哀牢山构造带晚渐新世地壳深熔与熔/流体迁移:锆石U-Pb年龄与微量元素证据

哀牢山构造带是青藏高原东南缘重要的边界构造带,其内出露的深变质岩系一直被认为是古老的变质基底岩石。利用LA-ICP-MS原位微区分析技术对哀牢山深变质岩系锆石进行U-Pb年龄、微量元素分析。结果表明深变质岩系的原岩有728±8Ma、727±3Ma、231±4Ma的花岗质岩石和其它年龄的碎屑岩,变质时代为27.8~23.7Ma。综合野外地质特征和分析结果,我们认为哀牢山深构造带在晚渐新世27.8~23.7Ma发生了大规模的地壳深熔作用,现今所见深变质岩系是由不同时代、不同岩性的原岩在晚渐新世(27.8~23.7Ma)变质形成,不全是古老的变质基底岩石。深熔过程中熔/流体发生了明显的迁移。哀牢山变质带具有混合岩化特征的岩石很可能是峰期变质作用后减压熔融的产物。晚渐新世地壳深熔作用与左行走滑剪切是哀牢山深变质带折返过程中近似同时发生的两种不同变质表现形式,两者相互影响、相互制约。     

滇西三江地区西盟群的再认识——来自构造变形特征及锆石U-Pb年代学的证据

位于保山-掸泰地块东缘的西盟群,长期以来被认为是该地块在我国境内唯一出露的"前寒武纪"基底变质岩系,但其缺乏可靠的年代学数据和化石支持。本文基于详细地野外考察和显微构造分析认为,西盟群变质岩系可解体为花岗质糜棱岩和浅变质岩。前者主要出露于西盟穹形隆起的核部,遭受了强烈的韧性剪切变形;后者分布于隆起的边缘及东西两侧,归属为帕克组、王雅-允沟组。通过变形岩石的石英EBSD组构分析,揭示出位于西盟隆起核部的岩石经历了中等温度条件(550~650℃,角闪岩相)下的变形作用,并叠加了较低温度条件(400~550℃,绿片岩相)下的变形作用;而靠近西盟隆起边部的岩石仅经历了较低温度条件(400~550℃,绿片岩相)下的变形作用。本文还对西盟群变质岩中的3个花岗质糜棱岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,得到的锆石U-Pb年龄分别为455±3Ma、456±3Ma和454±3Ma。结合前人获得的年代学数据和化石资料,认为西盟群变质岩系的原岩主要由两个不同时期的物质组成,即中-晚奥陶世(~460Ma)侵入的花岗岩及寒武纪的碳酸盐岩和碎屑岩夹少量基性火山岩等;前者遭受强烈变质变形作用的改造,形成花岗质糜棱岩;后者遭受低级变质作用形成千枚岩、片岩、大理岩等浅变质岩。进而表明,前人将西盟群作为保山地块的"前寒武系"结晶基底变质岩系是不合理的。     

昌宁-孟连结合带弄巴地区泥盆系、石炭系的时代及沉积环境:放射虫、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

造山带中远洋深水沉积物是恢复古大洋的重要依据之一,昌宁-孟连古特提斯结合带存在大量海相沉积物,但是否存在大洋盆地相的远洋沉积还不清楚.对弄巴地区被认为最可能是洋盆相沉积的石炭系岩片和海相泥盆系岩片进行了岩石学、放射虫时代、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究.石炭系岩片放射虫硅质岩中鉴定出放射虫6属8种,时代为早石炭世早-中期.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,泥盆系岩片岩屑石英杂砂岩碎屑锆石年龄范围为387~3 266 Ma,最年轻一组年龄为387~413 Ma;石炭系岩片中与放射虫硅质岩共生的基性凝灰岩碎屑锆石年龄为341~3 403 Ma,最年轻一组年龄为341~354 Ma.综合锆石年龄和化石资料,限定泥盆系岩片原始沉积时代为早-中泥盆世,石炭系岩片时代为早石炭世早-中期.碎屑锆石U-Pb年龄谱特征和Hf同位素组成指示泥盆系岩片和石炭系岩片具有相似的物质源区,主要来源于亲冈瓦纳的陆壳,少量来自于古生代特提斯域新生岛弧.早-中泥盆世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡环境;早石炭世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡至古特提斯洋盆边缘环境,不是远洋深水的大洋盆地环境.寻找以远洋深水沉积物为代表的大洋盆地相沉积并开展研究是当前昌宁-孟连古特提斯研究的重要方向之一.      

金沙江-哀牢山构造带中段桃花村岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及地质意义

桃花村辉石角闪二长花岗斑岩位于金沙江-哀牢山构造带中段,是区内富碱斑岩带的组成部分。针对岩体中含有的单斜辉石,进行了其锆石U-Pb年龄和稀土元素组成分析。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,岩体侵位于35.9 Ma±0.5 Ma(MSWD=2.2,n=14),属始新世,与剑川-北衙区域已知新生代富碱性斑岩的年龄相近,也与整个金沙江-哀牢山剪切带新生代富碱岩浆岩的时代一致,认为与欧亚大陆碰撞后期陆内走滑拉分等作用引发的复杂壳幔作用密切相关,其演化过程中可能存在较多地幔物质的加入。     

滇西始新世巍山岩体的岩石学成因及构造意义

巍山岩体位于云南西部哀牢山—红河断裂带附近,其主体岩性为二长斑岩和石英二长斑岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明该岩体侵位于始新世,年龄为(38.5±0.6)Ma。巍山岩体为过铝质岩石,其铝饱和指数ASI(=Al2O3/(Ca O+Na2O+K2O),分子数)为1.09~1.44。所有样品具有高的K2O含量(4.50%~4.98%)和K2O/Na2O比值(1.10~1.41)。这些花岗闪长岩类呈现出埃达克质岩石的属性,例如高的Al2O3、Sr和低的重稀土(HREE)以及Y含量、Eu负异常缺失等。它们比云南西部同期的浅色过铝质侵入岩有着低的ISr和高的εNd(t)组成,暗示基性岩浆对该岩体的形成做出了贡献。岩石地球化学证据表明,该岩体最可能形成于幔源玄武质岩浆底侵诱发增厚地壳中沉积岩或者变质沉积岩发生了部分熔融。巍山岩体侵位年龄早于哀牢山—红河断裂带走滑过程(32~22 Ma),因此其形成可能与该断裂带的走滑无关。     

钙长辉长无球粒陨石中普通石英与鳞石英成因研究

钙长辉长无球粒陨石(Eucrite)是 Howardite-Eucrite-Diogenite(HED)族陨石的重要成员,也是研究灶神星壳演化历史的重要对象.本文研究了多个玄武质Eucrite样品中主要的SiO2相——普通石英和鳞石英的成因,进而讨论其对Eucrite陨石热演化的启示.研究对象包括不同冲击程度样品,以探讨陨击过程对SiO2同质多象转变的影响.冲击程度较弱的包括未角砾化样品NWA 3162 、NWA 6594 和Igdi,冲击程度较强的为单碎屑角砾岩Millbillillie、Camel Donga和NWA 1654.研究结果显示,不同样品中的普通石英和鳞石英各自均具有相似的岩相学和化学成分,但不同冲击程度样品中普通石英产状存在系统差异.结合Eucrite热变质历史,本研究认为普通石英并非来自共生鳞石英的相变,而是形成于更早期高温 SiO2相的转变.Eucrite 中广泛存在的鳞石英则很可能是普通石英在后期撞击事件中发生部分熔融快速结晶形成.Eucrite中普通石英和鳞石英可能经历的主要形成过程如下:① 岩浆喷发形成高温SiO2 (方石英和/或鳞石英);② 随后长期热变质中高温 SiO2转变形成普通石英,并因体积缩小发育孔洞结构;③ 后期冲击作用再加热,导致普通石英部分熔融形成鳞石英,在高冲击程度的样品中还普遍发育普通石英的羽状裂理.本研究在Eucrite中观察到的普通石英和鳞石英分别形成于不同阶段热事件.大多数Eucrite中存在普通石英和鳞石英共生,表明Eucrite在热变质后普遍受到热扰动,内部微区受热不均一性明显.上述普通石英和鳞石英成因的厘定,为微区或单碎屑矿物同位素年代学定年样品的选择以及年代学结果的地质解释提供了依据.     

基于激光熔融制样分析玄武质无球粒陨石的主、微量元素

无球粒陨石的主、微量元素组成对于类地行星壳-幔分异和岩浆研究演化具有重要意义。但由于样品稀缺，使用传统方法分析无球粒陨石的全岩主、微量元素组成有较大局限。本文在样品粉末压片的基础上，采用激光熔融制取玻璃，并结合电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对标样和Eucrite样品进行原位分析。结果表明，主量元素中除少数元素(Na、K和P等)外，绝大多数元素的分析准确度都优于5%;微量元素除少数元素外(Ni、Ga、Tb、Tl和U等),绝大多数元素的分析准确度都在5%～10%范围。本方法为低损耗(～30 mg)、快速准确获取具有较高Mg、Fe含量的玄武质无球粒陨石样品全岩的主、微量元素组成提供了一种新的途径。