郯庐断裂带南段构造演化与邻区成矿作用——从年代学资料得到的启示

郯庐断裂带为我国东部北北东—北东向岩石圈深大断裂带。在其南段的邻区,分布有胶东金矿区、鲁西铁金矿区以及长江中下游的铁铜(金)成矿带和苏北油气田等矿产。从已获得大量测年资料分析,可将构造—岩浆—成矿事件分为3个阶段:1)早期(800～550 Ma):自元古宙泛古陆裂解和随之而来的加里东期古地震和局部海西期喷流作用,证实地壳运动早已拉开了它的"构造活动序幕",此阶段继承和构建了华北克拉通岩石圈先存的构造薄弱带,从成矿作用而论,此阶段可称为"成矿预备场地";2)主期(1 80～110 Ma):在三叠纪期间,扬子板块和华北板块陆—陆碰撞和中生代西太平洋板块向欧亚板块俯冲等,造就了现今郯庐断裂与分支断裂的构造格架。其中主峰形成时间为140～120 Ma±,在这个阶段广泛有钙碱性系列、富钾高锶钙碱系列、碱性系列岩浆和后期成矿热液,沿着有利构造空间剧烈活动和成矿就位。本区壳幔混熔型和壳源同熔型花岗岩,是地壳减薄和下地壳拆沉、底侵的产物,而不是单一的构造运动的结果。此阶段可称为断裂构造—岩浆活动—成矿作用的鼎盛期;3)晚期(60Ma～现代):沿东西向与北北东向(或北东向)断裂交汇处,存在橄榄玄武岩喷侵,为石油和天然气的形成提供了热源和物源,此期可称其为构造—岩浆活动的衰变期。     

关于南天山碰撞造山时代的讨论

南天山是天山山脉的一支,是中亚型造山带的典型代表,它经历了复杂的增生—碰撞过程。关于古南天山洋最终闭合—碰撞造山(碰撞事件)发生的时间一直存在不同的认识,争论由来已久。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是对放射虫、蛇绿岩、蓝片岩、火山弧及前陆盆地沉积等地质事实的研究,我们认为,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末—三叠纪初。     

安徽峙门口铜—铁—金—硫矿床地球化学特征

峙门口铜—铁—金—硫矿床发育上部层状矿体和下部脉状矿体。上部层状矿石重晶石的δ~(34)S值为+14.10‰～+18.90‰。上部层状矿石黄铁矿和方铅矿的δ~(34)S值为+3.50‰～+5.84‰,下部脉状矿石黄铁矿的δ~(34)S值为+4.80‰～+6.80‰。下部脉状矿石中脉石英的δ~(18)O值为+14.3‰～+1 8.5‰,δ~(30)Si值为-0.3%0～-0.2‰。下部脉状矿石黄铁矿Re/Os比值为78.342～175.540,上(顶)部层状矿石中黄铁矿Re/Os比值为62.298～169.545。从下部脉状矿石到上部层状矿石,δ~(34)S值、Re/Os比值和流体包裹体温度249 ℃→97 ℃逐渐降低,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb平均值和Os_总、Re、~(187)Re等含量逐渐增高。矿石黄铁矿Re-Os同位素等时线年龄303±33 Ma。地质地球化学特征反映峙门口铜—铁—金—硫矿床为海底热水喷流沉积成因。     

黔北-川东南志留系层序格架下的沉积体系演化特征及有利区带预测

黔北—川东南志留系受加里东运动抬升剥蚀仅残留中、下统地层,通过大量钻井及野外露头资料的沉积学研究,应用层序地层学方法,划分出8个三级层序,其中下志留统龙马溪组2个（SSQ1~SSQ2）,石牛栏组或小河坝组2个（SSQ3~SSQ4）,中下志留统韩家店组4个（SSQ5~SSQ8）,识别出三角洲、陆棚、碳酸盐台地3类沉积体系,在等时地层格架中探讨了各沉积体系特征及其平面展布。通过层序地层划分对比及有利沉积相带研究,指出了两类有利储集层:一类为台地浅滩相和台地前缘斜坡相礁滩型生物灰岩、颗粒灰岩储层,主要发育于石牛栏期三级层序SSQ3和SSQ4的高位体系域,纵向上分布于石牛栏组中、上部,横向上分布于研究区南部叙永—习水—观音桥一带;另一类为浅水陆棚碎屑岩储层,主要发育于小河坝期三级层序SSQ4高水位体系域,横向上分布于南川—石柱—利川等地。     

渝东-鄂西地区黄龙组层序-岩相古地理研究

渝东—鄂西地区由于受海西早期强烈构造隆升和侵蚀作用影响,大部仅残存不完整的上石炭统黄龙组,为川东地区天然气藏主要产层,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一。根据岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩石学、古生物及测井等沉积相标志研究,确定该区黄龙组发育萨勃哈、有障壁海岸、海湾陆棚和开阔陆棚等沉积相带,连接川东—渝北海湾与鄂西广海海水通道的发现对区域沉积相带的认识具有重要意义。在层序地层学分析的基础上,以LST、TST和EHST三个体系域作为编图单元,编制了各体系域的岩相古地理图并对其演化特征进行了描述。结合各相带储集物性特征,认为障壁粒屑滩和滨外粒屑滩为最有利储集相带。     

西拉沐伦钼矿带车户沟斑岩型钼-铜矿床成矿流体特征及其地质意义

车户沟钼-铜矿床是华北克拉通北缘西拉沐伦钼矿带上典型的斑岩型Mo-Cu矿床,位于华北克拉通北缘断裂南侧。矿床赋存于成矿母岩花岗斑岩及其围岩中,矿化类型以细脉浸染状矿化为主,还存在隐爆角砾岩型矿化和石英脉型矿化。根据脉体类型和矿物组合将车户沟钼-铜矿床划分为四个成矿阶段,分别为(1)辉钼矿-黄铁矿-石英阶段、(2)黄铜矿+黄铁矿±辉钼矿+石英阶段、(3)黄铁矿+石英阶段、(4)石英+碳酸盐±萤石阶段。成矿流体寄主矿物石英中发育Ⅰ型含CO2三相包裹体(LCO2+VCO2+LH2O)、Ⅱ型含子晶三相(V-L+S)包裹体、Ⅲ型富气相(V-L)包裹体、Ⅳ型富液相(L-V)包裹体、Ⅴ型纯气相(V)包裹体和Ⅵ型纯液相(L)六种类型。流体包裹体类型从早到晚具有规律性演化特征,表现为阶段(1)、(2)以发育Ⅰ型含CO2三相包裹体(LCO2+VCO2+LH2O)和Ⅱ型含子晶三相(V-L+S)包裹体为特征,成矿晚期阶段(3)、(4)以发育Ⅲ型富气相(V-L)包裹体、Ⅳ型富液相(L-V)水溶液包裹体为特征。从早阶段到晚阶段成矿流体温度及盐度具有规律性演化特征。均一温度峰值分别为270～400℃、230～370℃、160～290℃、120～230℃,成矿温度逐渐降低;流体盐度,阶段(1)流体盐度分两组:3.39%～14.25%NaCleqv和31.01%～66.75%NaCleqv、阶段(2)流体盐度分两组:1.23%～12.85%NaCleqv和31.14%～64.33%NaCleqv、阶段(3)、(4)盐度分别介于1.05%～21.47%NaCleqv和2.07%～10.73%NaCleqv,盐度逐渐降低。激光拉曼显微探针(LRM)及群体包裹体成分分析结果表明,流体体系成分以H2O、CO2、Cl-、SO42-、Na+为主,贫F-、Ca2+、Mg2+为特征,特征离子比值暗示流体来源于岩浆流体。包裹体岩相学及包裹体测温表明,流体由早期的高温、高盐度、含二氧化碳NaCl-H2O-CO2体系岩浆流体在主成矿阶段(1)、(2)发生流体包裹体的沸腾作用和相分离,伴随流体沸腾、CO2逸失、温度降低等过程导致大量金属硫化物沉淀。成矿晚期阶段(3)、(4),成矿体系趋于开放,流体存在大气降水混入演化为晚期中-低温、中-低盐度贫CO2的NaCl-H2O流体体系。成矿作用机制上沸腾作用是导致主成矿期辉钼矿、黄铜矿沉淀成矿的重要机制。成矿作用晚期阶段(3)、(4)流体混合作用成为成矿作用的主导机制。     

长江中下游庐江-枞阳火山岩矿集区深部结构与成矿作用

为探测长江中下游成矿带庐江-枞阳白垩纪火山岩盆地和铁、硫矿集区深部构造和地壳结构,探讨成矿深部控制条件,作者完成了穿越火山岩盆地的深反射地震剖面(150km,记录30s)和罗河铁矿区浅层高分辨反射地震剖面(20km),以及平行剖面的大地电磁、高精度重磁剖面,揭示了矿集区全地壳精细结构和电磁结构,同时开展区域构造测量和火山岩年代学研究,获得了新的认识。证实"耳状"的庐-枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东侧发育的非对称火山盆地,排除了另一半被断在西侧红层之下的判断;罗河断裂是一条切穿MOHO的深断裂,倾向南东,是引导地幔流体和岩浆上涌和喷发的通道,在中地壳形成岩浆房(反射亮斑);鉴别出多层界面,火山岩-侏罗系厚度约4～5km(其中火山岩厚度约3km),三叠系-震旦系变形层底界深度大致18～20km,变质基底组成中下地壳,MOHO平缓向北西倾,深度33～31km;追踪郯-庐断裂带的深部产状,陡立延伸到MOHO,宽约10km。从而揭示了早白垩系(132～127Ma)庐-枞火山岩矿集区深部过程与成矿、控矿作用。     

庐枞火山盆地深部岩石与成矿过程

黄铁矿-硬石膏-磁铁矿矿石为典型矿石的金属矿床产于长江中下游中生代火山盆地,庐枞火山岩盆地。丰富的铁矿和黄铁矿床,主要分布在火山岩和潜火山岩里,同时也分布于盆地周边。火山岩石主要是钾玄岩-粗安岩-粗面岩组合。在深部,与它们的成分对应的岩浆岩石是碱性辉长岩-辉石二长岩-正长岩组合,如缺口辉长岩,杨山地区的辉石正长岩。火山岩和深部的辉长岩-二长岩-正长岩都经历了多次水热活动。黄铁矿-硬石膏-磁铁矿矿床主要伴随两套蚀变,即,火山岩石的大面积深色蚀变(硬石膏-辉石-长石蚀变岩)和浅色蚀变(硅化泥化)。在二长-正长岩与火山岩石的接触带,有强烈的类云英岩石(电气石-石英-云母组合)。在缺口辉长岩里,曾经发现大量磁铁矿脉(磁铁矿-方柱石-方钠石-石榴石组合)。在杨山和马口地区,正长岩里的铁矿是辉石钾长石磁铁矿组合及阳起石-磷灰石-磁铁矿组合。二长-正长岩体在盆地里广泛分布,在大范围内是几乎是层状的。调查研究表明:火山盆地底部辉长岩-二长岩-正长岩组合与铁矿有关。盆地里深部岩石和成矿作用存在有垂直分布特性。上面是喷发岩石,及潜火山岩石,下面是深部的碱性辉长岩-二长岩-正长岩杂岩体。中间有过渡带,岩墙岩席带。上面是与钾玄岩-粗安岩层和潜火山岩石里赋存的磁铁矿和黄铁矿床,下面有产于碱性辉长岩-二长岩-正长岩里也有铁矿化。蚀变岩石地质年代的初步研究发现:罗河铁矿的深部钠长石化岩石,与马口铁矿附近的正长岩石的地质年代接近(110～119Ma)。事实说明,在火山岩和潜水火山岩石里成矿作用和深部岩浆岩里成矿作用可能是同时发生的。20～435℃条件下正长岩石与水的反应动力学实验表明,在400℃左右时正长岩最容易被溶解。正长岩与水反应后,也会形成一个携带金属的流体。水岩相互作用实验提供了认识深部岩石性质的依据,有利于理解对深部的地球物理探测结果。     

新疆哈图-包古图金铜矿集区锆石年龄及成矿特点

晚古生代,新疆西准噶尔地区发生了强烈的构造-岩浆活动和广泛的金、铜成矿作用,形成了哈图-包古图大型金铜矿集区。锆石SHRIMP U-Pb年龄测量表明,含矿闪长岩体形成于312.3±2.2Ma～332.0±2.8Ma,矿集区岩浆活动及其成矿作用发生在石炭纪。哈图-包古图矿集区成矿作用有4个显著特点:(1)地幔流体活动强烈;(2)构造应力转化快速;(3)拉斑系列和钙碱性系列岩浆成矿;(4)多种矿化类型集中发育等。哈图-包古图矿集区发育石英脉型-蚀变岩型金矿床、斑岩型铜矿床和同期的石英脉型-蚀变岩型金矿床以及热液脉型铜金矿床的成矿系列。     

昌宁-孟连缝合带干龙塘-弄巴蛇绿岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成研究

本文对三江古特提斯昌宁-孟连带中段弄巴-干龙塘蛇绿混杂岩进行了详细的主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。结果表明,弄巴玄武岩包括拉斑系列和碱性系列,弄巴拉斑玄武岩具有高TiO2和低K2O的特征,(La/Yb)N介于1.87～2.38之间,岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成和典型MORB十分相似,结合岩石较高的Th/Yb和低的Zr/Nb值,可以认为弄巴拉斑玄武岩具有富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的特征,可能起源于富集的地幔源区或是亏损地幔源区和地幔柱发生交代作用的结果。弄巴碱性玄武岩具有较高的TiO2(2.38%)和K2O(2.37%)含量,(La/Yb)N=11.19,富集轻稀土,表现出典型的碱性OIB的特征,可能是大洋板内热点浅部熔融的产物。干龙塘拉斑玄武岩具有高TiO2、Mg#,低K2O和亏损轻稀土等特征,表现出N-MORB的地球化学特征,岩石的Sr-Nd-Pb与MORB相似,表明岩石起源于亏损的地幔源区。