚度进行了调整,相对于上地壳层次变形和变质作用而言,中地壳韧性流壳层是松潘-甘孜造山带伸展和减薄的主要原因。在区域上如果消除新生代松潘-甘孜高原加厚和相对上扬子地块逆时针旋转的影响,中生代韧性流壳层流变方向总体为SSE或向南,因此代表南秦岭造山作用后的板内演化阶段,并且是造成松潘-甘孜造山带伸展垮塌的主要原因。     

都龙-Song Chay变质穹隆体变形与构造年代——南海盆地北缘早期扩张作用始于华南地块张裂的证据

南海盆地的扩张经历了早期(中生代晚期至新生代早期)和晚期(32~17Ma)2个快速阶段,但2阶段在时间上相继,在形成机制上也可能是一致的.然而由于南海盆地与周围板块侧向作用的关系复杂,对扩张机制的认识一直极具争议,新的构造分析和测年资料表明“弧后扩张”及“走滑扩张”模式均与事实有出入.对位于华南地块西南缘的都龙SongChay变质穹隆体的研究表明,在中生代至新生代时期,至少经历了2期重要的伸展构造: D₁期(237~228Ma)穹隆的隆升与表露阶段,代表了印支期造山作用前的伸展构造; D₂期(86~78Ma)叠加和改造阶段,并有可能始于176~146Ma,致使穹隆进一步隆升和表露.D₂期构造在发育时间、伸展方向及变形方式等上既与华南地块同时期区域伸展构造特征相一致,也与南海盆地北缘早期扩张特征相一致.因此,作为华南地块的组成部分,南海盆地北缘的早期扩张也是华南中生代晚期至新生代早期伸展构造的构成部分.由此推测,南海盆地扩张的动力学机制可能主要来自于华南地块的板内变形作用,而哀牢山-红河断裂带的左行走滑作用对南海盆地新生代的扩张起到推动和加强作用.      

青藏高原东缘龙门山前陆逆冲带复合结构与生长

位于青藏高原东缘的北东向龙门山逆冲带,研究已经证明是中生代与新生代前陆复合扩展和生长的结果。然而,2008年5·12汶川地震地表破裂、余震和滑坡等的单向和分段迁移现象,对龙门山复合逆冲带的结构认识提出了挑战。文章在已有研究成果基础上,针对龙门山复合生长下构建的特殊结构进行了野外调查和构造解析。结果表明,以中生代与新生代两期前陆逆冲带复合生长为基础,龙门山复合逆冲带具有特殊的、主要由前陆逆冲楔叠加后形成的复合结构,而且这种复合逆冲楔具有分级和时序特征;中生代前陆逆冲楔是以逆冲断层-褶皱为特征,并分别组合形成碧口厚皮逆冲推覆体、唐王寨薄皮逆冲推覆体和龙王庙逆冲推覆体,总体从晚三叠世以前开始,至~160 Ma向南递进扩展生长;新生代前陆逆冲楔由逆冲断层和逆冲岩片组成,分为约35~10 Ma和10 Ma以来两个阶段,向南东向递进扩展生长,并可能与川西盆地东侧龙泉山构造相连通。因此,龙门山逆冲带具有前陆逆冲带和生长过程的双重复合结构。      

中国铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床的基本特征及研究进展

铁氧化物-铜-金(Iron Oxide-Copper-Gold,IOCG)矿床是Hitzman et al.(1992)提出的一个新矿床类型。该概念的提出与澳大利亚Olympic Dam超大型矿床的发现有关,一定程度上促进了世界上同类新矿床的发现,引起工业界和学术界的广泛关注。中国IOCG矿床的研究起步较晚,在IOCG概念提出后很长一段时间内,并没有国内外公认的IOCG矿床报道。近年来,通过对一些Fe-Cu矿床的实例研究,目前已初步确立中国西南康滇地区、东准噶尔北缘和东天山阿齐山-雅满苏等Fe-Cu成矿带具有类似于IOCG的成矿特征,并且在矿床形成时代、机制及构造背景等成因问题上取得诸多进展。成矿时代上,康滇Fe-Cu成矿省形成于元古代,包括有～1. 65和～1. 0Ga两期主成矿事件,分别对应于区域上的两期板内岩浆作用,说明Fe-Cu矿化与大陆裂谷背景相关。东准噶尔北缘和东天山阿齐山-雅满苏成矿带均形成于古生代,分别为295～320Ma和～380Ma,被认为可能与陆缘盆地闭合有关。三个成矿带中Fe-Cu矿床围岩均为火山-沉积地层、均具有早期Fe矿化和晚期Cu矿化为主的特征且大部分矿床与同期侵入岩体没有明显空间关系,但在蚀变矿物组合及金属元素富集程度、流体特征等方面仍存在一些差别。例如康滇成矿省的蚀变组合以成矿前区域Na化、Fe矿化期Fe-Na-(Ca)化及铜矿化期K化和碳酸盐化等为特点;矿体在空间上常与大小不等的热液角砾岩筒共生;各矿床不同程度地富集REE、Mo、Au、Co等金属;成矿流体上早期以高温、中高盐度的岩浆热液为主,而成矿晚期则有更多非岩浆流体(盆地水、地层水或大气降水等)的加入。这些特点与世界上典型的IOCG矿床(特别是前寒武纪矿床)基本一致,因此目前为止,康滇成矿省作为中国的典型IOCG矿床而受国内外认可的程度相对较高。东准噶尔北缘与东天山阿齐山-雅满苏成矿带矿化特征较为相似,最新研究显示这些矿床中非岩浆流体(如盆地卤水、地层水等)对Fe-Cu矿化的贡献更大、成矿发生于陆缘盆地闭合期等,可能与南美中安第斯成矿带IOCG矿床更为类似。但是,部分矿床在成矿前均显示有明显的矽卡岩化,甚至个别矿床中矿体、岩体和矽卡岩具紧密时空关系而类似于矽卡岩矿床;多数矿床除Fe和Cu外,所含金属元素比较单一。这些特点一定程度上导致这两个矿带Fe-Cu矿床归属于矽卡岩还是IOCG矿床的问题上仍存在不少争议,尚待进一步的探索和讨论。基于目前的研究现状,本文也对中国IOCG矿床今后研究中值得关注的问题提出了一些设想和展望,包括不少矿床Fe-Cu矿化空间上分离的原因、不同地球化学行为差异较大的成矿元素(如Co、Ni与REE、U、Mo等)在矿床中均有富集的原因等方面。     

峨眉火成岩省岩浆矿床成矿作用与地幔柱动力学过程的耦合关系

峨眉火成岩省位于扬子地块西部,为中二叠世末地幔柱活动产物。迄今为止,峨眉火成岩省已发现超大型V-Ti磁铁矿矿床4处,大中型岩浆硫化物型Ni-Cu-(PGE)矿床近10处。这些矿床的含矿镁铁-超镁铁岩体为260Ma±,与峨眉山玄武岩为同一地幔柱的产物。系统归纳和分析上述两类含矿镁铁-超镁铁岩体在空间分布、岩体规模、岩石组合和造岩矿物组成等方面存在明显的差异:可以分为内带和外带,内带以巨厚的峨眉山玄武岩、大型层状岩体和众多小型镁铁-超镁铁岩体、低Ti玄武岩、碱性岩体和丰富的成矿作用为标志。外带则玄武岩厚度降低,以高-Ti玄武岩为主,很少有侵入岩体。在对这两类岩浆矿床的分布及其与低Ti和高Ti玄武岩地质和地球化学联系的归纳和分析基础上,结合对杨柳坪Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿过程与峨眉山玄武岩岩浆起源和演化相互关系的研究结果,认为峨眉山火成岩省这些不同类型的矿床是地幔柱动力学过程不同阶段的产物。V-Ti磁铁矿矿床的形成于高Ti玄武岩浆有关,主要受控于岩浆的分离结晶作用;而Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床成矿主要取决于3个因素:高程度的部分熔融,下地壳同化混染和分离结晶。Ni-Cu-(PGE)硫化物矿床是地幔柱活动早期阶段的产物,而V-Ti磁铁矿矿床则形成则晚于岩浆硫化物矿床。     

富林岩体高钛和低钛镁铁质岩石的铂族元素和硫化物分异特征

已有研究表明,峨眉山大火成岩省存在高钛和低钛两个系列的岩浆活动(Xu et al.,2001),区域内广泛发育的钒-钛磁铁矿床和铜-镍硫化物矿床分别与两种类型岩浆密切相关(Zhou et al.,2008).两类岩浆具有不同的岩浆源区并经历了不同阶段的岩浆演化、不同程度的地壳混染和硫化物分异过程.我们利用铂族元素和亲铜元素Cu和Ni的地球化学特征,研究了峨眉山大火成岩省东部富林岩体中两类岩石的成因,探讨岩浆分异过程对铂族元素浓度的影响和硫化物分异对岩石成因的作用.