长江中下游成矿带庐枞矿集区花岗岩型铀矿床成矿作用研究进展

安徽庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的多金属矿集区,也是华南铀成矿省内重要的花岗岩型铀矿成矿区,系统开展铀矿床成矿作用和成矿规律研究,对于完善区域成矿理论、指导铀矿找矿勘探具有基础性意义。庐枞矿集区铀矿床主要分布在庐枞火山岩盆地东南侧的A型花岗岩带上,但近年深部探测科学钻孔揭示火山岩盆地内隐伏正长岩中也存在铀矿化线索。与A型花岗岩有关的铀矿床呈NE向分布,矿体产出于石英正长岩与围岩接触带,受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制,具有典型热液充填成矿的特征,成矿年龄集中在114~108 Ma;赋矿岩体为多期次侵位的复式岩体,主体年龄为127~123 Ma,末阶段碱性长石花岗岩株年龄为115~110 Ma,岩石属于A1型花岗岩,形成于伸展的构造背景下;成矿物质主要来源于赋矿岩体及围岩地层,成矿流体具有深循环大气降水与岩浆流体混合的特征。火山岩盆地内的铀矿化产出于火山岩盖层之下的隐伏正长岩中,具有热液充填成矿的特点,成矿年龄为131~129 Ma;赋矿正长岩成岩年龄为131 Ma,属于橄榄安粗质岩石,形成于挤压向拉张转换的构造背景下;岩浆阶段末期分异的高温富B、F的富铀热液在开放体系下沉淀成矿。盆地内隐伏正长岩中的铀矿化为矿集区中高温铀矿化的代表,与A型花岗岩有关的铀矿床则为晚期中低温铀矿化。综合来看,产铀岩体判别标志、精确的铀成矿年龄以及幔源物质与铀成矿之间的关系应是本区未来研究的重要方向。

川东“侏罗山式”褶皱带形成时代:不整合面的证据

确定川东"侏罗山式"褶皱带的形成时代是了解上扬子地区这一重要板内变形带动力学机制的关键所在。详细的野外工作显示,该构造带中、上三叠统之间为平行不整合接触关系,说明其没有发生过印支期褶皱。区内上三叠统与下侏罗统,中、下侏罗统和中、上侏罗统之间的平行不整合接触又指示其褶皱变形发生在晚侏罗世之后。区内白垩纪盆地边缘下白垩统与下伏地层呈明显的角度不整合接触,较平缓的上白垩统地层也覆盖在下伏较陡立的不同时代地层之上,从而指示该构造带形成于早白垩世之前。综合分析后限定川东—湘鄂西北部的"侏罗山式"褶皱带的褶皱变形发生在晚侏罗世末至早白垩世初期间,而不是过去认为的印支期或早燕山期。

雪峰隆起北部加里东事件的K-Ar年代学研究

详细的野外构造变形分析表明雪峰隆起经历了加里东期、印支期、晚侏罗世末—早白垩世初和早白垩世末—晚白垩世初共4次变形事件,后3期褶皱变形的方位可能分别为北西西、北东—北北东和近南北向,而加里东期褶皱方位因受后期叠加改造影响而无法准确识别。雪峰隆起北部板溪群板岩伊利石X射线衍射分析显示其经历了低绿片岩相区域变质作用。板溪群板岩伊利石K-Ar年代学研究表明雪峰隆起经历了加里东期构造热事件,该事件发生的时间大致略早于419Ma(晚志留世初)。所获得的419～389Ma(晚志留世—中泥盆世)的冷却年龄,指示了雪峰隆起发生过加里东期隆升。华南加里东变形事件直接影响到雪峰隆起本身,向西的波及界线可能为该隆起西界上的张家界—花垣—凯里断裂带。

上扬子北部褶皱带的构造应力场演化规律

在对大量逆冲与平移断层运动学详细分析与观测的基础上,本文利用实测断层擦痕矢量数据组进行了区域应力场反演,根据对断层叠加关系的分析及叠加褶皱的验证,划分出上扬子北部经历过3期挤压构造应力场演化,从早到晚分别为:第1期北西—南东向挤压应力场,第2期近东西向挤压应力场和第3期北东—南西向挤压应力场。结合相关的地质现象,认为在这3期挤压应力场作用下分别形成了晚侏罗世末—早白垩世初的湘鄂西隔槽式褶皱带、早白垩世末—晚白垩世初的川东隔档式褶皱带和南大巴山弧形褶皱带。由此表明,上扬子北部褶皱带的形成顺序为湘鄂西隔槽式褶皱带→川东隔档式褶皱带→南大巴山弧形褶皱带。

东至断裂带构造变形特征及其构造演化

东至断裂带是皖西南一条重要的北北东向断裂带。详细的构造解析表明,该断裂带主要经过3期构造变形,分别是发生在晚侏罗世末—早白垩世初的左行平移断层、早白垩世期间的伸展构造和晚白垩世—新生代的右行平移断层。通过断层擦痕矢量反演和断层叠加改造关系分析,认为东至断裂带及其两侧多期构造变形对应的区域应力场分别为近南北向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向伸展和近东西向挤压应力场。东至断裂带的形成和演化与郯庐断裂带相似,主要与华南与华北板块俯冲碰撞、伊泽奈崎板块和古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞与弧后扩张、及印度板块向北碰撞后产生向东的构造挤出等多构造体制共同作用有关。

安徽休宁—歙县东南部地区金多金属矿控矿构造研究

通过分析皖南休宁天井山金矿床和小贺铅锌矿床的构造控矿因素,认为燕山晚期花岗岩和北东向断裂是安徽休宁—歙县东南部地区金多金属矿形成最重要的控矿因素。歙县南源口和休宁桃溪两个地段的构造分析表明,该区中生代以来至少经历四期构造变形,其中早期向北西的逆冲推覆和北—北东向左行平移断层是成矿前构造;燕山晚期北东向高角度正断层控制燕山晚期花岗岩类侵入和成矿,是成矿期构造;随后的右行平移断层为成矿后构造。

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通破坏的指示

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这些现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。

合肥盆地伸展方向的演变及其动力学机制

本文通过白垩纪—古近纪期间合肥盆地沉积格局、断层活动性、同火山活动正断层、岩脉展布方位、盆缘断层运动学与断层擦痕应力场反演等多方面的综合分析,对伸展方向的演变进行了详细的研究。研究结果表明,早白垩世早—中期为NWW—SEE向拉伸,早白垩世晚期为NW—SE向拉伸,而晚白垩世至古近纪期间为近南北向拉伸。通过对比太平洋区大洋板块运动方向发现,早白垩世早—中期伊佐奈歧板块向NWW向运动,而早白垩世晚期转变为向NNW向运动,晚白垩世至古近纪期间出现的太平洋板块总体上是向正北运动,同样显示为顺时针的转变。两者演变规律的耦合,表明华北克拉通东部的破坏是发生在弧后拉张的动力学背景下。这一弧后大陆边缘的拉伸方向随着大洋板块运动方向的改变而变化,可能是海沟后退方向的改变具体驱动了弧后大陆边缘拉伸方向的改变。

川东“侏罗山式”褶皱的数值模拟及成因探讨

本文通过采用有限差分法(FLAC)对"侏罗山式"褶皱进行数值模拟发现,层间粘聚力差异和上覆压力是控制隔档式褶皱、隔槽式褶皱样式的主要因素,即层间的能干性差异和埋深的控制。当地层在埋深较浅时,层间能干性差异对褶皱样式起主控作用,能干性差异小时出现隔槽式褶皱,差异大时出现隔档式褶皱。随着埋深加大,压力逐渐起主要作用,这时仅出现隔槽式褶皱。川东东带褶皱地层总体上层间能干性差异小,因而盖层的深部与浅部皆出现隔槽式褶皱,与模拟结果一致。西带褶皱地层总体层间能干性差异大,因而浅部出现隔档式褶皱。而其深部的下古生界地层主要受上覆压力控制,根据模拟推测应为隔槽式褶皱。

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖-庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125-93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融（距今125Ma）,随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融（距今120Ma）,而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆（距今93Ma）的成因。

辽西医巫闾山变质核杂岩的形成过程与晚侏罗世伸展事件

根据野外详细调查,本文系统分析了医巫闾山地区的伸展构造,认为区内瓦子峪伸展韧性剪切带发育之前就出现了变质核杂岩。该核杂岩具有典型的三层结构,其拆离韧性剪切带出现在变质基底内,但西侧被晚期早白垩世瓦子峪韧性剪切带切割,呈不完整的长环形带状展布。露头构造、显微构造及石英C组构皆指示核杂岩的下盘、拆离韧性剪切带及上盘底部具有一致的上盘向SSW的运动学指向。拆离剪切带和下盘中同构造侵入了大量浅色花岗岩脉,其锆石LA-ICP-MS定年结果指示核杂岩形成于157～147Ma,表明研究区的伸展活动开始于晚侏罗世。医巫闾山晚侏罗世变质核杂岩的厘定,暗示燕山构造带上广泛出现的晚侏罗世岩浆活动应发生在区域性伸展背景下,华北克拉通北部可能从晚侏罗世已经开始发生破坏,到早白垩世达峰期并遍及整个华北克拉通东部。

糜棱岩化过程中矿物变形温度计

对有效确定中—低温下糜棱岩变形温度一直以来都没有比较理想的方法,而在研究韧性剪切带过程中对其变形温度的确定又常是必不可少的。根据近年来国际上对天然石英、长石、方解石等矿物变形的研究成果,总结了利用矿物变形指示变形温度的方法。在不同的温度条件下,长石与石英的变形方式具有阶段性,其变形与动态重结晶型式与温度具有明显的对应关系。石英变形中的滑移系及其C轴组构图主要受变形温度的控制。低温变形中的方解石e双晶纹形态也与温度呈密切的相关性。观测这些矿物变形的显微构造,可以很好地估计韧性剪切带糜棱岩化过程中的变形温度。

皖浙赣相邻区晚中生代多期构造变形特征及其动力学背景

通过详细系统的野外地质调查和构造解析,文中在皖浙赣相邻区识别出晚中生代的五期构造变形。第一期为中侏罗世末到早白垩世初的北东东向逆冲-推覆构造,形成时间大约为160～150 Ma;第二期为早白垩世初的高角度正断层和北东东向左行平移断层,形成于150～135 Ma;第三期为早白垩世晚期的北北东向左行平移断层,形成于125～120 Ma;第四期为北东—北东东向右行平移断层,形成于早白垩世末期的100 Ma左右;最后一期为形成于晚白垩世早期（约75 Ma）的北北东向逆冲断层构造。区内晚中生代的多期构造变形与华南和华北板块的最后阶段的碰撞,晚中生代以来太平洋板块在不同阶段向欧亚大陆不同方向的俯冲,甚至与印度板块向北碰撞产生的向东远程挤压效应等诸多作用有关。

华北克拉通东部盆地白垩—古近纪构造沉降的时空变化及其与克拉通破坏的关系

白垩—古近纪为华北克拉通东部断陷盆地的形成时期,通过运用盆地分析技术,本次工作得到了这一时期各盆地的各阶段构造沉降曲线及相应的构造沉降量和沉降速率。构造沉降分析表明,华北克拉通东部白垩—古近纪盆地的最强构造沉降峰期为古新世(孔店期),次构造沉降峰期为早白垩世早期(莱阳期)。其中早白垩世早期为华北克拉通东部、南部盆地的最强构造沉降峰期,古新世为克拉通内部渤海湾盆地区的最强构造沉降峰期,而其它时期盆地的构造沉降特征表现为构造沉降峰期前后的弱沉降过渡阶段。结合盆地的分布规律,盆地的主要构造沉降中心在白垩纪集中在华北克拉通的南缘和北缘,而在古近纪则迁移到克拉通内部渤海湾地区,即由华北克拉通边缘向内部迁移。伸展期盆地的演化经历了宽裂谷(莱阳期)→窄裂谷(大盛期)→宽裂谷(孔店期)→窄裂谷(东营期)的循环演化模式,揭示了岩石圈的温度和强度的变化。而这种构造沉降的时空变化更支持华北克拉通破坏以拆沉机制为主。

张八岭隆起早白垩世变质核杂岩的厘定--对郯庐断裂带的制约及其与成矿作用关系

张八岭隆起广泛分布的平缓韧性剪切带与郯庐断裂带平移作用形成的陡立韧性剪切带明显不同。通过对平缓韧性剪切带的几何学、运动学分析,结合早白垩世盆地特征、中国东部变质核杂岩伸展拆离断层和同构造岩浆岩同位素定年结果,厘定出张八岭隆起早白垩世变质核杂岩。该变质核杂岩上盘由南华纪—奥陶纪沉积地层和早白垩世盆地组成,下盘为新元古代浅变质碎屑沉积岩、变海相火山岩(基底)以及早白垩世侵入岩,上下盘之间被一条主伸展拆离断层所分隔。变质核杂岩长轴为NE-SW向,指示构造反映上盘向SE剪切滑动,与中国东部变质核杂岩的伸展方向完全一致。通过本次变质核杂岩的厘定,结合野外地质事实,笔者认为管店—马厂断裂是郯庐断裂带的次级断裂,是对郯庐断裂带早白垩世末第三次左行平移的响应。在综合研究的基础上,建立了区域构造-岩浆-成矿关系模型,揭示了张八岭隆起早白垩世经历了早期伸展(变质核杂岩阶段)-挤压走滑(管店—马厂断裂形成阶段)—晚期伸展(闪长质脉岩侵位阶段)3个构造阶段,多期构造、岩浆的叠加作用下,形成了本区的金多金属矿产。

皖浙赣相邻区中生代以来构造活动及古应力场特征

皖浙赣相邻区位于中国东南大陆边缘,中生代以来经历多期强烈构造作用,是研究中生代以来构造运动的理想区域。本文以皖浙赣相邻区中生代以来的脆性断层为研究对象,通过系统的野外构造观测和运动学研究,在区内划分出了4期主要断裂构造,确定了各期断裂的运动学特征,恢复了古构造应力场。第一期构造大致发生于早侏罗世—中侏罗世末,应力场为近南北向挤压,可能与华南板块与华北板块碰撞最后阶段的挤压作用相关;第二期构造出现在早白垩世,应力场为近北东—南西向挤压,可能与太平洋板块向南—南西俯冲有关;第三期构造大致发生在晚白垩世末,应力场为北西—南东向挤压,与太平洋板块向欧亚大陆的北西向正向俯冲有关;第四期构造应力场为东西向挤压,可能与太平洋板块弧后扩张产生的向西侧向挤压及印度板块俯冲碰撞产生的向东挤出共同作用有关。

安徽省休宁—歙县整装勘查区晚侏罗世逆冲推覆构造特征及其与成矿作用关系

通过野外地质调查结合大地电磁测深综合构造解释,在休宁—歙县金多金属矿整装勘查区及邻区厘定出发育于晚侏罗世的较大规模逆冲推覆构造,其由逆冲断层、逆冲岩席、原地岩系、构造窗及伴生的牵引褶皱等组成。该逆冲推覆构造发育于"屯溪—休宁"红层盆地南缘,表现为晚元古代浅变质火山-碎屑岩系逆冲推覆于中侏罗统洪琴组碎屑岩之上。逆冲推覆构造由一系列分支逆断层组成,以前展式叠瓦状逆冲为特征,断层前缘陡立,向下变缓。逆冲推覆构造呈北东走向展布,勘查区内延伸可达40 km,推覆体面积大于600 km^2。构造窗出露位置结合钻探、物探揭示,逆冲位移为2.0~8.0 km。根据逆冲断层时空配套以及岩浆活动与波及的沉积地层,判断晚侏罗世逆冲推覆构造活动时间为163.5~149.0 Ma。通过逆冲断层擦痕观察及古应力场分析,认为该期逆冲推覆构造形成于华南板块向北强烈挤压的区域动力学环境。逆冲推覆构造为成矿前构造,其与之后发生的伸展构造对岩浆的侵入及含矿热液的流通起着重要的作用,控制了整装勘查区内金、银、铅锌等中低温元素的分布与富集成矿。

安徽省域及地层区表壳元素丰度特征

地壳元素丰度的计算尚处在探索性研究阶段。笔者根据岩石测量成果,采用岩层厚度和岩石出露面积加权平均,计算安徽省域及3个地层区40种元素或氧化物的表壳丰度值。通过与陆壳丰度值和所在构造区域丰度值对比,本次计算的丰度值波动范围小,富集元素与省内已发现矿种元素大部分一致,较好地反映了安徽省及3个地层区表壳丰度特征,为安徽省地质找矿、环境监测、土地利用等建立了一份地球化学基础性资料。

皖南鹤城科马提质变玄武岩地球化学特征及大地构造意义

江南造山带新元古变基性岩为区域构造事件和演化模型的建立提供地质依据。对江南造山带东段皖南鹤城地区变玄武质岩的地球化学及岩石成因进行研究。鹤城变玄武岩呈北东—南西向沿瑶里—鹤城—江潭一带分布。元素地球化学的研究表明:休宁鹤城变玄武岩同科马提质玄武岩及岛弧玄武岩相类似;富集Rb、Ba、Th、U等强不相容元素,亏损高场强元素Nb和Ta,指示其成因可能与富集地幔的部分熔融有关,同时有地壳物质的混染,其可能属于皖南伏川蛇绿岩西延组成部分,与伏川蛇绿岩组成一个弧后杂岩带,形成于与俯冲有关的弧后小洋盆环境。结合区域资料,表明新元古代板块俯冲、岛弧岩浆活动以及拼合是江南造山带形成的比较合理的构造演化过程。

安徽滁州地区闪长质岩锆石U-Pb年龄与地球化学:岩石成因和动力学意义

用LA-ICP-MS测得安徽滁州2个闪长玢岩样品中锆石^(206)Pb/^(238)U年龄为126.19±0.44Ma和126.4±0.7Ma,结合前人研究,得出滁州地区岩体的侵位时代应为120~130Ma之间,为早白垩世。岩石地球化学研究显示,Si O_2含量变化范围为56.75%~60.90%,具有高Al_2O_3(14.82%~15.77%)、Mg O(>4%)、Sr(>750×10^(-6))、Sr/Y(62~110)、La/Yb(20~36),低Y、Yb的特征,同时富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,Eu异常不明显,属于典型的埃达克质岩。Mg~#值为39~45,K_2O/Na_2O值为0.57~0.96,平均值为0.75,明显低于大别造山带加厚下地壳埃达克岩,Ce/Pb值较低,大多集中在3~5之间,类似于陆壳而明显低于洋壳。研究认为,安徽滁州地区埃达克质岩由拆沉下地壳部分熔融形成,埃达克质岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩发生反应,导致熔体Mg O、Cr、Ni等含量增加。早白垩世中国东部地壳伸展减薄导致下地壳拆沉,地幔物质的参与带来铜、金等成矿物质,埃达克质岩可作为该地区重要的找矿标志。