华南陆块东北部构造特征、成矿作用与动力学机制——来自大地电磁测深的认识

通常认为,华南陆块在元古代由扬子克拉通和华夏地块沿江南造山带碰撞拼合而成,之后经历了陆内造山、洋壳俯冲等多期岩浆—构造活动。但因华南陆块所处的特殊地质构造环境,就目前华南陆块各块体之间的接触关系、江南造山带深部构造特征及区域动力学意义等诸多地质问题争议颇多。本文依托地质调查项目和“深部探测技术与实验研究（SinoProbe）”项目完成的8d和12g两条大地电磁测深剖面,经过精细的数据处理,使用非线性共轭梯度（NLCG）算法对TE+TM模式数据联合反演得到华南陆块东北部岩石圈尺度的二维电性剖面,并用ModEM三维反演代码对全阻抗张量数据反演获得了三维电性模型。对研究区内扬子地块东部、江南造山带以及华夏地块进行电性结构研究,发现研究区内的江南造山带西南段存在扬子地块和华夏地块碰撞镶嵌的构造表现,扬子地块已越过江南造山带,在江绍断裂位置与华夏地块挤压,形成江绍断裂等逆冲型深大断裂,从电性结构推测其现今仍然为活动断裂,但东北段块体之间的接触关系被上侵的地幔物质破坏,江绍、赣东北等断裂的深部结构已被剧烈改造,推测这种深部成矿热物质上涌是形成赣东北以金银矿种为主的岩浆热液型矿床的深部动力原因;研究区东部华夏地块电性特征为高阻的上地壳以及被岩浆底侵而破坏的中下地壳,发育其中的屯溪—鹰潭—安远和上虞—大浦—政和断裂切割深度超过了50 km,为深大断裂构造。结合前人地表侵入岩填图结果,认为由于中生代以来古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲,华南陆块东部上地壳被严重破坏,从电性特征推断可能发生过大面积的板片重融,华夏地块东北部地壳相较于西南部厚度明显更小、后期改造严重,受到的太平洋板块俯冲导致的热扰动更剧烈。     

龙门山构造带中段大地电磁测深研究

采用加拿大凤凰公司生产的多功能电法仪V8在龙门山构造带中段进行大地电磁测深研究,采用先进的资料处理与解释技术对龙门山中段大地电磁（MT）剖面资料进行了分析,同时运用大地电磁测深法定性分析方法（Mohr圆分析、极化图分析）对剖面进行了分析,得到一致的结论：剖面整体表现二维性,而在断裂分段区域各向异性程度和三维性较强。最后推断5.12汶川8级大地震震源位置在映秀断裂的下盘。     

华南陆块陆内成矿作用的一些科学问题

华南陆块由扬子地块和华夏地块组成,是全球罕见的世界级多金属成矿省,成矿潜力巨大。华南陆块的形成和演化,受到了很有特色的陆内大陆动力学过程的影响,其中的晚古生代地幔柱成矿系统、中生代大面积低温成矿系统、中生代大花岗岩省成矿系统等陆内成矿系统,在全球背景中很有特色,是全球研究陆内成矿作用的理想基地。对华南陆块地质历史时期的大陆动力学过程如何制约上述成矿作用的发生,以往已开展不同程度的研究并取得重要成果。笔者在论述这些研究进展的基础上,提出了三大成矿系统需要进一步研究的一些科学问题。     

雪峰山西侧深部构造的特征——来自大地电磁测深(MT)的新证据

为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征,促进油气勘探战略选区,使用大地电磁(MT)测深技术,结合测区的地质和物性特征,通过定性分析和定量计算,对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行地面-地覆对比分析。结果表明,雪峰山西侧地覆的构造单元划分与地面基本一致,MT剖面东段反映的雪峰山隆起区深部巨厚低阻层的属性可能为多次挤压形成的破碎层。西段显示秀山以西低阻标志层清晰,震旦系—寒武系地层发育厚度较大,构造变形相对较弱,侧向延伸稳定,是油气勘探的有利区,为研究区海相下组合油气勘探战略选区提供了重要依据。     

雪峰山西侧深部构造的特征——来自大地电磁测深（MT）的新证据

为了解雪峰山西侧地区的深部构造特征,促进油气勘探战略选区,使用大地电磁（MT）测深技术,结合测区的地质和物性特征,通过定性分析和定量计算,对研究区的断裂、褶皱、地层展布进行地面一地覆对比分析。结果表明,雪峰山西侧地覆的构造单元划分与地面基本一致。MT剖面东段反映的雪峰山隆起区深部巨厚低阻层的属性可能为多次挤压形成的破碎层。西段显示秀山以西低阻标志层清晰,震旦系一寒武系地层发育厚度较大,构造变形相对较弱,侧向延伸稳定,是油气勘探的有利区,为研究区海相下组合油气勘探战略选区提供了重要依据。     

华北、华南、塔里木三大陆块中-新元古代岩浆岩的特征及其地质对比意义

我国三个主要的古老陆块（华北、华南和塔里木陆块）都发育中-新元古代岩浆岩。根据大量的同位素年代学资料,华北陆块中-新元古代岩浆事件可以分为7个阶段,其中1.78Ga和1.32Ga两期影响范围较大,可以构成大火成岩省。华北陆块中-新元古代的岩浆岩均形成于大陆地壳伸展的构造背景,意味着华北并未介入Rodinia超大陆的聚合过程。华南陆块中-新元古代岩浆事件可以分为8个阶段,从1.78Ga到1.5Ga的四期岩浆事件形成于大陆地壳伸展的构造背景,1.4Ga左右的一期岩浆-构造事件分布局限,可能形成于局部的构造拼合背景。1.0Ga左右的岩浆事件,在华南陆块的不同部位表现形式不同,意味着发生过不同地块的拼合。从0.95Ga到0.82Ga的岩浆事件主要分布在江南造山带和扬子地块北缘,这一阶段的岩浆事件导致扬子地块和华夏地块拼接成一体,形成华南陆块。之后从0.78Ga到0.72Ga的岩浆事件几乎遍布华南陆块,反映了陆块形成后的伸展过程。塔里木陆块中-新元古代的岩浆事件可以分为8个阶段,1.78Ga和1.5Ga的岩浆事件仅在局部有反映,它们形成于拉伸的构造背景。1.4Ga的岩浆事件在塔里木陆块的北缘和西南缘表现形式不同,北缘钙碱性岩浆岩形成于大陆弧构造背景,而西南缘A2型花岗岩则形成于拉伸的构造背景。0.96~0.88Ga期间,塔里木东南缘和北缘的花岗岩以I型和S型为特点,形成于活动大陆边缘,而在塔里木陆块的西南缘该时期则形成了塞拉加兹塔格群中双峰式火山岩,形成于陆内裂谷环境。0.88~0.82Ga期间,在北缘的库鲁克塔格地区形成了与俯冲增生相关的岩浆岩组合,而在东南缘则形成了与拉张构造环境有关的双峰式火山岩。塔里木陆块不同部位,不同阶段岩浆岩组合的差异意味着塔里木陆块原来并不是一个统一的陆块,很可能是在不同时期由不同块体拼合而成的。华北、华南和塔里木三个陆块中-新元古代岩浆岩的差异演化,揭示了它们各自形成陆块的过程和方式及相互关系。

     

新元古代扬子—华夏陆块拼合带：来自华南重磁异常的启示

扬子和华夏两大陆块是构成华南大陆的最基本单元, 但它们的拼合带位置（尤其是西延位置）是人们长期争论的焦点。本文以国家专项“深部探测技术与实验研究”探测得到的深反射地震剖面以及华南大陆的地质资料为约束, 对重、 磁异常作地壳构造融合解译, 追踪扬子—华夏陆块拼合带。由于华南大陆广泛发育具有剩磁多期、 多类的火山—侵入岩, 本文将磁异常换算为受剩磁影响小的解析信号作构造解译, 减小剩磁造成的地质解释偏差。研究认为, 扬子与华夏两陆块的拼合带东界为鹰潭—萍乡—衡阳—贺州—北海一线, 而西界为宜昌—张家界—铜仁—都匀—百色一线, 鹰潭以东和以北的拼合带位置因为受大规模岩浆岩的干扰而不清。     

华南陆块液体钾、锂资源的区域成矿背景与成矿作用初探

中国华南陆块江汉盆地的江陵凹陷和潜江凹陷以及江西吉泰盆地等裂谷盆地,在白垩纪—古近纪时期,发育了大量的蒸发岩,并形成了富含钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼元素的卤水,这些高价值元素的含量多达到工业利用品位或综合利用品位,资源潜力巨大。这些资源的富集区域分布于华南陆块与新华夏裂谷构造的交汇处,同时也是华南花岗岩省与新华夏裂谷玄武岩的分布区。通过对该区域大地构造、火成岩、古气候、古地理特征与全球海侵事件等综合分析,同时结合盆地卤水化学成分的研究,作者提出华南陆块(地区)的中生代—新生代盆地(群)可能是液体钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼资源的成矿区;成矿物质受到白垩纪—古近纪火山活动带来的深部物质及海侵事件带来的海水等多源补给,前者主要带来锂、钾、铷、铯等,后者带来钾及溴、碘等。华南盆地卤水中钾、锂等元素的富集是内生与外生地质动力作用的结果,即构造-火成岩-海侵-干旱气候耦合作用的结果,成矿作用过程可以归结为裂谷沉积成矿,主要形成富钾、锂卤水;埋藏阶段这些卤水通常转移到孔隙发育的碎屑岩、玄武岩及断裂带内保存,形成盆地深层卤水矿床。     

阿拉善──敦煌陆块的性质、范围及其构造作用和意义

阿拉善—敦煌陆块是前寒武就已经形成陆壳的刚性块体。西界位于若羌—星星峡断裂带、东界位于贺兰山构造线、南缘楔入青藏高原之下，北缘插入兴蒙古生代褶皱系之下，范围极其广大（E91°—105°30‘；N38°—42°）。颇大的阿拉善—敦煌陆块，是华北地台的重要组成部分，它不但阻挡了印度板块挤压应力的向北传递，而且把塔里木地台和华北地台紧密的连接在一起，组成更加颇大的中华地台。     

音频大地电磁测深法揭示的北京西山霞云岭—长操逆冲断层地下构造特征及其意义

随着北方碳酸盐岩地区水文地质调查力度的加大,急需深部地球物理方法来对研究区内碳酸盐岩地层的埋深、厚度以及构造特征进行探测。本文利用音频大地电磁测深法在长操测区内成功探测获得了逆冲断层的深部电性特征,并对测区内的碳酸盐岩地层进行了划分。从探测剖面的二维反演结果来看,霞云岭—长操断层在地表分为两个分支,在深部两个分支又汇聚成一个断层;另外剖面上的高阻区被霞云岭—长操断层分为三个部分,低阻区主要沿断层发育。最后结合野外获得的测区地层及岩性信息,推断出霞云岭—长操断层经历了两次逆冲推覆作用,断层主要发育在中—新元古代地层中,没有其它地层参与。     

Gold mineralization in the Jiangnan Orogenic Belt of South China: Geological,geochemical and geochronological characteristics,ore deposit-type and geodynamic setting

Located in the southeastern margin of the Yangtze Block and generally interpreted as the Neoproterozoic collisional product of the Yangtze with the Cathaysia Blocks of South China, the Jiangnan Orogenic Belt (JOB) contains a number of gold (Au) (-polymetallic) ore deposits and mineral showings, mostly hosted by Neoproterozoic low-grade metamorphic volcaniclastic and sedimentary rocks. The mineralization styles mainly include auriferous quartz veins and disseminated mineralization in altered mylonite and cataclasite that are developed along shear zones, fracture zones and inter- or intra-formational fault zones closely related to regional folding and shearing deformation. Three gold mineralizing epochs are recognized in the JOB. The ca. 423–397 Ma mineralization was associated with the early Paleozoic tectonothermal event(s), which induced widespread emplacement of Silurian S-type granites, low-grade metamorphism and enrichment of gold in the Neoproterozoic rocks (i.e., forming Au source beds). The second Au mineralization epoch, occurring at ca. 176–170 Ma (Jurassic), was related to the subduction of the Paleo-Pacific plate beneath the South China continental margin. The third and most important Au mineralization epoch took place at ca. 144–130 Ma (early Cretaceous), when a Basin-and-Range tectonic pattern was developed, characterized by NE–NNE-trending strike-slip faults, granitic domes and metamorphic core complexes (MCC), and basins filled with red bed lithologies. C, H, O, He-Ar, S and Pb isotopic and fluid-inclusion data suggest that the ore fluids were predominantly metamorphic and/or magmatic, with variable input of mantle-derived fluids and the progressive involvement of meteoric waters in the later stages of mineralization. Ore materials were mostly contributed by the Neoproterozoic source beds, plus a possible contribution from mantle- or magma-derived components. The Au (-polymetallic) deposits in the JOB, particularly those formed in the early Cretaceous, share many geological and geochemical features with the orogenic-type and Carlin-type deposits. In the context of tectonic evolution of South China, the gold mineralization in the JOB may be considered an “intracontinental reactivation type”, characterized by synchronous development of Au–polymetallic mineralization, reactivation of stuctures developed in Neoproterozoic metamorphic rocks, and widespread granite emplacement in the late Mesozoic.     

The Earlier Spreading of South China Sea Basin due to the Late Mesozoic to Early Cenozoic Extension of South China Block： Structural Styles and Chronological Evidence from the Dulong-Song Chay Metamorphic Dome, Southwest China

INTRODUCTION Whatmechanismresultedinthespreadingof SouthChinaSeabasin(SCSB)?Wasitreallypro ducedbytheinteractionofperipheralplatesofthe SCSBorAilaoshan RedRiversinistralfault(Fig.1)? Figure1.AnoutlinetectonicmapofSouthChinablockandIndochinablock(modified…     

华南前泥盆纪构造演化：从华夏地块到加里东期造山带

在全球Rodinia超大陆的构造框架中,华夏地块占有突出的地位。然而,华夏地块在国内一直存在不同认识,其核心一是年龄,二是范围。根据出露在研究区的中－高级变质岩、韧滑流变形迹和近年大批高质量测年数据,认为华南曾经存在过一个前成冰纪的古老陆块,由元古代片岩、片麻岩、混合岩等组成,原岩为碎屑岩、火山岩和深成侵入岩,最老年龄达2 Ga,习称华夏地块,但范围比Grabau描述的要小。在8～9亿年间,伴随古华南洋的闭合,华夏地块与扬子陆块碰撞聚合,成为Rodinia超大陆的一部分。聚合不久,受成冰纪Rodinia超大陆裂解事件的影响,原华夏地块被肢解成浙南-闽北、赣中-赣南和云开大山三个古陆残块,中间是裂谷或海槽。其裂解残块集中分布在绍兴-江山-萍乡断裂和政和-大埔断裂之间的地带内,结束了其完整古陆块的历史。震旦纪-早古生代,这些海槽被进一步扩张变宽,其内被巨厚的碎屑岩（含灰岩）、浊积岩层所充填,厚达1∽2万m,但缺少同期蛇绿岩和火山岩,暗示拉张强度没有深达上地幔,为一被动陆缘环境。最新年代学结果表明,原定早古生代的蛇绿岩和火山岩均为前震旦纪的年龄,8∽9亿年居多,原先的早古生代构造格架需要再研究。到志留纪,华南发生了强烈的构造-热事件,导致震旦纪-早古生代海槽关闭,巨厚沉积物褶皱隆升,在元古代变质基底上形成了加里东期褶皱造山带。其造山的驱动力目前尚不清楚。此期褶皱变形、韧滑流变非常普遍,有推覆与走滑两种,变形峰期在420∽400Ma。同时,还发生了强烈的花岗岩浆活动,岩浆峰期为430∽400　Ma,但绝大多数是过铝质的S型花岗岩,I型花岗岩少见。之后,晚泥盆世砂砾岩层呈角度不整合大规模地覆盖在整个华南前泥盆纪岩层之上;至此,研究区和江南等邻区的沉积环境与古地理才得以真正统一     

华南地质构造的再认识

近年来地质构造理论及测试技术的迅猛发展,为华南地质构造的研究积累了不少新资料和同位素年龄测试新数据,为检验以往对华南地质构造的认识提供了更多的科学依据,也为推动华南地质构造研究的进一步发展奠定了良好的基础。根据以往的工作成果,提供了闽北及云开大山的有关资料,对华南地质构造格局进行了再认识。认为华夏古陆应该肯定,但范围还需探讨,华南大地构造基本格局为两陆夹一盆。晋宁运动时,扬子地块与华夏地块对接;加里东运动使两陆块间洋盆褶皱逥返,形成统一陆块;海西－印支期,华南地质构造发展进入新的阶段。     

都龙-Song Chay变质穹隆体变形与构造年代——南海盆地北缘早期扩张作用始于华南地块张裂的证据

南海盆地的扩张经历了早期(中生代晚期至新生代早期)和晚期(32~17Ma)2个快速阶段,但2阶段在时间上相继,在形成机制上也可能是一致的.然而由于南海盆地与周围板块侧向作用的关系复杂,对扩张机制的认识一直极具争议,新的构造分析和测年资料表明“弧后扩张”及“走滑扩张”模式均与事实有出入.对位于华南地块西南缘的都龙SongChay变质穹隆体的研究表明,在中生代至新生代时期,至少经历了2期重要的伸展构造: D₁期(237~228Ma)穹隆的隆升与表露阶段,代表了印支期造山作用前的伸展构造; D₂期(86~78Ma)叠加和改造阶段,并有可能始于176~146Ma,致使穹隆进一步隆升和表露.D₂期构造在发育时间、伸展方向及变形方式等上既与华南地块同时期区域伸展构造特征相一致,也与南海盆地北缘早期扩张特征相一致.因此,作为华南地块的组成部分,南海盆地北缘的早期扩张也是华南中生代晚期至新生代早期伸展构造的构成部分.由此推测,南海盆地扩张的动力学机制可能主要来自于华南地块的板内变形作用,而哀牢山-红河断裂带的左行走滑作用对南海盆地新生代的扩张起到推动和加强作用.      

华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。（1）江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的“软碰撞”作用,可划分为扬子板块南缘、扬子—华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山—遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。（2）扬子—华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。（3）华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中—下地壳。（4）华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在“华南热隆”构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。（5）华南大陆构造演化为：850 Ma扬子—华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。     

金山金矿成矿年龄测定及华南加里东成金期的讨论

金山金矿是中国南方的一个重要金属床,属于变质细碎屑岩型,产于中元古界双桥山群中,矿石由超糜棱岩型及石英脉型组成。对于其形成时代有晋宁期,燕山期,晋宁期＋燕山期,晋宁期＋加里东期＋印支期＋燕山期等多种观点。     

Hydrothermal alteration processes in the giant Dahutang tungsten deposit,South China: Implications from litho-geochemistry and mass balance calculation

The giant Dahutang tungsten (W) deposit has a total reserve of more than 1.31 Mt WO₃. Veinlet-disseminated scheelite and vein type wolframite mineralization are developed in this deposit, which are related to Late Mesozoic biotite granite. Four major types of alterations, which include albitization, potassic-alteration, and greisenization, and overprinted silicification developed in contact zone. The mass balance calculate of the four alteration types were used to further understanding of the mineralization process. The fresh porphyritic biotite granite has high Nb, Ta, and W, but low Ca and Sr while the Jiuling granodiorite has high Ca and Sr, but low Nb, Ta, and W concentrations. The altered porphyritic biotite granite indicated that the Nb, Ta, and W were leached out from the fresh porphyritic biotite granite, especially by sodic alteration. The low Ca and Sr contents of the altered Neoproterozoic Jiuling granodiorite indicate that Ca and Sr had been leached out from the fresh granodiorite by the fluid from Mesozoic porphyritic biotite granites. The metal W of the Dahutang deposit was mainly derived from the fluid exsolution from the melt and alteration of W-bearing granites. This study of alteration presents a new hydrothermal circulation model to understand tungsten mineralization in the Dahutang deposit.     

华南东南部地壳厚度、属性及其与成矿的关系:基于地震接收函数的约束

华南大陆主要由扬子与华夏两大古陆块拼合而成,复杂的构造演化过程使得该区不仅具有多样的几何结构与变形特征,也发育成为中国南部重要的多金属成矿区域,其中包括长江中下游、钦州—杭州、武夷山、南岭、等多个重要成矿带。针对华南东南部及位于该区内的长江中下游、武夷山和南岭成矿带的深部结构与成矿背景,本文利用国家地震台网在该区固定地震台站的远震事件记录信息,通过对各个台站的远震接收函数开展H-κ扫描研究,获得了各台站下方的地壳厚度和波速比。对地壳厚度和波速比的相关性与地壳流变学构造模式进行了对比分析,研究结果显示,华南东南部的Moho面起伏整体较为平缓,自东向西逐渐增厚,波速比分布与成矿带和构造格局有明显相关性,在扬子与华夏块体之间的华南陆内复合造山区呈现明显的低波速比特征;结合该区已有的地质构造等研究分析,认为华南地区地壳减薄与燕山期的强烈岩浆活动和成矿过程密切相关,太平洋板块俯冲以及岩石圈和下地壳拆沉所造成的上地幔热物质扰动上涌或是该区矿产资源集中爆发的驱动力源;本研究所得地壳厚度与波速比分布特征与重力学多尺度边缘检测所刻画的构造界限一致性较好,支持其对扬子与华夏块体南界的划分方案。