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基础地质调查

时间:2022-02-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:一、基础地质调查(一)区域地质调查1.对前寒武纪变质地层进行了解体和重新厘定,提高了前寒武纪结晶基底的研究程度武当—大别造山带1∶25万麻城幅、随州市幅区调分别在前震旦纪红安群七角山组中采获古生代腕足类、海百合茎等古生物化石碎片和层管藻化石,认为大磊山地区含磷岩系可与扬子地台区震旦纪陡山沱组含磷岩系对比,其下新发现的一套岛弧型安山—流纹岩组合,可与随州地区的武当岩群进行对比。
基础地质调查_武汉地质调查中心

一、基础地质调查

(一)区域地质调查

1.对前寒武纪变质地层进行了解体和重新厘定,提高了前寒武纪结晶基底的研究程度

(1)武当—大别造山带1∶25万麻城幅、随州市幅区调分别在前震旦纪红安群七角山组中采获古生代腕足类、海百合茎等古生物化石碎片和层管藻化石,认为大磊山地区含磷岩系可与扬子地台区震旦纪陡山沱组含磷岩系对比,其下新发现的一套岛弧型安山—流纹岩组合,可与随州地区的武当岩群进行对比。据此,结合岩石地层、同位素年龄资料及区域构造特征分析,解体了原红安群,提出了调查区地层系统划分的新方案,划分出中元古代福田河岩组、西张店(岩)组,新元古代青白口纪武当岩群、南华纪耀岭河组、震旦纪陡山沱组、灯影组及早古生代寒武系、奥陶系、志留系等填图单位。1∶25万随州市幅区调在原前震旦纪桐柏岩群中发现腕足类及海百合茎等古生物化石碎片,结合前人曾在枣林岗前震旦系中发现古生物化石情况,从前震旦系中解体出震旦至志留纪地层。这一新发现为深入研究桐柏—大别造山带的发展和演化提供了新资料。此外,重新厘定了武当岩群物质组成,自下而上是由两套不同建造类型的物质组合构成的地层序列。下部为变沉积岩组,上部为火山沉积岩组。

(2)1∶25万宜昌幅、神农架幅区调将扬子陆块基底水月寺群解体为新太古代早期类绿岩物质(交战垭超镁铁质岩、拉斑玄武质火山岩)、晚期的英云闪长岩—奥长花岗岩(东冲河片麻杂岩),古元古代的陆源碎屑岩(孔兹岩系),中元古代的裂陷槽型拉斑玄武质火山岩和核桃园超镁铁质岩。将中元古代神农架群自下而上划分为郑家垭组、石槽河组、大窝坑组、矿石山组4个正式岩石地层单位和石槽河组大岩坪岩楔一个非正式填图单位。

(3)1∶25万岳阳幅区调从湘东北地区原中元古界冷家溪群中解体出新太古界涧溪冲岩群、古元古界苍溪岩群和连云山杂岩,并对它们的物质组成、变质作用及形成的构造环境进行了深入研究,提高了本区早前寒武纪结晶基底的研究程度。

(4)1∶25万广州市幅区调将广州—增城一带“加里东期广博混合岩田”解体为由片岩、斜长片麻岩、变粒岩和石英岩类组成的中元古界长安岩组、花岗闪长岩—二长花岗岩—二长片麻岩类,以及早奥陶世二长花岗岩,认为这套岩石实质上是由不同时代的地层和侵入岩经多次构造作用拼合而成的变质核杂岩。

(5)1∶25万阳春、阳江幅区调根据区内原“云开岩群”的展布特点、岩石组合、沉积相、变形变质、地层层序、接触关系及相对的地质时代等方面的特征对其重新划分、多重对比、合理正名和必要归属,将总体无序、变质程度达角闪岩相—麻粒岩相、原岩属浅海相碎屑岩—碳酸盐岩建造的混合岩化岩石组合命名为高州表壳岩组合,将总体有序、变质程度为绿片岩相、原岩属深海复理石建造岩石组合归属为云开群。

(6)1∶25万玉林幅区调在广西北流市一带原定为“云开群”的变质岩系中首次发现了中—浅变质的云开岩群和下覆深层次结晶基底的接触关系,二者以滑脱型韧性剪切带为界。将“云开群”变质岩系解体为中深变质的古元古界天堂山岩群、中浅变质的中—新元古界云开岩群、浅变质的新元古界射广岩群及构造蛇绿混杂岩四部分。

(7)广东1∶25万韶关市、连平县幅区调从原划分为混合岩中解体出的一套总体无序、变质程度达到高角闪岩相、原岩属浅海相碎屑岩建造的变质岩石组合,厘定为桃溪岩组,其时代归属于早—中元古代,并划分出变粒岩段与片岩—片麻岩段,岩性组合以变粒岩、云母石英片岩、石英片岩、石英黑云片岩、黑云斜长片麻岩、花岗质片麻岩等为特征。

(8)1∶25万琼海县幅区调对琼中地区原划分为元古宙抱板群的大片地质体进行了解体,将大部分以前当成“混合岩”而归入抱板群的地质体厘定为海西期同构造侵位的韧性变形似斑状花岗岩;对琼海、文昌一带大片分布于区内黄竹岭一带的原“抱板群”进行了解体,解体为真正意义的抱板群及晚期(新元古代)侵入抱板群的中基性岩类。

2.南华纪地层研究取得新进展

(1)在湖南石门县杨家坪青白口纪—南华纪地层剖面测量中获得张家湾组凝灰岩的锆石SHRIMP年龄为845Ma±12Ma。

(2)通过对浮萍山青白口纪多益塘组—南华纪大塘坡组实测地层剖面的研究,获得多益塘组凝灰岩的锆石SHRIMP年龄为792Ma±12Ma和790Ma±15Ma,为南华纪底界年龄的界定提供了有力的依据。

(3)根据桂东北贺县一带南华系底部含砾岩屑石英砂岩覆于青白口系不同层位上,其间为一层铁锰质层,上、下岩层的变形变质特征有明显差别,因此判定调查区南华系与青白口系之间为角度不整合。

3.采集了大量古生物化石,为中南地区多重地层划分与对比提供了依据,并初步建立了区域地层格架

(1)首次在秦岭早寒武世—早志留世地层中采获了Micrhystridium lanceolatum,Skiagia multispnosa,Paracymatiosphaera annularis,Paracymatiosphaera irreegularis,Paracymatiosphaera regularis,Baltisphaeridiumsp.,Nucellosphaeridiumsp.,Leiofusa filifern,Leiofusa elenae,Multiplicisphaeridium rigidum等大量的微古植物化石,为其地层划分提供了依据。通过详细的野外地质调查、微古植物化石鉴定及区域地层对比,把原1∶20万竹山幅所划分的梅子垭组,解体为杨家堡组、庄子沟组、竹山组、大贵坪组及梅子垭组。

(2)在扬子地层区奥陶系—志留系中采获了Orthis sp.,Sinorthis typica Wang,Sinoceras chinensis(Foord),Pristiograptus regularis(Tornqist),Halysites cf.tongziensis Yang,Pentamerus banqiaoensis S.M.Wang等重要化石,为地层的划分与对比提供了可靠的依据,提高了调查区扬子地层区的地层研究程度。

(3)首次在桂东北贺县一带泥盆系—石炭系建立了7个腕足化石带,7个珊瑚化石带,上泥盆统至上石炭统建立了16个有孔虫img108)化石带。据此厘定了调查区泥盆系—石炭系各个阶的界线。

(4)在桂西四城岭寒武系剖面边溪组一段发现三叶虫Chuangia sp.,Rhaptagnostus sp.,Skirakiella latilimbata Luo,同时还发现了大量深水相小型腕足类Lingulla cf.sanfangensis Resseret Endo,Lingulla cf.yingtzuehsis Kobashi,Obolas sp.(似O.luanhsiensis Grabow),Eooythis sp.,填补了调查区寒武系下部化石的空白,据此首次在边溪组划分出长山阶和凤山阶。

(5)在广西钟山发现了有孔虫化石带(Qusasiendothyra kobeitusana—Q.konensi带、Bisphaera irregularis带、Chernyshinella glomiformis带),在广东连州上二叠统长兴组中首次发现Asselodiscus primitivus有孔虫化石组合。

(6)在海南岛保亭县原石炭系南好组下部首次发现早志留世三叶虫Latiproetus sp.、中华鳍鱼棘刺化石Sinacanthus sp.及腕足类Xinanospirifer flabellumRong et al.,在南好矿区原定为上志留统的足赛岭组中发现早志留世特列奇期晚期牙形石Panderodusunicosta‐tus(Branson &Mehl),Panderdus sp.等,于白沙县金波地区原划归下石炭统南好组中下部地层中采获大量珊瑚、腕足、海百茎化石,上述化石的发现对地层的时代归属及地层的对比与划分均具重要意义。

4.发现了一些重要的沉积界面和沉积相带,为华南沉积盆地演化和古地理重建提供了资料

(1)以湖南省江华县竹市、码市—广西贺州市桂岭、西湾—燕塘新街为界,寒武系两侧相变较明显:西北部清溪组和边溪组为较深水陆棚—盆地相,局部有近滨相,南东部小内冲组和黄洞口组属浅海陆棚相及前滨相。寒武纪沉积盆地的斜坡和陆棚总体倾向北西,物源来自东南部。

(2)桂东北贺县一带泥盆纪—石炭纪滨岸相、碎屑岩—碳酸盐台地相、斜坡相、盆地相均有发育,广西贺州连塘一带和广东连州东坡一带分别是两个不同的沉积中心。

(3)桂东北贺县一带柳江运动和黔桂运动的表现为平行不整合,柳江运动的影响具普遍性;黔桂运动的造陆上升造成广东连州一带中二叠世栖霞组与晚石炭世黄龙组间缺失麦img109带及假希瓦格img110带。

(4)桂东南大寺至板城一带原定为石夹组和板城组的深水相硅质岩系已发生强烈的构造混杂现象,其实质上为一构造混杂岩系;而在深水相硅质岩系底下存在一个分布范围较宽的碳酸盐台地,底部主要由中—薄层状泥晶灰岩组成,中部主要由厚层块状砂屑灰岩、鲕粒灰岩和生物屑灰岩等组成,而上部由薄层状泥灰岩、钙质泥岩组成。

(5)在桂东南大寺至小董一带上二叠统彭久组和下伏硅质岩系接触部位普遍发现硅质岩系一侧滑塌构造十分发育,其实质上为大陆斜坡部位滑塌堆积作用形成的沉积混杂岩系,而上覆彭久组一侧往往夹有硅质岩夹层。因此,前人认为二者为角度不整合接触依据不充分。

(6)在桂东南原定为防城组、钦州组的层位识别出两套岩系:灵山—藤县断裂带北西侧主要由一套复理石(砂泥岩)组成,而灵山—藤县断裂带南东侧小董至旧州一带主要为一套硅质岩系,且夹有许多外貌上很像是硅质岩的斜黝帘石角岩、钠长石斜黝帘石角岩和斜黝帘石石英角岩等岩石(原岩应为火山岩类)。

(7)琼海、文昌一带二叠系峨查组上部为一套深水相沉积,并在其中发现数层硅质岩和放射虫化石,可能形成于大陆边缘—远洋盆地沉积环境。这对探讨区内晚古生代大地构造位置、构造演化特征以及古特提斯东延问题的研究具重要意义。

(8)在广东连平地区早古生代变粉砂岩中发现了交错层理、水平层理等沉积构造,反映了早古生代不完全是深海复理石相沉积,局部为滨浅海相沉积。

5.获得了一批高精度的同位素年龄数据,为建立侵入岩岩石谱系、时空分布和演化序列提供了重要资料

(1)获得华容隆起小墨山岩体锆石SHRIMP年龄为123Ma,桃花山岩体锆石SHRIMP年龄为140Ma,幕阜山岩体早期侵入体锆石SHRIMP年龄为155Ma、晚期侵入体锆石SHRIMP年龄为137Ma,为探讨湘东北地区岩浆活动时代及构造演化背景提供了重要资料。

(2)利用锆石SHRIMP UPb法、黑云母40 Ar/39 Ar法测得骑田岭岩体仰天湖单元的年龄分别为156.7Ma±1.7Ma、155.1Ma±1.8Ma,从而将原划为印支期的岩体更正为燕山早期,并进一步确定骑田岭岩体不存在印支期花岗岩。对宝山隐爆角砾岩中基质与角砾分别进行了锆石SHRIMP UPb年龄测定,获得162.2Ma±1.6Ma和164.1Ma±1.9Ma的同位素年龄,说明基质、角砾与周围的花岗闪长斑岩为同源同时代的产物。

(3)获得了大东山岩体162.3Ma±1.2Ma的黑云母40 Ar/39 Ar法年龄,确定了该岩体的精确时代。

(4)获得佛冈杂岩体中部的乌石石英闪长岩体的SmNd等时线和RbSr等时线年龄分别为206Ma±26Ma和198Ma±1.3Ma,腊圃岩体黑云母二长花岗岩岩体的RbSr等时线年龄为273Ma±79Ma,排沙黑云母二长花岗岩岩体的RbSr等时线年龄为356Ma±14Ma,北市黑云母花岗岩岩体的RbSr等时线年龄为424Ma±12Ma,这表明佛冈杂岩体形成于晚三叠世—白垩纪

(5)获得贵东复式岩体二长花岗岩体的锆石SHRIMP UPb年龄为237.5Ma±2.6Ma和238.30Ma±1.7Ma。

(6)在湖南宁远太阳山地区新获碱性橄榄玄武岩尖晶石二辉橄榄岩包体全岩—矿物钐—钕等时线年龄值2 702Ma±19Ma,4种矿物的模式年龄值介于2 680~2 707Ma,源岩物质和矿物结晶年龄相同,表明区内深部可能存在新太古代岩浆活动。

(7)在九嶷山复式岩体花岗岩中新获残留锆石SHRIMP UPb年龄1 579Ma、2 108 Ma、2 669Ma,说明该区深部可能存在元古代甚至新太古代结晶基底。

6.对侵入岩进行了大量岩石化学、微量元素和Pb、Sr、Nd同位素测试,为探讨岩石成因和形成构造环境提供了依据

(1)根据大量的花岗岩构造环境地球化学图解判别,以及其他地质地球化学特征,结合地质演化过程,对中南地区各时代花岗岩形成的构造环境进行了研究。结果表明:早期志留世花岗岩形成于岛弧构造环境,晚期志留世花岗岩形成于后造山构造环境。印支期花岗岩形成于后碰撞构造环境,于主俯冲汇聚峰期之后侵位;燕山早期花岗岩形成于后造山伸展构造环境。

(2)通过显生宙花岗岩类锶钕同位素示踪研究,认为粤中地区具有统一的华夏古陆元古代基底,其Nd同位素模式年龄值为2.11~2.27Ga。古生代和中生代花岗岩类的TDM年龄为1.17~1.35Ga,表明广佛地区在古生代和中生代有一定的地壳增长,相应花岗岩岩体的成岩物质有幔源成分的加入,其中燕山晚期的地壳增生应该是华南地区在晚侏罗世—早白垩世岩石圈突发性巨量减薄、幔源物质沿深大断裂带侧向上涌,从而造成地壳垂向增生的反映。

(3)在海南东南部新发现了一条富碱侵入岩(含A型花岗岩)带。带宽近100km,带长大于150km,由霓辉石碱长正长岩、石英二长岩、石英正长岩、角闪黑云母正长花岗岩、黑云母(二云)正长花岗岩、角闪正长岩、云母辉长岩—闪长岩、黑云二长闪长岩等近50个岩体组成,其形成时代有印支期(244~238Ma)、早燕山期(173Ma)、晚燕山期(106Ma)三期。该岩带的发现具有重要的大地构造意义,对于查明琼中地区乃至华南海西—印支造山运动结束的时间以及阐明海南岛燕山期大地构造背景有重要价值。

(4)首次在琼中地区发现了大量的早二叠世同碰撞镁铁质侵入体(EMⅡ型)以及壳源强过铝花岗岩,厘定出晚二叠世及早中三叠世后碰撞阶段的高钾钙碱性和拉斑玄武岩系镁铁质侵入体(EMⅡ型)。为探讨海南及华南海西—印支期构造演化提供了重要的新证据。

(5)在海南东方广坝—儋州洛基一带发现一套二叠纪的辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩组合,初步认定为一套岛弧花岗岩,这对中南地区及海南岛晚古生代大地构造演化的研究具有重要意义。

7.对花岗岩深源包体和特种花岗质岩石进行了研究,为探讨岩浆起源及基底组成提供了新资料

(1)在海南乐东、陵水地区一些花岗岩体中发现了微粒闪长质包体,南山岭花岗岩及其闪长质包体中的钾长石斑晶或捕掳晶具有幔状结构或称“环斑结构”,这些新发现为岩浆演化研究提供了新材料。

(2)在琼中岩基、儋县岩基和屯昌超单元中均发现有大量的闪长质淬冷包体,闪长质淬冷包体中普遍含有反映岩浆快速冷却结晶习性的针状磷灰石,表明它们是高温基性岩浆注入较酸性岩浆中的岩浆团裂解碎块,而且在这些包体中还发现有一些具环斑结构的钾长石巨晶以及具眼斑结构的浑圆状石英等,反映了岩浆经历了岩浆混合作用。这些闪长质淬冷包体是由来自地幔的高温镁铁质岩浆注入地壳较酸性岩浆经历混合作用形成的,是深部壳幔岩浆混合作用的岩石学记录。这一发现对重新认识海南岛晚中生代花岗岩的岩石成因和构造岩浆作用具有重要意义,它表明海南岛晚中生代花岗岩的产生与岩石圈伸展减薄、玄武质岩浆底侵作用密切相关。

(3)新发现都庞岭复式岩体中晚三叠世3个单元的花岗岩具环斑结构,为奥长环斑花岗岩,岩石斑晶为浅肉红色的钾长石,边部有1~3mm宽的白色奥长石环边。环斑花岗岩酸性程度高,富钾及稀土,铕亏损明显,富铷贫锶,明显不同于秦岭地区的环斑花岗岩。

(4)发现桂东南旧州复式岩体普遍含有紫苏辉石,可进一步划分细粒斑状含堇青紫苏花岗斑岩和中粒斑状含堇青紫苏二长花岗岩两期侵入岩,属于浅成—超浅成相含紫苏花岗岩带的一部分;该复式岩体南东边缘部位普遍含有中深变质岩包体(片岩、片麻岩、变粒岩、石英岩、斜长角闪岩、透辉石岩、大理岩和麻粒岩等)。

8.火山岩研究取得诸多重要进展

(1)首次在黄陵杂岩北部发现一套流纹岩、酸性晶屑岩屑凝灰岩,它与下伏古—中元古代结晶基底呈角度不整合接触,具变质程度低、变形作用弱的特点,其地球化学特征显示为岛弧火山岩,形成环境与武当山—随枣地区的武当群相似,证明了晋宁造山运动的存在,也为整个扬子北缘青白口纪—南华纪地层的划分提供了重要资料。

(2)武当地区大套中酸性火山岩为晋宁运动的产物,其形成环境为弧后盆地,为武当群的进一步划分提供了标志。

(3)对湖南益阳火山岩进行了详细研究,解体为益阳科马提岩与拉斑玄武岩,并获得其Sm—Nd全岩等时线年龄分别为3 028Ma±38Ma和2 216Ma±27Ma,认为它们分别为晚太古代和古元古代绿岩,而非同源演化的产物。

(4)在广西陆川县石窝镇、米场镇至北流市清水口镇一带原定为“云开群”的变质岩系中首次发现了一套MORB型火山岩,并获得4个残余锆石的谐和207 Pb/206 Pb年龄为1 462 Ma±28Ma,4个岩浆结晶锆石年龄为455Ma±18Ma,从而说明云开地区存在早古生代的洋壳残片;并在该MORB型火山岩带两侧古老微陆块(由天堂山岩群组成)周围的云开岩群中发现了一系列岛弧(洋岛)型火山岩,说明云开地区存在加里东期造山事件。

(5)湖北金牛火山盆地划分了马架山期初期火山喷发、灵乡期火山间歇、大寺期火山强烈喷发3期火山旋回,于大寺期第二亚旋回中获得锆石SHRIMP年龄为128Ma±1Ma;划分了火山溢流相、火山爆发相、火山喷发沉积相、潜火山相,并识别出破火山口、穹状火山、锥状火山等火山机构,为深入研究金牛火山盆地演化提供了重要资料。

(6)对香港地区的火山岩地层进行重新厘定,划分为3个组,自下而上为热水洞组(锆石UPb年龄为164.2Ma±0.3Ma)、水底山组和南山村组(全岩RbSr等时线年龄为144Ma±2Ma)。

9.变质岩调查研究取得新认识

(1)将黄陵杂岩重新划分为中太古宙野马河岩组(绿岩)、中太古宙晚期TTG组合(古村坪片麻杂岩和东冲河片麻杂岩)、中—新太古宙钙碱性系列花岗质片麻岩(晒家冲片麻岩)、古元古宙孔兹岩系(小以村岩组和黄凉河组)和中元古宙裂谷沉积(庙湾岩组和力耳坪组)。

(2)研究认为随州、麻城地区卡房—龟峰山一带的高压变质体很可能在晋宁期业已形成,且在该期造山时已部分剥露;红安地区与基性、超基性岩紧密伴生的榴辉岩则可能是加里东期大规模拉张时,基性—超基性岩浆上侵所携带的下地壳榴辉岩层的破碎物质。

(3)查明了神农架地区变质岩的岩石类型及其分布规律,对区域变质岩主变质相、变形变质作用和变质期次的研究表明,中、新元古代变质作用经历了早期的升温升压变质阶段→峰期近等压升温变质阶段→晚期减压升温变质阶段→后期降温变质阶段,这4个阶段与岩浆作用、造山作用密切相关,为研究晋宁造山作用提供了重要信息。

(4)首次发现湘东连云山杂岩是一套变质达角闪岩相、局部达高角闪岩相的中、深变质岩系,主期角闪岩相变质系吕梁运动所致。它至少经历过5期变质作用,整个变质过程为近顺时针方向演化的PTt轨迹;Nd等同位素示踪和递增变质作用的热历史反映出层圈间、壳幔间的相互作用强烈。现今的连云山杂岩是通过岩石圈地幔拆沉、多期底侵和基底活化而拆返至地表的。

(5)在云开地区新发现麻粒岩相高级变质岩的存在,与紫苏花岗岩一同以巨型“捕虏体”的形式产出,它们是下地壳环境下的产物。

10.发现和研究了大别、湘东和桂西蛇绿混杂岩,为华南大地构造研究提供了新资料

(1)提出随州、麻城地区二郎坪—高桥—浠水蛇绿混杂岩带为印支—燕山期扬子克拉通与华北克拉通陆—陆碰撞造山之缝合线。并对大别造山带古生代—中生代以来的大地构造带、大地构造阶段和大地构造单元进行了重新划分,初步建立了造山带主造山期的构造格架。提出了大别山主体属华北地块,而桐柏山属扬子地块的新认识,为深入研究造山带显生宙以来的构造演化特点提供了新思路。

(2)发现并初步厘定了湖南浏阳文家市蛇绿混杂岩带,对其进行了详细的岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学示踪研究,为江—绍缝合带的西延提供了新证据,为华南前寒武纪大地构造格架和地壳演化提供依据。

(3)发现了灵马蛇绿混杂岩带和凭祥蛇绿混杂岩带,通过岩石化学、地球化学研究和综合分析,认为靖西湖润、宁明龙旺等地出露的玄武岩具洋中脊型玄武岩特征。在凭祥—东门断裂带发现一系列晚古生代的铁镁质—超铁镁质岩,与硅质岩共生。初步研究表明,其下部由单辉橄榄岩和辉长岩组成,并发育较典型的堆晶结构,上部则由具枕状构造的玄武岩组成。该套铁镁质—超铁镁质岩玄武岩具洋中脊型玄武岩特征,说明本区有残余洋壳存在之可能,这为桂西南地区板块构造单元划分及地壳演化提供了重要资料。

11.新发现一批深大断裂、逆冲推覆带、韧性剪切带等构造形迹

(1)确认麻城南部木兰山地区存在喜马拉雅期大型推覆体构造。该地区大片出露的浅变质岩系为由南部推覆而来的武当岩群地层,沿推覆体前缘边界处可见构造窗。该推覆体的发现,反映区内喜马拉雅期构造活动比较强烈。

(2)首次确认广东南丰桥头镇一带发育一规模较大逆冲推覆构造带;认为鱼鳞岗—路村断层和世禄—大边断层为一伸展型的控盆断层构造,金装盆地为一具有多期次活动特点的断陷盆地。建立了调查区地质构造格架。

(3)查明北海—梧州断裂在大宁—码市一带具韧性剪切带特征,发现连州推覆构造;发现了北流市海西—印支期大型逆冲推覆构造。

(4)查明了桂北荔浦一带区域性断裂特征及其演化历史。荔浦断裂至少有4期活动:早期右旋走滑,中期北西—南东方向的逆冲,晚期北西向的正滑,最晚期的继承性走滑。断裂控制了古生代沉积相、中生代断陷盆地及岩浆活动,且断层两侧的陆屑物质来源不同,认为荔浦断裂可能是扬子陆块与华夏陆块的地壳拼接带;永福断裂也具有脆性兼韧性特征,对晚古生代沉积相和白垩纪断陷盆地有明显的控制作用,至少经历过早期的北东向走滑剪切和晚期的北北西向逆冲。

(5)在北流市附近首次发现一大型逆冲推覆构造。其中下古生界和下泥盆统碎屑岩向北西逆冲推覆到上古生界碳酸盐岩之上,并形成一系列“构造窗”和“飞来峰”,在推覆构造的根部形成了一大型低角度韧性剪切带;在北流市民安镇北至容县十里圩一带大容山岩体南东缘首次发现了一条宽达数千米的大型韧性剪切带,韧性剪切带具右旋逆冲性质。初步认为上述推覆构造和韧性剪切带可能是海西—印支期造山作用的产物。

(6)在桂东南大寺至板城一带首次发现了一系列大型逆冲推覆构造。外来地块由深水相硅质岩系组成,受构造改造十分强烈,产状杂乱,并形成一系列的“飞来峰”;原地系统由一套碳酸盐岩建造组成,岩系受构造作用改造不强,往往零星分布或以“构造窗”的形式出露。

(7)在防城江山至东兴那棱一带新发现了两条大型北东向韧性剪切带,构成中深成相堇青黑云二长花岗岩带和浅成—超浅成相含紫苏花岗岩带的分界线。尚见中新生代盆地沿构造带方向展布。

(8)在江门、香港一带首次识别出大规模晚中生代伸展构造体系,建立了区域伸展—岩浆热隆机制下的伸展模式,这也是东南陆壳岩石圈巨型减薄的最新证据。明确提出东南陆壳岩石圈巨型减薄发生在160~130Ma,最强伸展时期为140Ma±5Ma,伸展方向由西向东自南西转向南—南东。

(9)首次发现九所—陵水深大断裂带中的韧性形变,查明了其空间展布及几何特征和动力学机制,厘定该断裂带展布方向应为北东东向而不是前人推断的东西向,为海南岛大地构造分区提供了直接证据。进一步确定了以九所陵水深大断裂为界,将海南岛划分为两个大构造单元——三亚微地体和琼中微陆块。首次提出三亚微地体大致在晚二叠世与琼中微陆块连接在一起。

(10)吴川—四会断裂带由南西往北东,断裂活动时间越来越新,英德—始兴一带主要表现为侏罗纪的活动,以形成宽大的硅化岩为特点,沿断裂带也有火山活动。大布—周田一带主要成生于白垩纪(部分成生于侏罗纪),常常切割白垩纪红层,南雄断裂控制了晚白垩世—早古近纪南雄盆地的展布。吴川—四会断裂带构成广东大地构造分区界线,其西侧划归为怀集地块,东侧归于韶关地块。两侧在中泥盆世—早石炭世时出现沉积分异作用,西侧为浅海碳酸盐台地相沉积,东侧为滨海潮坪及河口三角洲环境。

12.对中南地区地壳演化进行了探讨

(1)建立了晋宁造山运动在黄陵变质基底的构造变形序次:早期表现为较深层次的由北向南的俯冲,晚期则为花岗岩的底劈侵位而造成的隆升,并发育近东西向、北西向两组共轭型走滑韧性剪切系统。查明了黄陵地区印支—燕山期主造山阶段的构造变形特点,总体上表现为由北向南构造变形减弱,北侧以韧性剪切为特征,中部表现出典型的褶皱冲断变形特点,南侧则具典型的台地边缘变形特点,为研究印支—燕山造山运动提供了翔实的资料。

(2)首次研究分析了幕阜山岭的隆升过程,探讨了盆—岭耦合的地球动力学背景,指出调查区燕山期盆—岭构造发展经历了3个强烈隆升期(131~120Ma、81.1~55.6Ma、47~30Ma)及3次夷平剥蚀期。

13.系统开展了成矿地质背景研究,发现了一批矿化线索

(1)研究了湘南地区燕山期花岗岩的成矿专属性:深源型花岗闪长岩与Cu、Pb、Zn多金属,壳源型花岗斑岩与Pb、Zn多金属,壳幔混源型花岗岩与WSn矿化关系密切。首次发现区内W、Sn多金属矿床中,W和Sn所占比重与岩体侵位深度有一定关系,总体上W花岗岩较Sn花岗岩的形成深度大,并提出形成这一规律的原因是W的成矿温度相对较高。当岩体侵位深度相对较大时,花岗岩结晶温度一般相对较高,W、Sn成矿倾向于以W为主;相反,侵位深度相对较小时矿床倾向于以Sn为主。此外,相对高侵位岩体通常为结晶演化晚期产物,由于规模较小、温度较低,以及更富挥发分等原因,倾向于形成Sn、Nb、Ta等矿产

(2)发现湘东南地区成矿岩体主要为燕山早期(侏罗纪),印支期(三叠纪)花岗岩不形成有工业意义的矿床,或仅局部形成小规模矿床。提出并论证了区内印支期花岗岩成矿能力差,而燕山早期花岗岩成矿能力强的关键原因是构造环境或构造体制差异。前者形成于区域挤压构造体制,不发育开放的断裂与裂隙系统,难以成矿。而后者则形成于区域后造山的拉张构造环境,断裂与裂隙系统高度开放,有利于成矿流体的运移、物质交换与矿质沉淀。这一成果认识对区域找矿具有重要的指导意义。

(3)提出了湘东南燕山早期成矿差异性和成矿专属性的新认识:茶郴大断裂以东的隆起区以及以西坳陷区内的局部隆起地带,由于中地壳结晶岩石的部分熔融作用、结晶分离作用等造成W、Sn等不相容元素的富集,从而在侵位深度较大、温度较高的环境下形成W、Sn多金属成矿系列。由于岩浆量大,对深部Cu、Pb、Zn、Au等矿质起到了屏蔽作用,从而限制了这些中低温矿产的发育。断裂以西坳陷区由于岩浆量少及相对薄而简单的陆壳结构,形成超浅成小岩体,不能形成W、Sn等亲花岗岩元素的大规模富集;而来源于深部地幔和下地壳的Pb、Zn、Cu、Au等相容成矿元素则源源不断顺利地运移到地表而富集成矿。同时由于岩体规模很小,供热有限,加之近地表高度开放环境下热量极易散失,使得成矿温度偏低,亦不利于中高温矿床形成。这一认识对花岗岩成矿专属性研究具有重要的启示意义。

(4)在南岭铜山岭岩体北西的接触带内发现了规模较大的金矿点。矿体产于一北东60°走向的大型破碎带内,宽3~5m,延伸约15km。有多期的石英脉侵入,脉宽1~20cm。金矿化与石英脉密切相关,品位2~8g/t。沿破碎带由北东往南西,串珠状分布有铜山岭铜矿、锰矿、金矿、铅锌矿等。

(5)在湖南临湘地区新发现金矿(化)点14处、钨矿(化)点4处、铜多金属矿点1处、铅矿化点1处、钛铁矿砂矿1处,为矿产调查评价工作提供了选区。

(6)在湖南城步地区新发现矿化点6处,其中平滩钨矿具有钨等多金属矿找矿前景,该矿位于苗儿山花岗岩体北西接触带,目前已发现2条矿体,在其外围还发现了3处W、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn水系沉积物综合异常。异常面积大,峰值高,特别是钨元素地球化学异常特征明显,峰值高达60×106,与已发现的平滩钨矿区内水系沉积物综合异常特征相似。通过异常查证、矿点检查工作,新发现了Cu、Mo、PbZn等矿化点。

14.为旅游资源开发、灾害防治提供了基础资料,拓宽了区域地质调查工作成果的服务领域

(1)总结了广州地区旅游资源特征,按功能将区内景点划分为9大类,编制了旅游资源图;划分了区内地质灾害类型,编制了地质灾害分布图;评价了水环境、土壤环境污染状况;分析了地方病(地甲病、地氟病和癌病)高发的环境地质因素,首次探讨了四会鼻咽癌与佛山—顺德肝癌发病的地球化学背景和大地构造背景。

(2)研究了广州地区地球化学背景和主要农作物地球化学特征。在岭南佳果柑桔、荔枝农业地质研究的基础上,划分了调查区农业地质类型。编制完成了从化荔枝、四会柑桔农业生态地质图,土地利用和农业地质类型区划图。初步进行了调查区水资源利用评价、城市大气质量评价,编制了矿产资源评价图,完成了调查区生态地质综合评价。

(3)总结了长沙地区水工环地质条件。对区内重要城市的水文地质条件作了分析研究,对其富水条件、开采条件、水质状况、污染程度、水资源保证程度进行了评价,为城市规划建设提供水文地质资料;针对区内是农业生产重要基地,将区内农田水资源利用条件划分为旱涝保收区、易旱区及易涝区,为农业水利设施的布施提供了基础资料;系统总结了区内的工程地质条件,划分了4个工程地质区、2个工程地质亚区、15个岩石综合体,并对各类岩石综合体的力学性质、强度、沉降量和承载力进行了分区评价,初步查明区内南洞庭湖堤坝构筑基础软弱、新构造活动管涌、堤坝滑坡乃至溃堤的地质因素,提出了地质灾害形成的原因、潜在危害地段,为城市大规模建设和水利设施建设带来的工程地质问题提供了背景资料。并针对重点城镇编制了地质图、工程图、水文图、长沙市地下水开采条件图、农业水资源开发利用图、东洞庭湖区防洪堤坝基础稳定评价图、长株潭地区灾害地质图、东洞庭湖基岩地质图和盆岭构造耦合的地球动力学模型图等。

(4)对长沙地区农业地质背景与优势农作物进行了分析。提出了调整农业生产结构,因地制宜发展优势产业和产品,建设名、优、特农产品基地等建议,对农业环境的优化、治理、保护和开发具有重要作用。

(5)对洞庭盆地各个次级构造单元的构造—沉积特征和过程进行了初步解剖,对第四纪钻孔岩芯进行了古地磁、沉积物年龄(ESR和OSL)、孢粉、磁化率、地球化学、砂泥质沉积物粒度、重砂等样品的分析或测试,取得一批有重要价值的实际资料,并经过分析研究,提出若干有关洞庭盆地第四纪气候与环境演化的新认识。编制了各时代沉积物等厚线图,阐述了各时代沉积的古地理环境。这一成果在指导城市规划建设等方面有较高的实用价值。对调查区进行了环境地质分区,为防灾、减灾提供了地质依据。

(二)区域重力调查

(1)通过区域重力调查工作,提高了中南地区地球物理工作程度,更新了公益性基础地球物理图件,为“数字国土”工程提供了高质量的地球物理数据。

(2)圈定了366个重力异常,利用重磁异常划分了50个构造单元,推断断裂632条(其中129条为重力新发现断裂带),隐伏/半隐伏岩体433个,沉积盆地31个,找矿有利的远景区156处。

(3)编制了区域性异常分区图,并对异常进行了反演、拟合,圈定了盆地范围及找矿有利区。

(4)取得了如下一些新的认识。

①湖南省1∶20万区域重力调查推断出具有重要意义的北西向构造岩浆带,其控制了一系列大中型矿床;认为伪山岩体与歇马岩体深部是相连的,且岩体侵入中心应位于两岩体的中间部位(隐伏地段);基本圈定衡阳盆地的边界范围,盆地总体呈北西向,具有南东宽、北西窄的特征。盆地整体呈重力高显示,在其上又有4个局部重力高,是盆地基底隆起所致,这一研究对盆地内钾盐的找矿工作具有重要意义。

②根据重力场的特征对广西桂西地区开展了研究,论证了右江裂谷的形成主要反映了加里东期北西向构造应力对其作用的结果,并提出了在桂西地区存在从南西向北东方向推覆构造的可能性;对扬子板块和华南板块的分界问题提出了新的看法;对桂西地区稳定性作出评价及分区,划分了相对活动区及相对稳定区。

③广东省1∶20万区域重力调查综合研究项目根据区域重磁场分区、结合地质特征进行地质构造分区,共划分出Ⅲ级构造单元5个,Ⅳ级构造单元11个。根据研究求取的莫霍面等深度图进行了深部构造分区,共划为5个区块;通过编制重力均衡异常研究,认为广东省陆域地壳基本处于均衡补偿状态;对吴川—四会深大断裂带进行了研究,勾勒出其产状、规模并分析了断裂性质。为基础地质研究和成矿预测提供了新的地球物理依据。

(三)区域地球化学调查

(1)系统获取了中南地区海量的生态地球化学新资料,是迄今为止信息量最为丰富、数据最为准确、应用最为广泛、学科最为完整的一次公益性地质调查评价活动。

(2)系统查明了中南地区54项元素和指标的地球化学分布、分配特征,建立了一系列土壤基准值,摸清了区内土壤环境质量“家底”。如不同统计分区土壤地球化学基准值显示出江汉平原土壤中元素的分配规律。其中不同地质背景区基准值表现出在全新统现代冲积带区典型的pH、Cd、Cu、Zn、P、Fe2O3、K2O、MgO、CaO、Org.C高量与周围更新统及更老成土母质所形成的土壤有重大区别。

(3)发现并圈定了一大批具有重要农业、环境及找矿意义的地球化学异常,并对主要异常进行了初步查证。

(4)阐明了农业、湿地、城市、流域4个生态系统重金属污染现状和赋存状态,分析了污染物来源和发展态势,揭示了污染物在不同介质中迁移转化途径和规律,研究了污染成分对生物影响效应。

(5)分析了地方病高发区和工业污染区的地质地球化学环境特征和异常元素在生物链上的迁移转化规律,基本查明了致病的地质地球化学因子,提出了可供借鉴的防范和治理建议。

(6)研究了粮油、蔬菜、茶叶、湖泊种养基地生态地质地球化学环境、产品品质及二者关系,初步建立了不同农产品适生的地质地球化学环境评价系统,提出了建设各类农业基地适宜区域和发展规划。

(7)对中南地区农业地质环境、地下水环境、植被生态环境、第四纪地球化学环境进行了较为系统的调查研究,在地质学与农学、环境学交叉研究方面,拓宽了领域,丰富了内容。

(8)建立了较为完整的生态地球化学调查评价技术方法和以多目标地球化学调查数据库为基础的成果应用平台,为今后生态地球化学调查评价开展提供了良好的示范。

(9)进行了土地质量的地球化学分等定级。为土地等级划分提供了地球化学依据。

(10)研究了土壤碳库的分布特征,对于全球气候变化研究具有重要意义。

(11)开展了调查评价成果的应用性研究,有利于成果尽快、尽好地转化为社会生产力。

(四)区域遥感调查与解译

1.广西省级国土资源遥感综合调查

编制了广西TM数字镶嵌卫星影像图,广西1∶25万、1∶50万数字地理底图;研制了TM影像图和SPOT与TM复合影像图,编制了遥感解译图,查清了国土分布变化情况及其因素、垦滩涂面积和围垦活动特点、海岸淤积变化情况;将广西旅游资源分为两大类6亚类54种基本类型;初步总结了矿种特点、矿床成因类型、矿床地质遥感影像特征和成矿规律等,并建立、完善了遥感综合地质模型,进行了遥感、地质、化探等综合预测工作;利用航、卫片进行解译,共发现地质灾害点132处,编制了相应的成果图件,对各类灾害的成因及发育、分布规律、发展趋势进行了初步分析,为广西地质灾害的防治提供了基础资料;以气象卫星资料为信息源,对广西的干旱、暴雨、大风等灾害研究取得初步成果,分别总结其发生及分布规律,编制了相应成果图件,有利于今后指导各地防灾、抗灾工作;初步建立了活动构造识别标志,确定广西主要活动断裂21条,活动性盆地20个;确定了地壳稳定性分区原则及分区界线,初步将广西地壳分为稳定、较稳定和较活动三大区;制定了自然灾害点、旅游景点。

2.南岭成矿带矿产资源遥感调查应用

解译出控矿断裂构造带26条、环形影像40余处。结合物化探资料综合分析南岭成矿带控岩、控矿规律,建立了遥感影像找矿模式,预测了26个重点找矿远景区。通过对两个重点区控矿断裂和与成矿有关的蚀变信息增强与提取,新增了大量断裂构造信息和矿化蚀变信息(主要是与锡矿有关的矽卡岩化、云英岩化、铁帽、硅化、钠长石化、绿泥石化等)。通过对重点地区遥感成矿预测,在大东山地区共分出17个成矿预调查区。按照综合分析的方法,将成矿预测区划分为成矿最有利区(一级成矿远景区)7个,成矿较有利区(二级成矿远景区)6个,一般有利区(三级成矿远景区)4个。在花山—姑婆山地区共划分了19个遥感找矿远景区,其中Ⅰ类遥感异常远景区7个,Ⅱ类遥感异常远景区4个,Ⅲ类遥感异常远景区8个。

3.湘西地区基础地质多目标遥感调查

(1)分析对比了本区20世纪70年代、80年代及21世纪初3个不同时期石漠化的状况,编制了相关分布图,对石漠化形成机理及发育演化特征进行了分析,提出了石漠化防治的措施和建议。

(2)对湘西地区各类地质灾害的分布范围、规模、结构、诱发因素、影响因素、危害程度、危险性程度等进行了分析评价,总结了各类地质灾害形成的影响因素、形成机制、孕灾背景条件,编制了湘西地区地质灾害易发程度分区图,并圈定了6个地质灾害高易发区。

(3)通过对李梅和民乐两个典型矿区地质环境状况的遥感解译和监测,查明了该区的矿山环境现状,编制了矿山地质环境遥感解译图等系列图件,提出了矿区环境防治保护建议。

(赵小明 杨晓君 曾春芳 张开明 编)

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