中南地区基础地质综合研究（中期）

■中南地区基础地质综合研究（中期）

项目来源:中国地质调查局国土资源大调查

起止时间:2003—2005年

项目负责:彭松柏，谢才富，陈孝红

主要完成人:彭松柏，谢才富，陈孝红，付建明，李志宏，陈辉明，王健雄，王传尚，李林，王晓地，张淼

成果概况:本项目为新一轮国土资源大调查计划项目“中南地区基础地质调查及数据更新”下属的综合研究工作内容。项目的总体目标任务是:在全区已有基础调查工作的资料和成果的基础上，针对计划项目总体任务书提出的各项综合研究任务，以计划项目中各工作项目为依托，以解决区内重大地质问题及与资源环境等相关的地质背景问题为目标，对区内各工作项目提交的区域地质调查、区域地球物理和地球化学调查、遥感地质调查及区域环境地质背景调查的各项成果、数据和遗留的重大地质问题进行综合分析、研究和总结，形成全区基础地质重大问题的整体性认识。维护和更新中南地区1∶250万数字地质图及其空间数据库，编制中南地区1∶100万数字地质图并建立其空间数据库，以及其他相关地质系列图件，为全区国民经济可持续发展服务。取得的主要进展如下。

1.基础地质研究

（1）提出中南区大地构造格架主要是由扬子板块、华夏板块（地块群），以及其间的湘桂、滇东—粤北和相邻的秦岭—大别等中间地块组成。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—大别地块和扬子地块。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地块、湘桂等中间地块和华夏地块，编制了1∶100万中南地区构造地质图。

（2）提出中南区大地构造演化基本上可概括为5个大阶段:中太古宙—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—下古生代的多岛洋（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。

（3）根据最新公布的国际地层表资料，对中南地区各时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，对本区各纪生物地层序列和岩石地层单位进行了重新厘定，建立了本区各时代多重地层划分对比的框架。

（4）厘定和完善了中南地区各时代地层分区系统，编制了本区太古宇—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，并对各岩石地层单位的特征进行了描述。

（5）系统总结了中南地区各断代的板块构造与地质演化特点。初步分析了晋宁期、加里东期、海西—印支期、燕山期和喜马拉雅期构造运动在区内的表现形式和特点，编制完成了一系列各断代重要时期构造岩相古地理环境图，依据板块构造及沉积特征等，对本区不同构造属性的沉积盆地进行了分类，为构造古地理的分析和研究奠定了基础。

（6）建立了中南地区侵入岩精确年代的基本格架和构造—岩浆事件序列，对区内加里东期、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，初步编制了1∶100万中南地区侵入岩分布图。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，对构造格局和构造演化提出了许多重要新认识。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。

（7）通过对区内中—新元古代岩浆岩的研究总结，新发现了一些中元古代和新元古代的蛇绿岩，以及新测定出大量的1 000～800Ma的残留或捕获锆石年龄，提出大约1 050～870Ma时处于板块俯冲阶段，835～800Ma为后碰撞阶段，785～630Ma为后造山—裂解阶段。

（8）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。黔东梵净山群与桂北四堡群、湘东北益阳，以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。

（9）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裂解作用中形成的，这为华南地区存在新元古代洋盆提供了重要证据。

（10）云开隆起区条带—眼球状（环斑）花岗质杂岩岩石地球化学和同位素地球化学的研究表明，条带状黑云二长花岗岩、眼球状（环斑）黑云二长花岗岩、紫苏花岗闪长岩（紫苏闪长岩）和片麻状含榴黑云二长花岗岩主体为强过铝（SP）高钾钙碱性—钙碱性花岗岩，并且是高温俯冲—碰撞后构造环境形成的强过铝（SP）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）转换为后碰撞造山构造环境（眼球状、环斑花岗岩），直到变为典型的后碰撞伸展构造环境（紫苏花岗岩、含榴片麻状花岗岩），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，基性侵入岩的形成（392Ma）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。

（11）通过对华南海西—印支期岩浆岩时空分布和地球化学特征的深入系统研究，提出华南和海南岛海西—印支期的构造—岩浆演化与扬子—北越板块向印支—南海—华夏板块的汇聚有关，是Pangea超大陆聚合过程的一部分。认为海西—印支期缝合带过北部湾后，大致沿广西合浦—博白—广东广宁—英德—南雄—武夷山北西缘—绍兴一线分布，并将华南海西—印支期造山带的构造—岩浆演化过程划分为板块俯冲（315～290Ma）、碰撞拼贴（290～278Ma）、后碰撞（278～250Ma）、后造山（250～210Ma）4个阶段。首次提出海南及华南地区三叠纪时属于后造山环境，是造山作用过程连续演化的结果，不应划分出独立的印支期造山事件或印支旋回。

（12）确定了海南海西—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），显示本区海西—印支期后碰撞—后造山阶段发生了明显岩石圈减薄。

（13）在三亚地区厘定了三叠纪的霓辉石碱长正长岩（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）。

（14）大容山—十万大山花岗岩带中发现印支期A型紫苏花岗岩体及其中的大量麻粒岩、片麻岩包体。基性麻粒岩锆石的阴极发光和SHRIMP定年研究初步表明，大部分锆石分为内核和外壳两部分:内核具变质和岩浆结晶结构特征，外壳具岩浆结晶结构特征，内核年龄主要集中分布在900～1 300Ma，外壳年龄集中于248Ma，而且还经历了等温降压变质作用过程，内核年龄显示出扬子与华夏中元古代末四堡造山事件（格林威尔期）存在的重要信息，而外壳年龄则提供了印支期后造山作用开始的时间。

（15）北流市附近发现有大型逆冲推覆构造，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。此外，在博白、北流至容县一带六万山、大容山岩体南东缘均发现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，表明海西—印支期是一次强烈的碰撞造山作用，特提斯造山带至少已东延到粤西—桂东一带。

（16）提出并确定西山、金鸡岭、螃蟹木花岗岩为铝质A型花岗岩，而骑田岭、砂子岭、铜山岭花岗岩为H型花岗岩，它们均具有高ε_Nd（t）值、低TDM的特点，是中晚侏罗世玄武质岩浆底侵引起中—下地壳重熔形成的花岗质岩石，这为研究江山—绍兴断裂带的南延及扬子—华夏板块的界线提供了依据。

2.花岗岩与成矿的关系

（1）扬子板块与华夏板块海西—印支期造山结束后，经过约30Ma的构造—岩浆平静期，本区燕山早期（180～150Ma）构造—岩浆活动发生了重大转换，形成了大规模的以板内A型花岗岩、壳幔混合花岗岩（H型）为特征的构造—岩浆—成矿作用。提出华南地区早燕山期岩浆活动可能属于大陆边缘裂谷环境，与Pangea超大陆的裂解有关，而晚燕山期则可能受裂谷和弧后伸展的共同制约。

（2）提出燕山早期和晚期岩浆活动年龄分别为180～137Ma和130～85Ma，并且燕山早期可分为180～170Ma、163～151Ma、145～137Ma 3个岩浆活动阶段，其中第一阶段主要与Cu、Pb、Zn成矿有关，第二、第三阶段主要与W、Sn、Nb、Ta、Li、Be等成矿有关。发现九嶷山—骑田岭地区与Sn、W成矿有关的花岗岩普遍含有较高的F和U、Th、K等放射性元素，类似于高热花岗岩的特点，有利于岩浆的充分分异演化。

（3）Nd同位素研究表明，湖南的高ε_Nd（t）、低TDM年龄带以茶陵郴州深大断裂或茶永盆地为界，南东侧高ε_Nd（t）、低TDM带为北东向平行盆地展布，北西侧则为北西向展布，而且均与A型花岗岩有关，而且高ε_Nd（t）值、低TDM值只与有Sn、Cu、Pb、Zn、Be、Li、Nd、Ta等矿化的A型花岗岩有关，而与W矿化有关的A型花岗岩就不具备高ε_Nd（t）值、低TDM值特征。这表明华南有色金属矿产除钨外，其他矿产的物质来源都较深，与幔源物质的混入有直接的联系。这对研究华南成矿机理和指导找矿具重要意义，同时也佐证了板内裂解伸展背景下的拆沉—伸展和玄武质岩浆底侵是低钕模式年龄A型花岗岩形成的主要原因。

（4）南岭成矿带，Sn、Pb、Zn多金属主要分为两个重要的成矿期。燕山早期晚阶段的成矿作用主要与岩浆期后热液有关，围绕中酸性岩体分布，成矿类型主要有矽卡岩型、云英岩型、石英脉型等，主要受控于接触带构造，以湖南东坡矿田和香花岭矿田为代表；燕山晚期早阶段的成矿作用与断裂活动关系密切，主要为构造蚀变岩型矿床，控矿构造主要是南北向、北北东向的断裂带，成矿期区域上表现为张剪性特点，主要沿断裂带分布，以湖南骑田岭的芙蓉矿田和广西姑婆山的观音山矿区为代表。

（5）锡田岩锡多金属矿田成岩成矿作用的系统年代学研究表明，花岗岩岩浆活动有两期:早期主体侵入期花岗岩时代为157～161Ma；晚期细粒花岗岩时代为140～145Ma。不同类型矿床（脉）的形成时代为133～146Ma（晚侏罗世），其形成时代远晚于骑田岭主体侵入期芙蓉和菜岭花岗岩的形成时代（155Ma±5Ma），显示成矿作用可能与骑田岭主体侵入期岩浆活动关系不密切，而与主体侵入期花岗岩呈侵入接触关系的晚期细粒花岗岩（140Ma）和花岗斑岩（146Ma）岩浆活动事件有明显的耦合关系。

3.更新数字化编图

（1）建立了基于MAPGIS操作平台的中南地区基础地质综合研究项目相关专题图数据库数据标准。在中南地区1∶250万数字地质图基础上，初步建立了专题图数据库格架结构。

（2）建立了中南地区花岗岩类管理数据库，这为区内花岗岩类地质地球化学数据的收集、整理及信息提取提供了一个重要平台。编制了三峡库区1∶25万地形地质图和中南地区1∶150万地质挂图。

（3）全面掌握中南地区正在实施的1∶5万、1∶25万区域地质调查和矿产等项目工作进展情况，编绘了1∶5万、1∶25万区域地质调查项目工作程度图。对中南地区已部署的区域地质调查项目的实施进展情况，以及已结束项目成果数据进行了收集和追踪，为数据库的维护和更新提供可靠的数据来源。

（4）编制和完成了中南地区1∶100万构造地质图、中南地区1∶100万岩浆岩地质图、中南地区地层的划分对比研究及相关构造古地理地质图、中南地区基础地质综合阶段性研究报告。

（王晓地　编）