湘北益阳古火山岩的成因及其地质意义

湖南益阳古火山岩分布于益阳市石咀塘和大渡口两地,出露面积分别约为1km2和16km2,主要由科马提岩类和拉斑玄武岩类组成。其中石咀塘古火山岩可进一步分为含橄榄石斑晶玄武质科马提岩和含单斜辉石斑晶玄武质科马提岩2种类型。含单斜辉石斑晶玄武质科马提岩鬣剌结构发育,尚发现典型的中空骸晶橄榄石,SiO2<53%,MgO>9%,K2O<0.9%,TiO2<0.7%,CaO/Al2O3>1。该地区火山岩总体属钙碱性系列,具有高MgO、富Cr、贫不相容元素、稀土元素总量较低、轻重稀土元素分异不明显等特点,表明火山岩主要来源于形成深度较大、部分熔融程度较高的亏损上地幔区。石咀塘火山岩形成于大洋构造环境,大渡口火山岩形成于岛弧构造环境,反应该地区经历了从洋壳形成到俯冲的构造演化过程。     

湘南宜章地区辉绿岩、花岗斑岩、安山岩的形成时代和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

湘南宜章县长城岭地区广泛出露以辉绿岩、花岗斑岩为主的燕山早期岩体,而宜章平和地区主要分布安山岩体,其年龄和成因有待进一步研究。分别用SHRIMP和LA-ICP-MS法测试了它们的年龄和Hf同位素组成,长城岭辉绿岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153.7Ma±3.1Ma、227.0Ma±4.2Ma;长城岭花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为153Ma±14Ma和231.58Ma±0.67Ma;平和安山岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果为159Ma±14Ma和229.3Ma±7.6Ma,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为161Ma±1Ma,显示为燕山早期岩浆侵位和印支期基性岩浆底侵。锆石Lu-Hf同位素原位分析结果表明,εHf（t）值在正值和负值范围内变化,指示岩浆为壳幔混合来源。结合长城岭花岗岩体中继承锆石的年龄信息,认为花岗质岩石可能来源于中元古代基底的重熔。岩体岩浆很可能是由元古宙火成岩石部分熔融形成的,并伴有年轻或新生幔源物质的加入,岩浆上升侵位的过程中发生了混合作用。     

湘西南印支期五团岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及形成背景

五团岩体位于湘西南,主要由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,具块状构造。用SHRIMP对黑云母二长花岗岩中的锆石进行了U-Pb同位素测试,其中9颗锆石给出的206Pb/238U年龄加权平均值为(220.5±4.4)Ma,该年龄被解释为岩体的形成年龄,表明岩体形成于晚三叠世中期。岩石高硅、富铝、高钾、中碱,Si O2含量70.64%~75.32%,平均72.33%;Al2O3含量13.24%~16.37%,平均14.47%;K2O含量4.27%~6.66%,平均5.10%;全碱(Na2O+K2O)含量为6.71%~8.46%,平均7.65%;K2O/Na2O比值为1.54~5.34,平均2.23。ASI值平均为1.24,总体属铁质、高钾钙碱性-钾玄岩系列过铝质花岗岩类。Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集。ΣREE含量为84.35~222.90μg/g,平均156.81μg/g;δEu值0.17~0.52,平均0.39;(La/Yb)N值为1.81~17.12,平均10.57。ISr值为0.71813~0.72110,εSr(t)值为193.5~235.6,εNd(t)值为-9.78~-9.70,t2DM为1.78~1.79Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为变质泥质岩和碎屑岩。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花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中、上地壳酸性岩石。花岗岩微量元素构造环境判别图解主要显示为后碰撞构造环境。基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断五团岩体的具体形成机制为:在中三叠世印支运动之后挤压应力相对松弛、深部压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中、上地壳岩石减压熔融并向上侵位;此外,深部软流圈上涌和热量的向上传递对五团花岗质岩浆的形成可能起到一定作用。     

造山后脉岩组合与内生成矿作用

造山带大规模花岗质岩浆活动之后往往有一期区域性脉岩产出,被称为岩基后岩墙群。这类脉岩具有近同时形成、宽成分谱系和小体积的特点。根据太行山、燕山、东昆仑山、天山等造山带的观察,这类脉岩可以划分成煌斑岩质、玄武质、闪长质(安山质)、花岗闪长质(英安质)和花岗质(流纹质)等5组。前人大多偏重于研究其中基性部分,因而常常将其与大陆裂解相关基性岩墙群混为一谈。岩石地球化学分析表明,虽然同组脉岩不同样品之间可能存在演化关系,不同脉岩组之间很难相互演化。结合近年来有关岩浆过程速率的研究成果,推测这些脉岩是原生或近原生岩浆固结的产物。这意味着区域地温曲线在不同深度同时穿过所有相应原岩的固相线。基于岩浆起源热体制和区域岩石圈岩石学结构分析,笔者曾经指出,这样的岩浆产生条件要求造山带岩石圈拆沉作用。因此,这类岩墙群的形成是区域构造应力场由挤压向伸展转换阶段的产物,可以用来标定造山过程的结束,因而称其为造山后脉岩组合。进一步对比分析表明,这类脉岩组合分布非常普遍,是地球上业已发现的三类区域性岩墙群之一。尽管如此,基于热传递速率的分析,造山后脉岩组合的形成还应当伴随大规模流体活动。由于深部流体中成矿元素的浓度强烈依赖于压力,新的岩石成因模型意味着造山后脉岩组合与成矿作用相伴生。野外检验表明,可以基于露头观察识别成矿流体的通道和成矿元素大规模堆积的场所。因此,造山后脉岩组合不仅可以用来标定区域造山过程结束的时间,也是区域找矿预测的有效标志。     

河南汝阳地区竹园沟钼矿地质特征、成矿时代及地质意义

位于东秦岭钼成矿带内的河南汝阳钼铅锌多金属矿田是国内近几年发现的大型矿床集中区,区内发育东沟超大型斑岩钼矿床、竹园沟大型钼矿床和老代仗沟、西灶沟、王坪西沟等大型铅锌矿床。介绍了竹园沟大型钼矿床的地质特征,并利用Re-Os同位素定年方法对竹园沟钼矿体中的辉钼矿进行了成矿年代的测定,获得辉钼矿同位素的模式年龄为(122.2±2.3～119.6±2.2)Ma,平均为120.9Ma±2.3Ma。该成矿年龄显示竹园沟钼矿的成矿时代与汝阳南部其他钼铅锌等多金属矿床的形成时代相近,表明汝阳南部钼铅锌多金属成矿带成岩成矿年龄(120～110Ma)的一致性,均形成于统一的地球动力学背景,即中生代晚期中国东部岩石圈大规模伸展时期的板内拉张环境。     

湖南省湘潭县毛塘矿区海泡石黏土矿床地质特征及成因探讨

通过在湘潭县毛塘海泡石黏土矿区留君庵矿段开展矿产勘查工作,基本查明了海泡石黏土矿床的地质特征。矿区海泡石黏土矿赋存于中二叠统小江边组“含泥质段”风化层中,矿体形态平面上呈长条带状,剖面上矿体形态呈透镜体状、似层状,矿床规模为小型。根据X衍射定量测试分析和化学分析,矿石主要矿物成分为海泡石、石英、方解石、滑石和蒙脱石等组成;矿石化学成分总体富硅、镁、低钾、钠。矿石中海泡石含量与MgO、SiO₂含量呈正相关关系,与CaO含量总体呈负相关,结合矿石扫描电镜分析结果,区内海泡石形成于沉积过程的新生作用。综合矿区成矿地质特征和矿石物理化学特点,矿区位于古陆边缘局限性的富Mg²⁺、Si⁴⁺及高pH值的浅海环境中,海泡石经原生沉积于钙镁质页岩、泥灰岩,再经长期化学风化改造,在表生条件下不断富集形成海泡石黏土矿床,矿床成因类型为沉积风化残余型。     

湘西南兰蓉岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

湘西南兰蓉岩体为一加里东期小侵入体,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成.（443.5±8.1）Ma的锆石SHRIMP U Pb年龄表明花岗岩形成于早志留世早期.主量元素组成表明岩体总体属钙碱性高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类.该侵入体Ba、（Ta＋Nb）、Sr、P、Ti强烈亏损,Rb、（Th＋U＋K）、（La＋Ce）、Nd、（Zr＋Hf＋Sm）、（Y＋Yb＋Lu）等相对富集;稀土元素含量较高、轻稀土富集明显、Eu显著亏损;Isr值为0.71299,εSr（t）值为120,εNd （t）值为 8.11和-8.89,t2DM为1.82和1.84Ga.C/MF-A/MF图解显示其源岩为泥质岩和砂屑岩.上述地球化学特征表明兰蓉岩体为陆壳碎屑岩石部分熔融形成的S型花岗岩.基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断兰蓉岩体的具体形成机制为：奥陶纪末志留纪初的北流运动（板内造山运动）导致地壳增厚、升温,尔后在挤压减弱、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而形成兰蓉岩体.     

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。     

湘东南印支期与燕山早期花岗岩成矿能力差异与岩石地球化学特征关系探讨

湘东南地处南岭中段北部,为华南重要中生代有色金属矿集区。区内主要矿床均与燕山早期花岗岩有关,印支期花岗岩极少形成规模矿床。已有研究表明区域构造体制不同可能是成矿差异的主要原因,即燕山早期花岗岩形成于后造山伸展构造体制,印支期花岗岩形成于后碰撞弱挤压构造体制。本文研究发现,相对印支期花岗岩而言,燕山早期花岗岩在岩石地球化学特征方面明显具有更好的W、Sn多金属成矿条件:成矿元素W、Sn,放射性生热元素U、Th,挥发分元素F以及稀有金属元素Be、B、Li、Rb等组分的含量及碱性程度更高,岩石氧化程度(Fe2O3/FeO比值)更低;(La/Yb)N值和δEu值更低,Rb/Sr比值更高,反映岩浆分异演化程度更高。因此,除构造体制差异外,花岗岩岩石地球化学特征差异也应是两时代花岗岩成矿差异的重要原因之一。两阶段花岗岩岩石地球化学特征差异的形成可能与构造-岩浆演化历史和构造环境差异有关。     

湘南中生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体 Sm-Nd等时线年龄及地质意义

湖南宁远太阳山中生代玄武质火山岩内,产较丰富的尖晶石二辉橄榄岩包体。包体经人工碎样,镜下挑选了含铬尖晶石、镁橄榄石、含铬透辉石、斜方辉石、全岩5个样品,由国土资源部天津地质矿产研究所同位素室测试,得出 Sm-Nd全岩-单矿物等时线同位素年龄2702±19 Ma。进而根据测试结果和以往资料综合分析,认为华南陆块岩石圈是沿垂向演化增生的,由下往上依次为:上地幔岩垫托、结晶基底、褶皱基底、褶皱盖层、沉积盖层5个构造层。其中,上地幔岩起着底板垫托作用,形成于新太古代,为该地区最古老岩石。