湘东北冷家溪群沉积岩地球化学特征及其构造意义

冷家溪群是江南造山带湖南段的最早物质纪录，其沉积构造背景及相关的钦杭结合带位置尚存争议。在野外地质调查基础上，对湘东北金井地区冷家溪群早期-中期相对新鲜砂岩采样进行系统的主量元素和微量元素含量分析，进而按时代先后对砂岩分组并进行地球化学研究，以此探讨沉积期盆地性质及大地构造格局。金井地区冷家溪群砂岩的主量元素组成变化较大，SiO₂质量分数总体较低、Al₂O₃质量分数和Al₂O₃/SiO₂比值较高、K₂O/Na₂O比值高且变化大。轻稀土富集、重稀土平坦、铕负异常明显等特征暨球粒陨石标准化曲线形态与典型的后太古宙页岩和上陆壳相似。主量元素地球化学特征反映沉积环境为弧后盆地，且早期易家桥组和潘家冲组的成熟度较高，主要来源于北邻构造相对稳定的扬子陆块南缘；中期雷神庙组-黄浒洞组的成熟度较低，可能更多来源于南邻构造相对活动的大陆岛弧。各组地层构造环境微量元素判别图解均显示为大陆岛弧环境，但从微量元素特征对母岩的继承性分析，仍反映出弧后盆地环境；有关微量元素参数的相对大小指示早期沉积环境为活动陆缘、中期沉积环境为大陆岛弧，与主量元素特征反映的信息一致。根据上述地球化学证据，提出冷家溪期构造格局与演化过程:早期受古华南洋板块向北西高角度俯冲影响，弧后软流圈上涌导致岩石圈伸展而形成宽阔的弧后盆地，金井地区处于盆地北部而主要接受北邻扬子陆块来源沉积；中期古华南洋板块俯冲角度变缓并推动大陆岛弧向北西运移，弧后盆地收缩，金井地区因构造迁移而主要接受南邻大陆岛弧来源沉积。结合区域资料，认为弧后盆地南邻大陆岛弧大体在安仁-双牌一线。      

祁阳山字型构造质疑

结合区域构造演化背景及构造变形特征,对祁阳弧形构造的形成机制进行研究。分析表明,传统山字型构造机制难以解释祁阳弧形构造的诸多特征,且前人认为变形动力来源于东西向挤压应力场,也与印支期区域构造应力场实为NWW向的构造背景不符,因此祁阳弧形构造并不属典型山字型构造。基于研究区构造活动的客观实际,提出祁阳弧形构造的可能形成机制:NW向基底隐伏断裂和NNE-NE向主干断裂分别于印支期和燕山期产生强烈左旋走滑活动,从而使区域NNE向构造线在中段产生左旋偏转成为NNW向,从而形成S形的祁阳弧形构造。这一机制可较好解释祁阳弧形构造的若干特征,如关帝庙穹窿呈NWW走向、北反射弧构造形迹不显著、北弧弧顶脱位及内弧曲率大于外弧、南弧弧顶脱位、紫云-中田-高峰串珠状穹窿的形成等。上述认识对华南地区弧形构造研究具有一定启示意义:除山字型构造作用和砥柱作用外,还应注意断裂走滑等其他构造活动对弧形构造的制约,以及多次构造活动叠加对构造形迹可能造成的影响。     

湖南香花岭花岗岩岩石化学特征及其构造环境

湖南南部燕山早期香花岭岩体主要由铁锂云母二长花岗岩组成。岩石SiO：和K2O平均含量分别为73．72％和4．78％,Na2O＋KO平均8．47％,K2O／Na2O比值平均为1．40,A1：03平均为13．81％。总体属强过饱和铝质钙碱性一碱性花岗岩类。氧化物构造环境判别图解及区域构造演化背景反映香花岭岩体形成于后造山构造环境。     

湘东南及湘粤赣边区中生代地质构造发展框架的厘定

湘东南及湘粤赣边区属南岭中段北部,是研究华南中生代构造背景与演化的良好窗口.通过同位素年代学和地质地球化学研究,确定了区内中生代3个时代花岗岩的时限与构造环境,并结合对区内中生代不同时代陆相盆地和火山岩的性质与形成机制,构造变形和成矿作用的期次与特征等研究,厘定出研究区中生代地质事件序列的框架.从早至晚分为早三叠世-中三叠世早期前造山阶段（Ⅰ）、中三叠世后期-中侏罗世初陆内造山阶段（Ⅱ）、中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）、白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）等4个大的地质发展阶段,其中陆内造山阶段（Ⅱ）进一步划分为4个亚阶段（Ⅱ1～Ⅱ4）.前造山阶段（Ⅰ）为稳定海相沉积阶段.中三叠世后期（Ⅱ1）为陆内俯冲汇聚高峰期,形成大量NNE向为主的逆冲断裂与褶皱,并使陆壳增厚.中三叠世末-晚三叠世后期（Ⅱ2）挤压相对松弛,大量壳源花岗岩浆形成并侵位（233～210Ma）.晚三叠世末-早侏罗世（Ⅱ3）为同造山上隆伸展环境,形成NNE向裂陷含煤盆地,高Na低K的拉斑玄武岩喷发.中侏罗世初期（Ⅱ4）为NNE向左旋汇聚走滑造山,发育逆冲断裂且前期裂陷盆地反转成为山前冲断收缩盆地.中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）,大量后造山花岗岩侵位（174～135Ma）,同时发生大规模成矿作用;侏罗纪末期发生过短暂的挤压事件.白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）形成盆-岭构造和变质核杂岩构造、双峰式火山岩和次火山岩、酸性岩脉及具有AA型花岗岩特征的上堡小型岩体等组合.文章最后就华南地区燕山早期构造环境和中生代不同阶段构造-岩浆活动特征的形成机制等问题进行了讨论.     

青藏高原1∶25万区域地质调查地貌年代学研究

高原隆升及剥蚀作用的复杂性与区域差异性以及高原恶劣的气候、地理条件,使得在青藏高原空白区1∶25万区域地质调查中进行地貌年代学研究具有很大的现实意义.由于地貌是高原隆升、环境演化、新构造运动等的信息载体,地貌年代有助于重塑这些地质作用的发生时间及发展过程,因此地貌年代学研究具有重要的技术意义.1∶25万银石山幅的工作表明,地貌年代学调查对高原隆升及环境演化过程研究具有良好效果.     

华南中生代构造演化过程的多地质要素约束——湘东南及湘粤赣边区中生代地质研究的启示

目前对华南内陆中生代构造环境与演化过程的认识存在分歧,一定程度上与对多种地质要素的综合研究不够有关。笔者研究认识到湘东南及湘粤赣边区中生代不同构造阶段发育不同的代表性地质要素,并分别指示不同的构造环境。早三叠世-中三叠世早期为前造山阶段,主要发育海相沉积。中三叠世后期-中侏罗世初为陆内造山阶段,其中中三叠世后期发生强烈陆内汇聚挤压,形成的主要地质要素是NNE向的逆冲断裂与褶皱,以及NW向的基底走滑断裂等;中三叠世末-晚三叠世后期为同造山阶段的后碰撞构造环境,形成的主要地质要素是印支期强过铝花岗岩;晚三叠世末-早侏罗世为同造山上隆伸展环境,形成的主要地质要素是裂陷盆地与拉斑玄武岩;中侏罗世初期为挤压环境,形成的主要地质要素是山前冲断收缩盆地及盆地边缘的逆冲断裂。中侏罗世早期-晚侏罗世为后造山阶段,形成的主要地质要素是大量后造山花岗岩以及与花岗岩相关的大量有色金属矿床。白垩纪为陆内裂谷阶段,形成的代表性地质要素有AA型花岗岩、大量陆相红色断陷盆地、基性火山岩、双峰式次火山岩等。结合上述成果和区域资料,提出应通过多种地质要素综合研究华南地区中生代构造演化过程,注意构造环境判别的地质要素代表性、地质要素时限性以及构造发展过程的关联性。     

湘东南志留纪彭公庙花岗岩体的地质地球化学特征及其构造环境

志留纪彭公庙岩体地处湘东南,岩石类型主要为黑云母花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩。各岩石单元从早至晚,w(S iO2)总体由低变高,变化在65.30%~73.42%之间;w(K2O)平均为4.34%,w(Na2O+K2O)为6.46%~8.32%,平均为7.09%;w(K2O)/w(Na2O)平均为1.58;岩石富铝,w(A l2O3)平均为14.13%。岩体总体属铁质、强过铝质高钾钙碱性花岗岩。Ba、Nb、Sr、P、Ti相对于原始地幔为负异常,Rb、(Th+U)、(La+Ce)、Nd、(Zr+H f+Sm)、(Y+Yb)等则相对富集。w(ΣREE)平均为221.85×10-6;轻稀土富集,w(La)N/w(Yb)N值平均为8.66;Eu弱亏损,δ(Eu)平均为0.53。ISr值为0.712 30~0.718 31,εSr(t)为110.7~196.1,εNd(t)为-8.0~-8.7,t2DM为1.81~1.87 Ga。上述地球化学特征表明彭公庙岩体为S型花岗岩。在C/MF-A/MF图解中,样品点部分落入基性岩区,部分落入变质碎屑岩区;在岩体氧化物比值的Harker图解中,各样点构成良好的线性关系;在w(La)/w(Sm)-w(La)图解中样品点分布散乱;酸性程度最高的晚期恩垄岩石单元的轻稀土相对富集更为明显;岩石中发育镁铁质岩浆包体等,表明彭公庙岩体具岩浆混合成因。地球化学构造环境判别图解、岩体侵位地质特征以及区域构造演化背景等表明彭公庙岩体形成于后造山构造环境。岩体各岩石单元侵位的先后次序可能与岩浆的粘度密切相关,基性程度相对较高的岩浆向上运移速度更快,因而侵位更早。     

湖南雪花顶加里东期花岗岩特征及成因

雪花顶岩体形成于志留纪，为由5个侵入次组成的复式岩体，侵入于寒武纪地层，与泥盆纪地层呈沉积接触，主要岩性由花岗闪长岩—二长花岗岩组成，主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英、黑云母，少量角闪石。早侵入次单元岩体内暗色微粒包体发育。综合研究表明：雪花顶花岗岩主要为壳幔岩浆混合成因，岩浆主要来源于地壳部分熔融，其中亦有地幔物质的混染．     

湖南城步火成岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其对江南造山带新元古代构造演化的约束

目前对新元古代中期江南造山带构造演化及钦杭结合带南西段构造性质存在不同认识。本文对湘西南城步地区新元古代火山岩和花岗岩进行了锆石SHRIMPU-Pb年龄测定并厘定其构造环境,从而为区域构造演化提供了约束。城步新元古代花岗岩侵入于云场里组变质火山-沉积地层中。云场里组变质火山岩与花岗岩的锆石SHRIMPU-Pb年龄分别为828±10Ma和805.7±9.2Ma。构造环境的地球化学判别图解表明花岗岩形成于岛弧环境;区域地质背景指示云场里组可能形成于活动陆缘弧前盆地。以城步火山岩和花岗岩研究为基础,结合区域地质资料,提出新元古代中期江南造山带西段构造演化过程:872～835Ma期间为陆缘盆地;835～820Ma期间俯冲造山,江南造山带形成基性—超基性岩和早阶段岛弧花岗闪长岩,东侧的城步地区为弧前盆地;820～810Ma期间江南造山带发生弧-陆碰撞;810～800Ma期间江南造山带进入后碰撞环境并形成晚阶段强过铝(黑云母)花岗岩,东侧城步地区因华南洋洋壳俯冲而形成新的岛弧;800Ma后华南进入伸展裂陷盆地演化阶段。上述认识揭示出扬子陆块东南缘的连续岛弧增生过程,同时为钦杭结合带南西段雪峰期"残留洋盆"属性提供了新证据。     

第四纪洞庭盆地安乡凹陷及西缘构造-沉积特征与环境演化

通过地表观察和钻孔资料,对洞庭盆地安乡凹陷及其西缘第四纪构造沉积特征和环境演化进行了研究,为江汉—洞庭盆地第四纪地质研究补充了新的资料。凹陷总体呈南北向,周边为正断裂。凹陷内第四系厚一般为100-220 m,最厚达300 m,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组和全新世湖冲积。第四系以砾石层、砂层为主,次为（含）粉砂质黏土、黏土,岩性、岩相横向变化大。安乡凹陷西缘（即太阳山隆起东缘）,呈自西向东缓倾的丘岗地貌。区内主要发育中更新世白沙井组,其中南部下部以砂、砾石层为主,上部为黏土;北部以粉砂质黏土沉积为主,下部可发育砂层。根据地貌、沉积及控凹断裂特征,重塑安乡凹陷及其西缘第四纪构造活动与环境演化过程：早更新世—中更新世早期,凹陷西边的北北东向周家店断裂伸展活动,安乡凹陷不均匀沉降,总体具河流和过流性湖泊环境并接受沅水沉积;同期凹陷西缘构造抬升,处于剥蚀的山地环境。中更新世中期断陷活动向西扩展,凹陷区为过流性湖泊环境;凹陷西缘地区转为河流（南部）和湖泊（北部）环境并接受沉积。中更新世晚期安乡凹陷及其西缘整体抬升并遭受剥蚀,凹陷西缘同时具有自西向东的掀斜。晚更新世安乡凹陷拗陷沉降,具河流和湖泊环境;同期凹陷西缘遭受剥蚀。晚更新世末受区域海平面下降影响,安乡凹陷遭受剥蚀。全新世安乡凹陷拗陷沉降,具泛滥平原之河流、湖泊环境。