湘南印支期塔山岩体地球化学特征及形成构造背景

塔山岩体位于华南造山带北缘,形成于晚三叠世。自早至晚由粗中-中粒斑状二云母二长花岗岩、中细粒-细粒斑状二云母二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩组成,具块状构造。岩石具有高硅(SiO2=71.57%~75.01%)、富铝(Al2O3=13.92%~15.51%)、中钾(K2O=3.51%~5.20%)、中碱(Na2O+K2O=6.89%~8.62%)、高ASI(1.12~1.52)的特征,总体属铁质、高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类。微量元素中Ba、Nb、Sr、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K+Ta)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集。稀土总量较低(17.9~184.0μg/g),轻稀土富集((La/Yb)N=2.52~17.89),具明显的负Eu异常(δEu=0.17~0.37)。岩体具有较高的ISr值(0.73271和0.72739)和较低的εNd(t)值(-11.05和-10.82),两阶段Nd模式年龄(t2DM)为1.87 Ga和1.89 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩主要为泥质岩石,部分为长英质岩石。强过铝花岗岩样品的Al2O3/Ti O2比值大部分小于100。上述地球化学特征表明塔山岩体为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳酸性岩石。构造环境地球化学判别图解显示为后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境及构造演化过程,推断继中三叠世后期印支运动陆内强挤压之后,晚三叠世进入挤压松弛的后碰撞环境,地壳减压重熔而形成了塔山岩体。此外,地壳重熔可能还受到软流圈地幔上隆及其热传递的影响。     

加里东期白马山岩体锆石SHRIMPU-Pb年龄、地球化学特征及形成构造背景

白马山岩体位于雪峰造山带的南东缘,其主体为加里东期花岗岩,部分印支期和早燕山期花岗岩。加里东期花岗岩主要位于白马山岩体中、东部,可划分为4个侵入次。对第二次侵入的细中粒斑状角闪石黑云母花岗闪长岩(γδSb)中的锆石进行了SHRIMP U-Pb年龄测试,得到的年龄为411±4.5Ma,此年龄反映出志留纪末—泥盆纪初的一期岩浆事件。其地球化学特征表明该期花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中地壳酸性岩石。第一次侵入的英云闪长岩(γδοSa)仅有一个小侵入体,以残留体形式存在于第三次(ηγSc)侵入体中,表明白马山岩体未经历更早的大规模岩浆活动,据此推断加里东期白马山岩体为志留纪后期广西运动的产物。区域上,城步-新化大断裂以西发育早志留世前陆盆地砂、泥质沉积,断裂以东至湘东南则缺失志留系,暗示广西运动前断裂以东已逆冲抬升并遭受剥蚀,断裂以西则形成前陆盆地。     

湘中龙山地区变形序列及金锑矿控矿构

龙山金锑矿区位于湘中盆地龙山穹窿内。关于湘中地区上古生界中不同方向褶皱和龙山穹窿的形成时代均存在多种观点,对龙山金锑矿区内含矿断裂的运动学特征和时代背景等缺乏观测和认识。鉴此,本文根据大量地表和井下露头构造观测和解析,结合区域构造特征、矿床地质特征和已有区域构造事件研究成果,厘定了龙山金锑矿及邻区的构造变形序列以及上古生界中褶皱和龙山穹窿的形成时代,探讨了构造控矿规律及动力学机制。主要成果认识如下：（1）研究区自早至晚经历了6期主要变形事件：①奥陶纪末—志留纪NW向挤压;②中三叠世晚期NW向挤压;③晚三叠世SN向—NNE向挤压;④中侏罗世晚期NWW向挤压;⑤白垩纪区域NW—SE向伸展;⑥古近纪中晚期NE向挤压。（2）上古生界中NE向褶皱形成于中三叠世晚期,EW向褶皱形成于晚三叠世,NNE向褶皱形成于中侏罗世晚期;龙山穹窿形成于中三叠世晚期NE向复背斜与晚三叠世EW向复背斜的叠加。（3）两期复背斜核部因应力集中而更易形成导矿、容矿断裂,加之穹窿构造常伴随隐伏花岗岩体,导致龙山金锑矿定位于龙山穹窿的中部。龙山金锑矿的导矿构造为两期复背斜相关的NE向和EW向隐伏逆冲断裂;容矿构造为中三叠晚期形成的NWW向右行走滑断裂,晚三叠世形成的NNE向和NE左行走滑断裂、NW向右行走滑断裂。（4）区内矿体的高角度侧伏与含矿断裂运动方向低角度倾斜有关,而后者与盖层单向滑移导致区域最大主压应力倾斜有关。     

湖南NW向常德-安仁断裂的地质特征、活动历史及构造性质

常德-安仁断裂是湖南东部一条NW向大断裂,关于其地质特征、活动历史及构造性质等尚缺乏系统研究.基于区域地质调查和基础地质研究资料,总结了常德-安仁断裂的总体特征,重塑了断裂的活动历史,探讨了断裂的构造性质和变形机制.主要认识如下:常德-安仁断裂走向NW330°,为一基底隐伏断裂,地质上表现为一NW向岩浆隆起带.该断裂为贯穿中、下地壳并切入岩石圈地幔的深大断裂,断裂倾向NE,倾角约54°.断裂具有长期活动历史:新元古代冷家溪期作为转换断层具走滑活动;冷家溪末期武陵（晋宁）运动中在区域S-N向挤压下右行走滑;板溪期早期和南华纪早期均具伸展活动并控制沉积相带的展布;加里东运动中在区域S-N向挤压下右行走滑;中三叠世晚期印支运动中在区域NW-NWW向挤压下左行走滑兼逆冲;晚三叠世-早侏罗世在区域S-N向挤压下右行走滑;中侏罗世晚期早燕山运动中在区域NWW向挤压下左行走滑;白垩纪-古近纪产生伸展活动.常德-安仁断裂在冷家溪期可能为一横切扬子陆块东南缘弧后盆地、岛弧和华南洋的转换断层.印支运动中断裂带因深部逆冲活动而构造隆升.该断裂具隐伏特征的原因可能与冷家溪期-南华纪同沉积活动、震旦系底部滑脱层发育、多条NE-NNE向大断裂的截切以及断裂沿线花岗岩体和断陷盆地的发育等有关.      

南岭西段加里东期越城岭岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地质地球化学特征及其形成构造背景

越城岭岩体位于南岭西段,主体为南部的加里东期花岗岩,北部为印支期花岗岩。加里东期花岗岩自早至晚依次为中细粒斑状黑云母二长花岗岩、细中粒斑状黑(二)云母二长花岗岩、细粒斑状黑(二)云母二长花岗岩和细粒黑(二)云母二长花岗岩。岩体东部和西部花岗岩分别具块状构造和片麻状构造。岩体西缘尚叠加了燕山期左行走滑-伸展型韧性剪切带。对中细粒斑状黑云母二长花岗岩和(糜棱岩化)细中粒斑状黑云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到(436.6±4.8)Ma、(430.5±4.3)Ma的年龄值,反映花岗岩形成于早志留世晚期。岩石高硅、富铝、高钾、中碱,Si O2含量68.35%~78.10%,平均73.29%;Al2O3含量11.95%~15.55%,平均14.18%;K2O含量4.12%~5.62%,平均4.95%;全碱(Na2O+K2O)含量为6.18%~8.30%,平均7.58%;K2O/Na2O值在1.36~2.82之间,平均1.94。ASI值1.04~1.66,平均1.23。总体属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类。大多数样品Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为较强烈亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集;∑REE含量为50.43~328.81μg/g,平均173.39μg/g;δEu值0.21~0.68,平均为0.40;(La/Yb)N值为0.54~14.04,平均7.93;ISr值为0.71912和0.72415,εSr(t)值为208和279,εNd(t)值为–11.76~–7.80,t2DM为1.80~2.12 Ga。A/MF-C/MF图解显示源岩为泥质岩和碎屑岩。上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,是陆壳碎屑岩石部分熔融的产物。花岗岩氧化物构造环境判别图解指示岩体形成于后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期越城岭花岗岩的具体形成机制为:奥陶纪末—志留纪初的北流运动导致地壳增厚、升温,早志留世中晚期在挤压减弱、应力松弛的后碰撞-减压构造环境下,中、上地壳酸性岩石发生部分熔融并向上侵位。     

萍乡东桥岩门寨组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及南华冰期底界年代探讨

目前关于南华系底界年代存在早(780 Ma或760 Ma)、晚(725 Ma或720 Ma)两种不同观点。本文对萍乡东桥板溪期晚期岩门寨组顶部的凝灰岩进行了28颗锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分析,由早至晚获得5组主要年龄,并分析探讨了各组年龄锆石形成的地质背景。第1组和第2组锆石均为继承性岩浆锆石,平均年龄分别为805.5±10.6 Ma和767.6±7.7Ma,分别与扬子东南缘810~800Ma期间的岛弧岩浆活动和板溪期中期760Ma前后的岩浆活动有关。第4组和第5组锆石为变质成因锆石,平均年龄分别为390.8±2.8 Ma和211.2±1.5 Ma,分别与加里东晚期和印支晚期的构造-热事件有关。第3组共11颗岩浆锆石的平均年龄为717.2±8.9 Ma,为凝灰岩的成岩年龄。该年龄为南华冰期底界720 Ma的年龄提供了约束。此外,本文讨论并提出前人在湘中碧溪获得的长安组下部760 Ma左右U-Pb年龄为继承性锆石年龄,且发现在误差范围内有50%锆石的年龄上限也为720 Ma左右,暗示成岩年龄实为720 Ma而非760 Ma。     

骑田岭岩体成岩与成矿关系研究

湘南骑田岭岩体主要由两阶段侵位所形成,早阶段侵位花岗岩组成骑田岭岩体的主体。年代学资料表明:骑田岭岩体早阶段花岗岩时代为155~160Ma,晚阶段花岗岩时代145Ma±,云英岩型锡矿床及新田岭钨矿的矿化时代为156~160Ma,破碎带矽卡岩型和破碎带蚀变花岗岩型锡矿床的矿化时代为137±5Ma、133±15Ma。地质特征表明新田岭钨矿和云英岩型锡矿与早阶段主体花岗岩侵位密切相关,而破碎带矽卡岩型和破碎带蚀变花岗岩型锡矿床尽管产于主体花岗岩中,但锡矿化作用却为晚阶段花岗岩浆侵位时的气水热液沿断裂破碎带蚀变所形成。据上述,骑田岭岩体早阶段主体花岗岩侵位时形成了云英岩型锡矿床和矽卡岩型钨矿床,而晚阶段花岗岩侵位时形成了破碎带矽卡岩型和破碎带蚀变花岗岩型锡矿床。     

湘东南燕山早期钨锡与铅锌多金属矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制

湘东南地区燕山早期与花岗岩体相关的矿床总体可分为中高温的钨锡多金属和中低温的铅锌多金属两类矿床组合。结合岩石大地构造学研究成果和区域构造演化背景,分别对两类矿床组合的温度条件以及矿床、构造、岩浆岩之间的相关性产生的原因进行分析,提出两类矿床组合形成的构造-岩浆动力学机制:①茶郴断裂南东隆起区和断裂北西拗陷区内的局部隆起地带岩石圈厚度较大,由于更强烈的岩石圈拆沉引发更大规模的岩浆活动,形成规模较大的中深成岩体,提供长时间高温条件,造成W、Sn等亲花岗岩元素的高程度、大规模富集,从而导致中高温的钨锡多金属矿床的形成。②茶郴断裂北西拗陷区因岩石圈较薄,岩石圈拆沉及其引起的热扰动作用较弱,产生小规模岩浆活动,因而缺乏W、Sn等元素的大规模富集,而Pb、Zn、Cu等元素则源源不断地运移到地表,加之缺乏长时间高温条件,导致大规模的中低温铅锌多金属矿床的形成,而中高温的钨锡多金属矿床缺乏。上述不同构造背景下的岩浆-成矿过程的差异,导致湘东南钨锡多金属和铅锌多金属两类矿床组合的形成。     

第四纪洞庭盆地临澧凹陷构造-环境演化的水系和重矿物约束

临澧凹陷为第四纪洞庭盆地西部的一个南北向次级构造单元,居于武陵隆起和太阳山隆起之间。前人已通过地貌、沉积和构造特征重塑了凹陷第四纪地质演化过程。本文研究探讨了临澧凹陷水系特征以及凹陷北部ZK 257孔重矿物特征的构造-环境成因,从而进一步为第四纪地质演化过程提供了轮廓。中更新世中期和中后期临澧凹陷处于断陷阶段,凹陷北段为相对封闭的南北向小湖盆,两侧山麓形成EW向水系;南段为相对开放的河流环境,凹陷东、西两侧分别形成NE向和NW向水系,河水向中央入渐水后再向南汇入沅水。中更新世晚期临澧凹陷整体抬升并遭受剥蚀,雷公庙以北降水向北汇入澧水,凹陷西侧形成总体NE走向的次级水系;雷公庙以南继续形成NW向次级水系（渐水西侧）。构造抬升的同时产生向东的倾斜,导致凹陷西侧水系远较东侧发育。ZK 257孔内中更新世洞庭湖组中的重矿物均来源于凹陷及周缘沉积岩而未受沅水影响,表明沅水古河道未经过临澧凹陷。周缘侵蚀作用随临澧凹陷扩张而向两侧扩展,使物源岩性发生变化,从而导致洞庭湖组上部（晚期）重矿物含量高于下部（早期）。     

湘北桑植-石门一带早中生代褶皱叠加特征及变形机制

湘北桑植-石门一带下中生界连续发育一系列侏罗山式褶皱,褶皱叠加特征解析对探索桑植-石门复向斜褶皱变形期次及变形机制具有重要意义,同时对断裂控制褶皱变形的理论研究也具有启示意义。通过对桑植-石门一带地质构造剖面测制及褶皱叠加特征解析,识别出了印支期和早燕山期两期褶皱构造。研究区侏罗系与中三叠统之间的低角度不整合接触、白垩系与前白垩系之间的高角度不整合接触反映了印支运动和早燕山运动两期变形事件,可进一步推断桑植-石门一带褶皱可分为印支运动和早燕山运动两期。印支期褶皱轴迹主要呈北东东向-近东西向;早燕山期褶皱轴迹可分为2组:一组呈北东东向-近东西向;另一组呈北北东向。早燕山期2组褶皱与先期印支期褶皱叠加形成加强型和斜限型2种叠加类型,前者受控于印支期北东东向-近东西向逆断裂的继承性活动;后者受控于早燕山期北西西向区域挤压应力形成的北北东向逆断裂,且受限于先期北东东向-近东西向构造。此变形机制很好地解释了研究区褶皱轴面和逆冲断裂无向东或南东倾斜极性。