长江中下游成矿带的幔根构造与深部找矿

长江中下游铁铜金多金属成矿带,正处于华北板块与扬子板块碰撞造山带的断裂构造部位.由于岩石圈大尺度不连续和地壳减薄无山根的成矿背景,促使燕山期热事件成为断裂-盆地-岩浆-成矿带的响应.区内Ⅰ型花岗岩是地幔基性岩浆底侵与壳幔相互作用的结果,包体研究和透明地震反射区资料证明它们具有软流圈上涌与下地壳拆沉作用的印记,也是幔根构造的源地.正因为透岩浆流体作用,形成大量金属矿床,因而这些矿床的成矿时代具有突发性和规律性,同时成矿物质来源具有多源性和不均匀性;成矿流体具有同一性和矿床类型的多样性;成矿期次具有叠加改造性.从S、Pb、Sr、H、O、C、Si、Cu等同位素组成取得的信息,也可作为幔根构造壳幔同熔成矿的佐证.按照幔根构造成矿机理分析,预测本区仍有第二成矿空间(-500~-2 000 m),建议以"类埃达克岩(体)"为中心的地区,可作为新一轮找矿的首选区.运用综合方法(遥感、磁、电、重、地震及深穿透地球化学等),以探明深部与下古生界碳酸盐岩的接触带为主攻目标,建立四维成矿模型,确定找矿靶区,尽快进行钻探验证.     

地壳校正在长江中下游地区远震层析成像中的应用

利用布设在长江中下游地区的47个固定台站所接收到的473个远震事件,对该地区进行了地壳校正研究。结果显示：(1)内陆地区下方的地壳呈现为低速异常,而沿海地区下方的地壳却呈现为高速异常;(2)地壳校正前后的速度异常确有变化,但差别不是很大,说明长江中下游地区的地壳结构比较稳定;(3)随着深度的增加,速度异常的差别越来越小,说明地壳校正对浅部的速度结构影响较大,而对深部的影响较小。因此,在远震层析成像研究中,若缺少浅部信息,可以进行地壳校正,以消除或减少地壳结构对最终反演结果的影响,从而提高深部结果的质量。     

Three-dimensional P-wave Velocity Structure Modelling of the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River Metallogenic Belt: Crustal Architecture and Metallogenic Implications

In this study, we compiled and analyzed 69310 P-wave travel-time data from 6639 earthquake events. These events (M ≥ 2.0) occurred from 1980s to June 2019 and were recorded at 319 seismic stations (Chinese Earthquake Networks Center) in the study area. We adopted the double-difference seismic tomographic method (tomoDD) to invert the 3-D P-wave velocity structure and constrain the crust-upper mantle architecture of the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River Metallogenic Belt (MLYB). A 1-D initial model extracted from wide-angle seismic profiles was used in the seismic tomography, which greatly reduced the inversion residual. Our results indicate that reliable velocity structure of the uppermost mantle can be obtained when Pn is involved in the tomography. Our results show that: (1) the pattern of the uppermost mantle velocity structure corresponds well with the geological partitioning: a nearly E–W-trending low-velocity zone is present beneath the Dabie Orogen, in contrast to the mainly NE-trending low-velocity anomalies beneath the Jiangnan Orogen. They suggest the presence of thickened lower crust beneath the orogens in the study area. In contrast, the Yangtze and Cathaysia blocks are characterized by relatively high-velocity anomalies; (2) both the ultra-high-pressure (UHP) metamorphic rocks in the Dabie Orogen and the low-pressure metamorphic rocks in the Zhangbaling dome are characterized by high-velocity anomalies. The upper crust in the Dabie Orogen is characterized by a low-velocity belt, sandwiched between two high velocity zones in a horizontal?direction, with discontinuous low-velocity layers in the middle crust. The keel of the Dabie Orogen is mainly preserved beneath its northern section. We infer that the lower crustal delamination may have mainly occurred in the southern Dabie Orogen, which caused the mantle upwelling responsible for the formation of the granitic magmas emplaced in the middle crust as the low-velocity layers observed there. Continuous deep-level compression likely squeezed the granitic magma upward to intrude the upper crustal UHP metamorphic rocks, forming the ‘sandwich’ velocity structure there; (3) high-velocity updoming is widespread in the crust-mantle transition zone beneath the MLYB. From the Anqing-Guichi ore field northeastward to the Luzong, Tongling, Ningwu and Ningzhen orefields, high-velocity anomalies in the crust-mantle transition zone increase rapidly in size and are widely distributed. The updoming also exists in the crust-mantle transition zone beneath the Jiurui and Edongnan orefields, but the high-velocity anomalies are mainly stellate distributed. The updoming high-velocity zone beneath the MLYB generally extends from the crust-mantle transition zone to the middle crust, different from the velocity structure in the upper crust. The upper crust beneath the Early Cretaceous extension-related Luzong and Ningwu volcanic basins is characterized by high velocity zones, in contrast to the low velocity anomalies beneath the Late Jurassic to Early Cretaceous compression-related Tongling ore field. The MLYB may have undergone a compressive-to-extensional transition during the Yanshanian (Jurassic–Cretaceous) period, during which extensive magmatism occurred. The near mantle–crustal boundary updoming was likely caused by asthenospheric underplating at the base of the lower crust. The magmas may have ascended through major crustal faults, undergoing AFC (assimilation and fractional crystallization) processes, became emplaced in the fault-bounded basins or Paleozoic sequences, eventually forming the many Cu-Fe polymetallic deposits there.     

长江中下游转换构造结与区域成矿背景分析

中国东部中生代以来的地壳运动频繁,构造演化复杂,岩浆活动剧烈,成矿作用多样,是不同体制构造转换的重要地区.长江中下游地区是中生代特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的经典地区,是两大构造体制交汇和转换的焦点部位,具有岩石圈物质重组、结构重建的时-空演化关系.长江中下游转换构造结由是中国东部中生代特提斯构造体制与太平洋构造...     

长江中下游成矿带火山岩盆地的成岩成矿作用

长江中下游成矿带是我国重要的铜铁多金属成矿带,其中发育溧水、溧阳、宁芜、繁昌、庐枞、怀宁和金牛盆地等火山岩盆地.与成矿带中断降区相比,火山岩盆地内的成岩成矿作用研究仍显滞后.本文综合已有研究工作和资料,以庐枞盆地和宁芜盆地为主,探讨长江中下游地区火山岩盆地的地质特征、岩浆岩时空格架、地球化学特征及成矿作用和成矿模式等....     

长江中下游地区白垩纪富碱火山岩浆作用

根据长江中下游地区中生代火山岩与成矿作用的研究现状, 选择研究工作较为薄弱的、最东端的溧水盆地火山岩为研究对象, 进行了详细的锆石U-Pb同位素分析, 并结合本区4个不同中生代火山盆地火山岩地球化学、岩性地层学资料, 对各盆地中4个火山旋回的火山岩进行了对比研究.研究表明: 溧水盆地龙王山组粗面岩的结晶年龄为128Ma, 这标志着长江中下游地区由西向东中生代火山作用的全面展开.4个火山旋回的时代分别为: > 125Ma、125~120Ma、120~110Ma和110~90Ma.庐枞盆地的浮山组与宁芜盆地的姑山组+娘娘山组(即溧水盆地的观山组+甲山组) 对应较为恰当, 应属第三火山旋回.本区白垩世火山岩的地球化学特征, 反映这些幔源碱性岩浆在上升过程中受到了陆壳物质的混染, 早期火山岩(如溧水盆地龙王山组) 则是Sr矿的矿源层.      

The Background of Regional Lead Isotopic Compositions and Its Application in the Lower and Middle Reaches of the Yangtze River and Neighbouring Areas

The paper systematically deals with the background of regional isotopic compo-sitions in the lower and middle reaches of the Yangtze River and neighbouring areas. It isshown that the lead isotopic compositions of different geological formations and units are con-trolled by the primary mantle heterogeneity, dynamic process of crust-mantle interchange,abundances of uraninm, thorium and lead of various layers of the earth and timing. Studies onthe background of regional isotopic compositions may offer significant information forgeochemical regionalization, tracing of sources of ore-forming materials, and regionalprognosis of ore deposits.     

长江中下游水文学洪水演进模型研究

以三峡为中心的长江中下游防洪调度系统需建立三峡库区和坝下游洪水演进数学模型.根据该系统的特点,将模型分解为三峡库区和坝址至湖口两大子系统,采用水文学方法进行洪水演进计算.经1981年、1983年等典型年洪水资料的检验,成果精度较高.引进计算机辅助计算技术,克服了以往模型的缺点.     

长江下荆江段分形学特征与河道演化

采用盒数维法对长江下荆江各不同时期河道岸线的分形学特征进行探讨。研究表明,下荆江河道岸线的盒数维介于1078~123之间,较黄河、海河、滦河等河流的维数要小,相当于黄河下游和长江下游平原区的维数,反映出下荆江河段是高成熟度的河段。这与长江中游地区的其他河段不相称,可能是由江汉-洞庭湖平原长期沉降所造成。河道裁弯之后,河道岸线由复杂变简单,分维数显著减少。裁弯取直事件发生在分维数值为119~123之间,即分维数可作为河道突变事件发生的一个预警参数。     

长江中下游成矿带及典型矿集区深部结构探测——SinoProbe-03年度进展综述

大陆现今的地壳结构和物质组成是地壳经历了复杂的动力学演化过程形成的"产品",保留着演化过程中重大地质事件留下的痕迹,使用现代地球物理探测技术对这个"产品"进行成像,不仅可以了解现今的构造和物质状态,还可以推演过去曾经发生的动力学过程.长江中下游成矿带是我国重要的铁、铜多金属资源基地,其形成的深部动力学过程一直是矿床学家...     

长江中下游铜陵及邻区中生代中酸性侵入岩地球化学特征及其深部岩浆作用探讨

长江中下游铜陵及其邻区的中生代侵入岩极其发育,岩石类型多样.本文通过对该区已获得的高精度成岩年龄数据的综合整理,结合系统的岩石地球化学测试数据,对长江中下游铜陵地区中生代侵入岩进行了岩带划分并提出了可能的岩浆作用模型.铜陵地区中生代中酸性岩浆侵入活动时间集中分段、空间分带明确,从北到南依次分为庐枞带、铜陵外带和铜陵内带...     

中扬子西部下志留统生物礁特征及其油气地质意义

中扬子西部下志留统灰岩、生物礁的分布与奥陶纪-志留纪之交"崇余运动"形成的NE向分布的古隆起相关,沿着鄂西利川-重庆石柱-南川一线,在早志留世小河坝期发育大型水下古隆起,小河坝中期(相当turriculatus带底部)发生区域性海侵,有利于钙质沉积,在鄂西宣恩高罗等古隆起的边缘发育生物礁。高罗生物礁是在陆棚相泥质条带灰岩礁基之上发育的一套以珊瑚和层孔虫为造架生物的生物礁,主要出露礁核的背风面沉积,造架生物间充填含大量藻类的泥岩,指示较深水、宁静的沉积环境。中扬子地区下志留统生物礁是除小河坝砂岩体之外重要的储层类型。     

长江中下游堤岸主要工程地质问题分析

通过对长江中下游堤岸出现的渗漏、管涌、边岸崩塌、岩溶塌陷和软土变形等灾害类型研究及其实例剖析,分析了它们发生的工程地质条件,论述了砂性土、隐伏岩溶和软土等对堤岸稳定性的影响,并提出对策建议.     

原子探针层析技术及其在矿床研究中的应用

原子探针层析技术（APT）是一种能够以亚纳米分辨率提供定量的三维元素和同位素分析的测试分析技术,具有极高的空间分辨率和低的检出限。虽然原子探针主要用于材料科学和半导体领域,但随着近年来在矿床研究中应用的不断增加,正逐渐成为矿床研究的有用手段。与传统的地质分析技术相比,原子探针具有独特的技术优势,可以测量体积＜0.0007μm3的矿物的元素组成,能够在纳米尺度上揭示矿物成分的复杂性,为理解地质演化过程提供全新的认识。本文在简述原子探针层析技术的基本原理、样品的选择和处理以及针尖样品制备的基础上,重点从成矿元素赋存状态、纳米尺度包裹体和稳定同位素组成三个方面阐述了原子探针在矿床研究中的代表性应用成果。迄今为止,原子探针在矿床学中的应用主要集中在成矿元素赋存状态的分析上,尤其是与金矿相关的黄铁矿或其他化学组成相对简单的矿物。而在纳米尺度包裹体和稳定同位素组成方面,原子探针应用成果虽不如前者丰富,但也取得了一些重要的全新认识,表现出良好的应用前景。原子探针在矿床学领域迅速发展的同时,也存在一些亟需解决的问题,如复杂质谱峰的标定、三维重建失真等。尽管如此,相信随着技术的不断进步,原子探针将逐渐成为矿床研究的重要工具。     

长江中下游地区地下水中Cd元素的背景特征及形成

根据国家科技攻关项目长江中下游重点地区地下水环境背景值调研的研究成果，论述了长江中下游地区地下水镉元素的背景特征及其与地下水的酸碱度、氧化还原环境的密切关系。     

下扬子地区中二叠世上升流相区古生态学研究

首次对下扬子地区中二叠世上升流相区古生态特征进行了研究。将栖霞组划分为5个沉积期,并划分了栖霞组各沉积期和茅口期的生物群落,其中本部灰岩段和顶部灰岩段沉积期群落分异较为明显,并阐述了各群落的组成、结构和生态环境。根据群落的组合特征和沉积学特征,在研究区识别出两种生物相类型,即陆棚缓坡底栖型生物相和陆棚盆地浮游型生物相,并论述了生物相与上升流强度之间的关系。最后,分析了上升流对生物古生态特征的控制作用,认为,上升流的发育强度和生物群落的丰度成正相关,而与分异度多成反相关。     

三峡库区上地壳横波速度结构

为了更好地了解三峡库区的稳定性, 利用三峡库区的流动宽频地震仪台阵于2011年4~5月期间观测的背景噪声数据, 采用互相关方法提取了瑞利面波的格林函数, 用多重滤波方法获得了瑞利面波的群速度频散曲线.利用走时层析成像方法获得了0.5~10.0 s周期的纯路径频散曲线, 进而反演获得了沿巴东-茅坪-土门方向的横波速度结构剖面, 揭示了三峡地区上地壳的速度变化情况.研究表明: (1)研究区地下速度结构与地质构造关系密切, 速度剖面上很好地反映了一个以黄陵背斜核部为中心的背斜构造; (2)九畹溪及其周边区域下方较快的速度变化可能与对应的区域断裂构造、地震活动性密切相关; (3)三斗坪地区上地壳表现为高速, 表明三峡坝区处于构造稳定区域.      

长江中下游典型湖泊近代环境变化研究

选择长江中下游的典型湖泊洪湖、巢湖、石臼湖和太湖,采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、总磷,并采用210Pb和137Cs定年以研究湖泊近代环境演变。根据洪湖137Cs蓄积峰得到过去50 a里洪湖沉积速率经历了一个由慢到快再变慢的过程,1963~1986年之间沉积速率最大,达0.174 cm/a,这可能是因为当时湖区大规模开垦有关。巢湖钻孔核素的研究发现20世纪70年代以来随着深度的减少,巢湖钻孔中沉积通量在增加,可能与流域内水土流失逐步加重有关。对营养盐的分析表明,洪湖50年代以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖70年代以来营养元素开始增加,在太湖中体现为80年代,石臼湖中则为近百年来营养元素开始快速增加。从营养盐增加的幅度来看,草型湖的洪湖、石臼湖要大于藻型的巢湖以及太湖藻型区域。本文尝试利用总有机碳、总磷获取了湖泊环境变化的速率。研究表明总有机碳和总磷的变化速率存在波动性,这可能与湖泊的自我调节有关。而总有机碳的变化速率在最近时间阶段内基本呈正值,对于洪湖来说在80年代初,石臼湖在1970年左右,太湖在80年代初,巢湖在60年代。总有机碳、总磷变化速率的振荡幅度与周期也许对理解当今湖泊处于何种位置,由此采取何种湖泊管理手段提供重要认识。     

长江中游地区晚二叠世生物碳酸盐岩岩隆生成机制

长江中游地区江南古陆的两侧（尤其是北侧）晚二叠世生物碳酸盐岩岩隆发育。慈利、辰溪和清水岩等地出露海-藻礁和珊瑚礁。本文论述了生物碳酸盐岩岩隆和生物礁在该地区出露的地质条件、地层层序和沉积体系、生物面貌、生物-微相等实际资料，分析了成岩作用和孔隙度的变化。通过原始沉积厚度恢复了海平面谱化和基底沉降的相对值。最后讨论了它们生成的控制条件。