大巴山大型钡成矿带的有机成矿作用

在扬子地块北缘大巴山一带的下寒武统硅岩建造中，既存在一大批重晶石矿床，又发育大量毒重石矿床，构成世界上极为罕见的大型钡成矿带。通过对矿床中岩矿石的热解、有机碳分析、氯仿沥青“A”抽提及生物标志化合物等分析获得以下认识：① 原生有机质应主要为海洋浮游生物、藻类和细菌类微生物衍化而成的腐泥型干酪根，母质应主要为蓝绿藻，极个别的混有陆源有机化合物；② 有机质演化受热和生物降解双重影响，处于高成熟到过成熟阶段；③ 矿石中Ba与有机碳含量具有负相关趋势，有机质成熟度越高，越利于Ba的富集；④ 沉积成矿作用发生在还原-弱氧化交替，封闭与开放变换的水体环境。⑤ 钡的超常富集，不仅是一个消耗大量有机碳的过程，而且是有机质成熟度不断加深的过程。     

南秦岭大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代隆升幅度

确定大陆造山带在地质时期的隆升幅度对认识大陆造山过程、动力学机制,以及气候环境变化等问题具有重要的科学意义.秦岭造山带是中国大陆主要造山带之一,对其隆升过程的认识是理解中国,乃至东亚大陆构造格局及深部动力学的关键.研究表明,南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆在中生代发生隆起,但是,隆起的幅度缺乏定量约束.文章基于四川盆地北缘中生代山前盆地沉积数据,通过模拟岩石圈挠曲变形,获得南秦岭造山带大巴山和米仓山-汉南穹隆中生代山体隆升量及相应的山前盆地岩石圈有效弹性厚度(T_e).结果显示,大巴山和米仓山-汉南穹隆在中侏罗世和早白垩世分别隆升了~1220和~880m.山体的现今高程是在此基础上于新生代继承性构造隆升的结果.不同构造单元隆升时限和幅度的差异表明南秦岭造山带中生代和新生代的隆升进程和驱动机制是不同的:中生代隆升受控于自东向西的华北-华南陆块汇聚,新生代隆升则由西南-东北向的印度板块对欧亚大陆的挤压驱动.四川盆地北缘从中侏罗世到早白垩世岩石圈强度发生了弱化,T_e由73km减小为57km,其机制可能源于山体作用下的挠曲应力加载.     

大巴山南部房县东河辉绿玢岩LA ICP MS 锆石U Pb测年及其构造意义

大巴山构造带位于秦岭造山带和扬子板块的过渡部位,形成于印支-燕山期,定型于喜山期。前人对北大巴山地区基性岩年代学已有研究,但对大巴山南部地区基性岩却很少高精度年龄报道。本文对大巴山南部房县东河地区的辉绿玢岩脉进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,结果表明,东河辉绿玢岩形成于439.3Ma,相当于早志留世。与北大巴山镇坪地区辉绿岩,紫阳-岚皋地区基性岩及火山岩形成时代基本一致。结合前人的研究结果表明,大巴山南部地区在早志留世处于张裂状态,东河地区的基性岩为岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷作用产物。此处439.3Ma的年龄值,也说明此时扬子板块北缘普遍处于拉张的构造环境,代表了在早志留世大巴山南部裂谷盆地的伸展裂陷幅度达到最大。本次研究所获得的年龄数据,确定了围岩竹山组形成不晚于早志留世,限定地层时代为寒武纪-奥陶纪。     

Zircon Geochronology and Trace Element Geochemistry from the Xiaozhen Copper Deposit, North Daba Mountain: Constraints on Albitites Petrogenesis

Albitite often accompanies with various metal and gem mineral deposits and a large number of occurrences have been reported globally, including the South Qinling orogen, China. The Xiaozhen copper deposit is a typical deposit in the North Daba Mountain area of the South Qinling orogen whose distribution is controlled by albitite veins and fractures. As there are few studies on the petrogenesis of albitite in Xiaozhen copper deposit, this paper focuses on the petrogenesis of albitite and its mineralization age. Detailed fieldwork and mineral microscopic observations initially suggest that albitite from the Xiaozhen copper deposit is igneous in origin. Further zircon trace element geochemistry studies indicate that these zircons have high Th/U ratios(0.5), low La content, high(Sm/La)N and Ce/Ce*values, and a strong negative Eu anomaly, which are commonly seen in magmatic zircons. The chondrite–normalized rare earth element(REE) patterns are consistent with magmatic zircons from throughout the world, and they fall within or near the field of magmatic zircons on discriminant diagrams. The calculated average apparent Ti–in–zircon temperature for young zircons is 780°C, consistent with magmatic zircon crystallization temperatures. Therefore, zircon geochemistry indicates that the albitite origin is magmatic. SIMS U–Pb dating on nine magmatic zircons yielded a concordia age of 154.8±2.2 Ma, which represents the formation of albitite and the metallogenic age. More importantly, it is consistent with the ages of Yanshanian magmatism and metallogenesis in the South Qinling orogen, so formation of the Xiaozhen copper deposit may be a closely related geological event.     

上扬子地块北缘灯影组硅质岩系硅、氧同位素特征及其成因!

通过对上扬子地块北缘大巴山构造带与碑坝穹窿构造带中震旦系灯影组硅质岩的硅、氧同位素进行研究以探究其成因。结果显示,研究区硅质岩及石英脉中δ30Si值为0.6‰~1.6‰,全为正高值,与沉积成因硅质岩的δ30Si值十分接近,并且该地区当时处于浅海陆棚环境,沉积物受陆源碎屑影响较大,也说明其为沉积成因;另外,硅质岩及石英脉中δ18 O值为20.3‰~21.6‰,与沉积成岩石英的δ18 O一致,通过硅质岩氧同位素地质温度计计算得出,该地区硅质岩形成温度明显的高于古海水温度,表明研究区有海底热水的参与。最后推断研究区硅质岩系是沉积成因的,且在沉积过程中有海底热水的参与。     

大巴山与雪峰山逆冲构造带J3-K1复合过程的响应———鄂西秭归褶皱带构造样式与形成机制

秭归褶皱带位于大巴山逆冲带与雪峰山逆冲带叠合部位,总体呈现穹窿-盆地型式,是构造复合、联合作用的结果,记录了大巴山逆冲带与雪峰山逆冲带两者相互作用的重要信息,是研究构造复合和联合过程的理想区域。本文通过对秭归褶皱带秭归向斜、巴东复向斜和香龙山背斜的野外调查,对褶皱枢纽、相关断层、节理等进行详细构造解析,理清了先后叠加关系,在此基础上进行了构造分期和配套,对变形期古构造应力场进行了恢复重建。结果表明秭归褶皱带晚侏罗世-早白垩世经历三期构造变形:D1期以近EW向的秭归向斜和香龙山背斜为代表,秭归向斜为轴面近直立的开阔圆弧状,香龙山背斜呈轴面近直立的箱状,相关逆冲断层具由北向南逆冲的特点,可能与大巴山由NE向SW逆冲作用有关。D2期秭归向斜叠加近SN向枢纽,呈锅状,香龙山背斜东段发育鼻状的五龙背斜,褶皱带呈穹窿-盆地型。与向斜相关的水田坝断裂带向SEE逆冲,主压应力场呈NWW-SEE近平行的束状。该期变形可能与雪峰山逆冲带向NW逆冲过程中受到黄陵背斜阻挡有关。D3期秭归向斜近SN向枢纽向南西弯曲,巴东复向斜呈NW凸出弧形,香龙山背斜西端叠加NE-SW向构造形迹。主压应力场总体向NW发散。该期变形可能与雪峰山逆冲带向NW逆冲推挤有关。上述构造分析表明,向SW逆冲的大巴山逆冲带先影响鄂西地区,之后向NW逆冲推挤的雪峰山逆冲带扩展至该地区,形成复合关系。区域构造与地层关系分析表明D1-D3形成于J3-K1,因此秭归褶皱带是大巴山逆冲构造带向SW叠瓦逆冲并与指向NW的雪峰山逆冲带复合叠加的结果,表明上扬子地区在J3-K1经历了分阶段复合叠加的过程,即前期受到大巴山逆冲带近SN构造作用影响,后期经历向NW逆冲推挤的雪峰山逆冲带NW-SE向构造叠加。     

北大巴山震旦寒武系中铜锌矿特征及找矿前景

北大巴山属南秦岭造山带,在震旦-寒武纪形成一套以深水滞流盆地相为主的硅质炭质碎屑岩夹碳酸盐岩沉积.自开展地质大调查工作以来,该区域发现大量的铜锌矿点.根据矿体赋存位置、成因及矿石类型,铜锌矿可分为韧性剪切带型、石英脉型及岩浆岩接触变质型三种类型.通过对区内铜锌矿成矿规律的总结及成矿条件的分析,认为北大巴山具有良好的矿源层、完善的输导系统、丰富的储矿空间,因而具有较大的找矿潜力.指出深大断裂带附近的庄子沟组中碳酸盐岩为有利的赋矿部位.     

构造驱动大巴山前陆烃类流体排泄:含烃包裹体纤维状方解石脉证据

含烃包裹体纤维状方解石脉被认为是超高压下油气流体形成和排泄的标志。大巴山前陆构造带一些断裂和下古生界黑色泥岩和泥灰岩烃源岩微裂隙中分布有含烃包裹体纤维状方解石脉,成分分析表明其为低镁方解石。纤维状方解石脉δ13CVPDB和δ18OVPDB比围岩碳酸盐岩的明显变轻,前者δ13CVPDB和δ18OVPDB变化范围分别为-1.9%～-4.8‰和-8.4%～-12.8‰,后者分别为-1.7%～+3.1‰和-8.7%～-4.5‰,且δ13C与δ18O具有明显的线性关系,反映出纤维状方解石脉具有成岩有机流体与浅部流体混合的流体特征。纤维状方解石脉含有共生的固体沥青包裹体、含甲烷液相包裹体和气液二相盐水包裹体等多相态包裹体,其中沥青包裹体为油气运移的残余沥青。气液二相盐水包裹体均一温度主要位于140℃和196℃之间（峰值为179℃）,盐度较高（平均为9.7wt% NaCl）。分别应用盐水包裹体和甲烷包裹体等溶线P-T相图确定出含烃包裹体纤维状方解石脉形成的流体压力为150~200 MPa,属于异常超高压流体。地质和地球化学特征分析认为,大巴山含烃包裹体纤维状方解石脉不具有泥岩因压实成岩作用而形成的超高压流体特征。结合沉积和构造演化历史分析认为,印支碰撞造山运动和燕山前陆构造作用导致大巴山褶皱隆起并伴随天然气藏破坏和改造,挤压环境下的超高压构造应力驱动天然气流体排泄,大巴山前陆构造带含烃包裹体纤维状方解石脉就是超高压构造应力驱动天然气排泄的产物。     

大巴山陆内造山带构造流体及其形成条件研究

构造脉体作为构造流体的宏观标志记录了与构造运动有关的流体来源、形成环境条件和动力学等信息。大巴山构造带是一个典型的陆内造山带,发育了代表构造前、同构造期和构造后3期构造流体的方解石脉(V1、V2和V3)。本文在对构造后伸展背景下形成的方解石脉(V3)野外产状、几何特征和围岩力学性质统计分析基础上,通过其形成古应力场恢复和同位素地球化学分析,研究V3脉体形成环境条件及其流体来源。结果表明,V3脉体走向以NE SW向为主,脉体倾角较陡,大多近于直立,其形成的主应力轴σ1,σ2和σ3方位分别为67°∠76°、200°∠13°和293°∠10°,形成时的应力场为NW SE向拉张。V3脉体形成时流体压力pf<σ2<σ1,流体超压Δsi在92～167 MPa,形成最大深度为1.8～7.2 km。δ13C δ18O反映V3方解石脉形成与围岩碳酸盐岩脱CO2作用有关,V3方解石脉流体包裹体水的δD δ18O同位素分析表明其为盆地内部变质建造水向浅部迁移并有浅部表生水的参与。结合大巴山前陆构造广泛存在的异常高压流体,认为大巴山前陆在晚白垩世-古近纪时期处于伸展构造背景下,原来封存在深部的异常高压流体超压Δsi突破围岩形成裂缝,并上升到浅部与表生流体混合沉淀形成了V3脉体。     

大巴山城口弧形断裂带右旋走滑构造特征及其意义

大巴山弧形构造带是几何学上对称平顶型、内部形迹削截的弧凸结构带,区域走向总体呈北西向延伸,其主边界城口断裂由北向南发生偏转（由近南北向→北西向→近东西向）,内部构造形迹与边界断裂呈明显削截和交切关系,弧形带凸顶方向与构造带南西向逆冲推覆极性一致。基于野外构造解析和15个样品的显微构造分析,对城口弧形断裂带右旋逆冲走滑构造特征和变形-变质特点及其沿走向的变化进行研究。宏观上,城口断裂带体现出早期近东西走向线理和平行于主断裂带弧形展布的后期线理两期世代和序列性,同时展现出强烈右旋走滑剪切变形特征,且走滑剪切变形强度由北西向南东减弱。微观构造上,断裂带构造岩普遍发生弱-中等强度变质,北段以中-高绿片岩相为主,右旋逆冲走滑剪切指向运动学标志体发育、变形强烈。断裂带南段以低绿片岩相为主,右旋走滑逆冲剪切指向运动学标志体相对稀疏、变形微弱。城口断裂带宏观与微观特征表明变质和（右旋走滑剪切）变形强度总体上由北西向南东逐渐减弱,呈非对称性。构造运动学上的非对称性和强烈右旋走滑剪切运动特征主要取决于印支期以来华南和华北板块汇聚过程中（尤其是燕山期）汉南能干性基底由南向北的强烈楔入作用。