扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5 Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800~714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。

扬子陆块北缘构造演化新认识:来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层(本文所指花山群)两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca.830 Ma至ca.800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

扬子陆块西南缘河口群沉积时限和构造属性的再厘定:兼论中元古代洋板块地层

河口群、东川群和原通安组是扬子陆块中元古代早中期重要的地层单元,但其沉积时限和构造属性长期存在争论。本文在区域地质调查和同位素年代学研究的基础上,从“洋板块地质”的视角重新厘定了河口群、东川群和原通安组的沉积时限和构造属性。原通安组是由不同规模的岩块和基质共同构成的一套蛇绿混杂岩;东川群则较为完整地记录了从陆内裂谷到被动大陆边缘的演化过程,代表了盆地边缘的地层序列,东川群与原通安组(现定义为菜子园-通安蛇绿混杂岩)虽位于不同的断块,但应是同一盆地发展的产物;河口群与东川群、原通安组序列明显不同,但总体上也是粒度向上变细的海侵序列,并发育多套火山岩,在Columbia超大陆裂解的大背景下,河口群最有可能形成于夭折裂谷。对采自河口群长冲组的石榴子石云母片岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,绝大部分锆石具有核-边结构,核部最年轻一组207Pb/206Pb年龄的加权平均值为1468±28 Ma(MSWD=0.40,n=16),解释为原岩的最大沉积年龄;结合前人研究成果,将河口群和东川群的沉积时代分别限定在1.75~1.40 Ga和1.75~1.35 Ga。锆石边部的变质年龄集中在~830 Ma,结合海绵状结构特征,变质边最有可能是热液蚀变所致。锆石Hf同位素研究显示,扬子陆块西南缘在2.00~1.80 Ga期间,锆石εHf(t)值以负值为主,表明岩浆主要源于古老地壳的再造;而1.58~1.39 Ga的锆石εHf(t)多为正值,显示有大量地幔物质的加入。通过本次综合研究,扬子陆块西南缘古元古代晚期—中元古代早中期的演化经历了2.00~1.80 Ga碰撞造山、1.77~1.64 Ga陆内裂解、1.58~1.39 Ga洋盆形成和1.38 Ga之后的洋壳俯冲消减4个阶段,是Columbia超大陆聚合与裂解在扬子陆块的响应。

滇西北衙金多金属矿床磁铁矿元素地球化学特征及其对成矿作用的制约

北衙金多金属矿床处于扬子地台西缘,是与喜马拉雅期富碱斑岩具有紧密成因联系的典型矿床代表。文章在详实的野外地质工作和室内研究基础上,将北衙矿床中铁矿的成矿作用划分为早期气液交代阶段和晚期富铁质流体贯入充填阶段。电子探针和ICP-MS分析表明,磁铁矿主量元素具有富Si,贫Ti、V、Mn、Mg的特征;微量元素Th、Sr、Zr含量较低,Cs、U相对富集,一致的高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta)变化特征。研究表明,磁铁矿与区域内基性-超基性岩浆无关,其形成与矿区中酸性富碱岩浆密切相关。矿区中的铁矿床存在早期气液交代型和晚期贯入充填型2种矿化类型。早期交代成矿作用并不是北衙矿床中铁的唯一供给机制,还存在岩浆演化后期富铁流体贯入充填的成矿方式。

滇西北衙金多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

北衙金多金属矿床产出于滇西北富碱斑岩-多金属成矿带内。矿床严格受富碱斑岩及其成生的深大断裂构造控制,并发育热液交代现象,且在围岩内以产出充填型矿脉(囊)、交代型条带矿(似层状)为主,构成斑岩-矽卡岩成矿系统,具超大型金矿床规模。本文利用Re-Os同位素定年方法首次对北衙铁金多金属矿床全矿段金属硫化物成矿年龄进行精确测定,获得5件辉钼矿样品的模式年龄为37.46~39.44 Ma,其加权平均年龄为(38.48±0.54)Ma,等时线年龄为(37.9±2.5)Ma,两者在误差范围内一致,与区域及区内富碱斑岩锆石U-Pb年龄基本保持一致;辉钼矿中Re含量主体26.84×10-6~43.15×10-6之间,指示其成矿物质来源于上地幔和下地壳,为壳幔混合源;两者均指示成矿作用与该时期具幔壳混合源性质的富碱岩浆浅成侵入关系密切。

云南保山地块香山组和丁家寨组沉积序列与碳同位素研究

通过对保山地块北部西邑地区下石炭统香山组和下二叠统丁家寨组详细的野外剖面实测与钻孔编录,并结合层序地层学、沉积相以及碳氧同位素分析结果认为,下石炭统香山组自下向上可分为三个岩性段,分别对应台前斜坡下部、台前斜坡上部、碳酸盐岩台地三种沉积环境。下二叠统丁家寨组为滨岸冰水沉积,下部为冰碛含砾钙质杂砂岩,发育落石构造。下石炭统香山组δ^(13)CPDB值自下而上逐渐升高,环境可能较稳定,有机质埋藏增加。综合前人古地磁、生物区系对比、大地构造学等研究成果认为早石炭世保山地块较稳定,仍属冈瓦纳大陆北缘。丁家寨组冰碛含砾钙质杂砂岩结束后δ^(13)CPDB值出现强烈负偏,与研究区冰期结束、早二叠世初次温度上升、大量玄武岩喷发等时限高度一致,共同说明了保山地块在早二叠世开始从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,并开始向北漂移。该项研究的开展为探讨Submasu地块晚古生代的古海洋、古地理和气候演化具有重要意义,为全球同时期碳氧同位素数据库提供了新资料。

四川攀枝花盐边地区新发现142万t大型晶质石墨矿

1研究目的(Objective)在开展1∶5万区域地质调查工作基础上,系统查明区内地层、岩石、构造特征和成矿地质条件,围绕扬子陆块西缘攀枝花地区田坪、南阳等已有的典型石墨矿床开展石墨矿成矿背景调查研究工作,发现新的石墨矿化线索,助推形成攀枝花大型晶质石墨矿资源基地。

四川攀枝花晶质石墨矿电性特征及找矿评价

【研究目的】石墨具有高的电子导电性,电性呈现形式为低阻(<10^(-5)Ω·m)高极化(>40%)特征,正是由于石墨的超低阻特性,在石墨矿地球物理勘查中经常遇到“低阻屏蔽”作用,因此,优选有效的电法勘探组合在石墨矿勘查中非常重要。【研究方法】本文选择四川攀枝花中坝晶质石墨矿开展正演模拟,同时对典型矿床开展自然电位法和宽频电磁法的有效性和适用性分析。【研究结果】遵循“从已知到未知的原则”,利用该方法组合在中坝外围唐家坪石墨矿勘查中取得了较好的应用效果,为该区矿产地评价提供了重要支撑。【结论】自然电位法+宽频大地电磁测深法的组合地球物理方法能够有效圈定石墨矿地表范围及深部延展,为相似地质条件下的石墨矿勘查提供了应用示范。

滇西北衙铁金多金属矿床的成矿作用过程——来自菱铁矿元素地球化学特征的约束

北衙铁金多金属矿床位于西南"三江"新生代富碱斑岩成矿带内,发育接触交代蚀变及与热液有关的脉状(囊状)、条带状(似层状)矿化,构成一个巨型岩浆热液成矿系统。岩体蚀变围岩或破碎裂隙带内常见大量与方铅矿、黄铁矿、黄铜矿等共(伴)生的脉(囊)状菱铁矿化,以菱铁矿为代表的Ⅱ阶段成矿明显晚于Ⅰ阶段磁铁矿成矿,是示踪成矿流体过程的理想矿物。矿相学观测表明,菱铁矿可分为穆磁铁矿型(Sd1型)、(含)黄铁黄铜矿-穆磁铁矿型(Sd2型)和方铅矿型(Sd3型) 3种类型。通过电子探针(EMPA)和等离子质谱(ICP-MS)分析,认为从Ⅰ阶段向Ⅱ阶段转换过程中,成矿流体由中性或弱碱性、高温、氧化性逐渐向弱酸性、较低温、还原性环境过渡,并以Sd1、Sd2型菱铁矿的生成为标志,分别伴生大量的穆磁铁矿及黄铁矿、黄铜矿等,金与以黄铁矿为主的载金矿物同步沉淀;伴随温度的降低,成矿流体完全转变为酸性、还原性,此时大量Sd3型菱铁矿与方铅矿沉淀析出。3类菱铁矿与Ⅰ阶段磁铁矿的成矿流体具有一致的来源,是在不同空间部位逐渐沉淀的产物。

滇西北衙铁金多金属矿床成矿地质特征及其两阶段成矿过程研究——以万硐山矿段为例

滇西北衙铁金多金属矿床为西南三江富碱斑岩-多金属成矿带中南段典型矿床之一,成矿严格受富碱斑岩及其相关的深大断裂控制,伴随多期富碱斑岩脉体侵入、热液交代与围岩蚀变、矿物质富集及次生富集过程,构成了复杂的斑岩-矽卡岩成矿系统和地表次生成矿系统。文章以万硐山露天采场区大比例尺地质填图为基础,重新厘定和梳理各地质体及其间相互关系,取得了万硐山矿段详细的成矿地质特征及原生矿化的两阶段成矿新认识。

滇西北衙金多金属矿床两期成矿新认识及找矿方向

北衙金多金属矿床为西南三江富碱斑岩成矿带中段典型的超大型规模矿床之一;多家地勘单位及科研院校针对该矿床的成矿、控矿研究进行并取得了大量的地质、物化探及科研成果,对深部及外围找矿起着决定性的作用。在前人认识基础上,本文基于'北衙地区三维地质调查'项目。

川西甘孜-理塘结合带碳酸盐岩碳氧同位素特征

本文对甘孜-理塘结合带中段出露的碳酸盐岩进行了详细的野外地质调查,按其产状可分为两类:覆于玄武岩之上的碳酸盐岩构造岩片和包裹于玄武岩内的厘米—米级不规则棱角状碳酸盐岩砾岩块。经碳酸盐岩碳、氧同位素测试分析,前者δ^(13)C值主体位于0. 113‰~1. 625‰之间,δ^(18)O数值为-10. 263‰^-5. 745‰,总体变化较小,有小幅震荡;而后者δ^(13)C值明显较前者大,为4. 254‰~3. 786‰,δ^(18)O数值则明显偏小,为-13. 471‰^-13. 592‰,总体变化量较前者更小,具明显的后期成岩作用改造特征。所有样品Z值均大于123,表明研究区内碳酸盐岩为正常海相碳酸盐岩;结合玄武岩地球化学分析数据认为,碳酸盐岩总体沉积于海山环境,且包裹于其中的碳酸盐岩角砾岩块要早于上覆大套碳酸盐岩形成。

扬子陆块西缘四川黎溪地区约1.5 Ga变辉长岩与Columbia超大陆裂解

扬子陆块西缘黎溪—菜子园—通安地区前寒武纪地质体分布广泛,是探讨扬子陆块前寒武纪地质演化的重要载体。对会理黎溪地区变辉长岩开展岩石学、全岩地球化学及锆石U-Pb定年研究。结果显示,黎溪变辉长岩形成于1508±21 Ma;在岩石地球化学组成上,它们属于亚碱性拉斑岩石系列,总体上略微富集轻稀土元素,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等无明显亏损,大离子亲石元素Ba、Sr等不同程度富集。通过岩石成因分析认为,岩浆在上升过程中经历了一定程度的分离结晶作用,但并未受到明显的地壳混染,母岩浆可能来自软流圈地幔。地球化学和区域地质特征综合分析表明,黎溪变辉长岩与富集洋中脊型玄武岩的地球化学特征相似,可能形成于洋中脊及附近的海山环境,是Columbia超大陆裂解在扬子陆块的响应。

滇西洱源县军马场下三叠统青天堡组冲积扇-三角洲沉积体系研究

滇西洱源县位于扬子地块西南缘丽江拗陷盆地南侧。在详细野外剖面测量和室内分析的基础上,对研究区下三叠统青天堡组地层的宏观特征(颜色、原生沉积构造)、物质组分、岩石结构及古生物特征等进行了系统研究,划分出冲积扇、河流、三角洲3类沉积相,并进一步划分出河道充填、三角洲前缘和前三角洲3个沉积亚相及辨状河道、洪泛平原、水下分流河道、分流河道间、河口砂坝、席状砂6个沉积微相。研究表明,军马场下三叠统青天堡组垂向上表现为冲积扇—河流—三角洲的退积型沉积特征,表明在早三叠世青天堡时期盐源-丽江盆地发生了大规模海侵,盆地水体加深,军马场地区经历了由陆相到海相的沉积演化序列。

保山地块下二叠统丁家寨组碳同位素特征

对保山地块的下二叠统丁家寨组碳酸盐岩、含砾钙质杂砂岩及其上、下层位的碳酸盐岩进行了野外剖面实测、钻孔编录和碳、氧同位素分析测试,发现该地区丁家寨组碳同位素表现出一定的变化规律。丁家寨组之下和之上的碳酸盐岩δ13C值偏大(均为正值),而丁家寨组δ13C值出现了一至多次负偏移。珊瑚化石和苔藓虫化石分别在铺门前组和丁家寨组中被发现,为其时代的限定提供了新依据。通过与全球其它地区同期碳氧同位素分布的投图对比,发现该时期碳、氧同位素数据因受到冰川的影响而表现出具有较强的线性相关性,这些样品受到了成岩作用的影响。δ13C负偏移可能与冰期低水位期沉积和成岩过程中近地表的暴露有关。卧牛寺玄武岩大面积喷发引起的各种效应,包括CO2含量的升高、全球变暖、风化作用的加强、陆源碎屑输入的增加等多种因素,协同冰川作用共同影响了丁家寨组海洋无机碳同位素的变化。

扬子地块西北缘~2.09 Ga和~1.76 Ga花岗质岩石:Columbia超大陆聚合-裂解的岩浆记录

扬子地块保存了较多与Columbia超大陆演化有关的岩石记录,但是其聚合-裂解过程、在超大陆重建中的位置等还存在较大争论.对扬子地块西北缘碑坝地区马元花岗闪长岩和白玉钾长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素研究.测年结果表明,上述花岗质岩石分别形成于~2 090 Ma和~1 760 Ma.地球化学组成上,马元~2 090 Ma花岗闪长岩受蚀变影响,表现出强过铝质的特点,微量元素低Sr、Cr、Ni,高Y和Yb,相对富集轻稀土、亏损高场强元素,与钙碱性花岗质岩石相似,锆石εHf(t)值为+0.91^+2.59;白玉~1 760 Ma钾长花岗岩高Si,富碱,低Al、Mg、Mn和P,A/CNK值在0.96~1.04之间,微量元素富集Th、Zr、Hf,相对富集Nb、Ta,贫Sr,稀土元素总量高,轻稀土富集,轻重稀土之间分异明显,并表现出强烈的负Eu异常,10 000×Ga/Al值为3.30~3.73,Zr+Nb+Ce+Y含量为797×10-6~1 495×10-6,锆石饱和温度高达897~939℃,表现出A型花岗岩的特点,锆石εHf(t)值为-13.58^-10.29.结合锆石微量元素、氧逸度及前人研究成果表明,马元2 090~2 080 Ma花岗质岩石最有可能形成于岩浆弧的环境,存在新生和古老地壳物质两种岩浆来源,而白玉1 790~1 760 Ma A型花岗岩形成于陆内裂谷盆地,来源于古老地壳物质的部分熔融,它们分别是Columbia超大陆聚合-裂解在扬子地块的地质响应.综合区域地球物理和岩浆-变质事件的成果,表明扬子地块可能位于Columbia超大陆的边部,与Laurentia克拉通相连.

扬子陆块西南缘3.8 Ga碎屑锆石及其地质意义

古老锆石和岩石的发现,是探索地球早期地质演化的关键.为进一步揭示扬子陆块基底物质组成和早期地壳形成演化,采用LA-ICP-MS锆石微区U-Pb测年,对扬子陆块西南缘禄丰地区东川群变质砂岩进行了年代学研究,发现3822±21 Ma的古老碎屑锆石.这是目前在扬子陆块获得的第2颗>3.8 Ga的古老锆石,也是目前在该地区发现的最老锆石.变质砂岩碎屑物质主要包括4个峰值年龄(~2320 Ma、~2162 Ma、~2036 Ma和~1915 Ma),2颗最年轻的锆石年龄基本限定了东川群早期最大沉积时限,与区域上火山岩时代相吻合.另外还包含少量中-晚太古代(2.6~2.9 Ga)和始太古代(3.7~3.8 Ga)的碎屑物质.Hf同位素组成显示这些碎屑锆石具有不同成因,其中2674~3822 Ma的碎屑锆石总体具有正的εHf(t)值和2.9~3.9 Ga的两阶段模式年龄,暗示扬子陆块在冥古宙-古太古代时期就有一定规模的新生陆壳分布.古元古代(1.9~2.4 Ga)的岩浆活动除有少量古元古代(2.3~2.4 Ga)新生地壳组分熔融外,大多为太古宙(2.5~3.7 Ga)古老地壳部分熔融.中元古代更多表现为古老地壳的熔融和物质再循环.研究结果为深化扬子陆块早前寒武纪地质演化认识提供了新资料.

云南北衙金多金属矿床地质特征及地球化学特征分析

北衙位于云南大理古城之北约90 km,隶属鹤庆县。在大地构造上属特提斯域东段,南邻西南三江构造带,位于扬子地台西缘构造带丽江台缘褶皱带南端及金沙江古缝合带东侧,盐源—丽江中生代盆地南—西部。喜山期印度板块与欧亚板块的强烈碰撞,扬子地台西缘的构造格局经历再一次活动和再改造,并沿南北向或近南北向的深断裂系统,伴生强烈的酸性—中酸性岩浆的浅成新生代富碱斑岩侵入活动,为区域内一系列矿床的形成。

云南北衙红色粘土型金矿地质特征及成因浅析

系统地分析了北衙金多金属矿区红色粘土型金矿各种类型的地质背景和特征。矿区的红色粘土型金矿从上到下可以分为表土层、钙砾层,含砂,砾粘土层和基岩层。根据产出特征将北衙矿区的红色粘土型金矿分为快速堆积的残破积红色粘土型金矿和缓慢沉积的河湖相红色粘土型金矿。