四川盆地盆缘前陆逆冲带的复合与联合扩展研究综述

前陆逆冲带扩展方式是理解造山带生长的关键。四川盆地东缘、北缘和西缘分别发育不同时代和不同构造背景下形成的武陵山 华蓥山、大巴山和龙门山前陆逆冲带,前人对他们的结构和构造运动学进行了详尽的研究。本文在总结这些研究的基础上,揭示武陵山 华蓥山、大巴山和龙门山三条前陆逆冲带的结构分带均表现为从厚皮逆冲构造至薄皮逆冲构造组合的变化,构造解析表明结构分带是断层 褶皱关系主导的指向前陆盆地方向共轴递进扩展作用的结果。同时,在前陆逆冲带扩展分析基础上,总结了四川盆地盆缘共轴扩展、非共轴叠加复合扩展和联合构造扩展三种前陆逆冲带扩展方式。结合阿巴拉契亚、科迪勒拉、阿尔卑斯、喜马拉雅、比利牛斯山等经典造山带前陆逆冲带扩展的研究现状,提出前陆逆冲带扩展研究中存在古构造应力场的σ2悖论、应力 应变 (σ ε)关系难以建立和系统不平衡等问题,并认为这些问题是未来定量化约束前陆逆冲带扩展,进而解决造山带生长构造动力学研究的主要挑战。     

走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨

半个多世纪以来,我国构造地质学教学和科学研究均取得了长足发展,但也出现了一些问题。为了促进学科发展,让构造地质学走上健康发展之路,构造地质与地球动力学专业委员会组织召开了“构造地质学有关问题及未来发展方向”研讨会。本文为该研讨会成果的简要总结,内容包括： ① 构造地质学概念、理论和方法理解和应用中存在的部分问题;② 构造地质学教学存在的一些问题及建议;③ 构造地质学未来发展方向;④ 走构造地质学健康发展之路。供有关部门和人员参考。     

扬子地台西缘江浪变质核杂岩结构及对成矿的控制

扬子地台西缘江浪变质核杂岩体的基本结构,划分为堆垛层、褶叠层及板岩带等三个构造地层系统,其间为构造滑脱面所分割,在该类变质核杂岩体中发育有一个中间流变层。本文建立了堆垛层的新概念,认为它是造山带中深部地壳常见的基本构造型式。同时,阐述了该变质核杂岩体中铜矿的构造空间配置及构造过程对成矿作用的控制,建立了该杂岩体内铜矿的成穹-成矿模式,认为川西雅碧江流域地区有较好的找矿远景。     

贵州开阳磷矿地区下寒武统牛蹄塘组地层层序及其As、Sb、Au、Ag丰度异常与赋存状态研究

贵州开阳磷矿地区出露较为完整的下寒武统黑色岩系层序,这套黑色岩系中富含多种金属元素,但目前对岩系中主要低温成矿元素As、Sb、Au、Ag的地球化学背景异常与分布规律了解极少,对其形成背景与赋存状态无法进行深入讨论。本文以开阳磷矿地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系剖面作为研究对象,通过详细的野外地质调查、系统采样并进行地球化学分析、全岩硫同位素分析及黄铁矿电子探针分析,划分了详细的牛蹄塘组地层层序,对主要低温成矿元素(As、Sb、Au、Ag)的丰度异常、富集特征及赋存状态进行了研究,结果表明,黑色岩系中普遍富集As、Sb、Ag三种主要低温成矿元素,Au也在大部分层位富集。四种元素具有层控性的特点,在牛蹄塘组下部有机质含量较高的黑色白云质粉砂质页岩和黑色页岩层位中具有较高的元素丰度异常,在泥岩和粉砂岩混合层位元素丰度异常较低,钙质成分含量较高的层位元素含量较低。黄铁矿是黑色页岩中金的主要赋存矿物,也是Sb的重要赋存矿物,同时是Ag和As的次要赋存矿物;不同类型的黄铁矿,元素富集规律也不相同:As、Ag更容易富集在不规则集合体和草莓状黄铁矿中,Sb和Au则在散布的单颗粒黄铁矿中富集系数最高。     

房山变质核杂岩基底拆离断层韧性剪切变形构造及环境分析

在房山岩体南北缘出露有太古代(基底) 官地杂岩, 官地杂岩与上覆盖层不同地层之间发育一条基底韧性拆离断层.宏观及微观尺度上拆离断层运动学标志均指示SE; 剪切带内发育区域动力变质作用下的矿物组合角闪石-斜长石及硅值较高的白云母, 对其进行电子探针分析, 计算出拆离断层韧性剪切变形的温压条件为: 温度492~555 ℃, 压力0.33 Gpa左右, 达到低角闪岩相.按正常的静岩压力计算, 该韧性剪切作用发生于地表以下12.9 km左右, 代表了中地壳韧性流变的变形环境.野外观察发现房山侵入体与官地杂岩及该韧性剪切带间均呈明显的侵入接触关系, 在侵入岩体南北边缘有大量的片麻岩等捕虏体, 沿杂岩的片麻理或韧性构造面理, 发育大量的石英二长闪长岩脉, 岩脉成分与房山岩体一致, 因此该韧性剪切带的形成应早于房山岩体侵位.如对房山岩体的侵入和改造进行复原和恢复, 该韧性剪切带代表了早期的伸展作用, 可能与房山伸展穹隆体的韧性变形同期.      

川鄂湘边区褶皱构造样式及其成因机制分析

川鄂湘边区从西向东由隔槽式褶皱向隔档式褶皱的变化反映在深部构造样式上 ,其卷入的构造层次逐渐变深 ,至湘西带已由侏罗山式薄皮构造转为基底卷入式的厚皮构造 ,构造样式也更趋复杂 ;但由地表向下构造样式却普遍表现为由复杂向简单的变化。平衡剖面分析揭示了上述规律性。区域构造分析表明 ,上述构造是燕山期由南东向北西不断推进的挤压力作用的结果。     

负浮力是板块运动的驱动力吗?关于岩石断裂力学的讨论

本文从岩石断裂力学的角度,讨论了俯冲板块下拉牵引力(负浮力)作为板块运动初始驱动力的可能性。笔者总结已发表的岩石抗张强度的岩石力学实验结果,并和现在普遍认为的负浮力的数量级进行对比分析,结果表明大洋岩石圈上部岩石强度较低,仅有n×10 MPa。虽然随着温度和压力的增加岩石圈的强度不断增强,但是在板块俯冲的初始阶段,大洋岩石圈可能无法承受拖曳板块运动高达n×10² MPa的应力。此外,构造模拟、热开裂、疲劳断裂、俯冲挠曲、俯冲脱水以及熔融作用等地质现象的分析,也表明俯冲板块的负浮力作为板块运动初始驱动力是不符合客观事实的。     

雨海地区晚雨海世-爱拉托逊纪月海玄武岩充填过程研究

月海玄武岩是月球四大岩类之一,主要充填于月球大型撞击盆地之中。月海玄武岩充填过程的研究,对于了解撞击盆地充填过程和月海玄武岩充填规律及活动规模,揭示月球的热演化历史具有重要意义。本文综合利用嫦娥一号LAM数据、CCD影像数据和Clementine UVVIS数据,对雨海地区的地形地貌、岩石化学组成进行了提取和分析,对雨海地区月海玄武岩进行了单元划分,并运用撞击坑尺寸-频率分布法对各月海玄武岩单元进行了表面年龄的估算。结果表明,雨海地区月海玄武岩随着时代变新钛和铁元素更加富集,总体上从晚雨海世至爱拉托逊纪由低钛低铁玄武岩向高钛高铁方向演化;月海玄武岩充填活动具有多期次性,每期月海玄武岩的充填流动大体上保持由南向北方向,并且活动规模逐步减小,相对年轻月海玄武岩对早期月海玄武岩的覆盖范围不断减小。正是这种玄武岩流动与覆盖关系和充填过程造成了雨海地区从南向北地势的逐渐降低,以及较老月海玄武岩在较北部地区出露。最后,根据雨海地区月海玄武岩单元在地形地貌、岩石化学组成与表面年龄上的相关性,我们提出雨海地区月海玄武岩经历了多期次逐层填充过程,且每期由南向北流动、规模逐步减小。     

南盘江盆地赖子山穹隆构造样式及沙箱模拟研究

贵州南盘江盆地发育一系列不同样式的穹隆状构造,其控制着低温矿床的分布,位于黔西南控制烂泥沟超大型金矿床的赖子山穹隆是其典型代表。在统计赖子山穹隆地层产状的基础上,通过π圆图解确定出轴迹分别为NW和NE向的稳定变形亚区,并依据亚区构造横剖面和几何投影解析得到亚区褶皱位态类型均为直立水平背斜。通过统计分析区内劈理并依据劈理与亚区褶皱轴面的平行关系筛选出轴面劈理,基于轴面劈理的切割关系、卷入变形的地层及前人获得的相关构造岩浆岩年代推断出组成赖子山穹隆亚区褶皱的发育时序,即NWSE向背斜发育于燕山早期,NNESSW向背斜发育于燕山晚期。基于地质构造分析,结合该地区地层岩石能干性强弱、地层缩短量和变形边界条件建立两个沙箱模型进行4组实验,通过改变软弱层材料、变形同时性模拟构造复合叠加和构造联合叠加的变形过程及样式,讨论影响叠加变形的因素。根据模拟结果,我们认为赖子山穹隆是NW向和NNE向纵弯直立水平褶皱经移褶性复合叠加形成的穹隆状构造,两期褶皱分别对应燕山早期雪峰山隆起对南盘江盆地的侧向挤压作用和燕山晚期黔西南由NW向SE的大型逆冲推覆作用;岩层能干性差异和构造变形的强弱是影响叠加褶皱构造样式和叠加类型的关键因素,当岩层能干性差异较大时,相对软弱的岩层起到分层变形作用,使得软弱层上下强硬层构造样式不同;后期变形较弱时,形成限制性、移褶性叠加褶皱,后期变形较强时,形成斜跨、横跨式叠加褶皱,分阶段变形形成复合叠加构造,同时变形或变形速度差较小时,形成弧形的联合叠加构造。     

特约主编致读者

华南大规模低温成矿域（指成矿温度100~250 ℃）以Pb、Zn、Ag、As、Sb、Hg和Au等矿床为特征,分布范围约达90万km2。该成矿域可按照分布区域进一步划分为川滇黔Pb-Zn-Ag矿集区、右江盆地Au-As-Sb-Hg矿集区和湘中盆地Sb-Au矿集区。华南低温成矿域的成矿作用时间大致限定在印支期（230~200 Ma）和燕山期（160~130 Ma）两个阶段,都经过了中生代末期-新生代的强烈构造改造。华南低温成矿域的规模和复杂程度可与美国中西部的密西西比河谷型（MVT）铅锌矿、卡林型金矿和砂岩型铀矿低温成矿域相提并论,二者并称为世界上两个最大的低温成矿域。上述情况无疑表明,无论是与美国中西部低温成矿域的对比,还是在大地构造、区域构造以及局部构造不同尺度构造分析方面,大规模低温成矿作用与华南中、新生代构造作用和构造改造关系都极为密切。因此,相关构造和成矿作用的研究属于国际构造地质学与矿床地质学的前沿科学领域。 近年来,在华南的中新生代构造解析、年代学限定、构造运动学叠加,以及深部构造探测等方面都取得一系列重要的研究进展;在低温成矿作用的物质来源、迁移活化和成矿富集过程以及成矿时间限定等方面,研究成果也很丰硕。然而,如何将构造解析与成矿作用研究进一步密切结合,则需要做出更多努力,这正是本专辑出版的初衷。 本专辑“华南中、新生代构造与低温成矿作用”是在国家重点基础研究计划（“973”计划）--“华南大面积低温成矿作用”（编号：2014CB440900）研究基础上,针对中、新生代构造对低温成矿作用的时空制约关系研究的新成果而出版的。本专辑共收录9篇论文。第一作者为颜丹平、许晨光、韩阳光、宋志冬、杨文心和王继斌的6篇论文,以区域构造和与低温成矿作用相关的典型穹隆体为切入点,通过中生代构造样式、构造运动学的精细解析、年代学的限定与形成过程的模拟,重建了华南中生代板内造山作用和随后的构造叠加作用,提出以拆离断层发育为基础、断层相关褶皱叠加形成穹隆构造的构造模式。这一新认识将不同层次构造变形、两个方向构造运动学叠加及时间演化过程有机地联系起来,对于深入理解构造的时空关系和控矿机理具有重要指示意义。另外还有第一作者为李庶波、代鸿章和孔志岗的3篇论文。裂变径迹方法目前被广泛用于低温年代学和构造隆升与剥蚀作用的研究。李庶波等作者对珠江口盆地中、新生代隆升作用的裂变径迹反演研究有助于我们更进一步理解华南中、新生代以来的隆升和剥蚀过程。代鸿章等作者对云南因民铜矿沉积作用环境与成矿机制的研究和孔志岗等作者对川滇黔Pb Zn矿成矿物质来源的分析,分别从基底和盖层赋矿角度证明了成矿物质可能共同来源于基底变质岩系和部分沉积层系。 在前辈工作基础上,本专辑凝练了“973”计划的部分成果,将华南中、新生代构造及其对低温成矿作用的控制机理与机制研究推向前进,并推动相关前沿科学的研究工作,为将构造作用与成矿理论研究相融合而做出贡献。 感谢所有作者（包括论文没有能够在本期刊登的论文作者）、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版所付出的辛勤努力。