印度与欧亚板块碰撞以来东喜马拉雅构造结的演化

在野外填图,构造观察及前人研究的基础上,本文识别并描述了东喜马拉雅构造结中的推覆断裂、正断裂及走滑断裂、背斜(形)和向斜(形)等构造类型,讨论了这些构造位置及与印度板块挤入,印支地块旋转的关系,还探讨了东喜马拉雅构造结对印度板块持续向北推挤下的特殊应变调节方式。在印度大陆部分,东喜马拉雅构造结由3个向外逐渐变新的构造结组成,即北东向的南迦巴瓦峰复式背斜、北西向的桑复式向斜及北东向的阿萨母复式向斜。上述3个构造结是协调印度板块的挤入、喜马拉雅弧的扩展及印支地块的旋转的构造。在欧亚大陆内部的冈底斯岛弧,在派区及阿尼桥走滑断裂协调下,高喜马拉雅结晶岩的基底挤入冈底斯岛弧内部,在大拐弯顶端形成向上的挤出构造。在南迦巴瓦峰构造结的北西侧,由于掀斜式抬升及重力滑动,使得冈底斯盖层与结晶基底脱耦,上盘盖层沿东久向北西方向滑动。在南迦巴瓦峰构造结北东侧,由于印支地块的挤出和旋转,形成一系列的北西向走滑断裂,如实皆断裂、嘉黎—高黎贡断裂、澜沧江断裂及红河断裂等。     

哀牢山—红河构造带古新世以来多期活动的构造和年代学证据

哀牢山—红河构造带哀牢山段可划分为东部高级变质带和西部低级变质带。构造分析表明:该构造带由3个不同变形域组成,可能代表其经历的3期左行走滑。第1期走滑发生在整个高级变质带,为拉张性左行走滑,形成角闪岩相L型构造岩。第2期走滑形成高级变质带中的高应变带,变形体制接近简单剪切,形成绿片岩相L-S型糜棱岩。第3期主要发生在低级变质带,为挤压性走滑,形成左行逆冲构造格局,并形成低绿片岩相千糜岩。地质年代学数据证明,3期左行走滑的形成时代分别是:距今58~56Ma、27~22Ma和13~12Ma±。哀牢山—红河构造带第1期左行走滑可能对应于印度与欧亚大陆距今60Ma左右的初始碰撞;第2期变形与青藏高原最强的挤压隆升期一致;第3期事件可能代表距今16~13Ma开始的青藏高原物质进一步东挤。哀牢山—红河构造带的3期主要左行走滑均发生在新生代印度与欧亚大陆的汇聚过程中。     

南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结印度与欧亚大陆古新世初期碰撞的构造及年代学证据

南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结为一由边界断裂围限的强烈变形变质地体,其东、西边界分别为左行为主的东久——米林断裂和右行的阿尼桥断裂,北边界由一系列北西向断裂组成,沿边界分布雅鲁藏布江缝合带及日喀则群弧前沉积的残余。构造结变质地体为印度大陆高喜马拉雅岩系的角闪岩相——麻粒岩相正负片麻岩,构造结外侧为欧亚大陆岩系。构造结西边界的东久——米林断裂为——北东走向左行剪切带,主要由强烈剪切变形形成的糜棱状岩石组成,运动性质为北西盘上升的左行逆冲;构造结内部构造形态为南南西向逆冲推覆构造体系。边界断裂的走滑与构造结内部的缩短运动形式协调一致,     

哀牢山-红河构造带古新世以来多期活动的构造、年代学证据

构造分析表明,哀牢山-红河构造带哀牢山段由3个不同变形域组成,它们可能代表该构造带所经历的3期左行走滑。第一期左行走滑发生于构造带的整个东部高级带,变形体制为拉张性走滑,并形成角闪岩相L型构造岩。第二期走滑形成东部高级带的强变形带,变形体制接近简单剪切并形成绿片岩相L-S型糜棱岩。第三期左行走滑主要发生于西部低级带,变形体制为挤压性走滑,形成一左行逆冲的整体构造格局,并在变形带上形成千糜岩。地质年代学数据证明,三期左行走滑的形成时代分别是:58～56Ma以前、27Ma到22Ma、13～12Ma左右。哀牢山-红河构造带第一期走滑可…     

东南亚及哀牢山红河构造带构造演化的讨论

通过对东南亚和哀牢山红河构造带演化已有模式的分析,在近年来本区海上研究资料的了,结合滇西地质情况,认为东南亚的构造格局是由印度洋、太平洋和欧亚三大构造体系共同作用形成的。６０￣１５ＭａＢＰ,欧亚构造体系分别与太平洋和印度洋构造体系作用在东南亚东、西部形成两个弧后盆地扩张体系。两体系扩张强度和方向的不同,形成转换调节构造带－哀牢山红河构造带。东部较强的扩张作用使扬子板块向北运动,形成哀牢山以东的逆冲     

东喜马拉雅构造结墨脱剪切带特征及其区域构造意义

东喜马拉雅构造结东、西两侧分别为墨脱剪切带和东久-米林剪切带,本文以墨脱剪切带为研究对象,从构造变形几何学和组构运动学方面进行详细研究。结果表明:①剪切带不同部位的变形性质具有逐渐演化的特征,基于产状、变形性质及变质程度等的变化将其从南到北分为三部分:NE走向具右行兼上盘下滑性质的阿尼桥-希让段、近N-S向具右行走滑性质的旁辛-达木段及N(N)W向具右行兼逆冲性质的甘登-加拉萨段;②在墨脱剪切带内识别出两类剪切变形:高温剪切变形和低温剪切变形。除了构造变形及岩相学证据外,石英EBSD组构数据显示区内高温剪切变形以{10■-0}a滑移系为主,对应的温度为550~650℃,达到高温角闪岩相,局部(北端和中段)还出现了{10■-0}c滑移系,温度更高,大于650℃,相当于下地壳的深度;低温剪切变形以{10■-1}a和{0001}a滑移系为主,对应的温度小于550℃,即剪切变形发生在绿片岩相或绿片岩相以下的构造环境。结合西界东久-米林剪切带的构造特征,推测在印度板块和欧亚板块碰撞之后,南迦巴瓦变质体受制于这两条剪切带而相对拉萨地体向北推移,并楔入拉萨地体之下。     

东喜马拉雅构造结东、西边界断裂对比及其构造演化过程

为了查明东喜马拉雅构造结东、西边界断裂的关系,及其印度与欧亚板块碰撞以来东喜马拉雅构造结的构造演化过程.在综合野外填图、构造观察、代表性岩石的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年分析及前人研究的基础上,对东构造结两条边界断裂的几何学、运动学特征进行对比,讨论了两条断裂的多期次、多阶段的变形特征,还探讨了在东构造结地区自印度板块-欧亚板块碰撞以来的演化历史.结果显示,东构造结两条边界断裂几何学和运动学非常相似,构造变形具有明显的同时代、同期次特点,共同经历从碰撞、持续俯冲-折返、直到后期垮塌-隆升等一系列重要的地质事件.      

哀牢山—红河断裂带新生代构造转换及其动力学机制

哀牢山—红河断裂带位于青藏高原东南缘, 由青藏高原延入南海, 是一条分割华南地块与印支地块的构造分界线, 在地貌上也是一条醒目的分界线。纵向上由4个北西向的长条状变质带组成(雪龙山、点苍山、哀牢山和Day Nui Con Voi变质带), 长约1 200 km。横向上分高级变质带和低级变质带, 二者之间为倾向北东的哀牢山逆冲断裂带, 其中高级变质带主要由元古界高级片麻岩、混合岩、淡色花岗岩脉以及S-L型糜棱岩组成, 低级变质带主要由古生界云母片岩、板岩、千枚岩和S型初糜棱岩组成, 夹杂着条带状基性岩与超基性岩。断裂带整体往南东方向逐渐变宽。西北段面理近直立, 线理近水平, 发育近直立的紧闭褶皱, 南东段较宽, 面理变平缓, 发育宽缓褶皱, 靠近北东侧面理倾向北东, 倾角较陡。中生代时期, 该断裂带是印支地块与杨子地块俯冲碰撞边界线, 也称为金沙江—哀牢山—松马缝合带。新生代以来, 受印度板块与欧亚板块持续挤压汇聚的影响, 青藏高原东南缘发生多期逃逸, 该断裂是藏东南地块挤出逃逸的边界, 协调着印支地块与杨子地块的相对运动。新生代早期印支地块向南东逃逸, 该断裂带作为逃逸块体的北边界表现为左旋走滑; 随着印度地块的持续向北推进, 新生代晚期华南地块(川滇地块)往南东逃逸, 该断裂带作为其南边界断裂表现为右旋走滑, 兼具正断分量。哀牢山—红河断裂带新生代两期次运动与印度板块东构造结的运动轨迹、青藏高原的隆升、逃逸时序、南海的扩张皆具有密切关系。对该断裂带转换时间和机制进行研究, 不仅有利于认识该断裂的演化历史, 而且有利于认识青藏高原的隆升、南海新生代构造演化历史。此外, 对该断裂新生代构造转换的研究有利于对构造逃逸模式、均匀变形模式、旋转模式以及下地壳流模式的检验。     

喜马拉雅东构造结地区雅鲁藏布江蛇绿岩地质年代学研究

雅鲁藏布江结合带在东构造结地区形成弧形展布的蛇绿混杂带,此前对该带蛇绿岩的地球化学特征和成因已有研究,但年代学研究十分薄弱.本文报道对该带蛇绿岩的地质年代学研究成果.从变玄武岩和变辉长岩中分选出两类锆石.一类锆石为自形的柱状双锥,具有清晰的同心韵律环带,较高的Th/U比值(主要为0.63～2.79),SHRIMP Ⅱ测...     

东喜马拉雅构造结气候构造作用下热史演化的40Ar/39 Ar年代学记录

以喜马拉雅山系为典型实例,究竟是气候作用还是构造作用引起山体隆升的问题已经成为地球系统科学研究中的重要前沿问题.无论是气候因素还是构造因素引起山体隆升,二者都与一个共同的地表过程--剥蚀作用相关,剥蚀作用对山体中地质体的影响可以用岩石矿物经历的热史演化来描述,所以,在造山作用研究中,山体或山脉的热史演化是揭开地质体经历地质过程、山体隆升研究的重要途径.利用河砂组成矿物来研究流域的地质过程和构造演化已经成为现代地质科学的重要手段.本文采集了雅鲁藏布江下游墨脱县以南约50 km处地东河段内的现代河砂,对其中的角闪石、白云母、黑云母及钾长石等四种矿物进行了高精度单颗粒激光40Ar/39Ar年代学测试,并进行了概率统计.地东河段河砂中富钾矿物40Ar/39Ar年代学统计结果显示,大峡谷流域的热史演化可以确定有多个阶段,分别可以识别出70～69、61～60、43～42、35～34、26～25、25～23、22～20、20～18、17～14、12～11、8～6、5～4及＜2Ma等13个热史演化阶段.通过将上述热史信息与印度大陆与欧亚大陆碰撞角度和碰撞速率变化曲线的对比,可以确定70～69、61～60、43～42、35～34、22～20和12～11Ma等6个阶段的年代学信息是两大陆碰撞角度和碰撞速率变化事件在东喜马拉雅构造结热史上的记录;通过与全球深海氧、碳同位素记录曲线的对比,可以认为26～25、25～23、17～14、8～6、5～4和＜2Ma等6个阶段的年代学信息是气候变化在东喜马拉雅构造结热史上的记录.东喜马拉雅构造结地质体热史演化是构造与气候相互作用的结果.     

Petrology of high-pressure granulites from the eastern Himalayan syntaxis

The eastern Himalayan syntaxis, situated at the eastern terminus of the Himalayas, is the least-known segment of the Himalayas. Recent research in this area has revealed that the syntaxis consists of the Gangdise, the Yarlung Zangbo, and the Himalayan units, each of which is bounded by faults. The Himalayan unit, the northernmost exposed part of the Indian plate, mainly contains amphibolite facies rocks, marked by the assemblages staurolite+kyanite+plagioclase+biotite+muscovite±sillimanite and garnet+amphibole+plagioclase, in the south; to the north, low- to medium-pressure granulite grade pelitic gneisses and marbles are present and are characterized by the assemblages garnet+sillimanite+K-feldspar+plagioclase or antiperthite+biotite+quartz±spinel±cordierite±orthopyroxene in gneisses, and anorthite+diopside±wollastonite and plagioclase+diopside+quartz+phlogopite+calcite in marbles. Within this unit, the Namula thrust system is a series of moderately north-dipping structures that displaced the granulite facies rocks southwards over the amphibolite facies rocks. High-pressure granulites occur as relics within these granulite facies rocks and contain garnet–kyanite granulite and garnet clinopyroxenite. The peak assemblage of the garnet–kyanite granulite includes garnet (core part)+kyanite+ternary feldspar+quartz+rutile. Sillimanite+garnet (rim part)+K-feldspar+ oligoclase+ilmenite+biotite and spinel+albite+biotite or spinel+cordierite±orthopyroxene, which are coronas around sillimanite and garnet, are retrograde products of this peak assemblage. Another peak assemblage includes very-high-Ca garnet (CaO 32–34 wt%, Alm₁₀±Grs_>80) and diopside (CaO 22–24 wt%), scapolite, meionite, quartz, and accessory Al-bearing titanite (Al₂O₃ 4–4.5 wt%). The diopside has kink bands. Partial or complete breakdown of Ca-rich garnet during post-peak metamorphism produced pseudomorphs and coronas consisting of fine-grained symplectic intergrowths of hedenbergite and anorthite. Thermobarometric estimates in combination with reaction textures, mineral compositions, and recent experimental studies indicate that these peak assemblages were formed at P=c. 1.7–1.8 GPa, T =c. 890 °C, and the retrograde assemblages experienced near-isothermal decompression to P=0.5±0.1 GPa, T =850±50 °C. The whole-rock compositions indicate that marble and pelite are plausible candidates for the protoliths. These facts suggest the following (1) sedimentary rocks were transported to upper-mantle depths and equilibrated at those conditions to form these high-pressure granulites, which were then emplaced into the crust quickly. During the rapid exhumation of these rocks, the earlier high-pressure assemblages were overprinted by the later low- to medium-pressure assemblages, that is, the high-pressure granulite belt formed in the syntaxis. (2) The Namula thrust system is an important tectonic boundary in the syntaxis, or even in the Higher Himalaya more generally.     

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦岩群的解体

通过对研究区南迦巴瓦岩群的大比例尺填图工作,根据南迦巴瓦岩群的原岩建造、变质程度的不同、变形样式的差异,将其解体为在区域上具有可填性3套岩石组合——直白岩组、派乡岩组和多雄拉混合岩,三者之间均以构造面接触。     

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦岩群花岗质片麻岩的初步研究

野外地质填图和研究发现,东喜马拉雅构造结高喜马拉雅结晶岩系中有古老的花岗岩侵入,并在鲁霞地区圈定了9个花岗质侵入体。古老的花岗质岩石主要侵位于南迦巴瓦岩群直白岩组中,与南迦巴瓦岩群一起经历了麻粒岩相变质作用而形成花岗质片麻岩套。岩石类型有花岗闪长质片麻岩、黑云母花岗质片麻岩、闪长质片麻岩等。岩石化学研究表明这些花岗片麻岩套具“S”型特征,可能有深部幔源物质的加入。花岗岩形成深度在2～5km之间,侵位时代为552～525 Ma,为新元古代晚期,属泛非期陆内演化阶段的产物。高喜马拉雅地区在元古宙末期形成了结晶基底。     

喜马拉雅东构造结工程选址面临的地质安全挑战

喜马拉雅东构造结是全球构造活动最强烈、地质环境最复杂、地质灾害最频发的地区之一, 工程规划建设面临板块构造带的构造错断、深埋工程灾变、松动山体失稳、流域性地质灾害链等灾难性地质安全风险。如何在活动构造带内选择相对稳定与安全的场址, 实现工程规划建设与运营的地质安全风险最小化, 是当前工程地质领域的重要课题。文章系统梳理了东构造结地区重大地质安全问题, 发现传统的工程选址理论已无法满足喜马拉雅东构造结工程选址的要求, 工程选址面临地质演化过程与工程区地质建造不清、构造活动性与强震灾害风险突出、深部构造应力场与灾变研究薄弱、超高位超远程地质灾害链形势严峻等重大地质安全挑战。为此, 文章从"区域地质演化与工程地质问题" "活动断裂及工程安全风险" "复杂地应力场及工程灾变风险" "流域性地质灾害链工程风险" "东构造结工程选址理论方法"共5个方面提出工程选址主要研究方向, 为完善工程选址风险评价与防控方法提供思路。     

东构造结那木拉断裂带上新世以来强烈活动的年代学证据

为揭示东喜马拉雅构造结那木拉断裂带上新世以来强烈活动特征,对采集自那木拉断裂带的三件基岩样品进行黑云母40Ar/39Ar、 磷灰石裂变径迹两种热年代学方法测年;并利用"Pecube"软件对测得年龄数据及断裂带两侧已发表年龄数据进行定量模拟计算.测试结果显示黑云母40 Ar/39 Ar年龄范围为4.44±0.71 Ma～...     

东构造结墨脱关键区域地应力场特征及其构造稳定性分析

为获取东构造结关键构造部位地应力特征、分析其构造稳定性,采用水压致裂法开展了墨脱断裂带西让段1个地应力孔、11个测试段的原位地应力测量工作。结果表明：61.43~121.34 m测试段最大、最小水平主应力值（SH、Sh）分别为3.05～14.50 MPa和2.16～9.87 MPa,垂向主应力值（Sv）为1.63~3.31 MPa,即SH>Sh>Sv;测点处应力场以水平挤压作用为主,均处于逆断层应力状态,且其主应力值随深度增加而逐渐增大,测点的最大水平主应力优势方位为北东东向;在整个地应力测量深度范围内,侧压系数值（Kav）为1.39~4.38,最大水平应力系数值（KHv）均大于1,且比值随深度的增加而增大,该关键部位区域应力场以水平应力为主导,方向性较强,所有测试段水平应力系数值（KHh）为1.23~1.66,与林芝−通麦段地应力特征参数计算结果基本相似;测点位置98 m以浅地层水平构造应力作用程度较小,应力积累水平较低,保持断层稳定所需的摩擦系数值小于实际断层的临界摩擦系数值,构造环境相对稳定,超过98 m深度地层由于水平构造应力起主要作用,保持断层稳定所需的摩擦系数值接近于实际断层的临界摩擦系数值,存在小概率发生断层失稳滑动的风险;区域强震在墨脱断裂带断层面上造成的左旋走滑方向上及逆冲方向上的库仑应力变化值的叠加量均为负值,抑制了断层的滑动,未能增加墨脱关键区域断层活动的危险性。     

喜马拉雅东构造结地热资源赋存特征与开发利用潜力

喜马拉雅东构造结地热资源丰富,未来开发利用前景较好,对西藏地区的高质量发展、助力实现国家“双碳”目标具有重要意义。本文通过对喜马拉雅东构造结典型温泉开展野外调查、水化学同位素分析、地温温标与硅-焓模型计算等方法,分析了地下热水水文地球化学与地热资源赋存特征,评价了地热资源储量与开发利用潜力。研究结果表明,喜马拉雅东构造结地热资源分布受活动断裂控制,地下热水主要赋存于雅鲁藏布江缝合带、通麦-通灯断裂、嘉黎-察隅活动断裂带三个水热活动区,地热资源丰富。区内地下热水具有高温度、高TDS、高偏硅酸和偏硼酸含量等典型特征,符合理疗矿泉水认定标准,可作为理疗矿泉水开发应用。区内地下热水为大气降水起源,补给高程为4309~4988m,循环深度为1403~7202m,热储温度为65.5~303.2℃,受热对流影响,沿构造薄弱部位向上径流,接受72%~96%比例的冷水混合,于地表形成不同类型地热显示。区内地热能资源总量为173.42×1018J,可采地热能资源量为26.013×1018J;地热水资源总储量为2.191×1010m3,可采地热水资源量为3.286×109m3,现状开采系数仅0.86%~27.84%,极具开采潜力。地热资源的梯级利用和集成应用措施与技术是该地区未来重点研究的方向。     

喜马拉雅东构造结北缘通麦—波密段现今地应力场特征研究

喜马拉雅东构造结是青藏高原构造演化研究的关键地区,规划有川藏铁路和雅鲁藏布江下游水电开发等重大工程,受限于地质地理条件,其现今地应力场尚不完全清楚。本文利用水压致裂法地应力数据,研究了东构造结北缘通麦—波密段现今地应力场,探讨了其构造应力环境。结果表明,通麦—波密段实测主应力随深度增加而增大,1100 m深度内SH和Sh分别为4. 87~32. 47 MPa和3. 05~20. 07 MPa,随深度增加梯度分别为2. 49 MPa/100 m和1. 61 MPa/100 m,略低于青藏地块和东构造结西缘梯度水平,但地应力状态特征参数表明其水平应力作用强度总体上高于青藏地块;SH优势方向为NEE向（N69. 2°±11. 5°E）,相比NNE—NE向区域主压应力方向表现出明显的顺时针偏转特征;现今地应力场由水平向应力作用主导,400 m以浅应力类型为逆冲型,以深转换为走滑型;水平向差应力和构造差应力在600 m深度以下显著增加,构造差应力最大为12. 42 MPa,表明通麦—波密段深部存在相对较强的构造应力作用;库伦摩擦失稳准则分析表明,受地形影响较小的200 m以深实测地应力值总体低于摩擦系数取0. 6时理论地应力水平,并且430 m深度以下地应力值总体在摩擦系数取0. 2~0. 4的理论地应力取值范围内,揭示通麦—波密段现今地壳应力强度尚未达到极限水平,目前处于相对稳定的构造应力环境。最后,讨论了现今地应力场对东构造结北缘重大铁路隧道工程的潜在影响,并提出了应对建议。     

喜马拉雅造山带西构造结研究的启示

本文重点介绍了喜马拉雅造山带西构造结的地质概况、变质作用、隆升速率及边界断层的性质等几方面的研究进展，在东构造结的现有研究基础上，将两构造结进行了对比，为进一步探讨构造结在陆-陆碰撞圾碰撞垢的会聚过程中所起的作用提供素材。     

东喜马拉雅构造结多雄拉混合岩和花岗片麻岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦岩群是研究喜马拉雅构造带基底演化的重要对象之一.在构造样式上,南迦巴瓦岩群为一个背形构造,该背形构造的核部由多雄拉混合岩和花岗片麻岩组成.本文开展了南迦巴瓦岩群多雄拉混合岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果表明.多雄拉混合岩深色体的原岩形成年龄为1759±10Ma,浅色体的形成年龄为1594±13Ma,代表发生混合岩化的年龄.另外,一个多雄拉花岗片麻岩的原岩形成年龄为1583±6Ma,该年龄在误差范围内与区域发生混合岩化作用的时代相近,表明在混合岩化过程中存在着一定程度的地壳深熔作用.区域对比表明,低喜马拉雅和高喜马拉雅构造单元内存在着明显不同的构造一岩浆事件,其中低喜马拉雅构造单元广泛存在1.6～1.8Ga的构造-岩浆事件.与之相对比,多雄拉混合岩和花岗片麻岩的锆石U-Pb年代学说明南迦巴瓦岩群核部应属于低喜马拉雅结晶岩系,而明显不同于高喜马拉雅结晶岩系,这与西喜马拉雅构造结相似,表明东喜马拉雅构造结与西喜马拉雅构造结有着相似的地质演化.