江西相山火山盆地地质结构研究:来自大地电磁测深及三维地质建模的证据

江西省相山火山盆地是我国第一大、世界第三大火山岩型铀矿田,其西部牛头山一带铀矿勘探中发现深部有大垂幅的Pb-Zn-Ag矿化.60多年来,以该矿田为对象开展的研究取得了一系列丰硕成果,但对火山机构的认识仍不确定.我们采集了涵盖该火山盆地主要地质体的1386块钻孔岩芯标本和243块地表岩石标本,开展了电阻率、磁化率、密度等物性参数测量,并在火山盆地中施测了19条MT剖面(2条骨干剖面和17条精细剖面),对3000 m以浅主要地层、岩体和断裂带等目标地质体的三维展布特征进行了解译和三维建模.研究结果表明:(1)相山火山盆地具有变质岩-花岗岩双基底.基底变质岩系顶界面表现为南北分带(三隆间两凹)和东西分块(两垒夹一堑)的三维地质格局;南西部有加里东期花岗岩侵人,具有似层状的空间展布特征;盆地基底变质岩系与上覆火山-沉积岩盖层之间呈连续的水平低阻异常带,不整合界面清晰.(2)打鼓顶组火山岩呈似层状产出,主要分布于盆地西部;在河元背一船坑一杏树下一带识别出近东西走向厚层的流纹英安岩凹槽,相山铀矿田西部探明的主要铀矿床分布在该凹槽内或其边缘.鹅湖岭组火山岩总体形态呈蘑菇状,在盆地中部厚度较大.在相山主峰半径约2 km的范围内,发现自下而上贯通式的低阻异常,推测是鹅湖岭组碎斑熔岩喷发的通道相(火山颈相),其火山颈呈陡立管状,深部向南东倾伏,浅部向南东撒开.后期花岗斑岩呈岩墙-岩床组合状,总体构成一个向西开口的环形岩体.打鼓顶期主要岩浆通道位于相山顶一巴山之间,次岩浆通道位于河元背;鹅湖岭期火山活动主岩浆通道也位于相山顶一巴山之间,次岩浆通道位于河元背、阳家山(芙蓉山)、严坑和柏昌.(3)火山盆地中断裂构造发育,MT测量结果显示存在7条北东向、4条北西向和1条南北向格架性断裂构造(其中一条新发现的北东向断裂隐伏于白垩纪红盆之下),盆地北部发育1条弧形火山塌陷构造,表现为大规模延续的低阻异常带.

江西相山铀矿田古火山口探讨

江西相山火山盆地发育我国第一大、世界第三大火山岩型铀矿田,盆地盖层主要为早白垩世流纹英安岩和碎斑熔岩,这两套火山岩亦是研究区内主要的赋矿岩石,与铀多金属矿化有关的垂向蚀变幅度达千米。近年来,相山铀矿田地质勘查取得了令人瞩目的进展,然而对于矿床的成因及产状等方面仍存在争论,部分原因在于,对流纹英安岩和碎斑熔岩的火山机构研究不够深入。通过对相山矿田的遥感地质解译、碎斑熔岩流动构造测量、磁化率各向异性(AMS)及大地电磁测量(MT)等研究,获得火山通道位置。相山火山盆地流动构造不发育,根据火山集块岩、熔岩中出露的变质岩捕掳体及其长轴统计,结合AMS数据,指示鹅湖岭期碎斑熔岩主火山口位于相山顶,河元背、严坑、柏昌和如意亭为4个次级火山口,而书塘地区可能是打鼓顶期流纹英安岩的火山通道所在。这些推测的火山口在遥感影像上得到环形、放射状构造的印证。相山火山盆地19条MT剖面显示:盆地基底变质岩系与上覆火山岩盖层之间呈连续的水平低阻异常带,不整合界面清晰;打鼓顶组火山岩呈似层状产出,主要分布于盆地西部,并在河元背-船坑-杏树下一带识别出近东西走向的厚层流纹英安岩凹槽;鹅湖岭组火山岩总体呈蘑菇状,中心位置(相山主峰)发育自下而上贯通式的低阻异常,推测为鹅湖岭组碎斑熔岩喷发的通道相(火山颈相)。综合研究表明,相山地区打鼓顶期主要火山通道位于相山顶或其西侧书塘地区,可能存在河元背次级岩浆通道;鹅湖岭期火山活动主岩浆通道位于相山顶,次岩浆通道位于河元背、阳家山、严坑和柏昌,岩浆通道具有继承性和发展性。

象山港赤潮期浮游生物生态特征的分析

从浮游生物群落动力学角度对1988年象山港发生的三次赤潮期浮游生物生态特征进行了分析。采用了生物量、优势度、聚集强度测度及群落结构的多项指数。结果表明:1月份引发两次赤潮的生物均为骨条藻(Skeletonema costatum),12月份的为短角弯角藻(Eucampia zoodiacus)。三次赤潮发生时浮游动物均以墨氏胸刺水蚤(Centropages mcmurrich)占明显优势。赤潮发生时,浮游植物个体总量高于非赤潮时10~3倍以上,优势种比势度达80％～90％,并呈高度的聚集性分布;同时丰富度、多样度、均匀度指数降低,而单纯度增大。如果赤潮发生时伴随着浮游动物也有很大的种群数量,将导致浮游动、植物群落结构以及种群数量恢复变慢。

相山铀矿田河元背地区电性结构特征及其地质意义

位于相山铀矿田西部的河元背地区是铀多金属深部找矿的重要远景地段,但目前该区对深部控矿要素的展布以及深部多金属矿化的产出有利空间仍缺乏足够的认识和可靠约束,因此查明该地区深部控矿要素的空间展布对推动深部找矿突破具有重要意义.本文利用一条8 km长的音频大地电磁剖面,采用相位张量分析方法对数据进行分段阻抗张量旋转后,采用非线性共轭梯度法开展带地形二维反演,构建了研究区精细电性结构模型.结合区域地质、钻孔和重磁资料,得到以下结论:(1)研究区红盆范围呈现出两层电性结构,即低阻的红层上覆在高阻的变质岩基底之上;火山盆地范围则呈三层电性结构特征,分别为高阻的鹅湖岭组、中低阻的打鼓顶组火山岩和高阻的变质岩基底.(2)河元背地区主要控矿断裂为F河-小和F苦-小断裂,其与火山岩组间界面、变质岩基底顶界面的复合变异部位为含矿热液提供了有利容矿空间,控制着铀多金属矿的产出,深部增厚火山岩是下一步多金属找矿突破的有利远景区段.(3)相山铀矿田西部早期富含多金属的热液流体在深部混合下渗的大气降水后交代沉淀形成多金属矿化,在持续伸展拉张环境下,后期含矿热液流体继续沿着深断裂上升运移和分异演化,并不断萃取火山岩中的铀元素沉淀成矿,最终形成了上铀下多金属的垂向分布特征.