扬子地块北缘镇巴穿心店地区南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子地块北缘镇巴穿心店地区发育有完整的南华系—震旦系沉积地层,记录了研究区及邻区南华纪沉积特征,对于研究扬子地块北缘新元古代晚期构造演化历史和Rodinia超大陆演化过程具有重要的地质意义。研究区南华系由下至上可划分为4套岩石地层单位,分别为长安组、古城组、大塘坡组和南沱组。南华系砂岩地球化学特征表明,研究区南华系化学风化作用较弱,经历了较低程度的沉积物再旋回作用。砂岩的CIA、CIW、PIA、Rb/Sr等古气候指标显示,研究区南华系具有由寒冷干燥—有波动的寒冷干燥—趋于稳定的温暖湿润—寒冷干燥的古气候演化趋势。在Dickinson三角图解中清晰地反映了南华系各组砂岩具有再旋回造山带和切割岩浆弧物源的特征,同时砂岩岩石地球化学特征也指示南华系的物源区主体应由中酸性岩浆岩组成。南华系长安组、古城组和南沱组3件碎屑锆石U-Pb年龄样品的年龄分布特征类似,主要年龄区间为新元古代晚期(约780~约641 Ma),并显示出约750~约740 Ma的显著峰值。结合区域地质资料,研究区南华系沉积时代应为约720~约635 Ma,物源应主要来自位于现今研究区西侧的扬子地块北缘汉南—米仓山微地块的新元古代岩浆岩,其沉积事件对应于新元古代中晚期扬子地块北缘伸展-裂解阶段,为Rodinia超大陆裂解过程的沉积响应。

扬子地块北缘毕机沟层状岩体亲铜元素地球化学特征及其对岩浆演化和硫化物熔离过程的制约

毕机沟层状岩体是扬子地块北缘汉南杂岩中最重要的镁铁-超镁铁质侵入体之一,主要由下部带超镁铁质岩、中部带辉长岩和上部带闪长岩组成。本文对该岩体下部带橄长岩、橄榄辉长岩和橄榄辉长苏长岩以及中部带粗粒辉长岩、磁铁辉长岩和角闪辉长岩进行全岩主微量元素及亲铜元素分析,全岩(La/Sm)_(N )(0.43~2.89)和(Tb/Yb)_N(1.08~1.52)比值以及La/Yb-Sm/Yb图解均表明毕机沟层状岩体源区属于尖晶石二辉橄榄岩。Ni/Cu-Pd/Ir图解显示毕机沟层状岩体母岩浆主要为高镁玄武岩,模拟计算及高的S/Se比值显示其母岩浆经历了~5%的地壳混染并引进了外界硫,导致毕机沟母岩浆在深部发生早期硫化物熔离,造成其极高的Cu/Pd比值(5.21×10~3~1.67×10^(6))和低的PGE含量。毕机沟母岩浆侵位到浅部岩浆房后,下部带极少量的硫化物熔离进一步导致残余岩浆亏损PGE,但S和Cu含量相对升高;中部带从下部带残余岩浆中结晶分异,具有更低的PGE含量和相对较高的S以及Cu含量。根据毕机沟层状岩体岩浆演化及硫化物熔离过程,推测岩体深部及附近具有寻找Cu-Ni-PGE矿床的潜力,查明其岩浆通道系统及岩浆运移方向对找矿勘查具有重要意义。

碳酸盐岩成岩相研究方法及其应用——以扬子地块北缘飞仙关组鲕滩储层为例

成岩相是研究成岩作用展布的重要方法和途径,其与沉积相不同,反映岩石在一定的成岩环境下发生的各种成岩作用的综合表现。在详细的成岩作用和成岩环境研究的基础上,划分了扬子地块北缘地区飞仙关组8类成岩相、7类成岩亚相,总结了各类成岩相(亚相)的识别标志,探索了成岩相与沉积相、测井相、地震相的关系,探索了成岩相在点、线、面上的分布,预测了有利成岩相区展布,取得了良好效果。形成了一套有效的成岩相研究方法,并将成岩相研究成果应用到勘探实践,具有较好的推广价值。

扬子地块北缘大型钡成矿带中硫同位素组成及其意义

钡以BaSO4形式存在的重晶石矿床在世界上分布广泛，但以BaCO3形式存在的毒重石矿床极为罕见。在扬子地块北缘大巴山一带的早古生代硅岩建造中，发育大量层状毒重石和重晶石矿床，两类矿床在空间上表现出既共生又分离的分布规律，构成世界上极为独特的大型钡成矿带。本文研究了钡成矿带中的硫同位素组成特点，结果显示，在以毒重石矿石为主的成矿亚带中，重晶石样品的δ^34S值相对较低，变化范围较小（22．1‰～37．0‰），平均27．3‰（n=11），基本上与寒武纪海水硫酸盐的δ^34S值（δ^34S=27～32‰）接近或略低。反映了形成重晶石的硫来自海水，并有可能经历了热化学的硫酸盐还原作用；与毒重石共生的重晶石形成与热液流体有密切关系。在以重晶石为主的成矿亚带中，重晶石样品的δ^34S值相对较高，变化范围较宽（33．4‰～57．6‰），平均43．5‰（n=31）。与寒武纪海水硫酸盐δ^34S值相比发生了大的改变，反映了与同期海水硫酸盐相关的重硫的强烈富集。这种高正值特点超过了地史中海水硫酸盐的最高值，说明重晶石的形成与生物作用密切相关。强烈的重硫富集，归因于硫酸盐还原菌的活动。

扬子地块北缘周庵超镁铁质岩体矿物学特征及其对铜镍矿化的启示

扬子地块北缘~635 Ma周庵超镁铁质岩体是一个新发现的含铜镍硫化物矿化的隐伏岩体,主要由二辉橄榄岩组成。文章通过研究周庵岩体中橄榄石、铬铁矿和辉石的矿物成分变化探讨了岩浆演化过程和含矿岩体成因。根据岩石的矿物组合和蚀变程度,岩体从上到下分为3个部分：上部绿泥石-蛇纹石化二辉橄榄岩相带、中部二辉橄榄岩相带和下部绿泥石-角闪石化二辉橄榄岩相带。根据岩体中部带橄榄石和铬铁矿的成分,计算得到母岩浆的Mg#值为0.63,MgO/FeO摩尔比值为1.72,w（Al2O3）为10.2%~11.7%,w（Ni）为476×10-6,说明其为高镁玄武质岩浆;岩体中部带原生铬铁矿和粒间相铬铁矿核部的Cr2O3和Al2O3呈正相关关系,说明铬铁矿与粒间硅酸盐熔体发生了平衡交换,铬铁矿的高w（TiO2）和Cr#值与拉张环境中层状岩体的铬铁矿特征一致;根据辉石温压计得到岩体中部单斜辉石和斜方辉石的共结温度为1 017~1 077℃,压力为（3.6~4.5）×108Pa,暗示形成岩体的浅部岩浆房深度约为12 km。岩体上部和中部带的橄榄石Fo值大部分集中在80 mol%~85 mol%,w（Ni）介于2 255×10-6~4 455×10-6,说明这些橄榄石是从没有经过强烈分离结晶和硫化物熔离的岩浆中结晶出来的。岩体下部带橄榄石的Fo值（67 mol%~68 mol%）和w（Ni）（1 500×10-6~2 000×10-6）都低于岩体上部和中部带的橄榄石相应值,说明岩体下部带的橄榄石可能形成于演化程度较高、并经历了硫化物熔离的岩浆。因此,笔者认为周庵岩体是由相对原始的和演化了的高镁玄武质岩浆两期侵位形成的。

扬子地块北缘滑脱系统结构单位的组成与特征

扬子地块北缘滑脱系统由一些发生于不同深度层次的滑脱面(带)及其之间的变形或未变形的岩石地层单位组成。鄂西北南化塘一带已确定出滑脱构造由三个主滑脱面(带)与下部强变形带、中部褶皱层及上部层滑岩片构成。这些结构单位各自都具有一定的岩石地层组成和变形构造形迹组合,并且自下而上虽然变形机制均以顺层剪切为主,但变形的性质与变形强度都有明显的变化。

扬子地块北缘冰洞山铅锌矿床地质及地球化学特征

冰洞山铅锌矿床是扬子地块北缘铅锌找矿的新突破。矿床主要形成于基底隆起部位的震旦系陡山沱组,矿体呈层状、似层状产于陡山沱组第四段白云岩角砾岩中,围岩蚀变很弱。矿石主要呈中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾岩间。金属矿物主要为闪锌矿、方铅矿等。与矿石共生的方解石流体包裹体分析表明流体均一温度为95~175℃,密度为0.897~1.117 g/cm3,估算成矿流体压力为25.4~32.5 MPa,计算相应的深度为1.24~1.43 km。矿石中硫化物的δ(34S)为13.03‰~33.72‰,其δ(34S)的顺序为:黄铁矿>闪锌矿>方铅矿;硫酸盐的δ(34S)为32.07‰~47.22‰,S来源于海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成为:N(206Pb)/N(204Pb)=17.660~18.093,N(207Pb)/N(204Pb)=15.457~15.694,N(208Pb)/N(204Pb)=37.444~38.288,成矿金属来源于震旦系-寒武系。矿石伴生碳酸盐矿物的δ(13CPDB)为-1.22‰^-0.31‰,成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。冰洞山铅锌矿床成矿流体可能为起源于盖层沉积的中低温盆地卤水,伴随穹隆构造过程中,成矿流体向陡山沱组白云岩角砾岩运移并发生热液充填成矿,在成因上为MVT型铅锌矿床。

扬子地块北缘新元古代望江山层状岩体矿物成分和铂族元素特征:对岩浆演化过程和构造环境的制约

望江山层状岩体位于扬子地块北缘新元古代汉南杂岩带中,岩体从底部到顶部由超镁铁质岩过渡为中性岩:底部主要由辉石岩和橄长岩组成;中部为辉长苏长岩和辉长岩;上部为辉长岩和闪长岩。研究以中部岩相带橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和辉长岩为对象,通过主要矿物的主微量元素和全岩主微量元素的分析,查明望江山岩体来源于尖晶石二辉橄榄岩组成的大陆下岩石圈地幔,并且地幔源区受到了来自俯冲板片流体的交代,岩体中部带的母岩浆为拉斑玄武质岩浆。钛铁矿—磁铁矿矿物对成分计算表明,母岩浆在形成时具有较高氧逸度。通过单斜辉石压力计得到岩体的侵位深度约为12.9～18 km。对岩体母岩浆橄榄石分离结晶过程的模拟计算表明,中部带橄榄石为母岩浆经过～28%分离结晶的产物。此外,铂族元素(PGE)组成暗示岩体并未经历过大规模的硫化物熔离,可能与缺乏地壳物质混染有关。岩体中单斜辉石与岛弧环境堆晶岩中单斜辉石成分相似,不同于裂谷环境中堆晶单斜辉石的成分;同时,全岩Th/Yb和Nb/Yb比值也与岛弧玄武岩比值相似,因此矿物和全岩成分均说明望江山层状岩体应形成于岛弧环境。研究认为扬子北缘在新元古代长期的俯冲过程中,大洋板片断离导致软流圈上涌,提供热源使交代大陆下岩石圈地幔部分熔融形成具有岛弧特征的镁铁质岩浆,在局部伸展环境中上升侵位形成汉南杂岩带中镁铁—超镁铁质层状岩体。

扬子地块北缘晚奥陶世赫南特期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,早古生代经历了上扬子克拉通盆地(∈-O2)和隆后盆地(O3-S)两个阶段。区内发育上奥陶统观音桥组或南郑组地层,为研究赫南特期的岩相古地理,探讨赫南特期冰川事件的沉积响应奠定了坚实的基础。根据沉积特征,结合古生物组合,扬子地块北缘观音桥组可划分为滨岸相和陆棚相。按照岩性等,陆棚相可进一步划分为陆缘碎屑陆棚相、混积陆棚相。滨岸相主要由石英砂岩、钙质砂岩和含砾砂岩组成,发育少量生物,以腕足为主;而在陆棚相中,则是以含粉砂泥岩、生屑灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩和含钙泥岩为主,富含生物,以三叶虫(Dalmanitina)、腕足以及标志性冷水、浅水Hirnantia动物群为主。在沉积相详细研究的基础上,分析了该时期的岩相古地理面貌及其空间分布。在北部和西部,继续早期的格局,持续存在汉南隆起,围绕隆起分布的是滨岸相;往南至大两会-桥亭一线,为陆缘碎屑浅海陆棚,大两会-桥亭一线往南区域分布为混积陆棚。由于在研究区,无论在滨岸地带还是浅海地区,均发育赫南特贝化石,说明在赫南特期,由于受南冈瓦纳冰川事件的影响,冰水侵进扬子北缘全区。这次冰川事件导致海平面下降,致使扬子北缘水体变浅,早期的深水陆棚变为浅水陆棚,生物也由浮游相笔石迅速变为壳相赫南特贝,早期隆起范围进一步扩大,并出现地层的缺失。

层状岩体晶粥中压实作用效率——来自扬子地块北缘望江山岩体中部带矿物晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)的约束

层状岩体冷凝中—晚期有铁钛氧化物结晶时,晶粥中粒间熔体的排出方式常以压实作用为主,但不同层位压实作用的效率往往不同,目前对控制压实作用效率的主要机制尚不清楚。笔者等以扬子北缘出露规模较大、分异程度较高的新元古代望江山层状岩体作为研究对象,利用斜长石、单斜辉石的晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨了岩体中部带下段(MZa)橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和中部带上段(MZb)氧化物辉长岩粒间熔体的排出机制及其效率。岩体MZa和MZb中斜长石和单斜辉石的CSD曲线均具有相互平行的特征,SDP图解具有负相关趋势,分别与机械压实的特征和趋势一致,表明各岩相带粒间熔体的排出方式均为机械压实。模拟计算得到橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和氧化物辉长岩中封闭粒间熔体比例(F)分别为:28%~33%,14%~23%和7%~12%,表明从MZa到MZb机械压实逐渐增强。MZa中橄榄辉长苏长岩斜长石CSD截距最大(2.23~3.78),特征长最小(0.29~0.45)且小颗粒斜长石具有较大长宽比(5∶1~11∶1),表明岩浆冷却速率较快,导致压实效率最低,粒间熔体未被有效排出。MZa中辉长苏长岩斜长石CSD截距减小(1.31~2.60),特征长增大(0.43~0.58)且小颗粒斜长石长宽比减小(<5∶1),说明冷却速率变慢,导致压实效率提高,粒间熔体被有效排出。MZb氧化物辉长岩中斜长石CSD截距进一步减小(0.49~1.60),特征长进一步增大(0.53~0.69)且小颗粒斜长石具有低长宽比(<5∶1),说明冷却速率进一步降低,同时相较于橄榄辉长苏长岩和辉长苏长岩堆晶矿物与粒间熔体密度差增大,压实效率进一步提高,粒间熔体排出程度达到最高。因此,层状岩体晶粥中机械压实效率主要受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差以及岩浆冷却速率,当冷却速率较低并有大量铁钛氧化物结晶时机械压实作用的效率最高。

扬子地块北缘观音庵铅锌矿找矿模型及远景预测

西乡观音庵铅锌矿位于扬子地块北缘汉南—碑坝基底隆起的东南缘,属马元铅锌矿带南岸山—松坪铅锌矿东矿段沿倾向自然东延部分。区内地层产状总体东倾,倾角平缓,一般5°~15°,局部受断层或次级穹窿构造影响,具波状起伏特征,震旦系灯影组多处形成＂似构造窗＂。在观音庵沟一带圈定了4条铅锌矿体。铅锌矿体赋存层位为上震旦统灯影组上段第二岩性层,赋矿岩石均为厚层角砾状白云岩,具有层控、岩控的特点;矿体一般呈层状、似层状,顺层或微斜切层理产出,具有膨大狭缩、分枝复合、分段集中等特点。铅锌矿体长300~1440 m,厚度1.18~1.70 m,铅品位1.18%~2.20%,锌品位1.03%~2.32%。研究认为区内铅锌矿成因类型类似于密西西比河谷型（MVT型）铅锌矿,但也有着一定的差异,可称为＂台缘型＂或＂扬子型＂铅锌矿。通过控矿条件分析及找矿模型建立,认为区内深部找矿应沿基底隆起周边向外深部灯影组角砾状白云岩层位,在扬子地块北缘∈1/Z2平行不整合面下10~50 m范围内的破碎角砾状白云岩带;重点区段是角砾岩带延伸方向及灯影组隐伏区。从而预测本区深部找矿前景较大。

扬子地块东北缘多期叠加变形及形成演化

对扬子地块东北缘的地层序列研究进展、多期叠加变形特征等作了较系统阐明。识别出在中三叠世末至早侏罗世前,由深层滑脱折离剪切形成的区域性NW-NWW向,向西倒覆褶皱,并被随后的主期变形所叠加,形成一系列以NE向为主,在早期褶皱正常翼上为背、向斜,在倒转翼上为背形向斜、向形背斜褶皱带。晚侏罗世到早白垩世间形成滑覆逆冲构造,并随着北侧的大别山地,南部的皖南山地急剧抬升,在安徽宣州市北至贵池市南,形成由山地向盆地中心,因重力相向滑覆冲断形成的对冲带。在重新认识区内构造演化的基础上,对动力学作了初步分析。

扬子地块西北缘轿子顶新元古代过铝质花岗岩:锆石SHRIMP U-Pb年龄和岩石地球化学及其构造意义

对扬子地块西北缘后龙门山地区轿子顶穹窿构造核部的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其形成时代和岩石成因进行约束。研究结果表明,轿子顶花岗岩体中变形花岗岩和块状花岗岩中锆石均发育岩浆韵律环带结构,具有较高的Th/U比值(0.52～1.23、0.32～1.16),为岩浆成因锆石。对变形花岗岩和块状花岗岩中岩浆锆石的SHRIMPU-Pb定年结果分别为(793±11)Ma和(792±11)Ma,表明它们的形成时代完全一致,均为新元古代晚期南华纪早期。轿子顶花岗岩体的SiO2(72.01%～77.65%)和Al2O3(12.12%～14.18%)含量均很高,A/CNK在0.95～1.13(平均为1.04),为硅和铝过饱和类型,属典型的过铝质花岗岩,具有S型花岗岩特征;稀土元素总量(∑REE)为(75.81～79.97)×10-6(平均为77.89×10-6),稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱—中等的负Eu异常;高场强元素(Ta、Nb、Ti等)具有明显的负异常,大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr等)具有明显的正异常。岩体是以杂砂岩成分为主的沉积岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位过程中形成的,是一种典型的壳源成因类型。轿子顶岩体具有后碰撞岩浆活动的特征,是新元古代扬子地块西北缘活动大陆边缘俯冲以及弧陆碰撞造山作用导致的地壳增厚下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,即后造山期,是Rodinia超大陆初始裂解阶段产物。

扬子地块西北缘刘家坪地区大滩花岗岩体年代学、地球化学及其构造环境

对扬子地块西北缘后龙门山地区大滩花岗岩体进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其形成时代和岩石成因进行约束.研究结果表明,大滩花岗岩体中锆石均发育岩浆韵律环带结构,具有较高的Th/U比值（0.22 ～ 1.57）,为岩浆成因锆石.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明其形成于806±19Ma（MSWD=0.56）,为新元古代晚期.大滩花岗岩体具有高SiO2（74.12％～77.10％）和较高的Al2O3（11.86％ ～ 12.56％）含量,A/CNK在0.95～1.05之间（平均为1.01）,属过铝质花岗岩,具有I型花岗岩特征；稀土元素总量（∑REE）为（97.69～ 189.60）×10-6（平均为140.85×10-6）,稀土元素配分曲线显示具Eu弱—中等亏损的轻稀土富集型；高场强元素（Th、Nb、Ta、P等）具有明显的负异常,大离子亲石元素（Rb、Sr、Ti等）具有明显的负异常.岩体是以火成岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位过程中形成的,是一种典型的壳源成因类型.大滩花岗岩体岩浆起源于下地壳,是新元古代扬子地块西北缘活动大陆边缘俯冲以及弧陆碰撞造山作用导致的地壳增厚下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞（挤压环境）向碰撞后（伸展环境）转化阶段,即后造山期,是Rodinia超大陆初始裂解阶段产物.

扬子地块西北缘碑坝地区白玉～1.79Ga A型花岗岩的发现及其对构造演化的制约

本文首次对扬子地块西北缘碑坝地区白玉花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测定结果表明,白玉花岗岩形成于~1790 Ma。在全岩地球化学组成上,白玉花岗岩高Si,富碱,高FeO^T/(FeO^T+MgO)比值,低Mg、Ca、Mn和P,A/CNK介于0.92~0.96之间,显示为准铝质的特点;微量元素中富集Ga、Th、Zr、Y,贫Sr、P、Ti;稀土元素总量较高,轻重稀土之间分异较明显,并表现出强烈的负Eu异常;这些特点与A型花岗岩一致。锆石负的εHf(t)值(-12.66^-10.69)显示,白玉花岗岩来源于古老地壳物质的部分熔融。地球化学和区域研究成果分析表明,白玉花岗岩最有可能形成于陆内裂谷盆地;结合前人研究成果我们认为,华南存在与Columbia超大陆有关的俯冲、拼合和裂解记录:碑坝地区与弧有关的后河群花岗岩类岩石证实了扬子地块西北缘在~2.10Ga为活动大陆边缘环境;华南与Columbia超大陆拼合有关的碰撞发生于2.00~1.88Ga,宜昌崆岭地区发生陆陆碰撞作用的时间(2.00~1.94Ga)要早于浙西南地区(1.93~1.88Ga),扬子地块本身(西、东扬子地块)及华夏地块(至少是华夏地块西部)在古元古代Columbia超大陆汇聚时期就已经拼贴形成统一的块体;1.87~1.82Ga期间,华南的A型酸性岩形成于后碰撞的构造背景,是由碰撞后的大洋岩石圈拆沉所致;而在~1.79Ga,华南进入了陆内裂解阶段,与华北及其他大陆记录的Columbia超大陆陆内裂解时限较为一致。

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统层序地层与沉积相展布

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统以大套碳酸盐岩地层为主。本文应用碳酸盐岩层序地层学理论和方法,通过地震、露头、岩心和测井资料分析,在二叠系-中三叠统识别出升隆侵蚀不整合面、海侵上超层序不整合面、水下沉积间断层序不整合面、局部暴露层序不整合面等4种沉积层序界面,并将二叠系-中三叠统划分为11个三级层序23个体系域。通过层序地层对比,建立了研究区层序地层格架,在格架内分析了不同体系域的沉积相特征,认为台缘礁滩相和台内滩相为有利储集相带,且前者主要发育于层序Ⅰ的高位体系域(栖霞组),以及层序Ⅴ和层序Ⅵ的海浸体系域(长兴组和飞仙关组)。

扬子地块西北缘后龙门山南华纪-早古生代沉积地层特征及其形成环境

通过对扬子地块西北缘后龙门山构造带南华纪—早古生代沉积地层的分析研究,综合运用岩石学、沉积特征分析的手段,结合与前龙门山构造带、碧口地块、米仓山构造带和汉南地块的沉积特征对比,探讨后龙门山构造带南华纪—早古生代的沉积环境,查明其形成环境。结果表明:在南华纪—早古生代后龙门山构造带沉积环境可分为南华纪—震旦纪裂解-稳定沉积和早古生代伸展裂陷沉积两个阶段,其中在早古生代伸展裂陷阶段后龙门山构造带经历了裂解→抬升→局部裂解→抬升→裂解的反复过程,最终形成了志留系茂县群裂陷槽沉积,主要沉积了一套代表伸展裂陷环境的沉积岩系,并有少量的陆内火山岩系。研究结果进一步证实,龙门山构造带在南华纪—早古生代总体是一个陆内裂谷带,不发育与古缝合线相关的构造混杂岩和蛇绿混杂岩带,是在陆内裂谷的基础上于印支期—燕山期形成的陆内造山带。

扬子地块西北缘石门湾铅锌矿的发现及其意义

紫阳石门湾铅锌矿位于扬子地块西北缘的活动大陆边缘,其构造环境为古生代的弧后盆地。该矿处于马元地区大型铅锌矿带与湖北竹溪朝阳铅锌矿带之间,备受关注。经地表追索及工程控制,共圈出铅锌矿体6条。矿体呈似层状、透镜状,长度72～292m,厚度0.78～4.06m;Pb平均品位为1.47%～2.83%,Zn平均品位为2.38%～8.45%。矿体产于上震旦统第二岩性段上亚段白云岩中,矿体与地层产状基本一致,受一组顺层断层破碎带控制。初步认为矿石中的微量元素来源于成矿围岩,矿床中的原始Pb主要来源于壳幔混合的造山带。紫阳石门湾铅锌矿与沉积有关,后期有不同程度的改造。初步认为本区铅锌矿成因类型属于沉积-改造型。

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识。本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境。地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO_(2)含量为39.57%~87.16%,多数高于北美页岩,Al_(2)O_(3)含量为3.41%~14.98%,均低于北美页岩,MgO、CaO、MnO_(2)和P_(2)O_(5)含量明显低于北美页岩,相比于四川盆地川南长宁—双河五峰组—龙马溪组泥岩,渝东北城口具有高SiO_(2)和低MgO、CaO的特点,表明城口五峰组—龙马溪组泥岩碎屑组分主要以粉砂质和硅质等陆缘碎屑为主;微量元素Sc、Sr、Co、Zr、Hf较北美页岩相对亏损,V、U、Sb、Ba相对富集,Cr、Ni、Nb、Ta含量相近。稀土元素北美页岩标准化均表现为略微向右倾斜的配分模式,多数具有δCe负异常,观音桥段和龙马溪组δEu正异常指示了该时期存在海底热液活动。砂、泥岩主、微量元素的物源和构造背景图解表明沉积物源区源岩具有多样的物质组分,以长英质岩为主,同时混入了花岗质和安山质岩石组分;源岩形成时的构造背景主要为被动陆缘环境,少数为活动陆缘和大陆岛弧环境,这一结果与扬子地块北缘新元古代—早古生代处于被动大陆边缘的区域地质背景一致。

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.