川东南-湘西地区志留系小河坝组砂岩中重矿物特征及地质意义

沉积物中重矿物的分布受物源区、构造抬升与剥蚀作用、古地貌以及古气候、古环境等多种因素影响,因此可将重矿物的研究应用于物源、沉积环境的分析。通过对川东南-湘西地区下志留统小河坝组砂岩重矿物的相关分析,提出川东南与湘西地区小河坝组砂岩的物源方向不同,川东南小河坝组砂岩的物源方向为由南东到北西,即来源于雪峰山隆起的南西段;湘西小河坝组砂岩的物源方向为由东北到西南,即来自雪峰山隆起的北东段。重矿物组合表明川东南地区的物源主要由古老的沉积岩再旋回沉积物、基性-超基性侵入岩体和中基性喷出岩构成;湘西地区的物源主要为更老的沉积岩及其所夹少量中基性喷出岩,总体形成于稳定物源的构造沉积环境。砂岩中的指相重矿物黄铁矿和赤(褐)铁矿特征及其分布反映了小河坝组砂岩沉积期靠近黔中隆起和雪峰山隆起为水体较浅的氧化环境,而在川东南存在南川和秀山-沿河2个深坳区,为深水还原环境。

湘南骑田岭岩体芙蓉超单元的锆石SHRIMPU-Pb年龄及其地质意义

湘南骑田岭花岗岩体由于与钨锡矿化关系密切而越来越引起人们的关注。骑田岭花岗岩体是一个多阶段侵入的复式岩体,分莱岭、芙蓉和荒塘岭三个超单元。本文报道了对该岩体主体芙蓉超单元的锆石 SHRIMP U-Pb 定年结果。两个花岗岩样品中岩浆结晶锆石的定年结果分别为155.5±1.3Ma(MSWD=1.7)和157.1±1.2 Ma(MSWD=1.7)。这代表了该超单元的形成年龄,这一年龄与莱岭超单元的形成年龄(159-160Ma)也较接近,表明两个超单元可能是同源分异的产物。这次研究同时揭露了古元古代残留锆石核的存在(2445Ma 和1708Ma),为古元古代华夏地块的存在提供了直接的证据,也证实该地区中生代岩浆作用有古老下地壳物质的参与同时也发现了907Ma 的变质锆石残留,其形成可能与扬子地块和华夏地块的碰撞拼贴有关,同时为杭州-诸广山-花山这-低 T_(DM)值花岗岩带可能是扬子地块和华夏地块在新元古代时的一条板块碰撞带提供了证据。

湘东南中生代花岗闪长质小岩体的岩石地球化学特征

湘东南花岗闪长质岩石以高 K2 O/ Na2 O,K2 O+Na2 O>6 .0 %为特征 ,属高钾钙碱性系列岩石 ,其形成主要受部分熔融作用制约 ;岩石稀土元素富集 ,铕负异常不明显 ,δEu=0 .71～ 0 .89;富集大离子亲石元素 ,Nb- Ta亏损 ,P、Ti或亏损或不亏损 ,具岛弧型岩浆作用微量元素分配模式 ,属板内钾质岩石 ,源区可能存在早期俯冲组分改造的岩石圈富集地幔组分 ,或是源于软流圈的岩浆与中下地壳混合作用的产物 ;其形成与该带中生代早期岩石圈的伸展

湘东南印支期褶皱特征及形成机制

湘东南地区以王仙岭-坪石一线为界,分为东部隆起区和西部坳陷区,分别发育两种不同类型和成因的印支期褶皱。东部隆起区大面积出露前泥盆纪褶皱基底并发育隔槽式褶皱,由泥盆纪跳马涧组与褶皱基底间的不整合界面所显示,表明褶皱基底参与了褶皱作用;露头显示褶皱过程中盖层未沿不整合界面产生明显滑脱。基于上述事实,认为隔槽式褶皱形成于基底(厚皮式)横向收缩与压扁作用,并从理论上论证了隔槽式褶皱不可能是盖层沿基底滑脱的产物,修正了前人的薄皮式观点。西部坳陷区主要出露中泥盆世—中三叠世地层并发育类侏罗山式褶皱,褶皱具有波长小且大小不一、垂向上不协调等特征,并伴生大量走向断裂,说明褶皱受不同层位软弱层顺层滑脱作用控制,其深层机制与区域断裂逆冲活动有关。

湘东南黄沙坪花岗岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

湘东南花岗岩带位于南岭花岗岩带中段,包含以千里山、骑田岭等为代表的花岗岩类和以水口山、铜山岭及宝山为代表的花岗闪长岩类。黄沙坪花岗岩体与前者相邻产出,在岩石地球化学上也具有相类似的特征,其主量元素表现为高硅、高钾、高K2O／Na2O比值,低磷,微量元素以富集Rb、Th、U、K、Ta、Nb,贫Ba、Sr、P、Eu、Ti为特征,具有明显的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年方法,测得黄沙坪花岗岩的年龄为161．6±1．1Ma,也与区内千里山(162．55±3．25Ma)、骑田岭(161±2Ma)等花岗岩岩体的年龄基本一致,代表了湘东南乃至南岭地区燕山期花岗岩的主要形成时期。因此本文认为,黄沙坪花岗岩体与千里山、骑田岭等岩体属于同一类型,岩石成因可能与印支造山运动后的岩石圈伸展有关,形成于地壳物质的部分熔融;而与水口山、铜山岭和宝山等花岗闪长质岩体有较明显差异。

湘南丘岗红壤地区土壤肥力质量指标的空间变异特征

采用地理信息系统(GIS)和地统计学方法研究了湘南丘岗红壤地区土壤表层(0-20 cm)pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾8项土壤肥力指标的空间变异特征。结果表明:土壤pH、有效磷、全氮和全钾的理论模型为球状模型,有机质、碱解氮和速效钾的理论模型为指数模型,全磷的理论模型为高斯模型;碱解氮和全磷的基底效应分别为13.6%、19.0%,表现出强烈的空间相关性,土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、全氮和全钾的基底效应分别为28.7%、29.9%、54.7%、53.1%、55.6%、73.0%,具有中等的空间相关性;研究区域的书林寺村南部和官山坪村北部以石灰岩风化物母质为主,土壤肥力较高,属Ⅰ～Ⅲ级,幸福桥村区域以板岩风化物母质为主,土壤肥力为Ⅳ级,官山坪村南部以第四纪红土母质为主,土壤肥力属Ⅴ级,应重视第四纪红土母质地区土壤退化防治和肥力恢复调控。

湘东南新元古界大江边组和埃岐岭组的形成时代和物源——来自碎屑锆石U-Pb年代学的证据

运用LA-ICP-MS方法对湘东南泗洲山地区南华系大江边组上部泥质岩和震旦系（埃迪卡拉系）埃岐岭组底部变泥铁质砂岩碎屑锆石进行U-Pb测年,分别获得了28组和92组U-Pb有效年龄.前者锆石年龄主要集中分布于693 ～ 897 Ma（占67.9％）,1810 ～1916Ma（占17.9％）,1974～2177Ma（占14.2％）三个区间,最年轻的谐和错石年龄为734 ±4Ma（MSWD=1.07,n=4）；后者锆石年龄主要集中分布于570～699Ma（占9.8％）,715～ 774Ma（占7.6％）,882～1272Ma（占67.4％）,1300～ 1681Ma（占7.6％）,1899 ～2490Ma（占7.6％）五个区间,最年轻的谐和锆石年龄为634±7Ma（MSWD=1.09,n=4）.研究认为,大江边组上部地层的形成时代＜734±4Ma,与澄江组顶部、牛牯坪组、岩门寨组、拱洞组及隆里组等地层形成时代相近,揭示“板溪期”地层的顶界年龄及江口冰期开启年龄＜ 734±4Ma；埃岐岭组形成时代＜634 ±7Ma,与陡山沱组及蓝田组等地层形成时代相近,支持南沱冰期结束于635Ma左右的认识.综合研究认为,大江边组和埃岐岭组的物源可能分别主要来源于武夷地块南东部和南岭—云开地块南部的一个Grenville期造山带.推测物源的转换可能与南岭—云开地块、武夷地块在两组沉积时期之间聚合或紧邻有关,其时限约为734～634Ma.

基于GIS的综合信息成矿预测与评价——以湘东南枞树板式铅锌多金属矿为例

在分析研究区的成矿地质背景和总结枞树板式铅锌多金属矿的成矿规律的基础上,利用GIS技术,分析提取了地质、构造、岩浆岩、地球物理、地球化学、遥感及自然重砂等异常找矿信息,并利用地层、构造等信息分析了地层组合熵、断裂等密度、优益度及中心对称度。在此基础上建立了枞树板式铅锌多金属矿的预测模型,利用MRAS软件中的证据权模块进行预测。结果显示,63%的已发现矿床(点)、80.3%的已探明资源量落在有利成矿区内,显示出良好的预测效果,其成果为湘东南地区的枞树板式铅锌多金属矿的勘探开发提供了科学依据。

高精度航空物探在重要成矿带资源调查中的应用

高精度航空物探测量能够在复杂地形条件下同时获取均一的高质量航空地球物理多参量数据资料,其两项重要工作内容是进行岩性构造填图和矿产资源远景预测,成果是进行基础地质研究和区域成矿远景预测的重要地球物理资料。笔者以湘东南地区为例,系统地介绍了利用实测高精度航空物探资料进行岩性构造填图及找矿远景预测的过程和成果,解释成果不仅能够直接指导找矿工作,而且能够服务于以后的相关地质专题研究。综合表明即使在地质调查程度相对较高的地区,高精度航空物探调查工作仍能发挥重要作用。

湘东南—赣西地区加里东期沉积演化特征

通过对研究区加里东期沉积物的野外地质调查、剖面横向对比和岩相古地理编图,发现研究区加里东期主要发育五种沉积相类型,分别为碳酸盐岩陆棚相、碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相、冰海相、欠补偿型硅质岩—页岩盆地相和补偿型浊积岩盆地相。剖面横向对比显示,研究区加里东期沉积物由西向东为连续相变沉积,横向上各种沉积相指状交叉、相互过渡;岩相古地理研究表明,加里东期湘东南—赣西地区主要发育硅质岩—页岩盆地相和浊积岩盆地相两大相带,从南华纪—奥陶纪时期两大相带的发育规模略有差异,在两大相带的结合部往往发育两种沉积相的交叉过渡带。笔者认为该区沉积相的过渡性质对探讨华南洋加里东期属性的问题有重要意义。

湘东南燕山早期钨锡与铅锌多金属矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制

湘东南地区燕山早期与花岗岩体相关的矿床总体可分为中高温的钨锡多金属和中低温的铅锌多金属两类矿床组合。结合岩石大地构造学研究成果和区域构造演化背景,分别对两类矿床组合的温度条件以及矿床、构造、岩浆岩之间的相关性产生的原因进行分析,提出两类矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制:①茶郴断裂南东隆起区和断裂北西拗陷区内的局部隆起地带岩石圈厚度较大,由于更强烈的岩石圈拆沉引发更大规模的岩浆活动,形成规模较大的中深成岩体,提供长时间高温条件,造成W、Sn等亲花岗岩元素的高程度、大规模富集,从而导致中高温的钨锡多金属矿床的形成。②茶郴断裂北西拗陷区因岩石圈较薄,岩石圈拆沉及其引起的热扰动作用较弱,产生小规模岩浆活动,因而缺乏W、Sn等元素的大规模富集,而Pb、Zn、Cu等元素则源源不断地运移到地表,加之缺乏长时间高温条件,导致大规模的中低温铅锌多金属矿床的形成,而中高温的钨锡多金属矿床缺乏。上述不同构造背景下的岩浆-成矿过程的差异,导致湘东南钨锡多金属和铅锌多金属两类矿床组合的形成。

湘东南凹陷泥页岩有机地球化学特征研究

湘东南凹陷泥页岩在各地质历史时期十分发育,泥页岩层系的有机碳含量都比较高,达到良好的生油岩标准,烃源岩有机碳含量值基本上都处在1.0%以上,中心地带最大值可达到2.5%。干酪根主要以优质的Ⅰ型和Ⅱ型为主,有少量的Ⅲ型。全区镜质体反射率值在1.5%以上,最大可达3.5%以上,属于较好的烃源岩范畴。由此可见,湘东南地区具备了优越的页岩气成藏条件,表现出良好的资源勘探潜力。

鄂东南湘东北交接地带旅游资源联合开发探讨

鄂东南湘东北交接地带旅游资源知名度高、互补性强且成组团式集聚,旅游客源市场相似,区位交通条件好,特色旅游商品丰富,非常有利于旅游资源联合开发;在区域旅游业发展中,该地带面临日益被边缘化的趋势、在旅游开发方向上雷同现象严重、在对外旅游宣传上各自为政等一些问题;提出要理顺好区域旅游管理的协调机制、联合开拓旅游市场、联合普查旅游资源、开发特色旅游商品。

湘东南地区中生代花岗岩放射性地球化学特征及岩石圈热结构研究

湘东南地区位于南岭地区中段北部,区内广泛发育中生代花岗岩。通过在收集整理前人研究资料的基础上,对湘东南地区花岗岩进行了放射性生热率和元素热贡献率计算,结果表明;区内中生代花岗岩放射性生热率平均值为7.03μW/m3,属于高产热花岗岩,U热贡献率明显高于Th热贡献率。结合该区开展的地球物理、地球化学、地热学等研究成果,得出区内地壳热流值地壳热流平均值为56.24mW/m2,在地表热流贡献中占有较大比重,指示了湘东南地区为"热壳冷幔"型岩石圈热结构。

大地电磁测深在湘东南坳陷页岩气勘探中的应用

为了解湘东南坳陷西南部地区深部构造特征,以及泥盆系—二叠系主要页岩气层系的分布、岩性等特征,以袁家向斜为研究对象,开展了4条大地电磁测深剖面资料的处理和定性、定量分析。通过对大地电磁测深资料的视电阻率拟断面、阻抗相位分析及二维连续介质反演,结合研究区的地质和物性特征,大致查明了剖面上主要断裂的位置、性质及发育特征,圈定了主要地质层系(电性层)的空间展布,并在此基础上探讨了该地区页岩气勘探的有利层系。研究成果表明:袁家向斜内部的断裂以SN向、NE向和NW向断裂为主,在剖面上多表现为铲式或坡坪式的构造样式;二叠系龙潭组发育优质含气性煤层,具有较好的煤层气勘探前景;泥盆系棋梓桥组下段低阻页岩连续且厚度大,可作为有利勘探页岩层系。

湘东南太和仙铅锌矿床流体包裹体研究

太和仙铅锌矿床位于东南地洼区之南岭成矿带中段,为了了解其流体性质及演化,探讨成矿机制,通过现场调查,对矿区不同成矿阶段的矿石进行了流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针分析。该矿区成矿作用分为3个阶段,依次为石英-黄铁矿毒砂阶段(早阶段)、石英-铅锌多金属硫化物阶段(中阶段)、石英-方解石-黄铁矿阶段(晚阶段)。包裹体研究表明:矿床中主要发育富液相水溶液包裹体(Ia型)、富气相水溶液包裹体(Ib型)、CO_2包裹体(Ⅱ型)、含CO_2的三相水溶液包裹体(Ⅲ型)4类。早阶段中均一温度为235~349℃,盐度为2.03%~7.44%(NaCleq,质量分数,下同);中阶段包裹体均一温度为159~272℃,盐度为1.39%~10.86%;晚阶段包裹体均一温度为128~205℃,盐度为1.39%~7.58%。激光拉曼探针测试表明,3个阶段中包裹体的组分主要为H2O,其次有少量CO_2和还原性气体CH4、N2。早阶段成矿流体在演化过程中发生了不混溶作用,表现为CO_2等气相成分的逸失是导致金属元素沉淀富集的主要因素。中阶段成矿流体在演化过程中发生不同流体间的混合作用,表现在以大气降水及层间水的混入是导致大量金属元素沉淀成矿的主要因素。晚阶段流体以大气降水为主,推测可能流体自然冷却致使成矿元素沉淀富集。

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.~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。

湘东南骑田岭岩体A型花岗岩的地球化学特征及其构造环境

骑田岭复式花岗岩体地处湘东南矿集区的中南部。本文研究讨论了骑田岭岩体的主体,即中侏罗世骑田岭序列花岗岩。其岩石类型为角闪石黑云母花岗闪长岩角闪石黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩。各岩石单元从早至晚,SiO2含量总体由低变高,变化范围在65.92%～75.68%之间。岩石高钾、富碱,K2O含量为4.10%～5.27%,平均4.86%;Na2O+K2O为7.12%～8.24%,平均7.85%;K2O/Na2O值平均为1.63;ACNK值在0.90～1.05之间,平均为0.96;KN/A在0.71～0.89之间,平均为0.78,属钾玄岩系列与高钾钙碱性系列准铝质弱过铝质花岗岩类。ΣREE平均达375.6μg/g,在原始地幔标准化图解上显示出Ba、Nb、Sr、P、Ti、Eu负异常和U、Th、Nd、Zr、Sm、Y的正异常,具明显的分异结晶作用特征。ISr值为0.70854～0.71281,εNd(t)值为-5.05～-7.57,tDM为1.35～1.56Ga,明显低于湘桂内陆带花岗岩的背景值(1.8～2.4Ga)和区域基底的时代(1.7～2.7Ga),反映出有幔源物质加入。经多种相关图解判别均显示其为A型花岗岩,骑田岭序列应形成于后造山拉张构造环境。讨论认为湘东南及华南地区燕山早期构造环境为后造山而不是陆内裂谷环境。

湘东南印支期花岗岩成因及构造背景

湘东南地区以印支期主俯冲断裂——茶陵-郴州大断裂为界,分为东部炎陵-汝城隆起区和西部衡阳-桂阳坳陷区。区内印支期花岗岩总体属高钾钙碱性过铝质花岗岩,并可根据岩石特征分为2组。第1组产于衡阳-桂阳坳陷区NW向深断裂中,由角闪石黑云母花岗闪长岩、角闪石黑云母二长花岗岩和黑(二)云母二长花岗岩等组成,SiO2平均含量总体较低,为69.68%;大多为弱过铝,ASI值0.96~1.29,平均为1.08;具有相对较低的ISr值(0.7080~0.7168)和t2DM值(1.48~1.72Ga)以及相对较高的εNd(t)值(-8.90^-5.83)。第2组位于炎陵-汝城隆起区及衡阳-桂阳坳陷区将军庙次级隆起带中,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,SiO2平均含量相对较高,为72.23%;总体为ASI值大于1.1的强过铝花岗岩,ASI值1.01~2.60,平均达1.30;具有相对较高的ISr值(0.7159~0.7345)和t2DM值(1.81~1.97Ga)以及相对较低的εNd(t)值(-12.0^-9.85)。根据上述特征,结合岩石圈结构和A/MF-C/MF图解分析,第2组花岗岩源岩主要为中地壳结晶片岩、片麻岩等,第1组花岗岩源岩除中地壳岩石外,可能还有少量下地壳基性麻粒岩成分以及幔源组分的加入,说明存在幔源岩浆的底侵作用。根据多种氧化物与微量元素构造环境判别图解,结合地质特征、构造演化背景等,认为印支期花岗岩形成于同造山阶段的后碰撞构造环境,地壳加厚及其后的减压导致中地壳重熔是岩浆形成的主导因素,幔源岩浆底侵使坳陷区与深大断裂带内的岩体中混入下地壳成分及少量地幔物质。已有研究表明湘东南燕山早期花岗岩形成于后造山构造环境,因此印支期与燕山早期两阶段花岗岩的构造环境彼此之间提供了制约。

湘东南宝峰仙地区燕山早期花岗岩地球化学特征及其构造环境

湘东南宝峰仙地区发育有3个小规模花岗岩体,均为黑云母二长花岗岩。黑云母40Ar/39Ar法坪年龄为(156.8±1.8)Ma。ISr值为0.71296~0.71347,εNd(t)值为-7.3^-7.2,t2DM为1.54Ga,成岩物质源自中元古代地壳,并有地幔物质的混染。岩石为准铝质,A/CNK=0.98~1.08,平均1.02;富钾和硅,其氧化物平均值分别为5.34%和74.51%;贫Ti、Mg和Ca,其氧化物平均含量分别为0.18%、0.18%和0.98%,属高钾钙碱性系列。具有明显的Ba、Sr、P、Ti负异常和U、Ta、La、Ce、Nd、Sm、Y正异常;富含稀土元素(平均339.14μg/g)。地球化学特征及区域构造演化背景等表明岩石形成于挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境。