桐柏-大别山区流域地貌特征及其指示意义

基于ArcGIS平台和数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据,对桐柏-大别山区进行了流域提取和河道分级。选取了199个二级流域为研究对象,提取并计算了各流域的沟谷密度和面积-高程积分(Hypsometric Integral,HI),获得了研究区沟谷密度和HI值的空间分布特征。结果表明:研究区流域的沟谷密度为1.048~1.842 km/km^(2),平均值约为1.565 km/km^(2);HI值为0.12~0.51,平均值约为0.31;研究区沟谷密度和HI值的空间分布并未出现显著的差异性。桐柏-大别山区的地貌发育处于壮年和老年期阶段,流域地貌发育的空间差异性较小。

桐柏高压变质地体:对桐柏-大别-苏鲁高压/超高压变质带构造框架和俯冲/折返机制的制约

桐柏造山带位于秦岭造山带和大别-苏鲁造山带之间,是揭示秦岭-桐柏-大别-苏鲁巨型造山带中各地质体之间构造关系及地质演化差异的关键地区。桐柏高压变质地体主要由两个高压岩片(I和II)及其北侧的构造混杂岩带和南侧的蓝片岩-绿片岩带构成。高压岩片I以北、南两条榴辉岩带为代表,构成桐柏山背形构造的两翼,其峰期变质条件分别为530～610℃、1.7～2.0GPa和460～560℃、1.3～1.9GPa。高压岩片II以桐柏杂岩中的变质岩包体为代表,其峰期变质条件推测在<700℃、>1.2GPa的榴辉岩相范围内,而退变质条件为660～700℃、0.80～1.03GPa。U-Pb、Lu-Hf、Rb-Sr和Ar-Ar同位素年代学研究表明,高压岩片I的峰期变质时代为255Ma,冷却至白云母封闭温度的时代为238Ma;而高压岩片II的主期变质作用发生在232～220Ma,作为桐柏杂岩主体的片麻状花岗岩则侵位于140Ma。这说明,高压岩片I和II分属于两个时代不同的俯冲/折返岩片,当高压岩片II被俯冲到地壳深处并经受高压变质时,其上覆的高压岩片I已经折返到中上地壳的水平。这一结果验证了在西大别、东大别和苏鲁地区提出的高压/超高压岩石的穿时(或差异)俯冲/折返模型,同时说明华南大陆地壳最早的俯冲发生在晚二叠世,这也代表华北与华南陆块之间从洋壳俯冲转化为陆壳俯冲的时间。基于桐柏杂岩与北大别杂岩的可比性,认为桐柏高压变质地体相对低温低压的变质环境以及超高压岩石的缺乏缘于华南陆块的俯冲深度向西逐渐变浅,而早白垩世的构造挤出造成了桐柏-大别高压/超高压变质带东宽西窄的构造格局。

桐柏-大别造山带高压变质单元面理化(含榴)花岗岩地球化学及其对岩石成因的限制

桐柏-大别造山带中,面理化(含榴)花岗岩作为榴辉岩的重要围岩之一,仅分布在高压变质单元和超高压变质单元中。对高压变质单元中面理化(含榴)花岗岩进行了元素地球化学研究,结果显示,这类岩石SiO271.96%～77.99%,K2O+Na2O7.59%～8.66%,Al2O311.15%～14.50%,CaO0.10%～0.91%,MgO0.04%～0.73%,Sr27.3～269μg/g,A/CNK0.97～1.10。相对于S型和I型花岗岩,面理化(含榴)花岗岩具有某些A型花岗岩的地球化学特征,如岩石明显富硅、富碱质和富高场强元素(如Zr、Hf、Nb、Ta、Y等),贫Ca、Mg、Al、Sr等元素,高Ga/Al比值;在稀土元素特征方面,大部分样品具有明显的Eu负异常(Eu/Eu0.06～0.60),(La/Yb)N2.34～7.87。在岩石成因类型元素判别图解上,面理化(含榴)花岗岩主要落于A型花岗岩区;构造判别图解和构造学、岩石学特征表明该类花岗岩形成于碰撞后的构造环境。因此,高压变质单元面理化(含榴)花岗岩总体地球化学特征表明它们属于A型花岗岩类,形成于岩石圈伸展的碰撞后构造环境,与大别山超高压/高压变质岩的折返过程存在密切联系。

桐柏-大别山区高压变质相的构造配置

作为华北和扬子陆块间的碰撞造山带桐柏大别山区以发育高压、超高压变质带为特征，从南到北变质相从低级到高级，代表俯冲带深度不同的变质产物，整体形成高压变质相系列。不过现今各变质相岩石的分布极受后期地壳规模的伸展构造控制，大别杂岩的穹隆作用更使高压变质相带的空间分布复杂化。超高压变质岩今日多呈大小不等的块体嵌布于相对低压的大别杂岩之内，造山带根部物质的热软化，使许多深层地幔物质得以像挤牙膏一样挤出于大别杂岩内。它们之中广泛发育着减压退变质的显微结构，与大别杂岩内一些麻粒岩相表壳岩所保存的减压退变质证迹一样，同是挤出作用和碰撞后隆升的构造证迹。高压相系的发育使南桐柏山和大别山迥然不同于桐商（ 商丹） 断裂以北的北秦岭北淮阳变质带。新近发表的同位素年代学（４０Ａｒ３９ Ａｒ） 资料：３１６ ～４３４ Ｍａ ，已证明北秦岭是古生代变质带，它与桐柏－ 大别印支期碰撞造山带差异甚大。这两个变质地温梯度差异甚大的变质地体的拼合，说明华北和扬子陆块碰撞的主缝合带是商丹－

桐柏-大别造山带加里东期构造热事件及其意义

桐柏－ 大别造山带是多旋回发展的复合造山带，至少有晋宁期、加里东期和印支期三个造山旋回。加里东旋回结束洋壳发展历史，经历了广泛的区域变质作用和局部强烈的高压超高压变质作用，具有划时代意义。桐柏－ 大别造山带加里东期具小洋盆、微古陆、多岛海古地理面貌，总体向北俯冲，最终形成陆 陆碰撞造山带。进一步可划分为三个各具特色的单元：北淮阳构造带是一个板块碰撞混杂带；中间隆起区相当于岛弧性质，但它部分地段曾一度伴随小洋盆俯冲至深处，形成高压超高压变质带；随应褶皱带为大陆裂谷性质，并具某些弧后盆地特征。它们共同构成了大陆造山带复杂的内部结构构造特征。桐柏－ 大别造山带向东被后期的郯庐断裂所截；向西与秦岭造山带相连。通过区域地质和古地磁对比，加里东期秦岭造山带开裂规模更大，蛇绿岩更发育，构成一个向西开口的喇叭形；碰撞时大别造山带先碰。

桐柏-大别山高压超高压变质带

桐柏—大别山高压超高压变质带自南向北可划分为3个带:绿帘—蓝片岩相变质带,高压榴辉岩相变质带和超高压榴辉岩相变质带。超高压变质带形成于加里东期洋壳俯冲作用过程中,而前两个高压变质带则是印支期陆—陆俯冲—碰撞作用的产物。

桐柏-大别造山带高压变质单元岩石Pb同位素组成

铅同位素组成对于研究构造分区与演化、块体相互作用以及识别地壳中不同块体的上、下层次关系等具有重要意义.桐柏-大别造山带高压变质单元岩石的全岩Pb同位素组成研究表明,在该造山带不同区段,高压变质岩系二云钠长片麻岩与榴辉岩具有相似的Pb同位素组成,表现为上部地壳高放射成因的Pb同位素组成特征,其中Pb同位素组成为:206Pb/204Pb=17.599～18.310,207Pb/204Pb=15.318～15.615,208Pb/204Pb=37.968～39.143.大别和桐柏地区高压变质岩系Pb同位素组成的一致性进一步证明了大别地区与桐柏地区的高压变质岩系是可以相连的,它们应属于同一构造单元.高压变质岩系Pb同位素比值总体高于超高压变质岩系,验证了桐柏-大别造山带扬子俯冲陆壳从下部岩系到上部岩系Pb同位素比值呈规律增长这一Pb同位素化学特征.侵入于高压变质岩系中的面理化(含榴)花岗岩,其Pb同位素组成与高压变质岩系相比相对较低,而与超高压变质岩系及其中的面理化(含榴)花岗岩相似,为:206Pb/204Pb=17.128～17.434,207Pb/204Pb=15.313～15.422,208Pb/204Pb=37.631～38.122.这表明高压变质岩系和超高压变质岩系中的面理化(含榴)花岗岩具有相同的岩浆来源.结合面理化(含榴)花岗岩具有A型花岗岩的地球化学特征分析,它们的岩浆物质可能来自超高压变质岩折返至中下地壳的减压退变和部分熔融.

桐柏-大别造山带的剪切带阵列

桐柏—大别造山带在长期的韧性再造和脆性改造过程中,形成了有规律的剪切带阵列,包括韧性剪切带阵列和脆性剪切带阵列。它们是多期碰撞造山和造山期后伸展塌陷的产物,并在造山带的流变学和构造演化过程中起着重要的调整作用,造山带内的镁铁、超镁铁质及榴辉岩岩体群带则是涉及下地壳及上地幔流变的韧性剪切带阵列的代表。这些剪切带阵列经历了长期的演化历史,具正向的、反向的、螺旋形或旋回式的流变学演化轨迹。

武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床成矿规律与找矿前景初探

武当-桐柏-大别成矿带是我国最为重要的金红石成矿区带和原生金红石主要产地之一。本文根据近期对该成矿带金红石矿床开展的野外地质调查和室内整理研究工作,综述了武当-桐柏-大别成矿带金红石矿床的地质特征,将成矿带内金红石矿床(点)划分为区域(沉积)变质型、榴辉(闪)岩型和机械-沉积型三种类型。同时从地层、构造以及成矿地质条件等方面简要探讨了矿床(点)的成矿规律和控矿因素,在此基础上识别出地层时代、岩性、地球化学异常等找矿标志,并初步勾勒出湖北枣阳-河南新县以及湖北英山-安徽潜山两个金红石矿床的找矿远景区。本文对成矿区金红石矿成矿规律的总结和成矿条件的分析显示出成矿带金红石具有极大的找矿潜力,可望成为我国最具潜力的金红石战略储备基地。

鄂北桐柏-大别山区建立池园农业模式的基础及效益分析

文章分析鄂北桐柏—大别山区建立池园农业模式的自然和社会基础 ,研究这一新型农业模式的微观机理 ,探讨鄂北山区建立池园农业成功的途径 ;在此基础上 ,指出该区域发展农业必须以生态节制行为为前提 ,充分利用农业资源 ,改变传统农业观念 ,走可持续农业之路 ;最后运用经济手段对区域建立池园农业取得的效益进行预测。

桐柏-大别南缘变质流体变质-变形特征及构造意义

前人研究认为桐柏山主要是由桐柏核部杂岩单元组成,它是一个早白垩世花岗质片麻岩杂岩体,其中包含一定的三叠纪中高级变质岩石,后期一起经历相同的构造变形过程,在南北两侧形成剪切旋向完全相反的两条大型韧性剪切带,殷店-马垅剪切带就是南边的华南板块由SSE→NNW挤压作用下,在斜切大别造山带的方向上产生的右行平移断裂带。在野外进行地质考察的过程中,发现在该地区变质流体的分布具有一定的规律。因此,本文通过对殷店-马垅剪切带地质特征、走滑性质、糜棱岩及糜棱岩化岩石的变质变形,剪切带内长英质脉体物质组成、变形特征及物质来源等方面研究,探讨剪切带中变质流体的分布规律以及变质变形与变质流体之间的关系。

桐柏-大别造山带南缘中侏罗世基性岩的发现及其构造意义--来自锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

桐柏-大别造山带南缘大洪山地区出露一套变质辉长辉绿岩脉,该岩脉沿襄樊-广济断裂带侵入到大洪山造山带增生杂岩之中,本文采用锆石U-Pb LA-ICP-MS定年方法,获得了该变质辉长辉绿岩脉的岩浆锆石年龄为163±3 Ma,代表岩脉的侵位结晶年龄,是目前桐柏-大别造山带已知最早的造山后晚中生代岩浆活动记录之一,表明桐柏-大别造山带南缘晚中生代岩浆活动开始于中侏罗世晚期,与北大别地区初始深融作用时间相当,比早白垩世大规模岩浆活动的峰期(~130 Ma)早约30 Ma。锆石Hf同位素分析结果显示eHf(t)值为+5.8^+10.8(平均值为+9.7±0.7),对应的单阶段Hf模式年龄t_(DM1)为387~595Ma(平均值为434±29Ma),明显大于岩脉成岩年龄,表明岩浆源区主要来自于亏损地幔,亏损地幔为早古生代伸展过程的产物。结合区域研究资料,163±3 Ma是桐柏-大别碰撞造山带南缘中生代陆-陆碰撞后最古老的岩浆岩年龄之一,与大别造山带山根软化的时代一致,可能代表桐柏-大别造山带由挤压环境向伸展环境的初始转换时间,据此认为桐柏-大别造山带从山根软化到大规模伸展垮塌间隔-30Ma,地幔经历了亏损-富集的转化过程。

桐柏-大别造山带金(银)矿区域找矿模型及评价标志研究

分析了桐柏-大别造山带(北坡)金银成矿带的展布形状。在该带已发现的有中、小型金银矿床、矿点、矿化点百余处,组成我国重要的变质碎屑岩型金银成矿带。根据赋矿层位、地球物理、地球化学特征,将其划分为北、中、南3个成矿亚带。研究表明,成矿亚带内各有一个赋矿层位(歪头山岩组、秦岭岩群、龟山岩组),它们的成矿元素相对较高,1:20万水系沉积物测量表明,3个成矿亚带位于Au、Ag异常带中。在ΔΤ航磁平面图上,分布于由纵贯成矿带的韧性剪切带所导致的狭长条带状负磁异常带内。

桐柏-大别山南缘志留纪黄羊山碱性杂岩的暗色矿物

黄羊山碱性杂岩体位于桐柏-大别山南缘,其SHRIMPU-Pb年龄为(439±6)Ma。该杂岩体由石英正长岩和碱性花岗岩组成,其中以石英正长岩为主体,从中心到边缘粒度变化由粗到细。利用电子探针对该杂岩体中的特征暗色矿物的分析结果表明,角闪石和辉石的成分变化较小,角闪石显示出从铁钠透闪石到钠铁闪石的成分演化趋势,辉石主要为霓石,另外岩体中大量出现三斜闪石。根据矿物间的相互接触关系、环带结构、矿物组合的相平衡关系等识别了原生的岩浆矿物组合和次生的岩浆期-岩浆期后矿物组合,建立了矿物结晶顺序,重建了过碱性岩浆或流体的成分、温度、氧逸度的演化历史。从矿物组合的相平衡关系角度表明,黄羊山碱性杂岩体为大陆裂谷环境的产物。

武当-桐柏-大别成矿带区域成矿特征与找矿前景展望

中国地质调查局及时跟踪武当-桐柏-大别成矿带找矿成果,经调研与论证将其列为国家级成矿带。该成矿带夹持于华北和扬子地块间,存在新元古代浅变质火山-沉积岩等6类重要沉积成矿建造,裂谷、区域隆起、深大断裂、剪切带等构造控矿特征突出,新元古代和燕山期两次岩浆作用成矿意义大,变质成矿作用强。矿床主要受矿源建造、燕山期中酸性岩浆侵入活动、岩相古地理、后生改造等因素制约,空间上有"北西西成带,北东东成行"和多种共生分布规律,时间上存在燕山等5个成矿高峰期。预期金、银、铜、铅、锌、钼等主攻矿种的找矿潜力巨大。

滤波技术在武当-桐柏-大别成矿带地球化学异常提取中的应用

应用滤波技术对武当-桐柏-大别成矿带进行了地球化学异常提取,筛选出了81处综合异常,通过与传统方法的对比,发现滤波法在突出弱小异常方面更具优势。结合成矿带的地质背景,对综合异常进行了分析,总结出武当-桐柏-大别成矿带的矿致异常主要有:变质热液、构造热液共同作用形成的热液型或层控型矿致异常;基性-超基性岩体引起的异常;青峰-襄广断裂带控制的热液型矿致异常;燕山期中酸性岩体引起的异常等类型。研究成果对武当-桐柏-大别成矿带的找矿工作具有较强的指导意义。

秦岭-桐柏-大别造山带深部构造及其与南北两侧陆块关系之探讨

秦岭—桐柏—大别 ,向西乃至昆仑山、祁连山绵延 1 0 0 0多千米 ,属统一的而又包含多期不同动力学机制与成因的多种构造叠加组合。通过对数条重力、航磁、地震测深、磁大地电流剖面等资料解释 ,认为华北陆块、秦岭 (包括桐柏—大别 )、扬子陆块之地壳均为上、中、下三层结构 ,华北陆块下部以高角度向南向秦岭俯冲 ,上部则向秦岭仰冲。扬子陆块总体向北向秦岭低角度俯冲 ,扬子陆块多呈楔形镶入秦岭地壳中部 ,使秦岭带南侧呈向南开口的“锷鱼咀”式构造特点 ,上、下部为秦岭上、下地壳 ,而中部则为扬子陆块物质成份。秦岭分北秦岭、中秦岭、南秦岭。北秦岭为一复杂构造带 ,形成向北反转的叠瓦状逆冲推覆构造。南秦岭自北向南产生低角度叠瓦状逆冲断裂。近南北向通渭—武都、南阳—襄樊两条深断裂带将秦岭分成了西秦岭、东秦岭。

武当-桐柏-大别成矿带铀矿成矿特征与找矿远景

武当-桐柏-大别成矿带(湖北地区)是湖北省重要的铀矿成矿区带之一.研究区铀成矿类型主要为碳硅泥岩型,其次为产于变质岩中的铀矿.铀成矿受铀源条件、 构造条件和岩浆岩条件等因素控制.研究表明,李家堡、 冲天炮等找矿远景区具有较大的找矿潜力.

武当—桐柏—大别Mo-REE-Au-Ag-Pb-Zn多金属成矿带主要地质成矿特征及资源潜力分析

武当—桐柏—大别成矿带近期找矿成果显著,先后发现多个大型超大型矿床,具备成为国家级重要成矿带的条件,后经专家论证确定为全国重要成矿区带。该成矿带夹持于华北和扬子地块间,地层发育齐全,岩浆活动频繁,变质作用强烈,地质构造极其复杂,裂谷、区域隆起、深大断裂、剪切带等构造控矿特征突出,新元古代和燕山期两次岩浆作用成矿意义大,变质成矿作用强。矿床主要受矿源建造、燕山期中酸性岩浆侵入活动、岩相古地理、后生改造等因素制约,空间上有"北西西成带,北东东成行"和多矿种共生分布规律,时间上存在燕山等5个成矿高峰期。预期金、银、铜、铅、锌、钼等主攻矿种的找矿潜力巨大。在全国矿产资源潜力评价及找矿新突破基础上,在该区带内划分了四个重点远景区作为国家整装勘查区的后备选区。

桐柏—大别造山带内与脆性-韧性剪切带共生的假玄武玻璃的发现及意义

在桐柏—大别造山带大河镇剪切带中首次发现与碎裂岩和糜棱岩共生的两种不同类型的假玄武玻璃。野外产状及显微结构的研究表明与碎裂岩共生的假玄武玻璃产出于以脆性破裂为主的断层浅部(<15km),而与糜棱岩共生的假玄武玻璃则产出于以韧性变形为主的断层深部(>15 km)。这两种类型的假玄武玻璃均含有熔解起源的自形微晶体,圆形或港湾状的碎片,流动结构和部分玻璃质基质。假玄武玻璃与碎裂岩和糜棱岩共生的现象说明在桐柏—大别造山带形成和隆起过程中同一断层剪切带内大地震重复发生。大河镇假玄武玻璃的研究可对大陆型大地震的发震机制及地壳浅部的脆性变形领域到深部的塑性变形领域的地震断层的破裂过程和力学性质的研究提供重要信息。