下扬子地区幕府山组陆缘海-台地黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构特征

黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构研究对于沉积环境恢复、页岩气储层评价和有利储层预测具有重要意义.利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩心、岩石薄片、XRD分析、氩离子-场扫描电镜等手段,开展幕府山组细粒沉积岩系的沉积学和孔隙结构研究.结果表明,幕府山组岩性组成以块状、纹层状深色（碳质）泥岩、浅灰色纹层状泥质灰岩、泥晶灰岩为主,夹泥灰岩、云灰岩、陆屑灰岩和白云岩、安山岩、角砾岩等,以含硅质粘土质混合页岩相和含硅质粘土质页岩相为主,属于下扬子海盆的陆架浅海碳酸盐岩台地-深水海湾-潮坪环境.幕府山组黑色细粒沉积岩孔隙类型多样,有机孔为2~200 nm,面孔率为2.86%~15.90%,孔隙分布较均匀,但总体连通性较差,部分与脆性矿物或粘土矿物共生的有机孔分布不均匀.无机孔以粒内孔、粒间孔、溶蚀孔为主,部分为晶间孔和矿物层间孔.除黄铁矿晶间孔外,大部分无机孔均大于2 μm,最大可达50 μm.细粒沉积岩中的微裂缝广泛发育,构造微裂缝形态复杂,缝宽一般20~500 μm,常常被方解石和石英充填.成岩微裂缝长度一般大10μm,缝宽50~200 nm.幕府山组顶部深水海湾相和底部泥坪-蒸发台地相黑色细粒沉积岩TOC含量为2.66%~21.27%,平均值为6.30%,有机孔、无机孔和微裂缝发育,粘土矿物和脆性矿物含量较高,具备优质页岩气储层发育的有利条件.      

湖南仁里超大型稀有金属矿床的成矿特征与成矿模型

湖南仁里铌钽矿床位于燕山期幕阜山复式岩体西南缘,是我国近年来新发现的超大型花岗伟晶岩型铌钽矿床,伟晶岩脉产在花岗岩内部裂隙或灌入冷家溪群片岩中。矿区伟晶岩可分为微斜长石型、微斜长石钠长石型、钠长石型和钠长石锂辉石型四个类型分带,且脉体呈NE-SW向分布。相对于北东部的伟晶岩,南西部的伟晶岩具有较高的分异度,铌钽矿化程度高,仁里矿区为幕阜山地区铌钽矿化浓集中心,是幕阜山地区铌钽等稀有金属主要产地。较大规模伟晶岩脉具有较完善的分带,铌钽矿化主要产在伟晶岩内部的中-粗粒白云母钠长石带和锂云母石英带。各伟晶岩脉总体上具有地表品位低,深部品位升高的特点,在标高411 m时,品位达到最高值(Ta_2O_5品位0.438%),说明仁里矿区深部具有较大找矿潜力。本文在总结仁里矿床成矿特征和成矿规律的基础上,分析了周边及深部的找矿方向,建立了复式岩体"体中体"成矿模型。区域找矿需要重视浅部低品位伟晶岩脉的深部评价,按照"北找钽铌、南找锂"的原则开展外围找矿工作。     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

幕阜山地区稀有金属矿勘查工作进展及成矿预测

幕阜山岩体的内、外接触带伟晶岩密集分布,具有较好的稀有金属矿成矿地质条件和找矿潜力。为了进一步研究幕阜山地区稀有金属矿的赋存特征、成矿规律及矿产资源找矿潜力,指导下一步勘查工作,系统梳理了幕阜山地区稀有金属矿勘查工作进展,将湖南境内的幕阜山地区划分为5个成矿远景区,评价了各成矿远景区的找矿潜力,进一步探讨了该地区的找矿方向。幕阜山地区的锂铌钽铍矿资源主要集中在幕阜山岩体西南缘的仁里—传梓源与上大洲—南江桥成矿远景区; 预测Ta₂O₅潜在资源量约40 000 t,Nb₂O₅潜在资源量约49 000 t,Li₂O潜在资源量约320 000 t,BeO潜在资源量约48 000 t。可对幕阜山地区稀有金属找矿勘查和研究起到指导作用。     

宁镇山脉小壳化石层时代的新认识

最新研究表明，句容仑山的小壳化石层和南京幕府山的一样，其层位都相当于下寒武统沧浪铺阶Ｐａｏｋａｎｎｉａ带，为我国下寒武统层位最高的一个小壳化石组合带。句容仑山当时位于台地边缘，缺失了早寒武世早期至沧浪铺期中期的沉积。     

江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据

江南隆起位于扬子与华夏地块的碰撞汇聚带,是研究华南大地构造演化的关键地质单元.本文采用磷灰石裂变径迹及(U-Th-Sm)/He年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,主要研究了幕阜山岩体新生代的隆升与剥蚀过程,并在此基础上结合区域构造背景, 对其构造-热演化之间的关系进行了探讨.自晚白垩世持续隆升以来,幕阜山岩体经历的平均剥蚀厚度约4800 m.在不同岩体间,隆升过程及幅度存在差异,空间上具有非均匀性.热史结果显示幕阜山岩体经历了3期剥蚀, 其中两期快速剥蚀分别发生在晚白垩世-古近纪(80~50 Ma)和10 Ma以来,而这之间为一期缓慢剥蚀过程.研究区古近纪的快速剥蚀反映了中-下扬子喜山期大规模伸展断陷作用造成的肩部块体快速剥蚀事件; 约10 Ma以来的快速剥蚀是对太平洋板块向西运动的响应.幕阜山岩体自燕山晚期以来的隆升剥蚀作用具有良好的盆地沉积响应, 三期隆升剥蚀事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.     

湖南栗山铅锌铜多金属矿床闪锌矿微量元素特征及成矿指示意义

位于江南造山带中段的湘东北地区是我国华南重要的金铅锌铜钴多金属矿产地之一,栗山铅锌铜多金属矿床是该区近年来找矿勘查新发现的一大型矿床。该矿床位于晚侏罗世—早白垩世幕阜山岩体南缘,矿体主要赋存于岩体及其与地层接触带的构造破碎带内,空间上与岩体关系密切,然而目前关于该矿床的研究十分薄弱。本文采用电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪开展了闪锌矿的原位微区微量元素分析。微量元素组成分析结果表明,闪锌矿以富集Co、Ga而贫Fe、Cd、Ge为特征,其中Fe、Mn、Cd、Co、Ga等元素以类质同象形式产出,而Cu、Pb、Ag和Sn等元素则还以包裹体形式赋存于闪锌矿中。根据不同微量元素间的相关关系,认为闪锌矿中可能存在Zn²⁺↔Fe²⁺、4 Zn²⁺↔2 Fe²⁺+Ge⁴⁺+□(其中□表示空位)、3 Zn²⁺↔2 Cu⁺+Ge⁴⁺、2 Zn²⁺↔Ag⁺+Sb³⁺等简单和复杂替代关系。闪锌矿的Zn/Fe、Ga/Ge、Ge/In、Ga/In比值和Fe温度计等指示闪锌矿形成于中低温(240~250 ℃)、低硫逸度(lgf(S₂)=-13.3~-9.6)环境。栗山矿区闪锌矿的微量元素组成特征有别于金顶砂岩型、SEDEX型、VMS型、MVT型和夕卡岩型铅锌矿,结合低的Cd/Fe(0.03~0.14,平均0.06)、Cd/Mn(1.54~6.30,平均2.91)比值和Ge含量,暗示该矿床成矿作用与岩浆活动有关。综合矿区地质特征和区域构造-岩浆演化,认为该矿床是在太平洋板块俯冲后撤引起的伸展构造背景下形成的与燕山期幕阜山岩体有关的中低温岩浆热液充填交代型矿床。该类型矿床闪锌矿具有鲜明的微量元素组成特征,可为判别具相似地质特征的矿床成因提供借鉴。     

幕阜山西南缘黄柏山稀有金属伟晶岩密集区的发现及意义

幕阜山地区是中国重要的稀有金属矿集区。中国地质科学院矿产资源研究所与湖南省核工业地质局三一一大队在总结区域稀有金属成矿规律的基础上,于2019年度在幕阜山西南缘黄柏山地区新发现稀有金属伟晶岩密集区一处。区内伟晶岩呈现出良好的铌钽锂成矿性,易于开采、分选及运输,具有较高的经济价值。区域伟晶岩具较高的岩浆分异演化程度,且呈现出较为清晰的稀有金属矿化分带,具有良好的成矿潜力。     

湘东北幕阜山地区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系

湘东北幕阜山地区分布传梓源(锂矿、铌钽矿)、仁里(钽铌矿)和虎形山(钨矿、铍矿)大型稀有金属矿床,是湖南省重要的伟晶岩型稀有金属矿集区。通过对幕阜山地区花岗岩和伟晶岩开展年代学和地球化学研究,探讨该区燕山期岩浆演化与稀有金属成矿的关系,结果表明: 该区岩浆活动自侏罗纪(154 Ma)持续到白垩纪(92 Ma),形成了复式花岗岩体和伟晶岩脉,伟晶岩空间具有含矿分带性; 伟晶岩的成矿年龄(130~127 Ma)与二云母二长花岗岩的成岩年龄(137~129 Ma)相近,成矿作用与岩浆高分异演化密切相关; 伟晶岩含矿分带性受成矿流体温度影响,矿流体温度由岩体向外成逐渐降低,形成了“岩体内伟晶岩型铍矿带—距岩体0~3 km伟晶岩型铌钽矿带—距岩体3~5 km伟晶岩型锂铌钽矿带—距岩体5~10 km石英脉型铍矿带”的环状分布格局。     

鄂东南多层次滑脱拆离及其与桐柏-大别山滑脱拆离的对接关系

江汉盆地南北分别耸峙着幕阜山和桐柏—大别山。两大山脉均由前震旦系为核以震旦系、古生界、中新生界为翼组成复式背斜。两大复式背斜均以多层次滑脱拆离为特色。幕阜山北侧鄂东南构造自南而北,桐柏—大别山南侧构造自北而南向着江汉盆地滑移,并于江汉盆地对接。幕阜山复式背斜北翼的滑脱拆离构造平面上分为后缘拉伸带、中部滑脱带、前缘挤压带。对接带东段呈北西向,西段呈近东西向;东段以逆冲断层的对冲式对接,西段以褶皱式对接。表层拆离主要原因是重力滑动,基底拆离的原因仍待探讨。滑脱拆离发生于印支—燕山期。印支—燕山期的褶皱作用、山脉隆起、区域拆离滑动是相继而统一的过程,并与伸展作用密切相关。