洞庭盆地中更新世洞庭湖组砾石特征及其意义

对位于洞庭盆地安乡凹陷东南部的两护村ZKC1孔中更新世洞庭湖组砾石层进行了粒度和砾态的统计分析.结果表明,砾石的粒度变化反映出2个较大尺度的由大→小的旋回,早旋回由洞庭湖组下段砂砾层组成,晚旋回由洞庭湖组中段上部的砂砾层组成,反映出中更新世早-中期安乡凹陷的两次由慢→快的幕式沉降过程.在上述2个大的粒度旋回之上,叠加有多个更小尺度的砾石粗、细变化,主要与气候干湿的频繁波动有关.洞庭湖组中段顶部砾石的磨圆度明显偏低,反映其沉积时期盆地沉降和周缘隆起区抬升活动的增强.     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

湘东北地区石蛤蟆花岗岩体SHRIMP U—Pb年龄及地球化学特征

分布于湖南东北部的石蛤蟆岩体侵位于新元古代地层中。由微细粒斑状黑云母花岗闪长岩和细粒斑状黑云母二长花岗岩等两期侵入体组成。通过锆石SHRIM PU--Pb法测得岩体侵位年龄为157土2Ma(2d),MSWD=0.98,成岩时代为晚侏罗世。SiO2=68.26%~68.53%,K2O/Na2O=1.37~1.59,岩石属镁质、准铝质-微过铝质、高钾钙碱性-钾玄岩系列;岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Rb/Sr较低(0.40~0.56);乏REE较高(171.48~183.81),Eu为弱负异常(δEu=0.86~0.93),(La/Yb)N=27.11~45.87;具较高的eNd值(-5.11)和高T2DM(1.63Ga)。综合研究表明,石蛤蟆花岗岩为混合源高钾钙碱性花岗岩类(KCG),其花岗岩浆有大量幔源物质加入。讨论认为岩体形成于构造体制转换下的地球动力学背景,是造山晚期张弛作用下的产物。     

湖南南岳岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

提要：分布于湖南衡山的南岳岩体,侵位于新元古代冷家溪群中,为复式岩体。通过锆石U-Pb年龄测定,其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为（215.5±1.5）Ma,主体形成于晚三叠世;其中部分小岩体形成于早白垩世,锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为（140.6±0.8）Ma。晚三叠世花岗岩由三个岩石单元组成,第一期细中粒斑状角闪石黑云母二长花岗岩、第二期中细粒黑云母二长花岗岩、第三期二云母二长花岗岩;早白垩世花岗岩为二云母二长花岗岩。晚三叠世花岗岩属过铝质高钾钙碱性系列;早白垩世花岗岩属强过铝质高钾钙碱性系列。岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;∑REE中等（92.88×10^-6~296.56×10^-6）,Eu均为弱负异常(δEu=0.28~0.87),其中早白垩世花岗岩Eu亏损更大;ISr值较大（0.7093~0.7189）;低εNd（-8.04~-11.38）, 高T2DM（1.63 ~1.90 Ga）。综合研究表明,南岳花岗岩石为壳源含白云母过铝花岗岩类（MPG）,为华南前寒武系基底重熔而成,晚三叠世花岗岩有少量下地壳或地幔物质加入;其形成的构造背景应为碰撞造山作用晚期或结束时期,是陆内碰撞造山作用增温减压体制下的产物。     

洞庭盆地两护村孔重矿物特征及其对第四纪构造活动与环境演变的响应

第四纪洞庭盆地主体自西向东分为安乡凹陷、赤山隆起和沅江凹陷等3个次级构造单元。在安乡凹陷东南部两护村新施工揭穿第四系的ZKC1孔,其地层组成自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世早期—中期洞庭湖组,晚更新世坡头组以及全新统等。对钻孔岩芯进行了系统的重矿物分析,进而根据特征重矿物来源和含量变化,结合钻孔岩性和岩相变化以及区域地质和地理背景,探讨洞庭盆地南部早—中更新世沉积环境暨河湖变迁以及构造沉降过程。研究表明,洞庭盆地存在幕式断陷活动,早更新世早期、早更新世末期和中更新世中—后期等3个时期强烈断陷沉降,相对湖平面上升,来源于盆地南缘中段的资江河水部分向西注入安乡凹陷,导致ZKC1孔华田组下段下部、汨罗组顶部、洞庭湖组上段等相应层位中的锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿等(主要来源于资江流域)含量显著增高。其它时期断陷作用较弱,河湖水位低,沅水和资江分别沿其主水道于赤山隆起西侧和东侧向北汇入长江,导致ZKC1孔相应沉积层位中锆石、金红石、锐钛矿和菱铁矿的含量明显偏低。对重矿物特征指数变化与孢粉和化学蚀变指数所反映的气候变化的相关性研究,暗示上述3次相对湖平面上升的主要原因不是降水增加,而是构造沉降增强。     

祁阳山字型构造质疑

结合区域构造演化背景及构造变形特征,对祁阳弧形构造的形成机制进行研究。分析表明,传统山字型构造机制难以解释祁阳弧形构造的诸多特征,且前人认为变形动力来源于东西向挤压应力场,也与印支期区域构造应力场实为NWW向的构造背景不符,因此祁阳弧形构造并不属典型山字型构造。基于研究区构造活动的客观实际,提出祁阳弧形构造的可能形成机制:NW向基底隐伏断裂和NNE-NE向主干断裂分别于印支期和燕山期产生强烈左旋走滑活动,从而使区域NNE向构造线在中段产生左旋偏转成为NNW向,从而形成S形的祁阳弧形构造。这一机制可较好解释祁阳弧形构造的若干特征,如关帝庙穹窿呈NWW走向、北反射弧构造形迹不显著、北弧弧顶脱位及内弧曲率大于外弧、南弧弧顶脱位、紫云-中田-高峰串珠状穹窿的形成等。上述认识对华南地区弧形构造研究具有一定启示意义:除山字型构造作用和砥柱作用外,还应注意断裂走滑等其他构造活动对弧形构造的制约,以及多次构造活动叠加对构造形迹可能造成的影响。     

洞庭盆地第四纪构造演化特征

通过地表观察和第四系钻探,以地貌和沉积为基础,对洞庭盆地及周缘地区第四纪构造活动特征进行了研究。认为第四纪洞庭盆地的构造演化经历了3个阶段。早更新世—中更新世中期洞庭盆地处于断陷阶段,区域构造活动的主要表现有：① 盆地及次级凹陷边界受NNE、NW、EW和SN向等4组正断裂控制;② 各次级凹陷强烈沉降并接受沉积,沉降中心位于凹陷内部或中央而远离边界断裂;断裂上盘局部可具明显沉降;③ 随着盆地逐渐扩张,断陷活动向东、西边缘迁移;④ 盆地断陷活动具幕式特征,总体可分为为早更新世早期、早更新世晚期和中更新世早—中期等3个裂陷幕;⑤ 盆地北面的华容隆起具明显构造沉降,盆地周缘其它隆起及盆地内部的赤山隆起具有脉动式抬升;⑥ 赤山隆起构造较稳定期和构造抬升期分别对应于安乡凹陷缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期以来洞庭盆地处于坳陷阶段,其中中更新世晚期洞庭盆地整体抬升并遭受剥蚀,在盆地东缘和西缘产生倾向盆地的构造掀斜,局部第四系变形形成褶皱;晚更新世—全新世洞庭盆地主体产生坳陷沉降并接受沉积,盆地周缘部分地区存在小幅度抬升。上述不同阶段构造活动特征可以通过盆地及周缘深部物质迁移以及板块尺度的物质运动和挤压来解释。     

湘北华容地区小墨山花岗岩体SHRIMP U-Pb年龄及地球化学特征

小墨山岩体侵位于中元古代冷家溪群中,由两期侵入体组成,早期为粗中粒-中粒斑状黑云母二长花岗岩;末期为细粒黑(二)云母二长花岗岩.通过锆石SHRIMP U-Pb 法测得岩体侵位年龄为122.5±2.1 Ma(2σ),MSWD=1.9,成岩时代为早白垩世.主元素中,SiO2变化于67.20%~75.16%,K2O含量高,且K2O>Na2O,K2O/Na2O为1.16~1.72;ASI值变化于0.96~1.10之间,平均1.02,属准铝质-微过铝质、高钾钙碱性系列.岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Rb/Sr=0.27~15.13;Nb/Ta=15.9~17.1,为锶和铌亏损型.ΣREE总体较高,重稀土含量相对较高,轻重稀土分馏稍弱,ΣCe/ΣY为 0.49~6.18,(La/Yb)N为0.66~15.54.有较高的εNd(t),为-6.8~-8.7;T2DM相对较小(1.47~1.62 Ga).综合研究表明,小墨山花岗岩石为壳源型富黑云母过铝花岗岩类(CPG),其成因应为下地壳物质和上地壳物质混合而成,与花岗岩底侵作用或注入地壳中的幔源岩浆有关,形成的构造背景为陆内挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,是在紧随侏罗纪挤压造山运动之后的构造松驰和拉张减薄条件下所形成.     

湘北华容地区小墨山花岗岩体SHRIMPU—Pb年龄及地球化学特征

小墨山岩体侵位于中元古代冷家溪群中,由两期侵人体组成,早期为粗中粒-中粒斑状黑云母二长花岗岩;末期为细粒黑（二）云母二长花岗岩。通过锆石SHRIMPU—Pb法测得岩体侵位年龄为122．5±2．1Ma（20）,MSWD=1．9,成岩时代为早白垩世。主元素中,SiO2变化于67．20％～75．16％,K20含量高,且K2O〉Na2O,K2O／Na2O为1．16～1．72;ASI值变化于0．96～1．10之间,平均1．02,属准铝质-微过铝质、高钾钙碱性系列。岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Rb／Sr=0．27～15．13;Nb／Ta=15．9～17．1,为锶和铌亏损型。EREE总体较高,重稀土含量相对较高,轻重稀土分馏稍弱,∑Ce／∑Y为0．49～6．18,（La／Yb）。为0．66～15．54。有较高的εNd（t）,为-6．8～-8．7;T2DM相对较小（1．47～1．62Ga）。综合研究表明,小墨山花岗岩石为壳源型富黑云母过铝花岗岩类（CPG）,其成因应为下地壳物质和上地壳物质混合而成,与花岗岩底侵作用或注入地壳中的幔源岩浆有关,形成的构造背景为陆内挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,是在紧随侏罗纪挤压造山运动之后的构造松驰和拉张减薄条件下所形成。     

洞庭盆地第四纪地质研究进展——1：25万常德市幅和岳阳市幅区域地质调查主要成果

1：25万常德市幅和岳阳市幅区域地质调查项目在详细的野外地质调查、大量的钻孔资料和分析测试工作基础上,对洞庭盆地第四纪地质特征及演化进行了重点研究,取得以下重要进展：①厘定了洞庭盆地及周缘隆。凹构造格局;重新建立了露头区及覆盖区地层系统。②分别对洞庭盆地各次级构造单元及其周缘地区的第四纪构造活动、沉积特征及环境演化等进...