再论湘中南区龙潭组的时代

根据最新取得的古生物资料以及层序地层研究的成果，笔者认为湘中南区龙潭组的时代为中二叠世晚期至晚二叠世早期，龙潭组上段为晚二叠世早期，其下段为中二叠世晚期。     

湘、黔地区前寒武--寒武纪过渡时期硅质岩生成环境研究

湘、黔地区张家界、遵义一带分布有黑色岩系型Ni-Mo-PGE矿床,硅质岩作为矿化体标志之一。对黑色岩系中硅岩的地质产状、标型特征、成因意义的研究均反映了热水成因,其生成时的热水环境温度变化为80 ~98 ℃。硅的稳定同位素δ30Si值( -0·5‰~-0·3‰)清楚地反映湖南张家界三岔硅质岩形成环境属于特殊的较深水海槽类型,并总体与武陵期基性、超基性岩类在黑色岩系物质供应方面所可能起的积极作用有关。而湖南三岔硅质岩的氧同位素不仅与美国阿拉斯加De Long山海底喷流沉积的氧同位素组成比较接近,与湘西北慈利层状硅岩的变化区间(18·12‰~22·55‰)以及中国秦岭凤太硅岩的变化区间(18·74‰~22·05‰)吻合,应为热水喷流沉积型。热水矿化也为Ni、Mo矿床形成的主要机制。经过投点研究证实,本区硅质岩主要是热水沉积物区的硅质岩;;是富硫化物层多种成矿元素沉淀高峰期前后出现的富硅质热卤水活动的遗迹。而通过依据自生矿物组合对黑色岩系型镍钼铂族多金属矿化作用介质的酸碱度和氧化还原电位进行了恢复;;证明包括后生阶段的硫化物-方解石细脉;;成岩成矿均对应着一定的介质条件;;本区域硅质岩生成于微碱性的介质环境;;硅质岩的介质pH≈7·0 ~7·8 ;; Eh≈0·0 ~0·1 V。     

湘东北地区燕山晚期强过铝质花岗岩的岩石化学特征及构造背景探讨

根据岩石化学特征,湘东北地区燕山晚期花岗岩不属于A型花岗岩类,而是强过铝质的花岗岩。这些花岗岩可以分为两类。依据Frost等(2001)的定义,第一类为的镁质的钙碱性-碱钙质过铝花岗岩,属于高钾钙碱性系列;第二类为铁质的钙碱质过铝花岗岩,属于富钾的拉斑系列。第一类强过铝质花岗岩铁质含量低,Al2O3/TiO2比值低(<100);第二类铁质含量高,Al2O3/TiO2比值高(>100)。但大多数岩体的CaO/Na2O比值均小于0.3。这些特征暗示,湘东北地区燕山晚期第一类强过铝质花岗岩熔融温度较高(>875℃),第二类熔融温度较低(<875℃);而强过铝质花岗岩的源区主要为泥岩质成分。这些强过铝质花岗岩形成的大地构造背景是后碰撞阶段的造山崩塌环境,其深部热机制背景可能类似于欧洲海西造山带,形成花岗岩所需的能量来自软流圈地幔的平流热传递,以及基性岩浆对地壳的加热作用。     

湘东南南华系—寒武系砂岩地球化学特征及对华南新元古代-早古生代构造背景的制约

湘东南位于扬子板块与华夏地块的交接地带,南华纪—寒武纪期间形成了巨厚的复理石、类复理石连续沉积。其中的砂岩总体上以中等的SiO2含量、高的K2O/Na2O值和Al2O3/(Na2O CaO)值、较高的(Fe2O3* MgO)含量及低的CaO含量为特征。稀土元素球粒陨石标准化曲线与典型的后太古宙页岩和上陆壳相似,以轻稀土富集、重稀土平坦、铕负异常显著为特征。主量元素和微量元素特征显示出被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆岛弧等多种环境信息。从不同构造背景下的剥蚀原岩及风化条件和搬运沉积过程来看,大陆岛弧和活动大陆边缘形成的砂岩应具有显著区别于被动大陆边缘的地球化学特征,而被动大陆边缘形成的砂岩则可能包含较多的大陆岛弧和活动大陆边缘环境的地球化学信息。因此,湘东南南华系—寒武系砂岩应形成于被动大陆边缘环境。这一判断与古元古代—中元古代岛弧与活动大陆边缘形成岩石为重要原岩,以及沉积盆地因强烈陆内伸展断陷而具一定活动性等客观事实相吻合。华南板溪群与冷家溪群间至少存在40～60Ma的沉积缺失,江南造山带新元古代碰撞造山成因的岩浆活动,板块交接带南华纪—早古生代沉积物中岛弧火山物质的缺乏,以及湘(东)南中元古界(甚至更早)结晶基底横向上的连续性等,表明扬子板块与华夏地块之间新元古代—早古生代期间的沉积盆地不是洋盆,而是陆内裂谷盆地。上述基于湘东南砂岩地球化学研究,和根据区域资料分析所得出的关于扬子板块与华夏地块间新元古代—早古生代盆地构造性质的结论,彼此提供了良好的约束。     

湘东南地区中、新生代山体隆升过程的热年代学研究

湘东南地区位于南岭中段北缘。本文应用热年代学方法,测定了湘东南地区5个侵入体的热历史,进而分析湘东南中新生代的隆升过程,并结合区域构造背景,对热演化过程与构造发展过程之间的关系进行了探讨。研究结果表明,湘东南地区中新生代山体隆升过程总体上分为由较快速→快速→缓慢→快速的4个阶段,222～146.Ma期间以0.069mm/a的平均速率较快隆升,146.4～94.11Ma期间以0.113～0.186mm/a的平均速率快速隆升,94.11～14.8Ma期间以0.014～0.028mm/a的平均速率缓慢隆升,14.8Ma～0.0Ma以0.143～0.295mm/a的平均速率快速隆升。晚近时期的隆升总体呈加速趋势。隆升过程在空间上具有非均匀性,不同岩体间隆升过程存在差异。地壳隆升过程在时间上具有明显的互补性,早期具较快速或较大幅度隆升的岩体,通常伴随着晚期相对较慢和较小幅度的隆升。根据热年代学分析结果,结合区域构造背景和其它地质资料,推断五峰仙、大义山、骑田岭等地区在中三叠世后期因构造叠置增厚了4100～7700m以上,证明印支运动早期为强烈的陆内挤压造山运动。燕山晚期岩体隆升和降温由早期构造剥蚀和晚期风化剥蚀造成,并具有良好的盆地沉积响应。湘东南地区晚近时期的快速隆升是区域性整体抬升。     

湘东北团山背金矿区辉绿岩脉年代学、地球化学及其地质意义

为确定湘东北团山背金矿区辉绿岩脉的形成时代、岩浆源区特征和形成时的大地构造背景，对采自该区的辉绿岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学及Sr、Nd、Pb同位素分析。结果表明，辉绿岩形成于印支晚期(225 Ma),具有低SiO₂(44.56%～45.91%)、高MgO(9.49%～10.60%)及高Mg^#值(66.0～67.5)特征；富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素，相对弱亏损Ta、Nb、P等高场强元素；轻、重稀土元素分馏较明显(La_N/Yb_N为6.83～8.73),稀土元素配分模式呈右倾的轻稀土元素富集型；微量和稀土元素分布特征与洋岛玄武岩(OIB)相似。辉绿岩具有高的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i值(0.706 52～0.711 05)和低的ε_Nd(t)值(-1.64～-0.16);(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_t为38.40...