班公湖-怒江缝合带东段丁青地幔橄榄岩成因:来自钻孔ZK02地幔橄榄岩矿物学及地球化学特征约束

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,是该缝合带出露面积最大的蛇绿岩。为查明岩体成因,在丁青东岩体中实施了一口165.19m的钻孔。除最顶部有约0.5m厚的第四系残坡积物外,其余均为地幔橄榄岩。结合显微镜鉴定将岩心划分出17个岩性单元层,岩性主要以方辉橄榄岩为主,夹少量纯橄岩和含铬铁矿纯橄岩。地幔橄榄岩中橄榄石的Fo变化于88.79~93.73,铬尖晶石的Cr^#变化于44.33~81.66,揭示丁青地幔橄榄岩可能经历过约20%~40%的中高度部分熔融作用;全岩地球化学分析表明其具有富镁（MgO=45.98%~49.45%）、贫铝（Al₂O₃=0.19%~1.37%）和贫钙（CaO=0.28%~0.70%）的特点,属于熔融程度较高的地幔残余物质。岩石具有明显不同于阿尔卑斯蛇绿岩的轻稀土元素富集特征,指示区内地幔橄榄岩先经历了较强程度的部分熔融,后经历了俯冲消减过程中的流体交代。利用地幔橄榄岩中的铬尖晶石成分计算母熔体Al₂O₃含量对应的FeO/MgO值,与不同构造环境原始岩浆成分相比较,发现丁青地幔橄榄岩母熔体大多处于玻安岩中。纯橄岩氧逸度估算FMQ=-3.05~-0.71,方辉橄榄岩氧逸度FMQ=-3.89~+1.47,显示丁青地幔橄榄岩有俯冲作用的参与。通过丁青钻孔岩心的研究,提出丁青东岩体可能形成于俯冲带之上的弧前环境这一观点。     

2020年1月25日西藏丁青5.1级地震总结

2020年1月25日,藏东昌都丁青地区发生5.1级地震,尽管此次地震发生在监测能力较低地区,但震前仍监测到小震调制比高值、低b值等地震活动中短期异常。文中系统总结了地震构造背景、震源物理参数、序列特征以及震前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果发现：震源机制解显示为拉张型破裂,最近断裂为巴青—类乌齐断裂;序列活动特征、序列h值和b值计算结果显示,此次地震为主余型地震序列。目前,藏东地区仍存在一些地震活动和地球物理观测异常,表明该地区存在发生6级以上地震的强震背景,丁青5.1级地震的发生未能缓解该地区强震危险性。     

藏东丁青蛇绿岩中堆晶辉长岩锆石SIMS U-Pb定年及其意义

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,蛇绿岩的各端元组分出露齐全。纳永拉堆晶辉长岩作为蛇绿岩的端元组分之一,地球化学特征反映可能形成于MOR环境。纳永拉堆晶辉长岩获得SIMS锆石 Ｕ-Ｐb年龄为217.8 Ma±1.6Ma。CL照相和测试数据表明,锆石为典型岩浆成因的锆石。锆石定年确定纳永拉堆晶辉长岩形成于晚三叠世,为丁青段班公湖-怒江洋盆的打开时间提供了准确的时间约束。     

青藏高原班公湖-怒江缝合带丁青-碧土段大地构造演化

藏东班公湖-怒江缝合带丁青-碧土段位于该缝合带由东西向转向南北向的转折部位,夹持于冈瓦纳大陆冈底斯-察隅陆块与泛华夏扬子大陆昌都-思茅陆块之间,经历过强烈伸展、挤压、碰撞、急剧沉降和隆升,是地质构造极其复杂的造山带。其沉积构造环境复杂多样,与该缝合带发展演化有关的岩浆活动极其强烈、频繁,并发育有高压变质带。丁青-碧土-怒江洋盆经历了较为完整的威尔逊旋回,包括裂谷-初始洋盆阶段、洋盆扩张阶段、俯冲消减阶段、封闭碰撞阶段的发展和演化。     

西藏班公湖—怒江缝合带东段丁青蛇绿岩中的铬铁矿:产出特征与类型

丁青蛇绿岩体位于班公湖—怒江缝合带东段,该缝合带与雅鲁藏布江缝合带并列,是寻找我国铬铁矿床的重要地区。该蛇绿岩体呈近南东向展布,总面积近600 km2,主要由地幔橄榄岩、辉石岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩和泥质岩组成。根据空间分布,丁青蛇绿岩分为东、西两个岩体。在前人工作基础上,通过地质填图、实测剖面、探槽和钻孔编录,共发现豆荚状铬铁矿矿点83处,其中东岩体27处,西岩体56处。根据铬铁矿产出和围岩特征,丁青铬铁矿可分为4种产出类型。类型I:矿体呈脉状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和块状方辉橄榄岩;类型II:矿体呈透镜状、豆荚状或不规则团块状产出,围岩为薄壳状纯橄榄岩和斑杂状或块状方辉橄榄岩;类型III:矿体呈浸染状弥散分布于纯橄榄岩中,围岩为条带状纯橄榄岩和块状或斑杂状方辉橄榄岩;类型IV:矿体呈条带状产出,围岩为条带状或透镜状纯橄榄岩和具定向结构的方辉橄榄岩。根据矿石构造特征,主要分为块状、脉状、浸染状、浸染条带状4种类型。块状和脉状铬铁矿为矿石的主要类型,少量为浸染状和浸染条带状,局部纯橄榄岩中发育极少量瘤状或豆状构造。本研究选择了13处代表性铬铁矿点开展了详细的岩石学、矿相学、矿物学和矿物化学等工作。根据矿石中铬尖晶石的矿物化学特征,可将丁青铬铁矿矿体分为高铬(Cr#=78～86)、中高铬(Cr#=60～74)、中铬(Cr#2=30～51)和低铬(Cr#=9～14)4种类型(Cr#=100×Cr/(Cr+Al))。丁青东岩体赋存有中高铬型和中铬型铬铁矿,缺少高铬型铬铁矿;西岩体赋存有高铬型和中铬型铬铁矿,缺少中高铬型铬铁矿。同时在丁青东、西岩体内均发现存在一种Cr#极低的铬铁矿,暂定为"低铬型铬铁矿"。这些不同类型的铬铁矿体与野外产出有一定的对应关系,也可能后者制约了它们的成因。与罗布莎岩体中的典型高铬型铬铁矿对比,丁青豆荚状铬铁矿在矿物组合和矿物化学成分等方面具有许多相似性,认为存在较大的找矿空间。     

班- 怒带东段丁青蛇绿岩中镁铁质岩石年代学及构造背景

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,分为东、西两个蛇绿岩体,丁青西蛇绿岩体缺乏基性岩年代学研究。对丁青西地质填图显示,蛇绿岩主要由方辉橄榄岩、纯橄榄岩、辉绿岩、玄武岩及辉长岩组成。其中玄武岩、辉长岩及辉绿岩出露在宗白区域,玄武岩和辉绿岩与下侏罗统沉积岩呈构造接触,辉长岩呈岩脉侵入到下侏罗统沉积岩中。岩石地球化学研究表明,玄武岩和辉长岩同属于碱性基性岩石,其中玄武岩具有典型洋岛玄武岩的稀土和微量元素特征,可能形成于与地幔柱有关的洋岛环境。在玄武质凝灰岩中挑选出的锆石测年,获得U-Pb年龄为198.7±3.8Ma,属早侏罗世。辉长岩的稀土和微量元素含量低于典型洋岛玄武岩,但其REE和微量元素具有OIB的特征,与典型OIB相比,辉长岩的HREE发生了一定程度富集。辉长岩锆石的U-Pb年龄为164.3±2.6Ma,认为辉长岩在形成过程中受到了软流圈地幔和岩石圈下部LVZ中富集熔体的共同作用,其形成于大陆边缘裂谷环境;辉绿岩成分属于拉斑系列岩石,其REE和微量元素曲线显示辉绿岩同时具有N-MORB和E-MORB的特征。辉绿岩锆石U-Pb年龄为114.2±1.3Ma,其形成晚于玄武岩。结合区域地质,认为辉绿岩形成于受地幔柱影响的弧后扩张脊环境。本研究提供了丁青西蛇绿岩新的年代学和岩石学证据,为探讨丁青蛇绿岩的形成和演化历史提供了新的证据。     

西藏班公湖——丁青蛇绿岩带东段侏罗纪盖层沉积的地层划分

根据对西藏班公湖－丁青缝合带东段丁青蛇绿岩及其盖层沉积研究，确定丁青蛇绿岩时代为晚三叠世，盖层沉积地层时代为中晚侏罗世，进一步划分为德极国组、德吉弄组和机末组，并建立了3个生物地层组合。据此首次提出班公湖－丁青缝合带东段于三叠纪打开，晚三叠世发育成为较成熟洋盆，并最终于早侏罗世末关闭。通过对班公湖－丁青缝合带东、西部地质特征的对比，指出该缝合带关闭时间从东部的早侏罗末到西部的晚侏罗世末，从而为特提斯演化进程提供了新证据。     

西藏丁青宗白蛇绿混杂岩地球化学特征及其洋中脊叠加洋岛的成因

宗白蛇绿混杂岩位于班公湖—怒江缝合带东段丁青地区，是丁青蛇绿岩的重要组成部分。为确定该蛇绿混杂岩的构造属性，探讨其成因，对其进行了岩石学和全岩地球化学研究。结果表明，宗白蛇绿混杂岩存在两套成因不同的岩石。混杂岩中的玄武岩和辉长岩具有与洋岛玄武岩（OIB）相似的地球化学特征，其成因可能与来自地幔深部的“热点”作用有关。而混杂岩中的辉绿岩的地球化学特征与MORB相似，形成于洋中脊（洋内弧后盆地扩张中心）环境，并有受“热点”作用影响的印记；具有强烈亏损的地球化学特征的方辉橄榄岩则代表了洋内岛弧的基底残片，是已经亏损的地幔再次熔融产生玄武质岩浆后的残留物。这两套不同成因的岩石在板块汇聚过程中一起构造侵位于班公湖-怒江缝合带中。     

西藏丁青蛇绿岩中玻镁安山岩类侵入岩的地球化学特征

丁青蛇绿岩中存在一套相当于玻镁安山岩(Boninite)系的侵入岩。其中的辉绿岩与MORB比较,以富Si、K、Rb和贫Ti、Zr、Y及HREE为特征,总REE丰度低,而LREE富集,类似于西太平洋马里亚纳岛弧中的玻镁安山岩。此外,辉长岩和斜长花岗岩亦以富大离子亲石元素和贫高场强元素为特征,而方辉橄榄岩则是十分难熔的。推测丁青蛇绿岩为岛弧类型的,产于洋内消减带之上的弧前环境,而不是在洋中脊上形成的。     

羌塘中生代海相盆地演化与后期改造及油气赋存

发育在羌塘地块之上的羌塘中生代海相盆地,总体具中间地块盆地特征。盆地可划分为北羌塘坳陷、西部隆起、中部低隆起带、南羌塘坳陷和东北斜坡五个一级构造单元。盆地经历了三叠纪和侏罗纪—早白垩世初两大海相沉积期和其间晚三叠世晚期构造环境(体制)转换期三大演化阶段。三叠纪盆地演化受羌塘地块北缘拉竹龙-西金乌兰陆间洋开、合的控制,以碎屑岩、碳酸盐岩及膏盐岩和含煤碎屑岩建造为特征,盆地基底表现为南高、北低,东高、西低的特点。晚三叠世晚期,随着拉竹龙-西金乌兰洋的闭合和羌塘地块与可可西里地块的进一步汇聚,盆地整体隆升,沉积间断,形成岩溶风化壳,遂发生区域裂陷、火山活动和班公湖-丁青陆间洋裂谷新生。侏罗纪羌塘盆地再复沉降和沉积,与南邻班公湖-丁青陆间裂谷的发生发展同步,海相沉积由南向北扩展;形成了北西西向展布的多个沉积-沉降中心,以碎屑岩、碳酸盐岩和膏泥岩建造为主要特征,整体表现为西南部和东北部相对较高,南羌塘东部、北羌塘中西部沉降幅度较大的构造格局。白垩纪早期,冈底斯(拉萨)地块与羌塘地块汇聚,其间的班公湖-丁青陆间洋消亡,羌塘大型海相盆地沉积历史结束,遂进入了遭受后期改造和多个小型盆地陆相沉积时期。经早白垩世晚期—晚白垩世盆地反转和新生代进一步改造,使中生代羌塘盆地及其南北缘缝合带的原始面貌发生了较大改观,并使盆地西北部较大范围不复存在。羌塘盆地的叠合演化和改造,在中生界海相地层中发育了多套烃源岩,具有丰富的油气资源基础,构成了多层系聚集、多类型成藏的油气赋存-成藏条件。多处不同形式的油气显示和大型古油藏的发现,展示和证实了盆地所发生的油气成生、成藏过程。后期改造是影响羌塘盆地油气成藏及分布、资源规模和远景评价以及勘探成效的主控因素。