大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造

青藏高原的大型走滑断裂有13条,已确定的大型韧性走滑断裂主要形成于3个时期:早古生代、印支期和新生代以来.印度/亚洲碰撞(60～50Ma)以来形成的大型韧性走滑构造位于青藏高原的南部,而且主要在喜马拉雅山链的东、西两侧,如西侧的喀喇昆仑和恰曼韧性右行走滑断裂,东侧的鲜水河-小江和哀牢山-红河韧性左行走滑断裂、崇山-澜沧江、嘉黎-高黎贡山和萨盖韧性右行走滑断裂等.主要的变形特征表现为早期具有地壳深部的韧性走滑剪切带性质,在后期抬升过程中,由韧性→韧脆性→脆性应变转化;而在青藏高原北部,表现为古韧性走滑剪切带的再活动,如阿尔金-康西瓦、东昆仑左行走滑断裂,以及新生的脆性断裂,如海源左行走滑断裂等.本文在青藏高原13条大型走滑断裂研究及综合研究的基础上,阐述不同时期的大型走滑断裂,以及它们在青藏高原地体拼合及碰撞造山中的作用,包括走滑断裂与走滑型褶皱造山、走滑断裂与挤压/转换型造山、走滑断裂与挤压盆-山体系、走滑断裂与地体相对位移和走滑断裂与地体的侧向挤出,以及走滑断裂与构造结的形成.     

云南金平龙脖河铜矿区变钠质火山岩组分迁移及与成矿的关系

金平龙脖河铜矿位于哀牢山-金沙江构造带的东南端。赋矿围岩为变钠质火山岩,成矿主要类型为构造破碎蚀变岩型铜矿;围岩蚀变以绿泥石化、碳酸盐化、硅化、磁铁矿化等为主。通过对产于变钠质火山岩中不同蚀变程度和矿化程度岩、矿石的地球化学组分进行对比,计算不同岩、矿石体积的变化和组分的迁移。计算结果表明：从弱矿化变钠质火山岩到强矿化变钠质火山岩,随蚀变和矿化的增强,岩石体积分别扩容了14%、12%;组分SiO2、HREE及成矿物质Cu和S等的含量具有逐渐增加的趋势,微量元素中亲铁元素Cr、Ni也有不同程度的迁入富集;而组分CaO、MnO和LREE等的含量则逐渐降低,说明成矿过程中SiO2、HREE及成矿物质Cu和S等是由流体带入的,而CaO、MnO和LREE等则是由流体从围岩中带出的,以及成矿物质主要来源于深部流体。     

西昆仑塔木—卡兰古铅锌铜矿带含矿岩系的地质地球化学特征

新疆塔木—卡兰古铅锌铜成矿带位于西昆仑与塔里木盆地的结合带 ,是近年来新发现的一个大型矿带。通过对含矿岩系的岩石化学、成矿元素、硫同位素、稀土元素的研究 ,并结合流体包裹体成分及H、O同位素的综合研究分析 ,认为该成矿带可分为两种矿床类型 ,即砂砾岩型铅铜 (钴 )矿和碳酸盐岩型铅锌矿。二者为同一热卤水成矿系统的不同成矿阶段的产物 ,两类矿床可互为找矿标志。下部砂砾岩型矿床的成矿元素组合为Cu Co Pb Ag As(Ni Zn Cd) ,硫同位素组成表明富集轻硫 ,海底热液活动不强烈 ;上部碳酸盐岩型矿床的成矿元素组合为Pb Zn Cd As Ag Ba ,硫同位素分布具塔式结构 ,显示具海水还原硫和深源硫的混合来源 ,有强烈的海底热液活动。提出该成矿带的找矿目标应以上部碳酸盐岩型铅锌矿为主 ,同时应当注意下部砂砾岩型铅铜矿及其含铜砂页岩中钴的综合评价和工业利用。     

大陆板片多重性俯冲与折返的动力学模式——苏鲁高压-超高压变质地体的折返年龄限定

苏鲁高压超高压变质地体自南而北由高压(HP)、很高压(VHP)和超高压(UHP)变质叠覆岩片组成,前者依次叠覆在后者之上,岩片之间的界限为韧性剪切带。根据超高压变质岩片中角闪岩相岩石与高压变质岩片中绿片岩相岩石的黑云母和白云母Ar_Ar和Rb_Sr测年新结果,结合前人在该区所做的锆石SHRI MP U_Pb、全岩Sm_Nd、Rb_Sr等测年数据综合分析表明,超高压变质岩石的峰期变质年龄为240~220Ma,折返年龄为220~200Ma;而高压变质岩石的峰期变质年龄大于258Ma,起始折返年龄为258~240Ma,折返年龄比超高压变质岩石早30~40Ma。这说明扬子板片并不是整体俯冲和折返的。由于具组分和密度差异,俯冲板块的不同部位沿岩性或构造界面先后分片俯冲和折返,在北苏鲁超高压变质板片开始俯冲时,南苏鲁高压变质板片已开始折返。     

印度/亚洲碰撞——南北向和东西向拆离构造与现代喜马拉雅造山机制再讨论

印度/亚洲碰撞形成的喜马拉雅增生地体由特提斯-喜马拉雅(THM)、高喜马拉雅(GHM)、低喜马拉雅(LHM)和次喜马拉雅(SHM)亚地体组成.通过喜马拉雅增生地体中变质基底和盖层的组成、变质演化、变形机制与形成时代的对比,确定高喜马拉雅(GHM)亚地体北缘的藏南拆离断裂(STD)向北延伸于特提斯-喜马拉雅(THM)亚地体之下,与形成在大于650℃温度、具有自南向北剪切滑移性质的康马-拉轨岗日拆离带(KLD)相连,深部地壳局部熔融、物质上涌造成的花岗岩侵位,使康马-拉轨岗日拆离带隆起,形成康马-拉轨岗日穹隆带.在高喜马拉雅(GHM)亚地体北部(普兰-吉隆-聂拉木-亚东一带)的变质基底与盖层之间发现EW向近水平的高喜马拉雅韧性拆离构造(GHD),以发育EW向拉伸线理、缓倾的糜棱面理及具有自西向东水平滑移为特征;而在GHM南部靠近主中央冲断裂(MCT)北侧发育具有挤压转换性质的韧性走滑-逆冲断层.高喜马拉雅亚地体从南到北具有由逆冲→斜向逆冲→EW向伸展→斜向伸展→SN向伸展的连续变形和转换的特征,是在现代喜马拉雅垂向挤出和侧向挤出的耦合造山机制下综合变形的响应.喜马拉雅地体中的东西向和南北向拆离构造的存在为喜马拉雅现代造山机制再讨论提供了基础.     

印度/亚洲碰撞——南北向和东西向拆离构造与现代喜马拉雅造山机制再讨论

印度/亚洲碰撞形成的喜马拉雅增生地体由特提斯-喜马拉雅(THM)、高喜马拉雅(GHM)、低喜马拉雅(LHM)和次喜马拉雅(SHM)亚地体组成。通过喜马拉雅增生地体中变质基底和盖层的组成、变质演化、变形机制与形成时代的对比,确定高喜马拉雅(GHM)亚地体北缘的藏南拆离断裂(STD)向北延伸于特提斯-喜马拉雅(THM)亚地体之下,与形成在大于650°C温度、具有自南向北剪切滑移性质的康马-拉轨岗日拆离带(KLD)相连,深部地壳局部熔融、物质上涌造成的花岗岩侵位,使康马-拉轨岗日拆离带隆起,形成康马-拉轨岗日穹隆带。在高喜马拉雅(GHM)亚地体北部(普兰-吉隆-聂拉木-亚东一带)的变质基底与盖层之间发现EW向近水平的高喜马拉雅韧性拆离构造(GHD),以发育EW向拉伸线理、缓倾的糜棱面理及具有自西向东水平滑移为特征;而在GHM南部靠近主中央冲断裂(MCT)北侧发育具有挤压转换性质的韧性走滑-逆冲断层。高喜马拉雅亚地体从南到北具有由逆冲→斜向逆冲→EW向伸展→斜向伸展→SN向伸展的连续变形和转换的特征,是在现代喜马拉雅垂向挤出和侧向挤出的耦合造山机制下综合变形的响应。喜马拉雅地体中的东西向和南北向拆离构造的存在为喜马拉雅现代造山机制再讨论提供了基础。     

喀喇昆仑断裂的变形特征及构造演化

喀喇昆仑断裂的变形特征、形成时代、构造演化以及它的构造意义一直存在着争议。在喀喇昆仑断裂东南段阿伊拉日居山地区,沿断裂出露具右旋剪切应变的糜棱岩和糜棱岩化片麻岩-花岗岩,显微构造研究表明其存在高温右旋剪切变形特征,并伴随淡色同构造花岗岩的产生,同构造结晶锆石所记录的U-Pb同位素年龄,暗示了喀喇昆仑断裂的形成时代在23-25Ma以前,其连续变形作用持续到-12Ma,之后伴随阿伊拉日居山的快速隆升以及噶尔盆地开始形成。综合分析表明喀喇昆仑断裂生长过程可能是由南东向北西扩展的过程,是印度板块与欧亚大陆持续碰撞的结果。断裂的累积位移量至少为280km,其长期平均滑移速率约为11mm／a。通过块体间运动学分析,表明在-23-25Ma以后青藏高原物质以约16．2mmn/a的速率向-N108°方向挤出。     

高喜马拉雅普兰地区东西向韧性拆离作用及其构造意义

高喜马拉雅地体西部普兰地区东西向面状韧性拆离作用发育,韧性拆离带内的岩石都经历了不同程度的塑性变形,糜棱岩化作用普遍存在,面理向东缓倾,拉伸线理向东倾伏,倾伏角5～18°.不对称旋转应变构造指示韧性拆离带具有早期自西向东的运动性质,及后期又经历了自东向西脆韧性变形的特点.EBSD组构测定结果反映糜棱岩中变形石英的晶格优选方位具有自西向东的高温柱面{10 -10}《a》、中温菱面{10-1 -1}《a》和自东往西的中温菱面{10-1 -1}《a》、低温底面{0001}《a》两组滑移系,结合糜棱岩中普遍存在的不对称旋转构造特点分析说明构造带早期自西向东韧性拆离作用形成于中高温环境,后期自东向西的脆韧性变形形成于中低温环境.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明普兰地区高喜马拉雅变质基底原岩形成于1863Ma.普兰东西向韧性拆离作用形成于中新世,与高喜马拉雅地体南北两侧的MCT和STDS形成时代相吻合,是印度板块向北俯冲产生的挤压应力作用于弧形喜马拉雅造山带时,分解出平行于造山带方向的剪切应力促使造山带内中下地壳的物质沿平行于造山带方向发生塑性流动形成的,是与MCT和STDS在同一构造事件中同一构造应力场内形成的,是青藏高原大规模南北向缩短、隆升和一部分物质向东逃逸的产物.     

阿尔金断裂带最大累积走滑位移量——900km？

通过变形构造几何学、岩石学和区域构造对比研究,认为阿尔金断裂西北侧的阿尔金山北缘、南缘近EW走向的蓝片岩-榴辉岩高压变质带、榴辉岩超高压变质带分别与阿尔金断裂东南侧的北祁连山、柴北缘NW—SE/NWW—SEE走向的蓝片岩-榴辉岩高压变质带、榴辉岩超高压变质带相对应,并且,高压变质带与超高压变质带的宽度和走向在断裂两侧存在较大的变化。这种在断裂带中宽度变窄、角度趋于与断裂带走向一致的变化是韧性或韧脆性走滑过程中产生的拖曳构造。因此,阿尔金断裂带走滑过程中存在较大的韧性变形,它的最大累积走滑位移量应由韧性和脆性走滑位移量组成,至少大于500km,小于1000km。另外,拖曳构造的几何特征,以及西昆仑库地北蛇绿岩、阿尔金南缘蛇绿岩和柴北缘蛇绿岩在年龄、岩石组合及地球化学特征方面均具有相似之处,暗示在早古生代时期西昆仑和阿尔金南缘、柴北缘很可能处于相同的构造背景之中,后被阿尔金断裂所切割。因此,综合得出了阿尔金断裂带最大累积左旋走滑位移量为900～1000km。     

云南维西大宝山铜矿40Ar/39Ar年代学及成矿物质来源

云南大宝山铜矿是雪龙山成矿带规模较大的浅成中低温热液型铜矿床。文章通过对该矿区黄铜矿+石英+方解石+菱铁矿矿脉中白云母进行⁴⁰Ar/³⁹Ar定年,获得白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar法年龄为26±2.5 Ma,代表大宝山铜矿的年龄; H、O同位素分析结果表明成矿流体是以大气降水为主并含有部分岩浆水的建造水; S同位素分析结果表明,主要金属矿物的δ³⁴S值为-5.4‰～+1.3‰,表明成矿物质主要来源于深部岩浆; C同位素分析结果表明成矿流体主要来源于岩浆—地幔,并受大气降水影响。根据围岩蚀变及围岩中Cu丰度等特征,推断大宝山铜矿成矿物质主要来源于深部岩浆,成矿流体为岩浆水与大气降水的混合物。