桂西南早中生代酸性火山岩年代学和地球化学:对钦-杭结合带西南段构造演化的约束

出露于钦-杭结合带西南段的早中生代酸性火山岩,主要沿着桂西南十万大山中新生代盆地两侧分布。其中出露于盆地北西侧的上-中三叠统北泗组火山岩主要由长英质熔岩(玄武安山岩、英安岩和流纹岩)夹火山碎屑岩(主要为集块熔岩、角砾熔岩、凝灰熔岩、熔结角砾凝灰岩和熔结凝灰岩)等岩石组成,获得英安岩锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为246±2Ma;而出露于盆地南东侧的三叠系板八组火山岩主要由流纹岩夹珍珠岩、凝灰熔岩、集块熔岩和流纹质凝灰岩组成,获得流纹岩锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为250±2Ma。主量、微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究表明,这些火山岩属于典型的过铝质高钾钙碱性火山岩系,表现出富集大离子亲石元素(如K、U、Ba、Rb和Th)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素明显亏损,并具有较高的锶同位素初始比值((^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.713929～0.722178)和较低的ε_(Nd)(t)值(-10.33～-9.02),反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧型火山岩地球化学特征。结合本区存在有早古生代MORB型变质基性火山岩和二叠纪弧后扩张中心环境形成的E-MORB型玄武岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)西南段有古生代洋盆的存在,该洋盆的俯冲消减过程一直延续至中三叠世的印支运动导致扬子板块和华夏板块发生碰撞才终止。

湖南新宁星子岩锑矿流体包裹体特征及矿床成因

湖南新宁县星子岩锑矿位于钦杭结合带中段湘中盆地内,脉状矿体受NE向硅化破碎带控制,直接容矿围岩为下寒武统香楠组碳质板岩和硅质板岩。文中对星子岩锑矿进行系统的矿物生成序列研究,将成矿过程分为两期3个阶段,即沉积期以碳质板岩内球状黄铁矿为代表,热液期早阶段脉状辉锑矿石英脉(局部夹围岩角砾)和晚阶段辉锑矿方解石脉。为进一步限定其成因,选取热液期与辉锑矿共生的早阶段石英和晚阶段的方解石进行流体包裹体研究。包裹体岩相学研究表明,热液期石英和方解石内广泛发育流体包裹体,主要类型为纯H_2O型和CO_2-H_2O型流体包裹体。激光拉曼测试表明,CO_2-H_2O型包裹体气相主要成分为CO_2,液相主要成分为H_2O。显微测温过程中,当降温时可见CO_2-H_2O型包裹体由气液两相变为三相,其初熔温度为-60.0^-56.6℃,CO_2部分均一温度为3.7~28.5℃,完全均一温度介于113~266℃,CO_2笼合物熔化温度为3.0~9.6℃,对应的流体盐度w(NaCleqv.)为0.8%~12.0%。星子岩锑矿流体包裹体的中低温、低盐度和含CO_2的特征与造山型金矿的变质流体成矿特征相吻合。综合星子岩锑矿的成矿大地构造背景、矿床地质和成矿流体特征,星子岩锑矿的精细成矿过程为:钦杭结合带在印支—燕山期发生强烈的陆壳叠置作用,富碳质含黄铁矿的寒武系地层发生变质变形脱挥发分作用,形成中低温、低盐度、富CO_2和富集锑元素的变质热液;变质热液向上运移过程中,温度压力降低发生相分离,导致CO_2逸失和流体沸腾作用,大量辉锑矿沉淀,最终形成有经济价值的矿体。湖南星子岩锑矿的矿床地质特征和成矿过程与造山型金矿一致,因此其成因类型为造山型锑矿。

钦-杭结合带硅质岩的分布特征及其地质意义

钦州—杭州（钦-杭）结合带位于中国东南部地区,跨越浙江、江西、湖南、广东和广西5省（区）。大致以南岭为界,该带可划分为北、中、南三段。中段与南岭带重合,大致分布在北纬24°~27°范围,以北为北段,包括江西、浙江及安徽南部,以南为南段,包括粤西桂东南地区。钦-杭结合带跨带内沉积硅质岩广泛发育,地质和地球化学证据展示它们主要为热水成因。硅质岩相关的热水活动分布偏向于靠近结合带的两侧。钦-杭结合带＂北、中、南＂三段的硅质岩时空分布存在明显差异：南段及两侧邻区大规模热水活动集中于晚古生代,中段及两侧邻区的集中于早古生代,北段及邻区的热水活动集中于元古宙。这种大规模热水活动自北向南逐渐变新的特点与钦-杭结合带分段演化具有较好的对应关系。作为热水活动地质遗迹的硅质岩,其形成与大地构造与地球动力学背景的演化有密切的关系,特别是与钦-杭结合带的几个拉张阶段存在较好的对应关系。富含硅质的热水活动伴随了丰富的成矿作用,热水喷流沉积型块状硫化物矿床和热水沉积型金矿在该构造带内均较为典型。

云开地块北缘加里东期中-基性火山岩的厘定:钦-杭结合带南西段早古生代古洋盆存在的证据

在扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)南西段,由于后期盖层覆盖和构造、岩浆侵入破坏,作为结合带标志的古洋壳残片(蛇绿岩)至今未被识别出来,从而导致了前人对该结合带的边界、大地构造性质及其时空演化等问题存在严重分歧。笔者通过系统的野外地质调查发现,在云开地块北缘的岑溪地区,沿着岑溪-梧州断裂带两侧出露有一系列呈岩片状产出的(变质)中-基性火山岩块。地球化学的研究结果表明,这些(变质)中-基性火山岩可分为性质截然不同的三大类:(1)糯垌镇油茶林场一带出露的变质中基性火山岩具有略亏损的大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素轻微富集,且Nb、Ta、P和Ti的负异常不明显,显示出与N-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长阳起石岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为443.7±2.2Ma;(2)归义镇洞尾一带出露的变质基性火山岩则表现出轻微富集大离子亲石元素和具有平坦或略富集的轻稀土元素,并出现Nb-Ta、P和Ti的微弱亏损现象,显示出其与E-MORB型火山岩相似的地球化学特征,获得其中斜长角闪岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为441.3±2.4Ma;(3)安平镇白板、大爽一带出露的中-基性火山(碎屑)岩总体上表现为明显富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素和重稀土元素相对亏损,其间还出现Nb-Ta、P和Ti等高场强元素的明显亏损,显示出与俯冲带有关的岛弧型(IAB)火山岩相似的地球化学特征,获得其中安山质晶屑凝灰岩的锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb谐和年龄为442.2±3.7Ma。由此表明,扬子板块和华夏板块结合带(钦-杭结合带)南西段有早古生代古洋盆的存在,本区N-MORB、E-MORB和IAB型中基性火山岩可能是在加里东时期该洋盆岩石圈持续向南东俯冲消减至华夏板块(云开地块)之下的地球动力学背景下形成的产物。

扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG的厘定及其构造意义

在扬子克拉通东南缘的江山-绍兴结合带沿线多处出露新元古代深成杂岩,以往被认为是沿扬子克拉通和华夏地块碰撞缝合带侵入的板内型深成岩类。本文选择其中的浙江金华罗店中酸性深成杂岩进行了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,提出它们属TTG岩石组合,包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩组合(T1T2G1)和二长花岗岩-花岗岩组合(G2QM)两类,普遍以明显富集Rb、Ba、K、Pb等大离子亲石元素而强烈亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素为特征,δCe为弱负异常或无异常,属典型的弧岩浆岩类。T1T2G1组合富钠贫钾,εNd(t)值=+2.6^+9.4,Mg#值为41.5~63.1,推断由玄武质俯冲板片脱水部分熔融而成,并受到地幔楔橄榄岩熔体的混染。G2QM组合与T1T2G1组合地球化学特征类似,但又明显富K2O(2.75%~5.08%)、LILE和LREE,低Mg#值(27.2~52.31)和εNd(t)值(+1.7^+2.0),应是T1T2G1源区继续部分熔融的产物,可能未受到明显的地幔楔橄榄岩混染。测得花岗闪长岩(G1)锆石SHRIMP U-Pb年龄为841±10Ma,奥长花岗岩(T2)锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为793±13Ma,前人报道之花岗岩(G2)年龄为832±44Ma,结合上述地球化学特征,说明T1T2G1和G2QM组合是由新元古代古华南洋向扬子东南缘持续俯冲形成的。综合区域地质资料及前人研究结果,提出金华罗店与诸暨璜山、绍兴平水等地的深成杂岩共同构成了扬子克拉通东南缘一条长达200km的青白口纪(930~793Ma)陆缘弧型深成杂岩带,反映迟至793Ma前仍存在强烈的洋壳俯冲,扬子克拉通尚未与华夏地块发生碰撞拼合,且T1T2G1-G2QM组合的出现指示洋壳俯冲正处于早-中期阶段。

钦杭结合带南段和寮铅锌多金属矿床石英的谱学特征及其指示意义

钦杭成矿带南段和寮铅锌多金属矿地区矿化、近矿体和远离矿体等三类岩石样品中石英的粉晶X射线衍射、红外光谱及拉曼光谱研究结果表明,远离矿体和矿化岩石样品中的石英较为纯净,而近矿岩石样品中的石英含有少量杂质,但这种少量的杂质并没有引起石英晶胞参数的明显变化;远离矿体的岩石→近矿岩石→矿化岩石中石英的结晶度和有序度越来越高的,且矿化岩石样品中的α-石英有向对称性较低的石英转变趋势;石英的1 050cm-1红外吸收峰分裂为一对强双峰为含矿岩石样品所独有,可以有效地作为是否成矿的标志;造成石英微观结构变化的原因可能与后期成矿热液的活动密切相关。远离矿体的岩石中石英形成后受后期热液的影响很弱,含矿样品中的石英受多期次热液的作用易产生重结晶、结构调整作用等而纯化,而近矿岩石样品中的石英受到热液的影响但不足以达到纯化的效果。谱学研究是一种深入探讨研究区成矿过程、成矿规律的有效技术。

奇异性理论在钦杭成矿带(南段)庞西垌银金矿产资源预测中的应用

以广东与广西交界处的钦州湾—杭州湾成矿带(南段)庞西垌银金矿预测为研究对象,探讨奇异性理论在矿产资源预测中的应用。针对地球化学异常阀值选择较难的实际情况,应用奇异性分析法进行地球化学奇异值制图。为了解庞西垌地区浅部与深部矿化类型的变化规律,进一步采用S-A广义自相似法分解复合异常,并结合空间主成分分析法圈定微量元素Ag,Au,Cu,Pb和Zn等组合异常。研究结果表明:奇异性分析法不仅强调数据在统计上的特征,而且重视数据在空间域的特征,通过奇异值估计来确定异常,从地球化学数据集的多种类群的角度来识别和圈定异常;该方法避免了采用同一浓度阀值用于不同地球化学数据区域且该法直接处理原始数据,相对传统方法而言保留了原始数据特征;采用S-A法提取出的异常与研究区已知矿点吻合程度较高,且主要集中在研究区的塘蓬幅内,位于研究区石角幅区域已知矿床(点)较少,异常较弱;而通过S-A法分解出来的异常显示该区域可能存在隐伏矿床,可通过野外工作进一步查证。

钦-杭接合带之构造特征

华南大陆壳由扬子地块和华夏地块两个主要的地质构造单元组成,其间发育一条板块碰撞拼接带——钦-杭接合带,依据地层组成、构造变形差异,进一步划分为鄣公山构造混杂岩带、绍兴-江山对接带,前者叠加发育在扬子地块南部陆缘江南古岛弧之上,后者代表两地块间消减了的大洋及边缘海混杂体,经历了晋宁—加里东多期碰撞拼贴:晋宁期华夏陆块向扬子陆块俯冲、碰撞、走滑,形成了透镜-网结状韧性剪切系统和三期褶皱变形;加里东运动,华夏陆块再次与扬子陆块碰撞、仰冲,导致华南加里东造山带逆冲推覆在晋宁期造山带之上。至此,两者最终焊接成一体,形成了统一的晚古生代沉积盖层。

多重地球化学背景下地球化学弱异常增强识别与信息提取

为对钦州湾-杭州湾成矿带(南段)庞西垌地区地球化学数据进行异常识别研究与信息提取,利用含量-面积法(C-A)得出庞西垌地区成矿主元素的异常下限,得到各元素异常分布图,并与已知矿(床)点进行叠加分析,发现已知矿(床)点与C-A法分析得到的异常区基本吻合,可根据该异常区预测未知矿床,从而为该研究区矿产资源潜力评价提供依据。为进一步从研究区复杂的地球化学背景中分离出与成矿有关的地球化学异常,采用分形滤波技术(S-A)提取致矿异常。研究表明,S-A法可在C-A法揭示的区域异常的基础上更深层次地提取出与矿化有关的局部异常用以反映研究区的多重地球化学背景,S-A法可有效地使弱异常增强进而提取出致矿异常,为庞西垌地区探寻隐伏矿体提供依据。

粤西-桂东四套成矿系统地质特征、成因类型及构造启示

粤西-桂东地区是我国重要的矿产资源基地,是研究区域成矿作用和大地构造演化耦合关系的理想地区。本文基于粤西-桂东地区四套主要成矿系统的地质特征的研究,结合区域内矿床精确定年和构造演化的研究成果,探讨四套主要成矿系统的成因类型、成矿构造背景及其对钦杭结合带构造演化的启示。其中,广东云浮硫铁矿产于震旦系大绀山组,块状和条带状矿石呈层状产于火山沉积岩系中,是一套与海底热液活动密切相关的VMS成矿系统,形成于新元古代俯冲相关的弧后(间)拉张盆地;盘龙铅锌矿产于泥盆系上伦组,角砾状和胶状矿石产于浅海相白云质碎屑岩中,是一套加里东期被动大陆边缘的SEDEX型铅锌成矿系统;河台金矿田赋存于震旦系乐昌组,脉状矿体严格受断裂和蚀变带控制,是一套变质热液主导的造山型金矿成矿系统,形成于印支-燕山期陆内走滑或陆陆碰撞背景;圆珠顶铜钼矿床形成与燕山期(155Ma)二长花岗斑岩密切相关,细脉浸染状矿石赋存于岩体的内外接触带,是一套陆内伸展背景的斑岩铜钼成矿系统。总体而言,粤西-桂东地区经历了新元古代俯冲、加里东期被动大陆边缘、印支期陆内走滑(或陆陆碰撞)和燕山期陆内伸展四个重要的构造事件,这与钦杭结合带总体构造演化过程一致。

钦-杭结合带金属矿产分布综述

扬子与华夏地块经碰撞拼贴形成的巨型结合带—钦州湾-杭州湾结合带(简称钦-杭结合带),是我国东南部一条重要的岩浆成矿带。本文结合前人的研究成果,根据结合带途径的省份区域把结合带分成四段:广西段、湖南段、江西段和浙江段,并对各段金属矿产的时空分布特征作简要的阐述。

应用多重分形奇异值分解(MSVD)技术提取钦杭成矿带南段文地地区Cu-Pb-Zn矿致地球化学弱异常

基于Matlab平台编制的多重分形奇异值分解程序,可以有效地从钦杭成矿带南段文地地区比例尺1∶50 000水系沉积物数据中提取Cu-Pb-Zn矿致地球化学弱异常。结果表明,多重分形奇异值分解技术能够克服Ag、Au矿引起的Cu、Pb、Zn高背景的影响,并从多重地球化学背景中有效提取矿致异常,包括低背景中的弱异常和隐蔽异常。该方法揭示了一系列Cu、Pb、Zn统计方法圈定的异常图上没有显示的、规模不等的矿化异常,其中的一些异常和一系列矿床、矿点、矿化点重和,在未知区得到的弱异常也有进一步开展工作的意义,这为该区矿床勘查提供了新的靶区,为未知矿床的探寻提供了新的启示。

钦杭结合带加里东期榴闪岩超高压变质作用研究

对钦杭结合带首次发现的加里东期榴闪岩进行了详细的年代学、矿物学和变质作用研究。结果表明,榴闪岩的变质时代为454±4Ma,经历了早期角闪岩相进变质、中期榴辉岩相峰期变质和晚期角闪岩相退变质三个阶段,具顺时针P-T-t轨迹。早期角闪岩相进变质作用阶段的矿物共生组合为角闪石+斜长石+石英,温压条件分别为719℃~795℃和7.56Kpa^8.30Kpa;中期榴辉岩相峰期变质作用阶段的矿物共生组合为石榴子石+绿辉石(后期退变为透辉石+钠长石)±石英,温压条件分别为668℃~821℃和26.42Kpa^33.46Kpa;晚期角闪岩相退变质作用阶段的矿物共生组合为石榴子石+角闪岩+斜长石±石英(即榴闪岩),相应的温压条件分别为611℃~854℃和4.76Kpa^9.30Kpa。结合前人资料推断,区域内加里东期可能经历了榴辉岩相超高压变质→高温麻粒岩相退变质→角闪岩相退变质的演化过程。钦杭结合带首次厘定出加里东期超高压变质作用,表明华夏和扬子两大陆块碰撞拼合发生在加里东期。

云开地区的演化及贵金属成矿效应

本文介绍分析了云开地区的构造演化以及钦-杭结合带西南段贵金属成矿特征,并阐述了贵金属矿床的成矿条件与构造之间的关系,对指导寻找该区域的银多金属矿具有重要意义。

钦杭成矿带的研究历史和现状

介绍了钦杭结合带与成矿带的提出过程及其基本特征,以及有关华南大地构造和华夏古陆问题的研究历史和现状。20世纪80年代中期在重新认定华夏古陆的基础上建立扬子与华夏古陆碰撞拼接模式,随之于20世纪90年代初提出钦杭结合带与成矿带,这是华南大地构造研究的重要转折,对华南大地构造和区域成矿的研究有着重要贡献。钦杭成矿带不仅在华南大地构造格局中占有十分重要的地位,对探讨全球Grenville造山、Rodinia超大陆裂解、新元古代成矿爆发等也有重要意义。目前已从岩石组合、构造特征、地球物理信息、成矿作用等方面对钦杭成矿带进行了论证。但毕竟钦杭成矿带的研究历史不长,还有许多基础地质和区域成矿问题尚无定论,为此提出了若干值得关注并可望在近期取得突破的问题。

桂东鹰扬关地区1∶5万区域地质矿产调查成果与主要进展

桂东鹰扬关地区位于钦杭结合带西南段,通过开展该区1∶5万区域地质调查,以国际地层表(2015)为指南,对调查区地层进行了多重地层划分与对比研究。从岩石学、构造学、地球化学角度,对鹰扬关岩群进行了详细研究,明确了其为一套构造混杂岩,通过获得的变质火山碎屑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,认为其主要形成于新元古代。根据岩性特征、野外接触关系及同位素年龄等将区内岩浆岩划分为8个岩体,16个填图单位,获得了各岩体的高精度测年数据,确定了岩浆岩年龄格架;研究了其岩石成因,探讨了岩浆源区以及形成的大地构造背景。建立了调查区构造格架,阐明了构造形成演化历史,划分了构造变形阶段,通过构造解析,于鹰扬关构造混杂岩中识别出5期构造变形,结合区域构造演化确定了相对时序。通过1∶5万水系沉积物测量,查明了1∶5万太保圩幅水系沉积物地球化学特征,编制了元素地球化学图等系列图件。