湘东北冷家溪群沉积岩地球化学特征及其构造意义

冷家溪群是江南造山带湖南段的最早物质纪录，其沉积构造背景及相关的钦杭结合带位置尚存争议。在野外地质调查基础上，对湘东北金井地区冷家溪群早期-中期相对新鲜砂岩采样进行系统的主量元素和微量元素含量分析，进而按时代先后对砂岩分组并进行地球化学研究，以此探讨沉积期盆地性质及大地构造格局。金井地区冷家溪群砂岩的主量元素组成变化较大，SiO₂质量分数总体较低、Al₂O₃质量分数和Al₂O₃/SiO₂比值较高、K₂O/Na₂O比值高且变化大。轻稀土富集、重稀土平坦、铕负异常明显等特征暨球粒陨石标准化曲线形态与典型的后太古宙页岩和上陆壳相似。主量元素地球化学特征反映沉积环境为弧后盆地，且早期易家桥组和潘家冲组的成熟度较高，主要来源于北邻构造相对稳定的扬子陆块南缘；中期雷神庙组-黄浒洞组的成熟度较低，可能更多来源于南邻构造相对活动的大陆岛弧。各组地层构造环境微量元素判别图解均显示为大陆岛弧环境，但从微量元素特征对母岩的继承性分析，仍反映出弧后盆地环境；有关微量元素参数的相对大小指示早期沉积环境为活动陆缘、中期沉积环境为大陆岛弧，与主量元素特征反映的信息一致。根据上述地球化学证据，提出冷家溪期构造格局与演化过程:早期受古华南洋板块向北西高角度俯冲影响，弧后软流圈上涌导致岩石圈伸展而形成宽阔的弧后盆地，金井地区处于盆地北部而主要接受北邻扬子陆块来源沉积；中期古华南洋板块俯冲角度变缓并推动大陆岛弧向北西运移，弧后盆地收缩，金井地区因构造迁移而主要接受南邻大陆岛弧来源沉积。结合区域资料，认为弧后盆地南邻大陆岛弧大体在安仁-双牌一线。      

洞庭盆地第四纪构造演化特征

通过地表观察和第四系钻探,以地貌和沉积为基础,对洞庭盆地及周缘地区第四纪构造活动特征进行了研究。认为第四纪洞庭盆地的构造演化经历了3个阶段。早更新世—中更新世中期洞庭盆地处于断陷阶段,区域构造活动的主要表现有：① 盆地及次级凹陷边界受NNE、NW、EW和SN向等4组正断裂控制;② 各次级凹陷强烈沉降并接受沉积,沉降中心位于凹陷内部或中央而远离边界断裂;断裂上盘局部可具明显沉降;③ 随着盆地逐渐扩张,断陷活动向东、西边缘迁移;④ 盆地断陷活动具幕式特征,总体可分为为早更新世早期、早更新世晚期和中更新世早—中期等3个裂陷幕;⑤ 盆地北面的华容隆起具明显构造沉降,盆地周缘其它隆起及盆地内部的赤山隆起具有脉动式抬升;⑥ 赤山隆起构造较稳定期和构造抬升期分别对应于安乡凹陷缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期以来洞庭盆地处于坳陷阶段,其中中更新世晚期洞庭盆地整体抬升并遭受剥蚀,在盆地东缘和西缘产生倾向盆地的构造掀斜,局部第四系变形形成褶皱;晚更新世—全新世洞庭盆地主体产生坳陷沉降并接受沉积,盆地周缘部分地区存在小幅度抬升。上述不同阶段构造活动特征可以通过盆地及周缘深部物质迁移以及板块尺度的物质运动和挤压来解释。     

湘中古台山金锑矿床变形序列、成矿事件及控矿构造

湘中古台山金锑矿位于雪峰构造带西南段东北部,发育SN向金矿脉和NW向金锑矿脉2类矿脉。前人提出SN向和NW向断裂为容矿构造,并获得了印支期成矿的⁴⁰Ar-³⁹Ar同位素年龄,但对容矿断裂的性质、形成时代以及2类矿脉的时代关系缺乏研究和认识。鉴于此,文章通过地表和井下露头构造以及矿化蚀变的观测、解析,结合区域构造特征、区域构造演化和测年资料等,厘定了古台山金锑矿区构造变形序列及其时代、不同类型矿脉的成矿时代和构造背景,探讨了构造控矿规律及动力机制。主要认识如下：(1)研究区自早至晚经历了5期主要变形事件：志留纪晚期受到NWW向挤压,形成NNE向板劈理、NNE向褶皱(水车背斜)、SN向顺层断裂、逆冲剪切破裂和断裂;中三叠世晚期受到NNW向挤压,局部形成NEE向轴面劈理;晚三叠世受到SN向挤压,形成EW向褶皱、NW向—NNW向右行走滑断裂和剪切破裂、NNE向左行走滑断裂和剪切破裂、EW向逆冲剪切破裂等;中侏罗世晚期受到NWW向挤压,形成EW向右行剪切破裂和断裂;古近纪中晚期受到NE向—NNE向挤压,形成SN向—NNE向右行剪切破裂和断裂、EW向—N...     

昆仑造山带中段蛇绿混杂岩的地质地球化学特征

昆仑造山带中段蛇绿混杂岩由镁质超基性岩、块状辉石质玄武岩、枕状玄武岩、堆晶岩、斜长岩脉、灰岩岩块及其间的薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩组成 ,并有硅泥组合。不同岩性之间、不同块体之间由剪切带分开 ,沉积岩显示出浅深水岩块的混杂。其岩石化学主要特征是MgO含量特别高 ,达 33.2 2 %～ 37.2 8% ,SiO2 、CaO、Al2 O3 、TiO2 、K2 O含量低 ,FeO /(FeO 十MgO)、Ca/Al2 O3 比值非常低。属镁质超基性岩。超基性岩的常量元素、微量元素 ,以及稀土元素特征表明 ,其形成的环境为多硅铝质陆壳成分的大陆边缘盆地 (具有洋脊及岛弧的过渡性质 )。     

南岭西段加里东期苗儿山岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

苗儿山岩体位于南岭西段,主体为加里东期花岗岩,少量印支期和早燕山期花岗岩。加里东期花岗岩具块状构造,由早期黑云母花岗闪长岩、中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒黑(二)云母二长花岗岩组成,以斑状黑云母二长花岗岩为主。对中期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒二云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到428.5±3.8 Ma、409±4 Ma的年龄值,反映出早志留世末、志留纪末-泥盆纪初2期岩浆事件。中期主体花岗岩具有富硅(SiO2=70.09%~76.59%)、中铝(Al2O3=12.71%~14.72%)、高钾(K2O=4.48%~5.73%)、中碱(Na2O+K2O=7.24%~7.91%)、高ASI(平均1.15)的特点,总体属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类。主体花岗岩微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集,稀土总量中等(179.8×10-6~270.6×10-6),轻稀土富集[(La/Yb)N=5.07~14.33],具明显的负Eu异常(δEu=0.15~0.46)。岩体具有较高的ISr值(0.70660~0.72082)和较低的εNd(t)值(-8.29~-7.94),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.81~1.84 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳岩石。花岗岩氧化物和微量元素构造环境判别图解指示岩体形成于后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期苗儿山花岗岩的具体形成机制为:在陆内强挤压之后挤压应力相对松弛、压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位。结合区域资料分析,苗儿山地区在奥陶纪末-志留纪初北流运动和志留纪后期的广西运动中均产生过强烈的陆内挤压和地壳增厚。     

湘中及湘东南地区上泥盆统佘田桥组页岩气勘探前景

湘中及湘东南地区泥盆纪佘田桥组具有良好的页岩气成藏条件,为页岩气勘探远景区。选取地质条件优越、页岩气特征明显的泥盆纪佘田桥组含气页岩作为主要研究对象,对页岩气储气特征和勘探开发潜力进行了分析。研究表明：含气页岩层分布面积广、有机碳含量高（TOC均值0.61%）、热演化程度高（Ro均值2.71%）,低孔低渗（孔隙度为0.7%,渗透率小于0.04×10^-3μm2）,且吸附能力强。含气页岩层厚度展布在凹陷盆地形成独特的“中心薄边缘厚”格局,结合其成藏特征和物化指数,划分出页岩气潜力较大的四个有利区。     

祁阳山字型构造质疑

结合区域构造演化背景及构造变形特征,对祁阳弧形构造的形成机制进行研究。分析表明,传统山字型构造机制难以解释祁阳弧形构造的诸多特征,且前人认为变形动力来源于东西向挤压应力场,也与印支期区域构造应力场实为NWW向的构造背景不符,因此祁阳弧形构造并不属典型山字型构造。基于研究区构造活动的客观实际,提出祁阳弧形构造的可能形成机制:NW向基底隐伏断裂和NNE-NE向主干断裂分别于印支期和燕山期产生强烈左旋走滑活动,从而使区域NNE向构造线在中段产生左旋偏转成为NNW向,从而形成S形的祁阳弧形构造。这一机制可较好解释祁阳弧形构造的若干特征,如关帝庙穹窿呈NWW走向、北反射弧构造形迹不显著、北弧弧顶脱位及内弧曲率大于外弧、南弧弧顶脱位、紫云-中田-高峰串珠状穹窿的形成等。上述认识对华南地区弧形构造研究具有一定启示意义:除山字型构造作用和砥柱作用外,还应注意断裂走滑等其他构造活动对弧形构造的制约,以及多次构造活动叠加对构造形迹可能造成的影响。     

湖南香花岭花岗岩岩石化学特征及其构造环境

湖南南部燕山早期香花岭岩体主要由铁锂云母二长花岗岩组成。岩石SiO：和K2O平均含量分别为73．72％和4．78％,Na2O＋KO平均8．47％,K2O／Na2O比值平均为1．40,A1：03平均为13．81％。总体属强过饱和铝质钙碱性一碱性花岗岩类。氧化物构造环境判别图解及区域构造演化背景反映香花岭岩体形成于后造山构造环境。     

湖南省主要内生成矿事件的构造格局控矿特征及动力机制

湖南省内生矿产资源丰富,内生成矿事件主要有加里东期(以志留纪为主)、印支晚期(晚三叠世)、燕山中晚期(晚侏罗世-早白垩世)等3期。以区域矿产资料为基础,结合大地构造、成岩成矿年龄、矿床成因机制等研究成果,对上述3期内生成矿事件的构造格局控矿特征和动力机制进行探讨。①受加里东运动自东南向西北扩展以及深部岩石圈结构差异控制,加里东期湖南省自东南往西北分为成矿特征有别的3个构造带。湘中-湘东南构造岩浆带(Ⅰ)发生后碰撞花岗质岩浆活动,于局部产生与岩浆活动相关的W、萤石等成矿作用;雪峰构造带(Ⅱ)东部的雪峰冲断带(Ⅱ1)形成了以构造活化成因为主的金矿和锑金矿;雪峰构造带(Ⅱ)西部的武陵低缓褶皱带(Ⅱ2)及湘西北构造抬升带(Ⅲ)内形成了与寒武纪同沉积断裂活动、加里东运动后的伸展活动以及相应的热液活动有关的汞铅锌矿。②印支晚期受深部岩石圈结构差异控制,湖南省自东南至西北分为3个构造带:湘中-湘东南构造岩浆带(Ⅰ)因后碰撞减压熔融而发生大规模花岗质岩浆活动,从而于其东南部形成钨锡铅锌多金属矿床,西北部形成锑金钨多金属矿床;雪峰构造带(Ⅱ)可能无内生热液成矿作用;湘西北褶皱带(Ⅲ)发育小型脉型铅锌矿。③燕山中晚期,湖南省自东南往西北分为3个构造带:湘中-湘东构造岩浆带(Ⅰ)受岩石圈拆沉、软流圈上隆、陆内碰撞后期增温减压、俯冲板块崩塌等深部构造作用控制而发生大规模花岗质岩浆活动,形成了大量的有色金属矿床和金矿床;雪峰西部构造带(Ⅱ)成矿作用弱,局部存在Au、Hg成矿作用;湘西北褶皱带(Ⅲ)发育少量低温热液充填型萤石矿和砷矿。     

湘东南志留纪彭公庙花岗岩体的地质地球化学特征及其构造环境

志留纪彭公庙岩体地处湘东南,岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩。各岩石单元从早至晚,w(S iO2)总体由低变高,变化在65.30%~73.42%之间;w(K2O)平均为4.34%,w(Na2O+K2O)为6.46%~8.32%,平均为7.09%;w(K2O)/w(Na2O)平均为1.58;岩石富铝,w(A l2O3)平均为14.13%。岩体总体属铁质、强过铝质高钾钙碱性花岗岩。Ba、Nb、Sr、P、Ti相对于原始地幔为负异常,Rb、(Th+U)、(La+Ce)、Nd、(Zr+H f+Sm)、(Y+Yb)等则相对富集。w(ΣREE)平均为221.85×10-6;轻稀土富集,w(La)N/w(Yb)N值平均为8.66;Eu弱亏损,δ(Eu)平均为0.53。ISr值为0.712 30~0.718 31,εSr(t)为110.7~196.1,εNd(t)为-8.0~-8.7,t2DM为1.81~1.87 Ga。上述地球化学特征表明彭公庙岩体为S型花岗岩。在C/MF-A/MF图解中,样品点部分落入基性岩区,部分落入变质碎屑岩区;在岩体氧化物比值的Harker图解中,各样点构成良好的线性关系;在w(La)/w(Sm)-w(La)图解中样品点分布散乱;酸性程度最高的晚期恩垄岩石单元的轻稀土相对富集更为明显;岩石中发育镁铁质岩浆包体等,表明彭公庙岩体具岩浆混合成因。地球化学构造环境判别图解、岩体侵位地质特征以及区域构造演化背景等表明彭公庙岩体形成于后造山构造环境。岩体各岩石单元侵位的先后次序可能与岩浆的粘度密切相关,基性程度相对较高的岩浆向上运移速度更快,因而侵位更早。