基础地质调查进展与成果
(一)前寒武纪地质研究取得进展
(1)前寒武纪地质研究取得重要进展,提供了扬子地块东南缘、云开地块与海南地块基底形成与演化的新证据。据扬子地块东南缘褶皱基底冷家溪群(及其相当层位)地层中碎屑锆石年龄及相应火山岩的年龄,以及晚期侵入的新元古代花岗岩的年龄(峰值年龄值820Ma)推断冷家溪群沉积年龄介于860~825Ma之间。海南地块结晶基底形成时代约为1440Ma(混合岩化作用使已存岩石固结),而云开地块前寒武纪地质体形成时代小于1000Ma(其加里东期才形成结晶基底,混合岩化作用使已存岩石固结)。海南地块与云开地块具不同的前寒武纪演化特征,二者在前寒武纪时应属不同的块体。
通过对云开地区基底副片麻岩中锆石U-Pb定年发现,由南往北Grenville期锆石呈减少趋势,晋宁期锆石(880~820Ma)逐渐增多。推断云开地块乃至华夏地块南缘可能存在一由南东向北西推进的Grenvillian造山带和(或)在华夏地块内部存在略晚于Grenville期的构造—岩浆事件。
(二)古生物与沉积学、沉积年代学的新发现
古生物与沉积学、沉积年代学的新发现,为地层时代归属、沉积环境与盆地演化以及沉积大地构造背景的研究提供了坚实的资料。
(1)区域上早、晚古生代地层中采获大量的笔石、双壳、腕足类、珊瑚及植物等化石(如广西钦防地区早古生代地层中采获大量的笔石、双壳、腕足类等化石,于广西梧州信都镇泥盆系东岗岭组灰岩和页岩中采集到大量的双壳类等化石,在湖南攸县黄丰桥二叠系大隆组中采获大量的植物及双壳类化石)。尤其于海南岛西部石碌-大广坝地区原划归晚古生代的地层首次发现晚奥陶世—早志留世双笔石类化石组合(图4-1左),将对海南岛九所-陵水断裂以北地区早古代地层厘定与对比、大地构造格局的划分及演化的研究具有重要意义。在广西南宁大塘镇白垩纪地层中首次发现恐龙(骨骼)化石(图4-1右)。
图4-1 海南石碌-大广坝地区笔石化石(左)和广西大塘镇恐龙(骨骼)化石(右)
(2)对湘桂粤地区前泥盆系碎屑锆石的研究表明,西部华夏地体最早大规模生长可能在太古代至2500Ma时期,主要经历了约1800Ma、约990Ma和约450Ma三个大规模岩浆活动成长期;华夏地块不同地区震旦系、寒武系物源的区别较大,说明新元古代晚期—早古生代早期不同地区物源可能仍然处于分离状态,加里东期华夏地块至少存在相当规模的海盆。桂东(广西金秀地区)和粤中地区(广东省乳源)泥盆系底部碎屑锆石的研究结果显示,其源区物质组成与华夏地块具有明显的亲缘性,指示主要经历了约1000Ma、约800Ma两个大规模岩浆活动成长期。
(三)新发现或厘定了一批火成岩地质体
火成岩中获得了大量高精度测年数据,新发现或厘定了一批火成岩地质体,为探讨其时空分布规律、岩石成因和形成构造环境的研究提供了重要资料。
1.鹰扬关地区存在760Ma时期的火山事件
近年来系统的野外地质调查和室内综合研究表明,虽然鹰扬关岩组的岩性组合十分复杂,空间上变化较大,但不同层位的变质火山(碎屑)的锆石U-Pb测试结果却十分一致(850~758Ma),表明鹰扬关岩组的火山(碎屑)岩主要形成于新元古代(图4-2)。
图4-2 锆石阴极发光图像及U-Pb均值年龄图(YYG-1)
两广交界鹰扬关地区发育的鹰扬关群(岩组)实质为新元古代时期不同构造环境的岩石发生构造混杂作用形成的一套构造混杂岩系,其形成与华南洋于此时期向南俯冲消失有关。鹰扬关群(岩组)的火山(碎屑)岩是华夏地块北西缘洋陆俯冲—消减过程的地质产物。
2.在海南岛首次发现加里东期花岗岩
在海南岛东部万宁地区发现晚志留世花岗岩(约420Ma,图4-3),这是岛内首次发现的志留纪(加里东期)花岗岩,这一发现对重新厘定海南岛古生代大地构造格局及构造属性、探讨海南岛乃至整个华南地区岩石圈构造演化具有重要意义。
图4-3 片麻状花岗岩野外露头特征及锆石U-Pb年龄均值图
3.云开地区首次发现加里东期火山岩
云开地区高州一带首次厘定了志留纪中酸性火山岩(安山岩、流纹岩)的存在(451~442Ma);中酸性火山岩的形成年龄与云开地区花岗岩类、基性侵入岩的形成时代基本一致(约445~430Ma),暗示云开地区早古生代存在较大规模的壳幔相互作用;中酸性火山岩及基性岩石的发现与研究,对于揭示云开地区的物质组成、形成演化及早古生代壳幔作用过程、构造背景等地质问题具有重要意义。初步认为云开地区加里东期中酸性火成岩的成因与古特提斯洋的向北俯冲有关(图4-4),云开地区加里东期具典型弧火山岩特征的基性岩类,均具有富集地幔源区特征,基性岩一致的岛弧/火山弧特征可能是继承自地幔源区(即存在一个包含了大量古老洋壳物质残余的岩石圈地幔),是陆内造山局部伸展环境下玄武质岩浆底侵作用的产物。
图4-4 华南板块早古生代构造-岩浆事件示意图
(四)新发现深大断裂、逆冲推覆构造、韧性剪切带、混杂岩带等构造形迹
新发现深大断裂、逆冲推覆构造、韧性剪切带、混杂岩带等构造形迹,为扬子地块及华夏地块构造格局与演化的研究提供了基础资料。
(1)确认广宁—云浮及梧州—怀集一带发育规模较大逆冲推覆构造带;吴川-四会断裂带由南西往北东,断裂活动由侏罗纪至古近纪早期,时代渐新。该断裂带是广东大地构造分区的重要界线(其西侧属怀集地块,东侧属韶关地块)。
(2)平南官成—桂平南木一带中、下泥盆统细碎屑岩、碳酸盐岩普遍发育伸展滑脱构造。岩石因伸展滑脱而发生顺层韧性剪切,矿物重结晶定向排列,且形成分异条带;岩石顺层劈理、片理化发育,并沿劈理、片理发育条带状-透镜状的石英脉。脆-韧性变形带随地层而发生褶皱,说明它属同一沉积变形构造,可能与该区铅锌多金属矿床关系密切。
(3)查明华南腹地印支晚期—燕山早期(T3-J)陆相盆地主要受控于深大走滑断裂所派生的表层逆冲断裂。在粤西-桂东、粤北-湘南地区白垩纪盆地旁侧的古生代地层中发现北东向左旋走滑-伸展断裂,初步确定白垩纪盆地为走滑-伸展成因;初步查明桂东南钦州一带的区域性断裂特征及其演化历史,桂东北发现藤县-贺州深大断裂古生代岩体内具有明显的韧性变形特征,后期为脆性断裂所叠加,具有长期多次活动、控岩、控矿特征,并且控制了中新生代盆地的分布。
(4)确定云开地块早古生代贵子混杂岩带存在。最新高精度测年发现早古生代中酸性火山岩、早古生代基性岩的形成时代基本一致,显示是加里东期构造混杂的产物。信宜贵子地区见大量变玄武岩与变沉积岩的混杂产出,变玄武岩类似典型富铌玄武岩,地球化学判别表明它形成于与俯冲有关的弧后盆地环境,变沉积岩亦显示形成于陆缘环境。现有的证据表明贵子混杂岩为非典型的蛇绿混杂岩。
(五)系统刻画了钦杭结合带的形成和演化过程
综合研究表明,钦杭结合带形成于中、新元古代,当时大地构造格局是东南为华夏地块,西北为扬子地块,中间是古华南洋,随着古华南洋向南向北的不断俯冲而消亡,北部于青白口纪晚期停止俯冲而碰撞造山,南部持续俯冲至青白口纪末期,扬子地块与华夏地块于新元古代最终拼合(图4-5);南华纪至震旦纪华南大部进入裂谷盆地构造演化阶段;扬子地块与华夏地块于新元古代碰撞拼接,最终界线位于冷家溪群及黑板溪分布区南侧、云开地区深成变质岩系北侧,区内大致位于郴州—临武—贺州—梧州—博白一线。南华纪至震旦纪华南大部进入裂谷盆地构造演化阶段;由于古特提斯洋向北的不断俯冲而消亡,华南板块南缘约于志留纪末进入碰撞造山阶段,尔后转入被动大陆边缘。
图4-5 扬子-华夏地块新元古代构造演化模式图
钦杭成矿带在从活动板块边缘到陆内活动带的发展演化过程中,每一次大的构造变动事件都蕴育了相应的矿床,是华南最重要的聚矿场所。钦杭结合带是一条岩石圈不连续带,在晋宁期、加里东期曾发生大规模俯冲、碰撞和对冲叠覆,此后又有多期活动。早中生代印支期造山事件之后,华南发生强烈陆内伸展或裂谷活动,并触发地幔岩浆活动,幔源岩浆沿深大断裂上涌和底侵,导致中生代巨量花岗岩(伴随双峰式火山岩、基性岩墙群)的形成以及大规模成矿作用的发生。钦杭成矿带在这一时期(晚三叠世开始)再次活化,成为华南燕山期岩浆活动的策源地以及多金属成矿作用最集中的地区。
(六)数据更新及数字化编图
以中南各省区编制的1∶50万地质调查研究成果为基础,结合最新的1∶25万和1∶5万区域地质调查研究成果,重新厘定和划分本区各时代年代地层单位,建立了本区侵入岩年代格架和构造-岩浆事件序列。编制和完成了《1∶100万地质图》《1∶100万岩浆岩及相关矿产分布图》《1∶100万构造地质图》。