蚌埠隆起的时代含义,演化历史与控煤作用

蚌埠隆起是两淮煤田之间的一个主要由上太古界和部分中、上元古界组成的东西向隆起带。事实证明,它在漫长的地质历史过程中,曾几度沉浮,它既是早元古代的古隆起,又是中、新生代再度活化的新隆起。在晚元古代、古生代曾广泛接受沉积,尤其在石炭二叠纪时是重要的聚煤区,这为在该区寻找新的赋煤区提供了依据。     

蚌埠隆起带地球物理特征及找矿方向

蚌埠隆起带属华北陆块成矿省(Ⅱ-15)中阜阳-蚌埠铁-金-银-铅锌-煤-金刚石成矿亚带(Ⅲ-64-2),矿产较丰富,近年新发现的蒙城西贾庄铁金多金属矿为该区找矿工作展示了一个新的视点,通过对区域地球物理特征的分析研究,寻找金多金属矿的重要的地球物理找矿标志。     

华北克拉通南缘蚌埠隆起古元古代侵入体地质地球化学特征

华北陆块是世界上最古老、最大的克拉通地块之一。蚌埠隆起作为华北陆块的组成部分,其初始陆壳的形成时限为中太古代晚期,随着扬子陆块与华北陆块碰撞、拼接,经历了较为复杂的演化过程。为了深入探讨蚌埠隆起带古元古代岩浆活动,更新补充年代学及岩石地球化学分析数据,本次通过对区内古元古代侵入体的野外观察、年代学和岩石地球化学研究,在庄子里岩体和磨盘山岩体中分别获得锆石U-Pb年龄为(2089±44)Ma、(2133±27)Ma。地球化学研究显示两岩体明显富钠贫钾,总体铝碱比偏高,钙碱比偏低,属准铝—铝过饱和类型;轻稀土相对富集,具明显的铕负异常,铈异常不明显或无异常;K、Nb、Sr、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Th、U、Nd、Zr和Sm相对富集,成因类型具备造山后A型花岗岩特征。ε_(Nd)(t)值介于-3.87～+3.20,暗示侵入体可能来源于同一源区,Nd两阶段模式年龄(2.37～2.84 Ga)与华北克拉通主体形成于太古宙,并以2.40～2.50 Ga为主体相一致。ε_(Hf)(t)值介于-9.77～+9.59,且差别较大,说明其具物质起源的复杂性,古老的两阶段Hf模式年龄(2.27～2.96 Ga)说明其物质起源主要为新太古宙,与蚌埠隆起拉张背景时间上具有一致性。构造环境判别属板内花岗岩范畴,表现为非造山构造环境,暗示其伸展构造背景。     

蚌埠隆起区金矿控矿条件及找矿信息标志研究

蚌埠隆起区成矿地质条件有利,第四系覆盖严重,基岩露头零星,运用综合信息矿产预测理论可以指导本区地质找矿工作.综合运用地质、地球物理、地球化学、遥感和重砂等资料,通过信息之间关联和转换规律的研究,确定地质体在三维空间的分布规律,在此基础上研究成矿信息特征,建立综合信息找矿模型,开展成矿预测工作.     

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质P-T轨迹的构建

蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的最南端,主体由五河杂岩组成。前人对该地区的研究主要集中于同位素年代学和变质温压条件研究,其中变质P-T条件研究结果差异较大,以压力变化最为显著,对峰期变质P-T条件缺乏统一认识。本文对蚌埠隆起区石榴辉石岩进行了大量的岩相学、矿物化学成分分析,表明该岩石记录了3期变质作用,其中S-M1和S-M2的矿物组合类似为Grt+Cpx+Opx+Amp+Pl+Ilm,S-M3的矿物组合为Cpx+Amp+Pl+Grt （极边窄带）。结合变质温压条件分析和锆石U-Pb年代学分析,本次主要取得以下几点认识：1）石榴辉石岩WS047-1中记录的3期变质作用,温压条件分别为T-M1 = 616 ℃～647 ℃、P-M1 = 1.03～1.08 GPa,T-M2 = 721 ℃～837 ℃、P-M2 = 1.11～1.29 GPa和T-M3 = 531 ℃～607 ℃、P-M3 = 0.81～0.91 GPa,经历了由较高压力的角闪岩相→中-低麻粒岩相→角闪岩相的变质过程;2）据变质温压条件分析知,蚌埠隆起区具有顺时针的P-T轨迹特征,S-M1→S-M2和S-M2→S-M3分别为近等压升温和近等压降温的缓慢过程;3）石榴辉石岩锆石U-Pb年代学结果主要分为4组：1 839±13 Ma、1 925±31 Ma、2 041±55 Ma和2 762±14 Ma,其中峰值变质年代为1.93～1.84 Ga;4）结合温压条件和锆石U-Pb年代学分析结果,本文认为蚌埠隆起区的P-T轨迹与弗朗西斯科型俯冲或大陆碰撞环境的P-T轨迹较为类似,其应与1.93～1.84 Ga华北克拉通东、西陆块的碰撞拼合及胶—辽—吉造山带形成时限基本吻合。本次研究为深入理解华北克拉通的构造演化特征和蚌埠隆起区的变质作用及演化,提供了大量可靠的科学资料。     

蚌埠隆起区镁铁质麻粒岩变质PT及变质作用演化

华北克拉通作为世界上最古老的克拉通之一,初始地壳的形成年代为～3.8 Ga,由东部陆块、西部陆块和中央造山带组成。蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的南端,构造位置重要。前人对蚌埠隆起区进行了大量的锆石U-Pb年代学、同位素地球化学、变质温压条件及P-T轨迹等研究,但变质PT条件存在较大差异。本文主要通过对石榴麻粒岩进行详细的岩相学、矿物化学成分、锆石U-Pb年代学、温压条件及变质期次分析,进一步探讨蚌埠隆起区的变质演化过程及变质时代。依据矿物组合及成分差异,进行多种温压计联合计算,最终确定其记录了两期峰期后变质作用：1）变质阶段-Ⅰ：■=765±34℃,■=1.22±0.04 GPa;2）变质阶段-Ⅱ：■=609±22℃,■=0.98±0.05 Ga;揭示东芦山地区经历了麻粒岩相→角闪岩相的快速冷却过程,其中变质阶段-Ⅰ应为峰期变质PT条件的下限。通过大量变质PT条件对比研究可知,对于具有中、下地壳物质属性的镁铁质麻粒岩而言,由于其经历了较高级别的变质作用,相平衡模拟法、平均温压法及微量元素温度计等对峰期PT条件的恢复可能更具优势,而传统地质温压计的离子交换作用在一定程...     

蚌埠隆起区五河杂岩的形成时代：锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据

本文对蚌埠隆起区五河杂岩中的石榴斜长辉石岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb定年研究。采自凤阳独山石榴斜长辉石岩中锆石的阴极发光图像显示出3种结构特征,一种为均匀吸收的自形锆石;另一种为内部结构清晰,具有典型核边结构的锆石;第三种为具有典型生长环带的自形锆石。对锆石吸收程度不同部位测定的U-Pb定年结果表明,207Pb/206Pb年龄介于(1783±8)Ma￣(1895±8)Ma,49个测点的加权平均年龄为(1833±8)Ma。这一结果表明,蚌埠隆起区五河杂岩的形成时代为古元古代。这与华北克拉通中央造山带的形成时间及胶东高压麻粒岩相变质作用的时间相吻合,进而暗示五河杂岩应属于华北克拉通的基底。     

蚌埠隆起区古元古代钾长花岗岩的成因:岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素的制约

对蚌埠隆起区庄子里和磨盘山钾长花岗岩进行了系统的年代学和地球化学以及锆石Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因进行约束.研究结果表明, 庄子里和磨盘山钾长花岗岩中锆石发育震荡生长环带, 且具有较高的Th/U比值(0.13~1.47), 反映了岩浆成因特征.对庄子里和磨盘山钾长花岗岩中岩浆锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果(上交点年龄) 分别为2104±20Ma和2196±190Ma, 这表明蚌埠隆起区钾长花岗岩的形成时代为古元古代.钾长花岗岩的SiO₂和K₂O含量分别介于69.65%~77.95%和4.98%~5.17%之间; 该类岩石富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th、U等元素, 明显亏损Ba、Sr、Eu、P和Ti等元素; 它们的ε_Nd(t) 值变化于-3.4~+3.2之间, Nd的模式年龄变化于2.31~2.79Ga之间; 钾长花岗岩中锆石的ε_Hf(t) 值和Hf同位素两阶段模式年龄分别介于-5.1~+7.8和2.26~2.83Ga之间.上述特征表明, 蚌埠隆起区钾长花岗岩的原始岩浆起源于有少量古老地壳物质涉入的新生下地壳的部分熔融.庄子里和磨盘山钾长花岗岩为A型花岗岩, 形成于伸展的构造背景.      

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质PT轨迹及年代学研究

蚌埠隆起位于华北克拉通东部陆块的胶-辽-吉造山带的最南缘,由于侧重点和关注度的差异,对于该地区的变质演化过程的探究一直较为缺乏,制约了人们对该隆起形成过程的理解。为此,本文通过对该隆起的石榴辉石岩及其退变的黑云斜长片麻岩详细的野外观测、岩相学分析、热力学评价和年代学的研究,较为充分地探讨了该隆起的形成机制。研究显示这两类岩石记录了5个变质阶段：阶段-Ⅰ的平均温压为：T=672±17 ℃和P=1.05±0.02 GPa;阶段-Ⅱ的平均温压为：T=805±30 ℃和 P=1.21±0.04 GPa;阶段-Ⅲ的平均温压为：T=615±13 ℃和 P=0.93±0.02 GPa; 阶段-Ⅳ的平均温压为：T=632±6 ℃和P=0.50±0.01 GPa;阶段-Ⅴ的温压为推测值：T=400 ℃～450 ℃和P=0.2～0.4 GPa。其中阶段-Ⅰ～阶段-Ⅲ表象为角闪岩相→麻粒岩相→角闪岩相的过程,显示了一个近等压的可能的快速升温和降温的过程。而阶段-Ⅲ～阶段-Ⅳ表现为一个近于等温降压的快速过程,直至阶段-Ⅴ表现为可能的缓慢降温降压过程。结合背景资料和前人年龄数据,以及本次对退变黑云斜长片麻岩的锆石U-Pb定年（1 885±16 Ma）研究,推测该全过程可能反映的是两期变质事件。其中,早期的变质以阶段-Ⅰ、阶段-Ⅱ和阶段-Ⅲ为代表,揭示了大约在2.5 Ga时期,蚌埠隆起经历了大规模岩浆上侵及紧密相伴的高温麻粒岩相变质事件;而晚期变质以阶-Ⅲ→阶段-Ⅳ等温降压为代表,可能反映的是大约1.9 Ga时期,胶-辽-吉造山带的形成过程。     

蚌埠荆山地区变质P-T条件评价与锆石U-Pb定年分析

本次研究区荆山位于蚌埠隆起区西部,主要由荆山岩体和太古代五河杂岩(庄子里组)组成.前人主要对荆山岩体进行了大量详实的年代学研究,认为其形成于晚侏罗世(160.2±1.3 Ma),继承锆石记录了(217.1±6.6Ma)三叠纪变质改造作用,但是对该地区变质岩石学和年代学研究相对缺乏.为此,本文对荆山岩体南侧的角闪岩(WS...     

综合物探方法在蚌埠隆起金多金属矿勘查中的应用——以怀远双沟勘查区为例

为展现综合物探方法在蚌埠隆起区金多金属矿勘查中的应用效果,更好地指导该区找矿工作,该文以怀远双沟勘查区为例,通过开展面积性高精度重磁测量和综合物探剖面测量,初步建立了近EW向与NE—近NS向叠加的构造格架,并经钻探验证发现了分别受韧脆性断裂和脆性断裂控制的2种类型的金多金属矿化带。在此基础上,总结了勘查区NE—近NS向的磁异常中心和重磁异常梯级带2种金多金属矿成矿有利部位,识别出NE—近NS向磁异常、NE—近NS向重磁异常梯级带、重力异常梯级带背景下的局部重力高、CSAMT剖面上的视电阻率等值线梯级带或明显的错断带等特征,作为区内金多金属矿的综合地球物理找矿标志。     

鄂西渝东地区石柱古隆起构造沉积演化

石柱古隆起区的构造演化可划分为加里东、海西—早印支、晚印支—早燕山、晚燕山—早喜马拉雅、晚喜马拉雅等五个阶段。海西期—早印支期、晚印支期—早燕山期是石柱古隆起形成并继承性发展的重要时期 ,发育了石炭系黄龙组、二叠系、三叠系、侏罗系等地层序列 ,厚度大于 5 - 0 0 0 -m ,形成了多套生、储、盖成藏组合。三叠纪末的挤压 (晚印支运动 )对石柱古隆起的叠加导致了古圈闭的最终形成 ,圈闭高度达 10 0 -m左右 ,隆起幅度达 4 0 0～ 5 0 0 -m左右。此时 ,下志留统、下二叠统烃源岩埋深均大于 2 - 6 0 0 -m ,已进入生气、生油高峰阶段。三叠纪及侏罗纪石柱古隆起是油气运移的有利指向区及聚集区 ,侏罗纪末—白垩纪 (燕山晚期 )则是石柱古隆起圈闭的油气重新运移聚集的重要时期。石柱古隆起及周缘地区成藏条件优越 ,区内现今的圈闭群可认为是天然气勘探的有利靶区。     

华北克拉通东南缘蚌埠隆起带荆山—涂山岩体地质地球化学特征再认识

对位于华北克拉通东南缘蚌埠隆起带的荆山—涂山岩体进行了野外观察、年代学和地球化学研究,测得弱片麻状二长花岗岩体中U Pb年龄为(1604±13)~(1628±18) Ma,为晚侏罗世岩浆活动的产物;岩石地球化学测试结果显示,岩体总体富硅、富碱,具有高钾钙碱、准铝—过铝质特征,LREE相对富集,具明显的正Eu异常,Ce异常不明显或无异常,K、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Ba、U、La、Sr、Zr和Sm元素相对富集。成因类型判别图显示其具备I型花岗岩特征;锆石Lu Hf同位素及全岩Sm Nd同位素组成暗示其物质起源主要为新太古代陆壳,且岩浆源区主要为华北克拉通下地壳物质;构造环境判别图中,投影点落于火山弧花岗岩区域,暗示岩体形成于扬子克拉通沿郯庐断裂带俯冲于华北克拉通之下的构造背景,与华北克拉通晚侏罗世期间的动力学背景相一致。     

鄂西渝东地区石柱古隆起构造沉积演化

石柱古隆起区的构造演化可划分为加里东、海西—早印支、晚印支—早燕山、晚燕山—早喜马拉雅、晚喜马拉雅等五个阶段。海西期—早印支期、晚印支期—早燕山期是石柱古隆起形成并继承性发展的重要时期,发育了石炭系黄龙组、二叠系、三叠系、侏罗系等地层序列,厚度大于5000m,形成了多套生、储、盖成藏组合。三叠纪末的挤压(晚印支运动)对石柱古隆起的叠加导致了古圈闭的最终形成,圈闭高度达100m左右,隆起幅度达400～500m左右。此时,下志留统、下二叠统烃源岩埋深均大于2600m,已进入生气、生油高峰阶段。三叠纪及侏罗纪石柱古隆起是油气运移的有利指向区及聚集区,侏罗纪末一白垩纪(燕山晚期)则是石柱古隆起圈闭的油气重新运移聚集的重要时期。石柱古隆起及周缘地区成藏条件优越,区内现今的圈闭群可认为是天然气勘探的有利靶区。     

天井山古隆起的“前世今生”:论古隆起的构造复原

古隆起是地质历史时期地表的正向构造单元,是该时期地球内、外动力综合作用的结果;复原其构造-沉积面貌,将为探索地球演化历史及资源、能源矿产的赋存规律奠定重要基础。文中以龙门山北段的天井山古隆起为例,分析古隆起的地质结构及其演化、改造特征,探讨古隆起复原的思路、方法及意义。天井山古隆起早在20世纪80年代便被人们发现并提出,由于其所处地理位置特殊,天井山古隆起的地质结构及其在地质历史时期的形成与演化过程一直存在争议。基于天井山地区的地层与构造分布,文中建立其浅表地质结构模型,应用构造复原方法重建其形成与演化过程,恢复出天井山古隆起在不同地质历史时期的空间展布特征。研究认为,天井山古隆起发育震旦系、寒武系—志留系、泥盆系—石炭系、二叠系—三叠系和侏罗系—第四系等5套构造地层层序,沿构造走向划分为北、中、南3段。天井山古隆起北段总体表现为两背斜夹一向斜构造,中段表现为一紧闭的背斜构造,南段表现为一逐渐倾伏的背斜构造;天井山古隆起经历了寒武纪—志留纪幕式隆升、泥盆纪—石炭纪持续隆升、二叠纪—三叠纪整体埋藏与侏罗纪—现今为破坏改造等4个演化阶段;天井山古隆起在形成演化过程中,古隆起核部呈现出向南东迁移的特征。天井山古隆起为改造残余古隆起,反映了龙门山北段的多幕伸展-挤压构造事件的作用。     

鄂西渝东地区石柱古隆起构造沉积演化

石柱古隆起区的构造演化可划分为加里东、海西-早印支、晚印支-早燕山、晚燕山-早喜马拉雅、晚喜马拉雅等五个阶段.海西期-早印支期、晚印支期-早燕山期是石柱古隆起形成并继承性发展的重要时期,发育了石炭系黄龙组、二叠系、三叠系、侏罗系等地层序列,厚度大于5 000 m,形成了多套生、储、盖成藏组合.三叠纪末的挤压(晚印支运动)对石柱古隆起的叠加导致了古圈闭的最终形成,圈闭高度达100m左右,隆起幅度达400～500m左右.此时,下志留统、下二叠统烃源岩埋深均大于2 600 m,已进入生气、生油高峰阶段.三叠纪及侏罗纪石柱古隆起是油气运移的有利指向区及聚集区,侏罗纪末-白垩纪(燕山晚期)则是石柱古隆起圈闭的油气重新运移聚集的重要时期.石柱古隆起及周缘地区成藏条件优越,区内现今的圈闭群可认为是天然气勘探的有利靶区.     

华北克拉通东南缘蚌埠隆起带早白垩世晚期二长花岗岩成因及动力学背景

位于华北克拉通东南缘的蚌埠隆起带随着扬子陆块与华北陆块碰撞、拼接,经历了较为复杂的演化过程,本文选取其中早白垩世晚期的7个二长花岗岩侵入体进行野外观察和年代学研究,获得的年龄集中于114.6±3.3~121±1.0Ma;地球化学数据显示了其富硅、富碱的钙碱性准铝-铝弱饱特征,LREE相对富集,具弱铕负异常,铈异常不明显,K、P和Ti元素有较明显的亏损,Rb、Ta、Sr和Nd元素相对富集,具备陆壳为主的源岩深熔作用的特征。K_2O-Na_2O及SiO_2-Zr成因类型判别图上,侵入体投影点分布于Ⅰ型花岗岩区域,ε_(Hf)(t)全部为负值且相对较低(-25.2~-15.61),说明其为壳源成因,两阶段Hf模式年龄(2.17~2.76Ga),说明其物质起源主要为新太古宙陆壳物质,结合华北克拉通主体形成时间暗示其岩浆源区主要为华北克拉通下地壳物质。随着地壳增厚和下地壳-岩石圈的拆沉作用而引发的大规模岩浆活动,增厚的下地壳底部发生部分熔融,导致地壳快速隆升和随后的伸展,古老的陆壳物质经过改造和再循环,形成区内早白垩世晚期二长花岗岩。     

京西隆起北京大学医学部地区地热地质条件

北京大学医学部位于京西隆起地区,处于八宝山断裂和黄庄-高丽营断裂之间,断裂构造较为复杂,加之周边地热井距离较远,在该区进行地热资源勘查有一定的风险。北京大学医学部地热勘查的成功,对于评价本区的热储盖层、热储层、地热增温率和热储构造等地热地质条件起到了积极作用。查明了该区涌水量一般大于1000m~3/d、出水温度大于50℃、水化学类型为重碳酸钙镁型、热矿水类型为氟型淡温泉水;该区热储盖层地热增温率不是十分理想,但厚度较大也能起到保温作用,出水温度较为理想,但成井深度偏大。同时在研究区发现了一条F1断裂,分析认为是黄庄-高丽营断裂的次级断裂,其与主断裂基本同时形成,逐级下掉,共同组成了构造分区断裂。     

皖东蚌埠—五河地区重晶石石英脉中金红石特征与成因

皖东蚌埠—五河地区位于华北克拉通东南缘,区内主要出露古老结晶基底五河杂岩。小红山重晶石石英脉呈近顺层状产出于五河杂岩地层内,脉中组成矿物以石英和重晶石为主,另有厘米级长柱状金红石以及少量的金属硫化物和黑云母,重晶石石英脉的上下围岩均发生不同程度的热液蚀变。显微镜下,金红石内部发育环带结构和核边结构,是脉体中早期晶出的矿物,可分为2种类型：黑色金红石和褐色金红石,其中前者为早阶段形成。金红石进行的EMPA和LA-ICP-MS分析测试结果显示,金红石W含量较低,且具有显著高的Nb/Ta、Zr/Hf比值,指示其变质流体成因。其高Nb低Cr、低Mg、Al、Si的特点,表现出壳源长英质(泥质)金红石的特点。金红石Zr温度t=(504.18±79.60)℃,位于角闪岩相变质区间,黑色金红石的形成温度较红褐色金红石更高。(Fe+Cr+V)含量与(Nb+Ta+W)含量的关系说明金红石中的V为V⁴⁺,元素置换方式在黑色金红石中为Fe²⁺+2R⁵⁺→3Ti⁴⁺,而在红褐色金红石中为Fe³⁺+R     

蚌埠隆起区东部变质块体的P—T条件及锆石年代学研究

蚌埠隆起区是华北克拉通的重要组成部分,然而前人对于蚌埠隆起结晶基底形成的变质环境和时限分析相对较为薄弱,制约了人们全面理解该隆起的形成和演化过程。因此,本文在详细的野外地质调查基础上,对在蚌埠隆起东部朱顶—石门山地区新发现的含石榴子石花岗片麻岩进行了较为细致的岩相学、矿物化学测试分析以及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,运用不同的温压计方法进行P—T条件估计,得出该样品温压条件为736~788℃和0.76~0.89GPa,表明其形成于低压麻粒岩相条件。锆石定年分析记录了岩浆结晶和变质两期事件,它们对应的年龄分别为2562±34~2584±25Ma和2433±31~2436±24Ma。