科学研究工作

四、科学研究工作

1.区域成矿规律研究

比较系统地总结了南岭和湘西鄂西成矿带的区域成矿规律和找矿标志，初步建立成矿模式和找矿模式，为有效地进行矿产资源评价工作的规划部署提供了理论依据和技术支撑。

2000—2002年，武汉地质调查中心（原宜昌地质调查中心）承担了“华南成矿区成矿规律和找矿方向研究”，提出了不同时期块体拼合带控制矿化集中区向东南方向迁移，区域岩浆—成矿作用迁移演化与大陆生长密切相关，区域壳幔构造—地球化学格架控制矿集区等认识，总结了矿床主要集中在隆起区与坳陷区转换部位、盆地边缘、板块拼贴带、隆起区核部区域性深大断裂带4个部位的空间分布规律，提出了粤西—桂东和滇、黔、桂等地区的找矿方向，并筛选出一批具有较好找矿潜力的矿集区。

2003以来，武汉地质调查中心开展了“南岭地区锡矿成矿规律研究”。在系统分析总结南岭中段成矿地质背景基础上，结合大调查以来区内的找矿工作实践及最新成果，以中生代构造—岩浆—成矿为主线，开展了锡多金属矿区域成矿规律和主要类型锡矿成（找）矿模式研究，取得了一系列新成果和新认识。

（1）提出了地幔上隆、岩石圈减薄引起的玄武岩浆底侵作用可能是华南内陆燕山期花岗岩形成和爆发性成矿的诱因。

（2）将南岭花岗岩按物质来源分为壳源重熔型（C型）、壳幔混合及其分异型（H型）和铝质A型花岗岩三大类，并认为本区的大型锡矿与H型和铝质A型花岗岩的关系密切，而不是以前普遍认为的典型的壳源重熔型（C型）花岗岩。

（3）在对典型钨锡矿床及其赋矿岩体详细解剖和地质关系调研的基础上，采用锆石SHRIMP法、全岩和石英包裹体RbSr法、云母ArAr法以及辉钼矿ReOs法获得了一批高精度的燕山期成岩成矿年龄数据，为深入研究成矿机理、成矿动力学机制，探讨区域成矿规律以及成矿预测等提供了大量年代学基础资料。

（4）获得了印支期成岩、成矿的同位素年龄数据，证实了印支期钨锡矿床成矿作用的存在，对指导南岭找矿勘查工作具有重要意义。

（5）提出了地幔流体对南岭锡多金属矿的形成起了重要作用的认识:根据矿石中黄铁矿（黄铜矿）He、Ar同位素组成和流体裹体成分，镁铁质微粒包体及其寄主花岗岩成矿元素Sn及CO₂、F、Cl等挥发分元素含量变化关系，区域花岗岩的Sm、Nd、Rb、Sr同位素组成特点以及幔源中基性岩（玄武岩、辉绿岩、煌斑岩）分布情况等，认为南岭锡矿的成矿流体为地幔、地壳和大气水混合产物，但以地幔流体为主，并且成矿物质Sn可能主要来自地幔而非地壳。

（6）对南岭地区原生锡矿类型进行了重新划分，总结了找矿标志，并初步建立了主要矿集区及主要类型（云英岩型、矽卡岩型锡矿的成矿模式和找矿模式），反映了成矿的主导控制因素、成矿岩体的基本特征、矿床特征以及可能的矿化与蚀变分带。

（7）总结了锡多金属的找矿标志和时空分布规律:南岭地区成矿作用可分为90～100Ma、130～140Ma、150～160Ma 3个主成矿阶段，其中150～160Ma是区内成矿的高峰期；空间上，锡多金属矿床集中分布在1带（北东向锡田—骑田岭—九嶷山—花山、姑婆山锡多金属成矿带）和4区［湖南大义山锡多金属成矿区、广西都庞岭锡多金属成矿区、粤北全南锡多金属成矿区、湖南桂东—江西崇（义）—（上）犹—（大）余锡多金属成矿区］。

2006以来，武汉地质调查中心开展了“湘西鄂西地区铅锌多金属矿床成矿规律研究”。在系统分析总结成矿地质背景基础上，结合大调查以来区内的找矿工作实践及最新成果，以沉积—构造—成矿为主线，开展了铅锌多金属矿床的区域成矿规律研究，初步总结了找矿标志，划分了矿床类型；开展典型矿床研究，建立了主要类型铅锌矿床的成矿模式和找矿模式；总结了铅锌多金属矿床的空间分布规律、主要控矿因素，提出了下一步找矿方向，圈定了5个找矿远景区:大巴山铅锌多金属找矿远景区、湖北神农架—黄陵铅锌多金属找矿远景区、湖北鹤峰—湖南龙山铅锌铁找矿远景区、湖南张家界—贵州铜仁铅锌锰找矿远景区和湖南沅陵—怀化铅锌铁锰找矿远景区，并提出了铅锌多金属矿床的工作部署建议。

2.基础地质综合研究

自大调查工作开展以来，武汉地质调查中心一直致力于中南地区基础地质综合研究工作，取得了一些新进展和新认识。

（1）根据最新的国际地层表，对中南地区各断代年代地层单位进行了划分与对比，并结合生物地层学研究进展，对中南地区各纪生物地层序列和岩石地层单位进行了重新厘定和完善，初步建立了中南地区各时代多重地层划分对比的框架，编制了中南地区太古宇—新近系岩石地层划分对比表。以系为单位，讨论了各地层区、分区内地层的分布发育规律、岩石地层单位的划分与对比。

（2）依据板块构造演化阶段及沉积特征等，将中南地区不同构造属性的沉积盆地进行了分类，进一步编制完善了一系列各断代重要时期岩相古地理轮廓图件，为构造古地理的分析和研究奠定了基础。

（3）以板块构造理论为基础，将中南地区进行大地构造单元的划分，提出中南区大地构造格架主要是由扬子板块、华夏板块以及其间的湘桂、滇东—越北和相邻的秦岭—大别中间地块组成。秦岭—大别造山带分别以商丹—龟山—梅山断裂构造带和勉略—城口—房县—襄樊—广济断裂构造带为界分为华北板块、秦岭—大别地块和扬子板块。华南造山带分别以歙县—景德镇—宜丰—南昌、长沙—安化—溆浦—城步—龙胜深大断裂带和绍兴—江山—广丰—萍乡、茶陵—郴州、岑溪—博白等深断裂带为界分为扬子板块、湘桂等中间地块和华夏板块。

（4）提出中南区大地构造演化基本上可概括为5个大阶段:中太古—早元古宙阶段，古陆核和陆块的形成；晋宁阶段，湘桂等中间地块与扬子板块间的洋盆向扬子板块俯冲—碰撞，形成江南岛弧造山带，其后的裂解形成新元古晚期—早古生代的多岛洋（海）格局；加里东阶段，扬子、湘桂、华夏等地块间的洋盆以俯冲—增生碰撞造山的形式与扬子板块和华夏地块（群）发生俯冲—增生拼贴碰撞造山，形成以云开和雪峰为代表的增生岛弧碰撞造山带，形成华南造山带的雏形；海西—印支阶段，特提斯洋的打开和东延使华南进入特提斯洋多岛洋的构造演化格局，海西—印支期华南大陆与印支—南海地块之间的洋（海）盆发生向南的俯冲—增生碰撞造山，奠定了华南大地构造的基本格局，使整个华南大陆成为整体，进入板内演化阶段；燕山—喜山阶段，华南大陆进入濒太平洋和特提斯构造复合演化过程，形成以伸展为主、伸展—挤压交替的板内构造演化阶段。

（5）对中南地区晋宁期、加里东期、海西—印支期、燕山期岩浆岩的形成时代、成因、构造背景、地球动力学机制进行了较深入的研究总结，测定了一大批精确年龄和地球化学数据，新发现或新厘定了一些标志性岩石或岩石组合，特别是对Pangea超大陆的聚合和裂解在中南地区的构造—岩浆响应取得了许多重要新证据。对构造格局和构造演化提出了新认识，基本建立了中南地区侵入岩的年代的基本格架和构造—岩浆事件序列。

（6）云开隆起区花岗质杂岩地球化学和同位素地球化学研究表明，条带状黑云二长花岗岩、眼球状黑云二长花岗岩、紫苏（花岗）闪长岩和片麻状含榴黑云二长花岗岩主体为强过铝高钾钙碱性—钙碱性花岗岩，它们是形成于俯冲—碰撞陆缘火山弧的岩浆岩系列。从条带状花岗岩、眼球状（环斑）花岗岩、紫苏花岗岩到含榴片麻状花岗岩，岩浆结晶锆石SHRIMP年龄从466Ma、467Ma、435Ma到413Ma，其形成大地构造环境由俯冲—碰撞火山弧构造环境（条带状花岗岩）→后碰撞造山构造环境（眼球状、环斑花岗岩）→后碰撞伸展构造环境（紫苏花岗岩、片麻状花岗岩），而且紫苏花岗岩已变为与碰撞造山后伸展构造环境有关的A型紫苏花岗岩，侵入基性岩（392Ma）的侵位标志加里东期俯冲—碰撞造山作用的结束和伸展作用的开始。

（7）厘定了海南海西—印支期造山带后碰撞初期（同逆冲期）的岩石组合，即钾玄岩类与强过铝花岗岩、壳幔混合花岗岩构成的双峰式共生组合，形成时代为278～265Ma。测定了后碰撞晚期（同剪切期）花岗岩的形成年龄为260～250Ma，后造山阶段A型花岗岩的形成年龄为243～239Ma。而在海南岛新发现海西—印支期来源于EM2型富集岩石圈地幔的后碰撞高钾钙碱性镁铁质侵入岩（253Ma±5Ma）和后造山大陆拉斑玄武质镁铁—超镁铁侵入岩（238Ma±3Ma），显示中南地区海西—印支期后碰撞—后造山阶段发生了明显岩石圈减薄。

（8）在三亚地区厘定了三叠纪霓辉石碱长正长岩（244Ma±7Ma）、壳幔混合型高钾钙碱性花岗岩（239Ma±7Ma）和铝质A型花岗岩，表明三亚地块也与琼中地块一样发育了三叠纪的后造山岩浆活动，提出三亚地块可能于晚二叠世通过九所陵水大断裂的大规模右旋走滑而移置到和琼中地块相邻（而前人认为在白垩纪拼合）。

（9）提出并初步确定黔东梵净山群下部的基性—超基性岩（包括枕状玄武岩、橄辉岩—辉橄岩、辉绿岩、辉长岩和蛇纹石化橄榄岩）为一套典型的中元古蛇绿岩岩石组合，与桂北四堡群及赣东北双桥山群下部的基性—超基性岩（蛇绿岩）共同构成了北东东走向华南巨型中元古构造蛇绿混杂岩带。

（10）发现并确定云开隆起西北缘浅变质云开群底部的层状、似层状变基性岩为新元古代构造蛇绿岩混杂岩。岩石类型以斜长角闪岩为主，伴生一套细碧角斑岩系及少量硅质岩，还零星出露超基性岩（蛇纹石化橄榄岩、橄辉岩），为蛇绿岩的重要组成部分。斜长角闪岩岩石地球化学和同位素地球化学的研究表明，这套变基性岩原岩为形成于大洋中脊（EMORB）构造环境的拉斑玄武岩。在信宜贵子和陆川石窝的层状、似层状变基性岩（斜长角闪岩）中分别获得821Ma和815Ma的SmNd全岩同位素等时线年龄，表明云开地区的蛇绿岩是在扬子与华夏中元古代末超大陆形成之后的新元古代裂解作用中形成的，为华南地区存在新元古代大洋提供了重要证据。

（魏道芳　陈孝红　付建明　段其发　编）