晚古生代—早中生代扬子板块西缘的构造-岩浆活动

根据晚古生代—早中生代扬子板块西缘基性岩浆活动的时空分布特点,尤其是峨眉山玄武岩的时空分布特点和古地磁研究资料,结合板块构造及地幔柱学说笔者认为形成于早二叠世的盐源—丽江陆缘海裂谷、晚二叠世的攀西裂谷以及二叠纪末至早中三叠世的甘孜—理塘洋均为峨眉地幔热柱与扬子板块在这一时期顺时针旋转的共同作用所致,同时峨眉地幔热柱的活动构成了完整的威尔逊旋回。     

峨眉山大火成岩省对四川盆地油气储层的控制作用研究

四川盆地具有演化历史长、沉积盖层厚度大、油气资源丰富等特点,是我国大型含油气盆地之一。上扬子地区中、晚二叠世之间的峨眉山地幔柱活动改变了四川盆地古地理格局,造成地壳的快速抬升,盆地西南地区地壳抬升幅度最大,呈现古剥蚀高地,往北东方向的影响逐渐减弱,从而导致沉积环境自西南向北东由单一的海相依次转变为陆相、海陆过渡相至海相沉积。本文讨论了峨眉山大火成岩省的形成过程及对四川盆地油气储层的影响,认为峨眉山大火成岩省对四川盆地油气储层的影响主要体现在两个阶段、3种影响作用方式。两个阶段是指中二叠世末期和晚二叠世—早三叠世时期。3种方式是指峨眉山地幔柱导致的地壳抬升对下伏中二叠统灰岩储层的改造作用,表现为地幔柱核心区(大理—永仁)中二叠世地层发育风化壳岩溶型储层;峨眉山大火成岩省的火山喷发旋回对火山岩储层的空间发育的控制作用,发育了火山岩储层;峨眉山地幔柱活动控制的晚二叠世盆地构造格架对上覆沉积储层的控制作用,导致了峨眉山地幔柱外围伸展区(川东北—西北)发育海槽,控制了晚二叠世礁滩相沉积的发育等。峨眉山大火成岩省的形成过程不仅形成了优质的火山岩储层,同时也影响了沉积岩相的空间分布、改造了下伏碳酸盐岩的孔隙特征,进而控制了四川盆地的油气储层。     

二叠纪东吴运动的沉积响应差异：来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块,东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间,由地幔柱活动引起,表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成;而在华夏板块,东吴运动发生时间相对较早,始于早二叠世晚期,可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起,主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明,扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250~272Ma,峰值为259Ma,这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致,说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省;来自华夏板块龙潭组(相当于吴家坪组)碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样,华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广,介于250~3652Ma之间,具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma 5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma 4个小的峰值。这些锆石年龄,除了2500Ma外,在华夏地块中都有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂,源区经历了复杂的地壳演化历史,包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。     

峨眉山地幔柱上升的沉积响应及其地质意义

研究表明西南地区峨眉山玄武岩下伏茅口组的部分缺失是峨眉山地幔柱的快速上升及其所形成的地壳穹状隆起造成的。对该地区中、晚二叠世沉积记录的研究也支持上述结论。通过野外实地地质考察和室内综合研究发现,西南地区峨眉山玄武岩之下零星发育一套碎屑岩系,其主要分布在穹状隆起的边缘。在隆起西缘盐源平川一带,为一岩性以砾岩、砂岩为主的低位水下扇;在隆起的东北缘普格、巧家、武定一带,峨眉山玄武岩之下发育一层砾石,主要为茅口组灰岩的灰岩质砾岩;昆明西山地区的灰岩质砾岩中灰岩砾石的磨圆较好,可能代表古河谷沉积。在茅口组顶部古剥蚀面上还零星可见一层厚几米至十几米残积相碎屑岩或底砾岩。上述碎屑岩系的厘定及对其空间分布和沉积环境的研究表明,上扬子西缘峨眉山玄武岩喷发前地壳发生快速穹状抬升,碎屑岩是峨眉山地幔柱上升造成的沉积响应;地幔柱的上升还造成上扬子中、晚二叠世区域岩相古地理的突变和隆起区古喀斯特的形成。这些为峨眉山大火成岩省地幔柱形成机制提供了进一步佐证,同时深化了对晚古生代上扬子西缘构造的认识。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。     

论古剥蚀面岩溶发育的水文地质意义

华北中奥陶统马家沟灰岩沉积后,加里东运动使地壳上升,沉积间断,形成与上覆石炭二叠纪煤系地层不整合接触;华南下二叠统茅口灰岩沉积后,东吴运动使地壳短暂上升,形成与上覆晚二叠世龙潭煤系地层的假整合。石灰岩顶部与上覆地层间的不整合或假整合面,都遭受到风化与溶蚀,成为岩溶发育的古剥蚀面。      

峨眉地幔柱与西南(贵州)晚二叠世成煤条件及成煤区带划分探讨

发生在二叠纪阳新世晚期-乐平世早期的峨眉地幔柱重大地质事件,直接或间接导致了我国西南地区晚二叠世大规模成煤作用。本文基于《中国矿产地质志·贵州卷·煤》的研编工作,阐述峨眉地幔柱事件产生的系列地质环境效应,使中泥盆世—中二叠世陆内断陷盆地转变为晚二叠世有利聚煤的被动大陆边缘盆地,奠定了贵州晚二叠世大规模聚煤的沉积盆地基底,改变了晚二叠世的气候,形成利于植物生长异常繁茂和森林生态环境、为聚煤成煤提供了丰富的木本。进而依据层级结构,将晚二叠世成煤区带划分为Ⅰ级成煤区(聚煤区),Ⅱ级成煤区(含煤区),Ⅲ级成煤区(储煤带),Ⅳ级成煤区(煤田)。     

桂西晚二叠世裂谷概述

桂西晚二叠世裂谷的形成，是古生代地壳长期演化的结果。加里东运动引起幔上拱，从海西早期开始，桂西地出现多次地壳升降运动，形成地垒和地暂，晚二叠世早期，即东吴运动时期，在莫氏面、康氏面、结晶基底面向西高倾斜带形成南北向主裂谷，在地幔上拱带形成东西向裂保壁，并引起基性岩浆沿裂谷带上涌。     

峨眉地幔柱的动力学特征

峨眉地幔柱起源于赤道附近,头部直径约８００ｋｍ。它的动力学特征主要反映在四大地质事件上：１．基性岩浆活动,地幔柱头部减压熔融引起大规模玄武岩浆喷发和大量基性－超基性岩体侵入。峨眉山玄武岩分布面积约５０万ｋｍ２,主喷发期在早、晚二叠世之间,活动时限海西晚期－印支期;２．酸性岩浆活动,地幔柱对深部地壳的热改造引起大规模酸性岩浆喷发并形成３００ｋｍ长的花岗岩带,酸性火山喷发产物除流纹岩外,酸性火山灰沉积遍及整个华南地区;３．古地热场与改造成矿作用,在地幔柱作用下,上扬子及其外围地区曾经存在一个古地热场,地热异常从海西晚期持续到燕山期,长时期的地热异常驱动热水循环,引起大规模改造成矿作用,形成分布广泛的层控金属矿床;４．地壳升降与裂陷,华南海西－印支期的地壳运动与地幔柱有密切关系,当它到达岩石圈底部之后,上覆岩石圈受热软化,伸展变薄,地壳沉降引起栖霞期海平面大幅度上升以及茅口期的强烈拉张与裂陷,地幔柱活动对大气圈、水圈、生物圈都有重要影响,它可能造成大规模生物绝灭。     

贵州纳雍营盘中二叠统茅口组硅质岩成因及其地质意义

二叠纪是地球演化历史进程中的重要一环,并在我国华南地区中二叠统茅口组（孤峰组）地层中普遍沉积一套层状硅质岩,它们可能与中、晚二叠世系列重大地质事件之间有着密切的成因联系。笔者等以位于扬子地块西南缘的贵州纳雍营盘茅口组硅质岩作为研究对象,通过对硅质岩元素地球化学组成进行研究发现,硅质岩Al/(A1＋Fe＋Mn）值以及多项成因判别图解等指示其形成过程中有明显的热水物质输入,具有热水成因硅质岩的特征。结合区域古地理特征,以及硅质岩Ce/Ce*、(La/Ce）N值等综合分析,认为硅质岩形成于黔中台沟内的深水环境。综合考虑区域范围内中二叠世硅质岩研究成果,并分析纳雍营盘硅质岩与峨眉山玄武岩空间关系及峨眉地幔柱活动历史,认为峨眉地幔柱早期海底火山活动可能对包括营盘在内的华南地区中二叠世晚期硅质岩沉积具有重要控制作用。     

上扬子西部茅口组灰岩顶部古喀斯特地貌的厘定及地质意义

上扬子西部滇东、黔西茅口组之上多为峨眉山玄武岩所覆盖，长期以来人们一直认为两者不存在沉积间断和地层剥蚀。作者通过野外实地考察和室内综合研究首次系统地厘定上扬子西部茅口组顶部的古喀斯特地貌，其形态多种多样，包括起伏不平的古剥蚀面、溶蚀洼地、溶斗、峰林、溶丘、洞穴以及洞穴充填物和古剥蚀面上红壤土。古喀斯特地貌在一个地区的地质发展中具有重要的意义，它代表了一次地壳上升运动。本区古喀斯特的系统研究不仅丰富了中国古喀斯特研究的内容，而且对确定云南地区东吴运动的存在和峨眉山地幔柱的活动提供了重要佐证。     

东吴运动的新认识

本文根据地层缺失、接触关系及火山活动等特征,将华南地区的东吴运动划分为4幕:（1）第一幕,波及江南古陆与秦淮古陆之间,发生于早二叠世隆林期末,以缺失隆林期的沉积为特征,属升降运动;（2）第二幕,波及四川、贵州和云南,发生于早二叠世茅口期Yabeina阶段,表现为峨眉山玄武岩的喷发,属火山喷发及裂谷性质;（3）第三幕,见于福建龙岩、广东花县及恩（平）开（平）台（山）地区,上、下二叠统之间具砾岩或火山凝灰岩,发生于早二叠世茅口期末,属升降运动性质,（4）第四幕,以广西钦州地区最明显,长兴期地层不整合在不同时代老地层之上,发生于吴家坪期末,以褶皱运动为主。     

关于龙门山地区东吴运动的存在及其性质的认识

东吴运动是二叠纪的一次重要地壳运动,但对其位置、性质、发生时间历来都有不同的意见,而对于龙门山地区,更是很少有人专题涉及。近来,笔者等人对龙门山地区二叠系进行了实地考察,结合前人的研究成果,通过对该区地层缺失、不整合接触关系、沉积响应及火山岩分布等特征的分析,论述了龙门山地区东吴运动的存在及其性质。研究认为龙门山地区东吴运动主要表现为茅口组上部地层缺失;在茅口组和龙潭组之间普遍存在不整合面,并于不整合面的底界发现底砾岩;中、晚二叠世岩相古地理发生突变以及火山爆发等。其发生时间于晚二叠世早期至中期,即龙潭组沉积期,属于地壳的升降运动,并伴随龙门山南段玄武岩浆的爆发而结束。东吴运动结束了龙门山地区早二叠世以来的稳定地台沉积,使该区发生了强烈的岩相分异。     

扬子西缘东吴伸展运动

扬子西缘二叠系中震积岩十分发育,笔者根据震积岩、震积－伸展不整合的存在,厘定了它的时代,确认了东吴运动的存在。指出它是该区晚古生代以来最重要的一次伸展构造事件,多旋回震积岩、化石有序混积与水下边界正断层的多次活动有关。在木里地区,从东吴运动开始,地震、伸展－裂陷。火山活动持续到三叠纪,形成裂陷槽（晚二叠世－早三叠世达到高峰）。在这里,东吴运动实际是裂陷造槽运动。     

华南二叠纪层序地层与盆地演化

新兴的层序地层学,是盆地分析的重要手段。华南二叠纪是华南板块海西-印支阶段盆地演化的重要时期,沉积盆地类型划分为克拉通盆地、板内及板缘伸展盆地,以及东吴运动后出现的前陆盆地和弧后盆地。南方二叠系由11个层序和1个半超层序组成,不同类型沉积盆地中层序地层具有不同的层序特征和充填形式。二叠纪是海西-印支期盆地演化由成熟到消亡的转折阶段,它们发育于扩张环境下,总体上是由两个克拉通盆地夹持一个伸展盆地。两个克拉通盆地的发展不均衡,中央伸展盆地沿着加里东的拼合带发育。这一古地理古构造格局与加里东期十分相似,由此认为,华南晚古生代沉积的构造背景,并不是稳定的克拉通环境。     

灵山断褶带地质构造基本特征及其大地构造性质的探讨

灵山断褶带地处桂东南灵山、钦州和东兴等县,东北和西南两侧分别受六万大山和十万大山所夹峙,北端截于浦北县寨圩北西向断裂,南段延出国境以外,在我国长约240公里,宽约30公里。断褶带北东-南西向,主要由古生代、中生代和新生代地层以及酸性岩浆岩构成,断裂与褶皱发育,具明显的多期性和继承性。     

Intracontinental Collisional Orogeny During Late Permian-Middle Triassic in South China: Sedimentary Records of the Shiwandashan Basin

Sedimentary response to an orogenic process is important for determining whether South China had compressional or extensional orogeny during the period from the Late Permian to the Middle Triassic besides the tectonic and magmatologic evidence. An intracontinental collision event took place between the Yangtze and Cathaysia blocks in the Late Permian. Beginning at the Late Triassic, the tectonic movement was completely changed in nature and entered a post-collisional extensional orogenic and basin-making process. This paper presents sedimentological evidence from the Late Permian to the Middle Triassic in the Shiwandashan basin at the southwestern end of the junction zone between the Yangtze and Cathaysia blocks.     

川西北松潘-甘孜地块大石包组玄武岩成因及其形成构造背景

川西北松潘-甘孜地块内二叠世大石包组玄武岩富集大离子亲石元素和高场强元素，具有与洋岛玄武岩相似的地球化学性质，形成于大陆板内环境。通过与典型峨眉山玄武岩之地球化学组成的对比研究，认为大石包玄武岩与峨眉山玄武岩中的高钛类玄武岩性质相同，两者具有一个共同的成因，即都是峨眉山地幔柱活动的产物。由此推测峨眉山玄武岩不仅分布在扬子地块内部，向西还有一定的延伸，同时暗示了峨眉山地幔柱头部可能具有比现在所认识的更大的规模。