滇西“三江”地区临沧花岗岩基中三叠世碱长花岗岩的发现及其意义

在野外调研的基础上,对滇西“三江”地区临沧花岗岩基中勐库碱长花岗岩体的年代学、岩石学和地球化学开展了较系统的研究。结果显示,勐库岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为236.2±3.7 Ma,表明岩体应形成于中三叠世,而非前人认为的新生代。全岩主、微量元素,Sr同位素和锆石微量元素特征显示岩体属于S型花岗岩系列,来自于与临沧花岗岩基相类似的地壳沉积物源区的部分熔融,并经历了高程度的结晶分异作用。以勐库岩体为代表的碱长花岗岩与临沧花岗岩基形成时代一致,表明碱长花岗岩应为临沧花岗岩基的重要组成部分。除已报道的黑云母二长花岗岩类和黑云母花岗闪长岩类外,临沧花岗岩基还应包括较广泛分布的碱长花岗岩类。本文同时揭示,由于临沧花岗岩基中以勐库岩体为代表的碱长花岗岩并非早前认为的新生代岩体,“三江”南段特别是临沧地块前人划分的新生代岩体分布范围和规模可能需要重估。     

江南造山带新元古代中期(830～750Ma)岩浆活动及对构造演化的制约

连接扬子地块和华夏地块的江南造山带是华南前寒武纪最重要的构造单元,其形成和演化长期以来备受关注。在江南造山带的范围内广泛发育了新元古代岩浆岩,它们是探讨江南造山带构造演化的重要对象,但其成因和形成的构造背景却备受争论。本文系统收集和分析了江南造山带830~820 Ma花岗岩、800~780 Ma酸性岩和800~750 Ma基性岩的地球化学数据。研究表明,不同时间段的岩石成因类型存在系统差异,830~820 Ma的花岗岩主要为S型花岗岩,800~780 Ma的酸性岩主要为A型酸性岩,而800~750 Ma的基性岩以拉斑系列和碱性系列为主,并在构造判别图中显示了板内玄武岩(WPB)和洋中脊玄武岩(MORB)的特征。综合同位素年代学、岩石地球化学和沉积学等学科领域的研究成果我们认为:扬子北缘和西缘应先于东南缘在1000~900 Ma期间发生碰撞,而此时的东南缘仍为活动大陆边缘;直到~830 Ma,扬子地块与华夏地块沿江南造山带发生拼贴,但只是陆-弧-(微)陆之间的"软碰撞",而无山脉隆升和高级变质作用,各个块体之间处于"联而不合"的状态,大洋岩石圈拆沉之后的软流圈上涌和由拆沉所引起的拉张作用导致了上覆岩石圈和陆壳发生部分熔融,产生了江南造山带830~820 Ma的S型花岗岩;随着全球Rodinia超大陆的裂解,~820 Ma,华南裂谷盆地开启,并在随后的裂解过程中发育了大量与伸展有关的800~780 Ma A型酸性岩和基性岩脉/墙,而其明显高于同时代MORB源区的地幔潜能温度显示,导致Rodina超大陆裂解的地幔柱可能对该时期岩浆岩的地幔源区有一定影响;随着拉张作用的不断加强,出现了760~750 Ma碱性系列和具MORB特征的基性岩,此时的软流圈地幔既提供热量又有物质供应。     

扬子陆块西缘古元古代基性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素及其地质意义

扬子陆块西缘康滇南北向构造带内发育大量古元古代基性岩脉(墙),它们对于认识扬子陆块早期的构造演化具有重要意义.对四川会理地区侵入到元古界通安组内的辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素测定,获得的207pb/206Pb加权平均年龄为1694Ma±16Ma(MSWD=0.9),代表了该辉长岩的形成和侵位时代,这一结果指示会理地区通安组应为古元古代地层.辉长岩全岩地球化学具有类似于N-MORB的特征.辉长岩锆石初始(176H f/177Hf)i值为0.281881～0.281982,对应的εHf(t)为6.2～9.8,单阶段亏损地幔Hf模式年龄tDM1为1738～1883Ma,平均值为1803Ma.这些数据表明古元古代辉长岩来源于亏损地幔,指示古元古代晚期扬子西缘之下存在亏损地幔.结合扬子西缘大量古老的碎屑锆石,推测扬子陆块西缘存在太古宙—古元古代的结晶基底.与扬子陆块西缘古元古代晚期基性侵入岩形成有关的幔源岩浆事件明显晚于扬子陆块古元古代碰撞造山及造山后的伸展作用,记录了扬子陆块古元古代晚期一次伸展过程,可能是Columbia超大陆裂解作用在扬子陆块的响应.     

滇西保山地块东缘晚三叠世何珠次英安斑岩的发现 及其地质意义

在野外地质调查和岩相学观察的基础上,对保山地块东缘何珠次英安斑岩进行了LA-ICP-MS锆石原位U-Th-Pb同位素测定,得到16个测定点的206Pb/238U年龄加权平均值为216.8Ma±2.2Ma。该年龄值反映了岩体的侵位时间,表明其属于晚三叠世,而非前人认为的新生代。结合岩相学和前人地球化学研究资料分析认为,岩体具有I型和S型花岗岩的特征,反映了其在矿物和地球化学组成上的不平衡,应为幔源高温基性岩浆与壳源岩浆混合形成的,且前者占主导地位。这是昌宁-孟连结合带西侧首次报道幔源物质对晚三叠世岩浆活动的参与,表明保山地块在碰撞后地壳熔融过程中伴随地幔物质的上涌。研究表明,以何珠岩体为代表的次英安斑岩并非前人认为的新生代,保山地块南端前人划分的新生代岩体群的分布范围和规模可能需要重估。     

滇西哀牢山变质岩系锆石U-Pb定年及其地质意义

哀牢山-红河构造带是滇西地区最著名的带状变质带之一,其主体由哀牢山深变质岩系(哀牢山岩群)组成,一直被认为是扬子陆块古元古代结晶基底.本文选取哀牢山深变质岩系内的花岗片麻岩(11 ALl7-1和11AL09-1)和石英岩(11AL08-1),以及邻区的花岗岩(11ALl2-1)进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年.结果显示,花岗片麻岩11 ALl7-1有岩浆和变质两类锆石,两者的206Pb/238U年龄加权平均值分别为700±6Ma(MSWD=1.4,n=14)和27.4±1.2Ma(MSWD=1.9,n=3),代表原岩形成时代和变质年龄.花岗片麻岩llAL09-1岩浆锆石206 pb/238U年龄为220±3Ma(MSWD=3.1,n=14),变质锆石年龄为31.2±2.3Ma(MSWD =6,n=5),分别代表原岩结晶时代和后期变质年龄.石英岩11AL08-1中所有锆石具有核-边结构,92颗锆石核部年龄集中分布在6组,分别为493～528Ma(n=42)、635 ～ 640Ma(n=2)、701～784Ma(n=44)、976 ～980Ma(n=2)、1839Ma(n=1)和2487Ma(n=1).92个核部分析点具有高的Th/U比值(＞0.23),指示岩浆来源.最年轻一组的42个核部年龄加权平均值为509Ma,代表石英岩原岩的最大沉积时代.7颗锆石变质边年龄为26～ 75 Ma内,代表变质年龄.花岗岩11 ALl2-1锆石206pb/238U年龄加权平均值为750±4Ma(MSWD =0.6),代表岩石形成时代.这些年龄表明哀牢山变质岩系是一个原岩复杂的变质杂岩带,它的原始物质至少包含新元古代～ 700Ma岩浆岩、～509 Ma沉积地层及220 ～ 240Ma的岩浆岩和地层,而不是以往认为的古元古代结晶基底.现今所见的哀牢山岩群“古老”岩石面貌主要是由地质历史上的浅变质或未变质的地层和岩浆岩在新生代26～31Ma发生变质变形作用改造的结果.哀牢山变质带的源区物质特征和主要岩浆事件与扬子陆块西缘十分相似,具有亲扬子的构造属性.     

“三江”云龙锡(钨)成矿带晚白垩世二云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其地质意义

云龙成矿带位于西南“三江”中段,是该区重要的锡(钨)矿集区.本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,对带内与成矿相关的二云母花岗岩进行了年龄测试,获得成岩年龄为72.2±0.8 Ma(MSWD=1.9),属晚白垩世.这是在保山地块首次发现确凿的晚白垩世岩浆岩,表明保山地块经受了该时期构造-岩浆活动的影响.通过锆石微量元素和主微量地球化学特征分析,认为其应属S型花岗岩.结合区域地质背景,认为云龙成矿带该期花岗岩可能与腾冲地块晚白垩世S型花岗岩形成于一致的动力学背景,为新特提斯东向俯冲过程中内陆增厚地壳熔融的产物.本次报道的晚白垩世S型花岗岩与成矿带内一期重要成矿期次时代一致.结合前人研究资料认为,云龙成矿带内三期主要的成矿事件均有同期构造-岩浆事件对应,其中早、晚白垩世成矿活动与同期花岗岩体侵入紧密相关,而新生代成矿活动则与崇山剪切带走滑活动关系密切.这表明本区锡(钨)矿床经历了多期成矿过程,岩浆侵入活动和构造相关混合岩化对矿床形成均有贡献,单一的成因机制(花岗岩相关或混合岩化)可能无法合理解释本区矿床的成因.     

Pb同位素对德兴铜矿成矿物源的制约

江西德兴铜矿是中国东部最大的斑岩型铜矿,对于该矿床的成矿物质来源方面还存在较大的争论.为弄清楚德兴斑岩铜矿的成矿物质来源,本文对该矿床铜厂和富家坞矿区中的黄铁矿进行了Pb同位素研究,研究结果显示,铜厂和富家坞矿床中黄铁矿具有较为一致的Pb同位素组成:206Pb/204 Pb比值为17.954～18.320(平均值18.097);207Pb/204 Pb比值为15.407～15.517(平均值15.476);208 pb/204 Pb比值为37.888～38.153(平均值37.999).该Pb同位素特征以及前人的S同位素特征均表明德兴斑岩铜矿的成矿物质主要来源于地幔,而不是主要来源于赣东北双桥山群新元古代的轻微变质老地层.本研究还通过对国内外近30个斑岩型、矽卡岩型及石英脉型含钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素特征进行对比分析,认为德兴铜矿辉钼矿中高的Re和187Os含量也暗示其成矿物质主要来源于地幔.该超大型铜矿可能是在古太平洋板块向欧亚大陆俯冲这一挤压构造环境下,为洋片(P-MORB)中富含Fe3+的岩浆释放出的流体或熔体在上升途中与上覆地幔楔相互作用后的产物.     

滇西崇山剪切带南段左行走滑作用的构造特征及时代约束

作为保山地块与兰坪-思茅盆地的重要边界,崇山剪切带新生代以来经历了多阶段的构造变形;其中以大规模走滑韧性剪切作用最为明显,表现为北段以右行走滑剪切为主、南段以左行走滑剪切为主.本文通过对崇山剪切带南段永保桥-瓦窑桥剖面出露的崇山群石英片岩、片麻岩及糜棱岩等进行详细露头解析、室内显微构造观察以及变形石英的EBSD组构分析,认为崇山剪切带南段的岩石新生代以来至少经历了两期不同环境下的韧性变形:第一期(D1)为纯剪条件下的收缩变形,发生的温度条件大约在550 ～ 650℃(角闪岩相),表现为一些褶皱构造、石香肠或透镜体构造的发育及石英的C轴组构图呈斜方对称式;第二期(D2)为单剪递进条件下的左行走滑剪切变形,表现形式为走滑剪切面理的发育及各类岩石遭受韧性剪切变形从而改造成糜棱岩.此外,在崇山剪切带内发育一套含电气石花岗质脉体,根据详细的露头解析及显微构造分析,本文认为该套含电气石花岗质脉体是左行剪切作用初期阶段伴随的深熔作用的产物,为同剪切花岗岩脉.本文选取了两个含电气石花岗质脉体的样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,分别得到21.7±0.3Ma和22.7±0.3Ma的锆石U-Pb年龄,进一步表明了崇山剪切带南段的左行剪切作用起始时代在22Ma左右或略早于22Ma.     

滇西高黎贡变质岩带南段淡色花岗岩脉年代学特征及构造意义

高黎贡构造带作为藏东三江地区大地构造上的一条重要构造带,在印度-欧亚板块碰撞过程中起着重要的调节作用,并被认为是该地区发生"大陆逃逸"与地块旋转的西边界。本文以高黎贡构造带中的深变质岩为研究对象,通过对高黎贡变质岩带南段进行详细地构造解析,发现其内部广泛发育一系列或顺岩石面理、或切割面理分布的淡色花岗岩脉;并选取了5个淡色花岗岩脉样品进行锆石U-Pb测年,这5个样品的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄值主要分布于二个区间:68~40Ma和24~21Ma,并在45Ma左右形成一个巨大的峰值。基于锆石的晶形、晶内结构和微量元素组成特征等方面进行锆石成因学分析,认为本文所测试的5个淡色花岗岩脉样品的锆石为深熔作用过程中形成的锆石;从而推测高黎贡变质岩带南段发生深熔作用并形成淡色花岗岩脉的时代主要集中于68~40Ma和24~21Ma。     

滇西“三江”地区临沧花岗岩基中三叠世碱长花岗岩的发现及其意义

在野外调研的基础上,对滇西"三江"地区临沧花岗岩基中勐库碱长花岗岩体的年代学、岩石学和地球化学开展了较系统的研究。结果显示,勐库岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为236.2±3.7 Ma,表明岩体应形成于中三叠世,而非前人认为的新生代。全岩主、微量元素,Sr同位素和锆石微量元素特征显示岩体属于S型花岗岩系列,来自于与临沧花岗岩基相类似的地壳沉积物源区的部分熔融,并经历了高程度的结晶分异作用。以勐库岩体为代表的碱长花岗岩与临沧花岗岩基形成时代一致,表明碱长花岗岩应为临沧花岗岩基的重要组成部分。除已报道的黑云母二长花岗岩类和黑云母花岗闪长岩类外,临沧花岗岩基还应包括较广泛分布的碱长花岗岩类。本文同时揭示,由于临沧花岗岩基中以勐库岩体为代表的碱长花岗岩并非早前认为的新生代岩体,"三江"南段特别是临沧地块前人划分的新生代岩体分布范围和规模可能需要重估。