南岭构造带基础地质特征与成矿地质背景

南岭构造带横跨扬子地块、江南造山带以及华夏地块,是中国钨锡铅锌铀等有色金属和铌钽锂铯与稀土等关键金属成矿带.通过综述近十五年来的研究进展,总结了南岭构造带基础地质特征与成矿地质背景.扬子与华夏地块沿永州-桂林-柳州一线于新元古代拼合,但缺乏直接的地质证据,需对龙胜蛇绿混杂岩和鹰扬关混杂岩进行深入研究.新元古代至中生代花岗岩二阶段模式年龄TDM2值揭示2.0～1.2 Ga为南岭构造带的主要地壳增生期.相似的花岗岩特征和构造线方向指示广西期和印支期造山机制均为陆内造山作用,是华南大陆南侧不同板块之间拼贴远程应力场的产物.燕山早期花岗岩εHf(t)值沿南岭构造带自西向东显著减小,而TDM2值明显增加,指示湘南-桂北-粤北地区在晚侏罗世经历了古太平洋板块断离和软流圈上涌并发育强烈的壳幔相互作用,为南岭构造带东段华夏地块上钨锡等多金属成矿提供了成矿物质来源和有利的伸展构造背景.南岭构造带西段扬子地块构造相对稳定且显生宙岩浆活动较弱,新元古代大塘坡组和寒武系底部页岩是良好的页岩气勘探目标.综合沉积、岩浆以及构造变形,华南中生代特提斯构造域向古太平洋构造域转换开始于晚三叠世.     

华南东南部上地幔远震P波速度结构及意义

本研究利用114个固定台站记录的121个远震事件,以钦杭结合带为中心,采用天然地震层析成像构建了华南东南部上地幔P波速度结构模型。研究结果表明：（1）钦杭结合带、武夷成矿带以及南岭成矿带的深部结构存在着差异,说明3个成矿带经历了不同的构造演化过程;（2）江绍断裂的上地幔中存在着低速异常,推测该低速异常为从地幔过渡带或者下地幔上涌的热物质,与钦杭结合带和武夷成矿带的成矿作用有着密切的关系;（3）下扬子地区上地幔底部的高速异常可能为拆沉的岩石圈,而华夏板块上地幔顶部的高速异常则有待进一步研究。本研究的结果为认识华南东南部的深部结构提供了新的证据。     

西武夷地区早古生代浅色花岗岩的厘定及其造山意义

西武夷地区的付坊超单元是一套白云母／二云母花岗岩组合,岩性包括白云母／二云母花岗闪长岩和白云母／二云母二长花岗岩,年龄为４７２～４４６Ｍａ。它是下生代华夏古陆向扬子板块爷冲、华夏板块内部武夷地块与罗霄地块接俣过程中形成的陆内俯冲花岗岩,两地块的接合部位－雩山接合带是一条陆内俯冲带。     

华夏地块:一个由古老物质组成的年轻陆块

对华夏地块三个主要前寒武纪地质体出露区变质岩的详细锆石年代学的综合分析显示,华夏地块大致可以被分成武夷山区和南岭-云开区。武夷山区由古元古代核和新元古代（形成于730-820 Ma）的盖层组成,构成华夏地块最老的古陆,在其深部很可能还存在一个新太古代基底。新元古代的沉积物主要来自武夷微古陆本身。南岭与云开具有相似的前寒武纪地壳组成,它们主要是由新元古代形成的沉积物夹少量火山岩组成。这些沉积物质中包含了非常古老的中太古代和新太古代组分,甚至古太古代组成。Grenville期和中元古代组分是其中最丰富的。这些组分在华夏没有对应出露的岩石,说明它们主要来自另外一个曾经与华夏相邻的陆块。该陆块很可能是东印度－东南极大陆。南岭－云开区最初可能是Rodinia超大陆裂解时形成的一个裂谷盆地,加里东的造山运动使盆地中的沉积物挤压、褶皱和隆起,与武夷陆块共同构成了一个新的年轻的大陆     

江西弋阳铁砂街铜矿床蚀变钾长石Ar-Ar同位素年龄

<正>江西弋阳铁砂街铜矿床位于华夏与扬子板块结合带南缘萍乡—广丰东西向深断裂之南侧,地处北武夷成矿带与钦杭成矿带的过渡地带。铁砂街铜多金属矿床所在的江西东北部地区作为华夏与扬子两大元古代板块相互作用的重要地带,经历了早元古代基底形成、中元古代古陆增生、晚元古代板块消减及碰撞造山、早古生代未     

广西花山—姑婆山地区钨锡多金属矿床成矿规律

广西花山—姑婆山地区位与南岭钨锡成矿带西段广西东北部富贺钟地区。在大地构造位置上,该区恰位于扬子板块与华夏板块的最终拼合带上,正值南岭东西向构造带、湘南南北向构造带和桂东南新华夏系构造带的交汇部位。该区地壳经历了多期多阶段构造演化,地质构造复杂,岩浆活动频繁,矿产种类多。     

武夷山成矿带及邻区上地幔速度结构及其对燕山期岩浆-成矿活动的启示

武夷山成矿带燕山期岩浆-成矿活动的深部动力学机制一直是学者们研究的热点。已有的研究结果表明,武夷山成矿带及邻区的上地幔存在着显著的低速异常,可能与地表的岩浆-成矿活动存在着密切的联系。本研究利用分布在华夏地块98个固定地震台站以及59个流动地震台站所记录到的278个远震事件,采用远震层析成像方法构建了武夷山成矿带及邻区上地幔三维P波速度结构模型。成像结果表明,武夷山成矿带及其东侧的上地幔存在着显著的低速异常,代表了热物质富集的地幔楔,且上地幔的热物质在这些地幔楔间进行着横向流动。东南沿海的地幔过渡带存在着一个显著的低速异常,推测为新生代欧亚板块与菲律宾海板块碰撞俯冲的产物。南岭成矿带下方的低速异常从上地幔一直向上延伸到上地壳,可能指示了一个热物质上涌的通道。结合已有的研究结果,本研究认为武夷山成矿带燕山期岩浆-成矿活动可能与古太平洋板块的俯冲和后撤所引起的热物质上涌有关。

     

江西省金华寺测区银金地球化学异常特征及找矿远景

江西南部金华寺测区位于南岭成矿带与武夷山隆起成矿带结合部位,属南武夷锰-锡-铜-金-银-铅-锌成矿亚带。在1∶2.5万沟系沉积物测量的基础上,选取异常较好地段进行1∶1万土壤地球化学测量,分析元素地球化学特征。针对测区内土壤地球化学元素异常较好地段进行岩石地球化学分析,进一步剖析其含矿性。结合野外地质调查,初步总结了测区内主要成矿元素的地球化学勘查模型及找矿方向。研究表明,金华寺测区Ag、Au地球化学异常明显,与断裂活动、辉绿岩脉关系密切;异常区具有一定的矿化,其中1号Ag异常地表矿化好,但深部找矿潜力有待查明。     

武夷地块中南平-宁化构造带南华纪弧火山岩属性及其对华夏板块多微地体拼合的启示

武夷地块中各地体的活动解析是认识华夏板块构造活动演化的窗口。南平-宁化构造带作为划分南武夷地体和北武夷地体的重要边界活动带,其构造属性对我们认识武夷地块中南、北武夷地体的构造演化具有重要意义。前人对南平-宁化构造带中变质火山岩类的研究和认识存在争议,限制了我们对南平-宁化构造带的构造属性的理解。因此,本文利用野外路线地质调查、年代学测定、同位素地球化学测试等手段,对该套变质火山岩做了重点研究,结合前人的研究成果,我们得到以下认识:南平-宁化构造带中的变质火山岩类主要形成于756～720 Ma,主要形成于活动大陆边缘或岛弧环境,表明南平-宁化构造带可能代表了南武夷地体和北武夷地体之间的一条南华纪的近东西向的岛弧火山活动带,结合带中构造变形反映的南北向对冲的汇聚极性,我们认为南武夷地体和北武夷地体之间在南华纪可能还存在洋-陆碰撞乃至陆-陆拼合过程,这也反映了多微地块、多期拼合过程可能更符合华夏板块大地构造演化的主旋律。     

湖南千里山-骑田岭矿集区大地构造环境与矿物组合的关系

千里山-骑田岭矿集区是南岭成矿带的重要组成部分,位于华夏、扬子两大内陆板块碰撞拼贴带与郴州-邵阳走滑型构造岩浆岩带的交汇部位.通过对区内主要金属矿床的研究,认为区内矿床的形成及其矿物组合与一定的时代和特定的大地构造环境紧密相关,不同的大地构造环境下所形成的矿床,其成因类型有明显的差异;不同成因类型的矿床,有各自特有的矿物组合.     

长江中下游地区成矿深部动力学机制：远震层析成像证据

长江中下游成矿带是我国东部重要的矿产资源基地。前人研究认为该地区的成矿作用与中生代大规模岩浆活动密切相关,但关于成矿的深部动力学机制仍存在着分歧。本研究利用远震层析成像方法获得了研究区下方整个上地幔内的三维速度结构,采取以下措施:(1)46个固定台站和67个流动台站记录的678个远震事件的17000余条P波波形;(2)利用改进的多道互相关技术直接从波形数据中提取相对走时残差信息,提高了数据处理的精度和效率;(3)地壳校正消除地壳不均匀性的影响;(4)检测板测试最佳网格间隔,水平方向为0.5°×0.5°,垂向为50~100km,从而可以保证结果的可靠性。最终的层析成像结果表明成矿带地区下方的上地幔内存在"两高一低"的速度异常体,浅部的高速体可解释为现存的岩石圈,深部的高速体则为拆沉的岩石圈,而夹在中间的低速体为上涌的软流圈热物质发源地。我们的成像结果为成矿的拆沉模式提供了有力支持。该模式认为岩石圈的拆沉导致软流圈物质减压熔融,底侵在壳幔边界,最终爆发大规模岩浆活动和成矿作用。结果清楚地显示出拆沉的岩石圈已经下沉至上地幔底部,而且在其上方存在着明显的软流圈热物质。此外,成像结果还显示出深部的高、低速体的走向与成矿带走向基本一致,并且由南至北逐渐变浅。这些特征与成矿带的成矿阶段密切相关。但遗憾的是,成像结果无法提供软流圈物质起源的信息,有待今后进一步研究。     

P-wave Velocity Structure of Crustal and Upper Mantle beneath South China and its Tectonic Implications

The 3D P-wave velocity structure beneath the South China Block was determined by applying arrival times from 269 teleseismic events recorded by 240 seismic stations within the study region. Our tomographic results reveal the deep structural characteristics of major tectonic units and ore concentration areas. There are distinct high velocity anomalies beneath the ancient Yangtze and Cathaysia blocks, with the lithosphere of the Cathaysia Block being thinner than the Yangtze Block; the Jiangnan orogenic belt, located in the combined zone of two blocks, is a high and low velocity anomaly conversion zone; the famous metallogenic belts of Edongnan, the Youjiang Basin and the Cathaysia Block are obviously low velocity areas with different metallogenic mechanisms. The deep ore-forming material source in the Edongnan metallogenic belt is different from that of the Cathaysia Block. The low velocity anomaly under the Cathaysia Block related to mineralization results from the upwelling of mantle material, caused by the joint action of the Paleo-Tethys tectonic domain, the Paleo-Pacific tectonic domain and the Hainan mantle plume migration and erosion, which has been occurring from northeast to southwest since 80 Ma. The low-temperature mineralization mechanism of Youjiang Basin should be considered not only in terms of the influence of the Emeishan mantle plume in the west and the Paleo-Tethys tectonic domain in the south, but also in the context of the influence of the upwelling of asthenospheric material from the Paleo-Pacific tectonic domain in the east.     

华南东部地区上地幔P波速度结构研究

基于华南东部宽频地震流动台阵的观测资料,采用三维有限差分走时成像法(FDtomo),开展了华南东部地区地壳-上地幔三维P波速度结构成像研究,结果显示华南东部地区水平面内速度分布差异较大,约163 km以上的地壳到上地幔下扬子地块存在近EW向的相对低速异常,而华夏地块则为高速异常,约163 km以下的上地幔下扬子地块和华夏板块速度异常发生反转,且两者大致以江山—绍兴断裂带为界呈反对称,对比显著。笔者认为该结构特征反映了晚中生代扬子克拉通岩石圈的拆沉过程。这一成果对理解中国东部中生代以来的构造演化以及壳幔的动力学过程提供了新的证据。     

Upper mantle P-wave tomography across the Longmenshan fault belt from passive-source seismic observations along Aba-Longquanshan profile

A passive seismic experiment across the Longmenshan (LMS) fault belt had been conducted between August 2006 and July 2007 for the understanding of geodynamic process between the Eastern Tibet and Sichuan basin. We herein collected 3677 first P arrival times with high precision from seismograms of 288 teleseismic events so as to reconstruct the upper mantle velocity structure. Our results show that the depth of the Lithosphere–asthenosphere boundary (LAB) changes from 70 km beneath Eastern Tibet to about 110 km beneath Longquanshan, Sichuan Basin, which is consistent with the receiver function imaging results. The very thin mantle part of the lithosphere beneath Eastern Tibet may suggest the lithosphere delamination due to strong interaction between the Tibetan eastward escaping flow and the rigid resisting Sichuan basin, which can be further supported by the existences of two high-velocity anomalies beneath LAB in our imaging result. We also find there are two related low-velocity anomalies beneath the LMS fault belt, which may indicate magmatic upwelling from lithosphere delamination and account for the origin of tremendous energy needed by the devastating Wenchuan earthquake.     

Tomographic Imaging of the India‐Asia Plate Collisional Tectonics and Mantle Upwelling Beneath Western Tibet

To better understand the lithosphere mantle collision tectonics between the India plate and Asia plate, we determine three dimensional P wave velocity structure beneath western Tibet using 27,439 arrival times from 2,174 teleseismic events recorded by 182 stations of Hi-CLIMB Project and 16 stations in the north of Hi-CLMB. Our tomographic images show the velocity structure significantly difference beneath northern and southern Qiangtang, which can further prove that the Longmu Co-Shuanghu ophio...     

Litho-asthenospheric structures of northern Italy as inferred from teleseismic P-wave tomography

Regional three-dimensional inversions of teleseismic P-wave travel time residuals recorded by high-frequency regional and local seismic networks operating along the Western Alps and surrounding regions were carried out and lithosphere and upper mantle P-wave velocity models down to 300 km were obtained.

Residuals of more than 500 teleseismic events, recorded by 98 fixed and temporary seismic stations, have been inverted.

The comparison between real residuals and the ones obtained from tomographic model indicates that the method is able to solve the feature of the regional heterogeneities.

Where the resolution is good, coherent lithospheric and upper mantle structures are imaged. In the shallower layers, high- and low-velocity anomalies follow the structural behaviour of the Alpine-Apenninic chains showing the existence of very strong velocity contrasts. In the deepest layers, velocity contrast decreases however two deep-seated high-velocity structures are observed. The most extended in depth and approximately trending NE-SW has been interpreted as a wreck of the oldest subduction responsible of the Alpine orogenesis. The second one, connected to the northwestern sector of the Apenninic chain, appears to vanish at depths greater than 180 km and is probably due to still active Apenninic roots.

Cross-sections depict the spatial trend of perturbations and in particular outline the sub-vertical character of the Alpine and Apenninic anomalies. Under the Ligurian Sea, the 3-D inversion confirms the uplift of the asthenosphere in agreement with the tectonic evolution of the basin.     

中国及邻近陆海地区软流圈三维结构及其与岩石圈的相互作用

通过中国及邻近陆海地区天然地震面波层析成像三维Vs速度结构的系统地质构造解析,笔者论述了中国及邻近陆海地区软流圈三维结构特征,发现该区软流圈内既有高速块体,又有低速异常体,显示软流圈内存在纵向与横向上的不均匀性,研究软流圈内低速异常体三维几何结构表明,南海低速异常体呈复蘑菇状,结合地幔体波层析成像研究显示,南海地区存在巨型复蘑菇状地幔低速柱头。笔者还探讨了软流圈对岩石圈结构的影响及其相互作用问题。     

中国兴蒙—吉黑地区岩石圈结构基本特征

兴蒙—吉黑地区岩石圈由额尔古纳、兴安、松嫩和佳木斯4个古陆块及完达山中生代大陆边缘增生杂岩构成。Nd同位素模式年龄显示,佳木斯陆块时代最老,1500～2200Ma;额尔古纳陆块次之,1000～1600Ma;兴安和松嫩陆块具有相同的Nd模式年龄,500～1200Ma。地球化学示踪分析表明,该区古生代时表层地壳的Nd同位素模式年龄以中元古代为主,而中生代花岗岩的Nd同位素模式年龄主要为新元古代,表明该区深部地壳的年龄较表层地壳的年龄年轻,显示出该区地壳具有下新上老的年龄结构。Os同位素分析同时证明,该区岩石圈地幔也多表现为年轻性质。地震(Vp)速度结构显示,该区岩石圈结构在垂向上具有两个明显的特征:一是与传统意义上的地震岩石圈概念明显不同,该区岩石圈地幔的低速带没有稳定连续的顶界面,低速异常顶界面深浅不一,与高速异常体犬齿交错,某些构造单元之下的低速异常直达Moho,但底界面却十分稳定,深度为230～240km;二是“立交式”速度结构,表现为在地壳范围内,速度等值线总体呈北东向展布;岩石圈地幔的速度等值线呈北北西-近南北向展布;低速异常圈层的速度等值线为近东西向展布。