粤西-桂东四套成矿系统地质特征、成因类型及构造启示

粤西-桂东地区是我国重要的矿产资源基地,是研究区域成矿作用和大地构造演化耦合关系的理想地区。本文基于粤西-桂东地区四套主要成矿系统的地质特征的研究,结合区域内矿床精确定年和构造演化的研究成果,探讨四套主要成矿系统的成因类型、成矿构造背景及其对钦杭结合带构造演化的启示。其中,广东云浮硫铁矿产于震旦系大绀山组,块状和条带状矿石呈层状产于火山沉积岩系中,是一套与海底热液活动密切相关的VMS成矿系统,形成于新元古代俯冲相关的弧后(间)拉张盆地;盘龙铅锌矿产于泥盆系上伦组,角砾状和胶状矿石产于浅海相白云质碎屑岩中,是一套加里东期被动大陆边缘的SEDEX型铅锌成矿系统;河台金矿田赋存于震旦系乐昌组,脉状矿体严格受断裂和蚀变带控制,是一套变质热液主导的造山型金矿成矿系统,形成于印支-燕山期陆内走滑或陆陆碰撞背景;圆珠顶铜钼矿床形成与燕山期(155Ma)二长花岗斑岩密切相关,细脉浸染状矿石赋存于岩体的内外接触带,是一套陆内伸展背景的斑岩铜钼成矿系统。总体而言,粤西-桂东地区经历了新元古代俯冲、加里东期被动大陆边缘、印支期陆内走滑(或陆陆碰撞)和燕山期陆内伸展四个重要的构造事件,这与钦杭结合带总体构造演化过程一致。     

海南岛北部古生界时代:碎屑锆石U-Pb年代学约束

海南岛古生界主要分布于南部三亚地块,并在琼中地块零星出露。相对于三亚地块,琼中地块内的古生界由于缺乏古生物化石证据及精细年代学数据,其地层划分及时代归属问题一直广受争议,严重限制了对海南岛北部古生代构造属性的认识。目前,利用沉积岩碎屑锆石年龄限定地层的沉积时代已得到广泛应用。本文在野外地质调查基础上,对海南岛北部邦溪、儋州、琼海等地区原划属为古生界的相关样品进行了锆石激光U-Pb年代学研究。锆石U-Pb年代学分析表明:于邦溪地区原划为奥陶系南碧沟组中采集的变质砂岩和儋州、琼海地区原划为志留系陀烈组中采集的变质砂岩的碎屑锆石给出的最年轻206Pb/238 U表观年龄分别为373、352和369 Ma,其年龄谱系与屯昌地区二叠系砂岩相类似,总体上年龄峰值为370 Ma左右,另外在约447、980、1 969~1 520和2 681~2 328Ma呈现次要峰值。结合其他资料,本文认为前人在海南岛北部划属的下古生界中至少有部分岩石应划属石炭系—下二叠统。上述研究丰富了海南岛古生界的年代学资料,也为海南岛构造演化等问题提供了新的约束。     

秦岭——大别造山带与江南造山带的差异隆升过程:来自江汉盆地中新生代沉积记录的证据

江汉叠合盆地地处扬子地区中部,夹持于秦岭--大别造山带与江南造山带中段之间,是中生代中期以来在扬子浅海台地基础上发育起来的典型海陆交互相-陆相叠合盆地,其中充填了厚逾10000m的中三叠世-新近纪陆源碎屑岩系。据印支期以来的造山活动历程与成盆演化特点,将盆山耦合过程划分为造山前期、主造山期、造山后期与非造山期4个阶段,将盆地充填层序划分为陆架边缘、前陆、断陷和坳陷4个(盆地世代)超层序。依据盆内沉积物碎屑组份分析,发现中三叠世江南造山带进入强造山活动期,白垩纪末进入造山带坍塌后的活动平静期;秦岭--大别造山带的主造山活动阶段为晚三叠-早侏罗世,古近纪末处于非造山活动相对平静阶段。盆区整体呈现东部造山活动早,山带隆升早,持续时间长,剥露地层较快较早进入变质岩层段;西部造山活动时间晚,隆升时间相对较晚,剥露地层在早侏罗世初期才依次切入变质岩层段;盆地南、北缘山带总体呈现多幕式差异隆升过程。     

大别-苏鲁地区晚中生代镁铁质岩地球化学对造山带岩石圈地幔性质的约束

来自大别-苏鲁地区晚中生代镁铁质岩石表现出类似于岛弧火山岩的富集大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)和相对亏损高场强元素(HFSE)的微量元素地球化学特征,和高度富集的放射成因 Sr(I_(Sr)=0.7065～0.7090)和低放射成因 Nd(ε_(Nd)(t)=-19～-10)的同位素组成;同时它们显示出一定程度的 Nb/Ta 和 Zr/Hf 内部分馏特征,反映其地幔源区曾受到了相对富金红石和 CO_2的熔体交代作用。我们倾向认为深俯冲陆壳在俯冲或折返过程中发生部分熔融作用形成的熔体与地幔反应是形成大别-苏鲁地区造山带富集岩石圈地幔的重要机制。     

西秦岭地区晚中生代基性火山岩地球化学特征及构造意义

本文对甘肃省夏河县红墙地区火山岩进行了系统的元素-同位素地球化学研究。研究表明该地区白垩纪地层中发育的中基性火山岩,属于碱性火山岩系,岩石类型主要为玄武岩。该套玄武岩具有低且变化较小的SiO2(45.32%~46.83%),低MgO含量高,变化较大(7.68%~9.48%),具有较高的Cr(228~441μg/g)和Ni(140~217μg/g)含量。所有样品都表现出轻稀土富集的右倾平滑分布模式,轻重稀土分异中等,(La/Yb)CN=9.9~22.9,重稀土弱分异,(Gd/Yb)CN=2.6~3.0,Eu异常不明显,Eu/Eu*=1.04~1.08。Ba,Nb-Ta和Th-U不亏损,Rb,K相对亏损,Sr正异常。该区火山岩具有亏损的Sr-Nd同位素组成,Sr-Nd同位素组成变化范围不大(87Sr/86Sr(t)=0.702766~0.702920,εNd(t)=8.42~10.15,t=110Ma),与Hawaii-OIB的Sr-Nd同位素组成相似.其所有地球化学特征表明该火山岩具有类似OIB的特征,可能是含软流圈地幔低度部分熔融的产物。结合对西秦岭地质构造背景和演化历史的分析,暗示该地区晚中生代岩浆源区来源于软流圈,早期深俯冲再循环扬子地壳对源区也有一定贡献,其起源可能与构造走滑作用导致岩石圈伸展碱薄和软流圈地幔上涌有关,这为秦岭大别造山带中生代岩石圈演化提供了有利的直接证据。     

Numerical modeling of the formation of Indo-Sinian peraluminous granitoids in Hunan Province: Basaltic underplating versus tectonic thickening

The genesis of Indo-Sinian granitic plutons with peraluminous and potassium-rich affini-ties from Hunan Province, China has been investigated by numerical modeling using the numericalcode FLAC. On the basis of the regional geological evolution in South China, we employed a real-istic numerical model in an attempt to unravel the influences of basaltic underplating and tectoniccrustal thickening on the crustal anatexis. Heat production derived from basaltic underplating (e.g.ca. 220 Ma gabbro xenoliths) can result in dehydration melting of fluid-bearing minerals in crustalrocks such as gneisses and metapelites, but its effect is limited in a relatively short time span (5-15 Ma) and on a small scale, Accordingly, it is very difficult for basaltic underplating to generate thelarge-scale Indo-Sinian granitic bathliths unless voluminous mafic magmas had been underplatedat the lower/middle crust during this period. Alternatively, crustal thickening induced by tectoniccompression can also lead to geothermal elevation, during which the temperature at the boundarybetween lower and middle crusts can be up to or greater than 700℃, triggering dehydration melt-ing of muscovite in gneiss and metapelite. The proportion of melts from muscovite-induced dehy-dration melting is close to critical melt percentage (≥20%) once the thickening factor reaches 1.3.These melts can be effectively transferred to the crust-level magma chamber and form large-scalegranitic batholiths. In combination with the Indo-Sinian convergent tectonic setting in South Chinaas well as sparse outcrops of contemporary mafic igneous rocks, we consider that tectonic crustalthickening is likely to be the predominant factor controlling the formation of the Indo-Sinian per-aluminous and potassium-rich granitoids in Hunan Province.     

构造成矿理论的研究进展及在金矿找矿中的应用

本文综述了构造成矿学研究的基础,以及在区域构造成矿学、构造成矿流体、构造成矿定位机制、构造成矿动力学机制等方面研究的主要内容和最新进展及发展趋势.从构造成矿学的角度,深刻理解构造成矿学研究在成矿规律研究和找矿预测中的重要性.以江西洋鸡山金矿的找矿实践为例,阐述构造成矿学研究在实际工作中的成果,为今后进一步深入研究提供了依据.     

实验地球化学研究进展

实验技术的完善与成熟，使实验地球化学渗透到许多研究领域，从而成为地球化学及相关学科研究不可缺少的手段之一。本文总结了近２０年来国内外实验地球化学在元素的分配行为（分配系数）、高压矿物相与岩石的形成与演化、超高压凝聚态物质性质、超临界条件下岩石－流体相互作用及开放体系下化学地球动力学方面的研究进展及存在的主要问题。     

造山带蠕动应力场格局与后造山伸展作用

在理解岩石圈内部流变分层性和造山带热异常形成与演化多控制因素的基础上，建立了造山带热－应力作用数值模型，研究了不同参数下造山带不同部位蠕动应力场的格局及其演化。其研究结果表明，碰撞终止后岩石圈内部应力调整或热松驰控制了造山带内部不同层次构造样式。在造山带中心，加厚岩石圈在碰撞附加力终止后40Ma，岩石圈应力强度明显减少，可诱发科迪勒拉式后造山伸展作用；在地壳中下层次或岩石圈深部（约40～60km、120～150km）可发生拆沉作用，但非岩石圈地幔的整体拆沉，其动力源自岩石圈套内部相应层位的应力引张；在40Ma以内或在拆沉作用发生前，岩石圈地幔根部及地壳中下层次作为热的应变软化区段，相应控制着Moho面形态及中上地壳构造样式；缝合带及造山带前缘作为应力挤压区，在10Ma可出现局部应力引张，孕育喜马拉雅式伸展。但在宽度巨大的造山带（1000km以上），后造山伸展作用的发生则与带内其它大规模构造活化有关。     

中国大陆动力学研究进展

针对当前地球科学发展正以系统科学理论来探讨地球的性质与行为以及地球各圈层的演化规律与相互作用过程的发展趋势，比较系统地回顾了近２０年来我国大陆动力学在构造地质、地球物理、地质地球化学方面的研究进展，并指出我国大陆动力学研究方向。