华南东部元古代构造格局及其古位置重建

包括扬子、华夏和琼西南诸多块体的华南东部保存了与哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散有关的丰富地质记录,是理解东亚前寒武纪动力学演化的关键地区。本文基于琼西南、扬子东部和华夏陆块元古代地层和岩浆记录,分析并综述了华南东部地区元古代构造过程及其在超大陆的古位置。研究表明,琼西南地块在中元古代(~1.45 Ga)时期形成于哥伦比亚超大陆内部的非造山裂谷环境,经历了~1.05 Ga的麻粒岩相高级变质作用。其与扬子西南缘关系紧密,在~1.30~1.05 Ga期间,可能作为中元古代Albany-Fraser造山带的一部分。华夏和扬子东部在新元古代早期显示差异的地质特征,两者因古华南洋而分隔。江山-绍兴缝合带以东的华夏陆块发育εHf(t)值为负的~1.0~0.9 Ga长英质火山岩,与江-绍缝合带之西的扬子陆块同期具正εHf(t)值的双溪坞弧迥然不同,他们很可能是响应于原高止大洋俯冲而作为早新元古代(~1.0~0.9 Ga)原华夏造山作用的地质记录。怀玉和江南地区广泛发育~870~830 Ma的火成岩(集中在850~830 Ma),其碎屑岩含~860~830 Ma碎屑锆石年龄峰值、~980 Ma锆石颗粒较少。相反华夏陆块较少发育同期火成岩,碎屑岩中~980 Ma碎屑锆石丰富而~860~830 Ma碎屑锆石少见。以裂谷环境为其成因性质的~820~750 Ma板溪群、沥口群和马面山群及同期火成岩广泛见于华夏和怀玉地块及江南造山带,并以角度不整合经沧水铺群和骆家门砾岩与冷家溪群及其相当岩系分割,自此使之进入相对稳定的板内沉积演化期。研究认为,新元古代早期(~1.0~0.9 Ga)在华夏内部武夷-云开一线发育了与印度Eastern Ghats造山带走向相接的增生造山带,同时在扬子与华夏陆块之间发育了新元古代古华南洋,该大洋向西持续俯冲形成了长寿命的新元古代(~0.97~0.83 Ga)华南沟-弧系统,相继形成了~0.98~0.88 Ga的双溪坞洋内弧,~0.87~0.83 Ga怀玉大陆弧及~0.87~0.83 Ga的江南陆内弧后盆地,可与罗迪尼亚超大陆外缘印度西北的新元古代德里造山带相对比。该系统内双溪坞洋内弧盆在~0.87 Ga关闭而转入~0.87~0.83 Ga的怀玉-江南安第斯型活动大陆边缘,进而于~830~810 Ma由扬子和华夏陆块沿江南造山带拼合而成古华南陆块,自810 Ma之后由于罗迪尼亚超大陆裂解及大规模后造山裂谷作用,造就了板溪群及其相当岩系和同期双峰式火成作用。

开江-梁平海槽长兴期古构造格局特征及其地质意义研究

环开江-梁平海槽周边晚二叠世长兴期有多个大小不等的礁体存在，其沉积、发育过程是在该区长兴期区域地质背景及海槽形成之后特殊的古构造格局上发生的。为弄清古构造对海槽2侧礁体的形成所起的作用及2侧礁体的发育特征，以海槽2侧实际地震剖面为基础资料，通过长兴期沉积前海槽南西侧斜坡坡度较为精确的测量及北东侧边界断层特征的研究，描述了海槽2侧差异性的古构造格局特征：海槽南西侧为低角度缓斜坡；海槽北东侧为由数条同生正断层控制形成的高角度陡坡。在此基础之上，明确了海槽2侧差异性的台地类型及礁体特征：北东侧为镶边台地，南西侧为缓坡台地；北东侧礁体形成时间早于南西侧且厚度较南西侧大但范围小。

二连盆地中东部含铀古河谷构造建造及典型矿床成矿模式研究

二连盆地为中国北方重要的聚煤沉积盆地,同时也发育赛汉组古河谷,古河谷在盆地内呈北东向带状展布,河谷内发育巴彦乌拉、赛汉高毕及哈达图等多个铀矿床。铀矿床具有"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。作者通过对含铀古河谷构造-建造的研究,将赛汉组古河谷与铀成矿有关的构造演化划分为6个阶段。沉积前断陷期构造形成了古河谷建造沉积的带状谷地;断坳转换期湖相沉积的灰色泥岩,为铀成矿间接提供了还原物质;坳陷期沼泽化沉积,为铀成矿提供了直接还原介质;赛汉组上段热-重力沉降期河流、辫状河三角洲沉积,形成主要的铀储层。挤压隆升剥蚀期,受构造掀斜抬升,影响了成矿作用的类型及规模;成矿后期的热沉降期,导致新一轮的沉积充填,起到保矿的作用。通过对赛汉组沉积体系、砂分散体系等特征的研究,发现下白垩统赛汉组下段沿短轴方向主要发育冲积扇-扇三角洲-湖沼沉积体系,长轴方向发育辫状河三角洲-湖沼沉积体系。赛汉组上段主要发育河流沉积体系,砂体较发育,沿古河谷呈朵状、带状分布,矿床主要产于赛汉组上段古河谷砂体内。建立了赛汉组古河谷内典型矿床的矿床成矿模式,将赛汉组古河谷的矿床成矿模式划分为巴彦乌拉潜水-层间氧化式、赛汉高毕潜水氧化式及哈达图层间氧化式。

志留纪昆仑山地区构造古地理环境及其成矿意义

青藏高原北部基础地质调查与研究工作中,在昆仑山地区测得志留纪(S),奥陶纪—志留纪(O-S)剖面39条,剖面厚度从169m到8260m不等,地层的上下接触关系多为断层和角度不整合。从沉积环境、物质组成等方面,反映出昆仑地区从西向东古地理环境为滨浅海-深海-滨浅海-深海的分布特征。西昆仑温泉沟群(S1W)在英吉莎县西,以砂岩、板岩为主,沉积环境为浅海陆棚;在麻扎一带,主要为砂岩、粉砂岩、板岩及硅质岩等,麻扎附近的石英片岩、砂板岩及灰岩中,含拉斑玄武岩,为活动大陆边缘环境下,深海相(俯冲带海沟沉积环境,麻扎一带),斜坡相浊积岩沉积(麻扎东、西一带),在麻扎一带叠复厚度8260m,向北西、南东方向变薄;东昆仑在木孜塔格峰北,该群为一套深海-半深海复理石沉积,由灰色、浅灰色浅变质各种岩屑砂岩、粉砂岩、泥岩组成。中晚志留世达坂沟群(S2-3D)在西昆仑为半深海到滨浅海沉积环境,在东昆仑沉积一套碳酸盐岩夹碎屑岩地层,以浅海环境为主。在若羌南的白干湖组(S1b)发育深海浮游生物——笔石,为深海相浊积岩,从下到上浊积扇向海推进,水体逐渐变深,属拉张环境下的深海弧后盆地沉积环境。在格尔木西南志留系赛什腾组(Ss)自下而上由大陆斜坡至陆隆和深海沉积到浅海的沉积环境演化,具有非扇大陆斜坡沉积类型,以远源浊积岩、半远洋沉积为特征,代表古海盆收缩到残留海盆阶段的沉积。布咯达坂峰东,加里东晚期(S3)同碰撞型二长花岗岩体锆石的LA-ICP-MSU-Pb年龄(421±3)Ma、(423±16)Ma。在格尔木东南的纳赤台群(OSN)超镁铁岩-辉绿岩墙-玄武岩-深水硅质岩构成早古生代的洋壳组合,具有蛇绿岩套特征。基性变玄武岩显示为洋中脊或洋岛环境。硅质岩的地球化学指标也显示为洋中脊或大洋盆地的远洋深水环境,超镁铁岩是古洋壳残片的地幔岩部分,变碎屑岩属大陆斜坡相沉积,碳酸盐岩具近岸沉积特点。格尔木东南纳赤台群大洋中脊拉斑玄武岩(MORB)型,锆石SHRIMP206Pb/238U年龄的加权平均值为(419±5)Ma,为S4。总体上,志留纪昆仑地区应是加里东运动之后在逐渐消失的残留洋,表现出复杂的多岛洋盆体系。这一构造古地理环境的确定,为该地区已经发现的矿床形成机制的研究和下一步的找矿工作提供了重要的依据。

北山造山带南带构造-岩浆活动与金多金属成矿

中亚造山成矿域是全球最显著的显生宙大陆增生区，该区域大陆增生改造过程中的壳幔相互作用和大规模成矿机理是国内外研究的重要课题。北山造山带地处中亚造山成矿域南缘，是我国西部重要的金、铜、镍、铅锌成矿带。

塔西南坳陷震旦纪末古构造格局及其油气意义

综合西昆仑露头资料、塔里木盆地内钻穿寒武系钻井信息和地震剖面特征,研究了盆地震旦系纪末的古构造格局,分析了震旦纪末古构造格局与下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布的关系,明确了塔西南坳陷玉尔吐斯组烃源岩分布特征。研究认为,震旦纪末巴楚—塔中地区存在近东西向展布的古隆起,隆起之上水体较浅,为一套潮坪相沉积,玉尔吐斯组没有沉积或相变,隆起南北两侧的坳陷内玉尔吐斯组有沉积。塔西南坳陷玉尔吐斯组分布在南华纪—震旦纪裂谷或加里东早期正断层形成的洼槽内,主要从昆仑山前中段北东向延伸至麦盖提斜坡区,规模较大。近期坳陷中段罗斯2井在奥陶系蓬莱坝组获得重大油气发现,间接证实了深层寒武系丰富的油气源条件。

古地理格局对膏盐岩-碳酸盐岩共生体系沉积分异的控制--以鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段6亚段为例

以鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段6亚段(简称马五6亚段)为例,基于测井、录井、岩心和薄片等资料,研究古地理格局与膏盐岩-碳酸盐岩共生体系沉积分异的关系。结果表明:①在研究区内识别、细化出桃利庙西洼、桃利庙水下高地、桃利庙东洼、横山高地、东部盐洼、北部斜坡和西南部斜坡等7个次级地貌单元。②由西向东古地貌为“三洼两高”,“三洼”依次发育白云质局限潟湖、膏质蒸发潟湖、盐质蒸发潟湖,“两高”依次发育高能颗粒滩和微生物丘,南北两侧斜坡则发育环陆云坪。③古地貌格局造成来自西北侧祁连海补给海水的自然分异,控制白云岩、膏岩、盐岩共生体系由西向东的偏心式沉积分异,有别于经典的“牛眼式”和“泪滴式”干化收缩分布模式。④中祁连地块向华北板块碰撞俯冲,远端挤压应力传递形成马五6亚段沉积期的近南北向凹凸地貌格局。⑤桃利庙水下高地和横山高地马五6亚段发育南北向展布的丘滩有利相带,是勘探有利区,未来具有较大勘探潜力。

东准噶尔卡拉麦里断裂带的地质特征及其对中亚地区晚古生代洋陆格局重建的约束

卡拉麦里断裂带是新疆北部乃至中亚地区一条显著的大型断裂带,是在古生代洋盆关闭以后形成的。对于其前身古洋盆关闭过程中的古洋岩石圈板块的俯冲极性,在地质界有单向俯冲和双向俯冲2种对立的认识,对于该带是否是不同古板块之间的缝合带也存在截然不同的论点。根据20多年来的研究积累和对前人资料的综合研究,简要地论述了该断裂带及其南侧地区的地质组成和构造变形特征,提出了该带是弧后盆地关闭的遗迹,其南侧为弧后盆地被动边缘,在该弧后盆地关闭的过程中古洋岩石圈板块向北俯冲的论点。最后,简要地探讨了该带对东准噶尔古构造-成矿格局演变和中亚地区古生代洋陆格局重建的制约。

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区古构造研究

随着塔里木盆地巴楚—麦盖提地区(巴—麦地区)油气勘探的深入,古构造演化研究对指导该地区油气勘探起着越来越重要的作用。以现今构造为基础,采用逐层回剥和平衡剖面原理恢复地层剥蚀厚度和古埋深,同时考虑压实校正影响来分析巴楚—麦盖提地区古构造演化。结果表明,巴楚—麦盖提地区自震旦纪以来,经历了加里东构造旋回、海西构造旋回、燕山构造旋回和喜马拉雅构造旋回等多期构造运动,构造格局发生多次调整。具体表现为:加里东期早期—中期,巴—麦地区为"北东低,西南高"构造格局;加里东晚期,调整为"北高,南低"的构造格局;海西期,巴楚地区为"北高,南低",麦盖提地区则为"南高,北低"的构造格局;喜山期,麦盖提地区翘倾,正式转变为斜坡,同时巴楚地区隆升更为强烈,形成了"巴楚隆起,麦盖提斜坡"的现今构造格局。

陕西凤县八方山-二里河（铜）铅锌矿床地质特征及成矿模式

在综合分析凤-太矿集区成矿构造特征的基础上，依据以往总结的凤．太矿田铅锌、金矿聚矿构造模式，通过对八方山-二里河铅锌矿床地质特征的分析，总结了找矿标志，初步认为八方山-二里河（铜）铅锌矿床的成矿模式为：“前泥盆纪海底热水喷流沉积一印支-燕山期构造改造型”铅锌矿床。认为成矿物质来源于基底，后期的构造-岩浆改造使基底成矿元素活化，沿同生断裂迁移、改造，最后在泥盆系中形成的扩容性构造部位富集成矿。提出了下一步扩大找矿的方向和建议。

钦杭带南段丰村铅锌矿成矿机理及成矿古地理环境的探讨

钦杭成矿带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型结合带,是华南最重要的成矿带。前人根据钦-杭结合带内部结构的不均一性提出两分观点:南岭以北为东段,南岭至云开地区为西段,近年来,周永章等提出三分方案(周永章等,2012),即钦-杭结合带可分为北(东)、中、南(西)3段,南段具体指位于南岭以南的区域,大致相当于云开-十万大山带,丰村铅锌矿即位于南段,且是研究区内比较有代表性的铅锌矿床。

下扬子区加里东期构造古地理问题

一般将江绍断裂作为扬子地块和华夏地块在下扬子区的分界,但江绍断裂是晋宁期缝合带,二者在加里东期的关系需要解决。赣东北和皖南元古界变质岩构成复背斜核部,两翼的寒武—奥陶系由里向外由盆地—斜坡相转为台地相,相界线标志出扬子台缘位置在皖南石台—泾县一线,华夏台缘位置在浙西江山—开化—临安一线,中央的变质岩区应为当时江南海盆的一部分。奥陶纪末沉积格局有重大变化,显示这里的江南海盆转化为陆屑来源的楔形“江南隆起”。复背斜两翼寒武—奥陶系的构造变形则由外向里增强,直至同斜倒转的褶皱形态,表明江南隆起属加里东褶皱带。隆起两侧及东北方有很厚的志留系碎屑岩,沉积序列自下而上由浅海相转为滨海相和三角洲相以至陆相沉积。空间上往东北方江苏境内海相沉积更为发育,志留纪晚期仍有海相记录,与泥盆系之间为平行不整合接触,到印支期才发生构造变形。在下扬子区,扬子和华夏地块之间,加里东褶皱带和印支褶皱带并存。

奥涅加-拉多加铀矿省铀成矿作用的研究

奥涅加—拉多加铀矿省覆盖了波罗的地盾东南边缘,它包括不同结构的构造地块。这决定了该铀矿省地球物理场的不均一性和热液交代改造的特点,以及在铀的分布和总含矿性上存在某些差别。整个铀矿省以不同成因类型的铀矿床和综合型铀矿床高度集中为特点,其中最有远景的是前里菲层和前文德层构造—地层不整合带以及褶皱—断裂变位带中的矿床。选出了远景区。

云南永平县水泄-厂街铜多金属矿地质特征与控矿因素

水泄-厂街铜多金属矿带地处西南“三江”成矿带南段,永平铜矿带南段。由北至南分布有厂街、咱咧厂两个小型铜矿床及和尚山、老鹰坡等八个铜矿点。主要控矿构造为澜沧江构造带,矿化带赋存于帚状构造派生的次一级构造带中。矿体呈脉状、透镜状、扁豆状、似层状产出。本文通过对该区地质背景、矿床特征等分析研究,矿床成因为携带成矿物质地下混合矿液循环,在有利的环境形成的矿床。属中低温构造热液型铜多金属矿床。

四川类前陆盆地须家河组层序—岩相古地理特征

通过对四川盆地的构造格局和盆—山耦合关系分析,确定该盆地属于类前陆盆地,晚三叠世须家河期具备以川中古隆起为中心的,由川西坳陷、川东北坳陷、渝东—川东南坳陷三个盆—山耦合次系统组成的"三坳围一隆"构造—沉积格局。以盆缘地表及盆地内钻井剖面的须家河组和香溪群地层划分、沉积相和层序地层分析、基准面旋回划分及区域等时对比为依据,将须家河组划分为全盆地范围内可追踪对比的2个超长期(SLSC1—SLSC2)和5个长期(LSC1—LSC5)基准面旋回层序。以此为基础,选择各长期旋回层序上升和下降半旋回相域为等时地层单元编制四川盆地层序—岩相古地理图。编图结果表明须家河组各时期岩相古地理面貌、相带展布规律和沉降—沉积中心及其迁移方向,严格受龙门山和米仓山—大巴山两造山带非同步的、但交替发育的逆冲推覆作用与"三坳围一隆"构造—沉积格局控制,盆—山间的耦合关系具有造山带隆升蚀顶与盆地横向生长、沉降、充填的物质循环平衡过程。这一独具特色的构造—沉积格局始终控制着须家河组各超长期、长期旋回层序的沉积充填作用,古地理面貌、生储盖组合特征和围绕川中古隆起为中心的油气成藏规律。

新疆北部金属矿产与板块构造

从古构造格局的重建和大地构造演化的不同阶段,研究分析了板块运动的功力学特征。在重建了拉张、挤压和稳定环境背景下,概括性的阐述了新疆北部地区金属矿产的形成、分布与产出规律和预测找矿建议。

中国陆壳演化、多块体拼合造山与特色成矿的关系

矿产资源的种类、时空分布、形成演化与成岩作用和大地构造格局密切相关。中国地质构造复杂,成矿条件多样(发育裂谷成矿、碰撞成矿、地幔柱成矿、低温成矿等特色成矿系统),矿床类型比较齐全,如大宗矿产(铁、铝、铜、钾盐)短缺,小宗矿产中盛产稀土元素(REE)、钨、锡、钼矿。中国早前寒武纪矿床相对较少,燕山期成矿集中爆发。这种矿产资源分布格局与中国大陆地壳的性质与演化、多块体拼合造山格局之间的内在联系尚待深入揭示。本文基于对中国陆壳演化、陆块与造山带组成格局和多块体拼合造山的系统分析总结,试图阐明中国成矿特色与其内在联系,从陆壳形成与造山带演化的宏观视角来研究中国大陆成矿特色、成矿物质时空分布规律,其特色包括:(1)中国陆壳的地台区与造山带区质量比约3∶7(全球陆壳地台区占69.6%),太古界面积小且支离破碎,地壳固化时间晚且运动频繁强烈,因此难以形成巨型条带状铁建造(BIF)富铁矿床、太古代火山岩块状硫化物型(VMS)铜锌矿带和元古代内克拉通裂谷有关的扎伊尔-赞比亚巨型铜矿。(2)环绕中朝-塔里木和扬子板块的增生造山带由老到新依次形成,并镶接于古板块边缘,使中国大陆逐渐增生扩展,导致火山岩型、与岩浆岩类和沉积岩系有关的大型矿床空间上向板块边缘推移,时间上越来越新,地壳演化成矿作用和矿床类型越来越多样化。(3)中亚成矿域以古生代多陆块拼合造山、中新生代陆内造山与山盆体系构成独特的地质构造格局。既发育增生造山阶段的弧环境相关矿床(蛇绿岩型铬铁矿、斑岩铜矿、VMS),也发育与碰撞造山有关的矿床(造山型金矿、石棉、滑石、白云母)、地幔柱叠置造山带背景下的岩浆铜镍矿和后碰撞陆内岩石圈伸展相关的大陆环境矿床(斑岩钼矿、热液金矿、伟晶岩型稀有金属矿)。(4)青藏高原(特提斯成矿域)系特提斯洋长期增生演化、印度-欧亚大陆碰撞的产物。其成矿条件优越,具有多期成矿作用、多矿种和多类型的复合成矿系统特点。形成了蛇绿岩套型铬铁矿、密西西比河谷型(MVT)铅锌矿和独具特色的碰撞环境超大型斑岩铜钼矿。(5)我国东部环太平洋成矿域,伴随晚中生代克拉通性质的根本转变及岩石圈明显的减薄过程与破坏,在华北克拉通周缘发生大规模的岩浆活动和强烈的金、铜、钼和轻稀土等成矿作用。不同时期的造山带干涉叠加使得南岭地区盛产花岗岩有关的钨、锡、钼矿,具有叠加改造成矿、大器晚成的鲜明成矿特色。由于中国成矿特色与大陆地壳演化密切相关,中国的找矿勘探部署必须立足于中国大陆演化与多块体拼合造山的基本地质事实,方能取得好的勘查效果。中国大陆小陆块拼合造山成矿还存在诸多未解之谜,文末提出了当前成矿学面临的一系列科学问题,对于今后我国找矿战略选区具有借鉴意义。

改造末期多种能源矿藏(床)同盆共存的多源信息找矿识别标志

利用多源信息(地质、物化探、遥感、水文地质等)研究多种能源矿种在改造末期同盆共存的判识标志和赋存环境,着眼于改造结果,多源信息特征反映的是在改造末期所形成构造格局的基础上,油气、煤、铀多种能源矿藏(床)同盆共存的现今空间关系,在此基础上,从铀成矿因素方面建立油气、煤、铀多种能源矿藏(床)同盆共存的找矿识别标志。

地貌演化、源-汇过程与盆地分析

地球表面的地貌演化和源-汇系统的研究是当前地球科学领域颇为关注的重要课题。围绕这些课题的研究促进了多学科的广泛交叉和合作,对沉积盆地的深入研究和发展趋势产生了深刻的影响。盆地整体地貌的演化是盆地地球动力学背景演化的直接响应。盆地内的隆-坳格局、古隆起-古斜坡地貌、同沉积构造活动形成的构造古地貌等,是盆地古地貌研究的重要内容。从陆到洋的源-汇系统由物源区、冲积-滨海平原、浅海陆架、大陆斜坡及深海等多个区域性的地貌带所组成。物源的性质与母岩组成、构造及气候作用密切相关,揭示塑造山地地貌和产生物源的构造作用和气候变量是一项长期探索的课题。陆架斜坡至深海区是从陆到洋的源-汇系统的最终沉积区,其研究长期受到高度关注。大型内陆湖盆存在的源-汇系统,包括物源区、冲积平原、滨-浅湖、最后为深湖的多级地貌单元。构造活动的内陆碎屑湖盆中以近且多方向物源、构造差异活动明显、汇水盆地小、沉积物类型对气候变化响应敏感等为特征。依据物源区、沟谷(水道)及沉积体系类型划分的源-汇体系类型的研究,包括盆内古隆起形成的局部的源-汇过程,对盆地的沉积充填过程和沉积分布具有重要意义。基于高分辨率三维地震数据的地震地貌或地震沉积学分析,为地下沉积体系的沉积地貌和沉积过程的研究提供了最重要的手段。

二连盆地含矿建造后生改造作用过程及其演化

通过对二连盆地地质发展史、构造运动和沉积作用特征的分析,将盆地后生改造作用过程可划分为四个具有不同特点的基本演化阶段:晚白垩世阶段(K2 )、古新世—始新世阶段(E1-2 )、渐新世—中新世阶段(E3—N1 )和上新世—第四纪阶段(N2—Q)。其中每一阶段依据古构造、古水文地质图及古气候特征,将盖层后生改造作用划分还原型和氧化型两种基本类型。对第一类型,划分出油气区、还原剂迁移方向和呈现还原后生改造作用的地区;对第二类型,划分出含氧含铀潜水运移方向和含氧含铀层间承压水运移方向。这对评价二连盆地的铀成矿远景具有现实意义。