哀牢山—红河断裂带中南段新生代构造活动的年代学证据

运用同位素年代学研究哀牢山—红河断裂带的构造演化历史已获得众多成果,但尚未有从低温—中温—高温系统的角度构建热演化史过程的研究,断裂带左旋走滑的启动时间仍存在争议。总结了哀牢山—红河断裂带中南段的年龄数据,通过分析认为相同同位素体系厘定的年龄值从南东端到北西端变新,差异性减小;将研究区分为北、中、南3段,使用低温、中温、高温年龄构建时间-温度(T-t)变化曲线,热演化史表明断裂带经历了2期冷却历史,冷却速率和隆升剥蚀速率的时空变化记录了伸展应力自南向北依次传播、转换拉张强度在传递过程中逐渐减弱、断裂活动性明显减弱的过程;将断裂带构造活动划分为快速左旋走滑阶段(35～20 Ma)、左旋走滑逐渐减弱阶段(20～6 Ma)及右旋走滑阶段(6 Ma至今)。断裂构造活动反映了印度—欧亚板块碰撞过程中,青藏高原东南缘的应力持续调节过程。     

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。     

哀牢山—红河剪切带新生代热史演化及其构造意义

笔者等通过对哀牢山—红河剪切带5件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,获得测试分析样品的表观年龄,对所有样品利用模拟退火法进行了热史模拟,取得其热演化史;得出哀牢山—红河剪切带在新生代发生了相似的构造演化过程,其经历了2次快速冷却剥露事件,分别发生在37～14 Ma和5.1～0 Ma,平均冷却速率分别为3.98℃/Ma和11.15℃/Ma;在发生快速冷却的时间上,存在自东向西逐渐变晚的趋势,说明哀牢山—红河剪切带在新生代可能为自东向西的幕式隆升。     

哀牢山—红河剪切带新生代热史演化及其构造意义

笔者等通过对哀牢山—红河剪切带5件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,获得测试分析样品的表观年龄,对所有样品利用模拟退火法进行了热史模拟,取得其热演化史;得出哀牢山—红河剪切带在新生代发生了相似的构造演化过程,其经历了2次快速冷却剥露事件,分别发生在37～14 Ma和5. 1～0 Ma,平均冷却速率分别为3. 98℃/Ma和11. 15℃/Ma;在发生快速冷却的时间上,存在自东向西逐渐变晚的趋势,说明哀牢山—红河剪切带在新生代可能为自东向西的幕式隆升。     

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…     

滇西哀牢山深变质杂岩新生代多期变质、剪切变形及地质意义

造山带内大型走滑断层带的运动、变形及变质事件的精细厘定,对研究造山带演化具有重要意义。沿着红河-哀牢山走滑断裂带出露大量深变质杂岩体,这些深变质杂岩保存了极其丰富的变形-变质以及热-构造演化信息。本文重点以红河-哀牢山走滑断层带中的变基性岩和变泥质岩为研究对象,开展了详细的宏观和显微构造、岩相矿物组合、变形温压条件及年代学的综合分析。所有的结果表明哀牢山深变质杂岩经历了至少三个阶段的变质以及依次的变形,即早期进变质阶段(M1)、峰期麻粒岩相变质阶段(M2)(T=780～840℃,P=～0. 95GPa)以及峰后近等温减压阶段(M3),具有明显的顺时针PT演化轨迹。获得片麻岩中的锆石边的变质或熔融年龄为35. 2±0. 9Ma～33. 9±0. 8Ma。同时结合EBSD变形矿物晶格优选定向分析,可以确定峰后近等温减压阶段(M3)与区域左行剪切变形阶段相一致。     

云南哀牢山地区构造岩石地层单元及其构造演化

依据新获得的同位素年代学资料和构造岩石地层单元,重新认识了云南哀牢山造山带形成与演化历史。认为:在哀牢山地区元古界深变质岩系属基底构造层;前造山期岩石组合及构造演化为扬子地块西缘被动大陆边缘志留纪深水相碎屑岩→陆缘泥盆纪被动裂谷盆地中火山-沉积岩→石炭纪哀牢山有限洋盆及蛇绿岩石组合→晚二叠世-早三叠世哀牢山洋-陆碰撞成陆及弧火山岩-陆相碎屑岩组合。燕山期主造山期及岩石组合为晚三叠世-侏罗纪前陆盆地磨拉石建造-同造山期中酸性侵入岩-燕山期脆韧性剪切带及构造岩。喜马拉雅山期陆内造山成原的岩石组合为第三-第四纪陆内山间盆地中磨拉石建造-红河韧性剪切带及构造岩-富碱侵入岩和煌斑岩。     

哀牢山地貌演化过程详析

位于青藏高原东南缘红河断裂带西南侧的哀牢山山脉,受高原东南缘倾斜扩散地势的影响,从东北至西南,地形逐渐由高海拔夷平面的幼年期经壮年期进入老年期,是戴维斯地貌演化模型转换体现在延续的空间中难得的实例.本文基于ASTER-GDEM数字高程模型,沿红河断裂带提取了哀牢山的88个流域及宽约10km的条带剖面,通过对流域的面积-高程积分值、高程、起伏、面积、坡度、水系密度以及裂点的分析,验证了从苴力-元江段、元江-茅草坪段到茅草坪-安沛段,流域地形经幼年、壮年到老年期的连续、逐渐的变化过程,展现了戴维斯地貌侵蚀循环理论的具体演化特征.研究提取到的流域裂点呈双层带状分布,不仅揭示了夷平面的出现、延续和消失的过程,也暗示着构造抬升或者气候变化造成两阶段河谷下刻事件的发生.此外,研究结果表明哀牢山流域水系从幼年期、壮年期到老年期,水系密度经历了从低到高再变低的过程,反映了与戴维斯演化过程相对应的水系演化过程的规律.研究扩展了对区域地貌演化过程以及对经典地貌演化理论的认识,同时也为青藏高原东南缘隆升扩展过程的研究提供重要的地貌学依据.     

哀牢山-红河剪切带渐新世的构造体制转换与剥露历史:来自哀牢山南段磷灰石裂变径迹的证据

哀牢山-红河剪切带是东南亚重要的构造边界,其记录了青藏高原东南缘新生代以来的陆内变形和地貌演化。本次研究对该剪切带哀牢山南段开展了基于LA-ICPMS法测试的磷灰石裂变径迹低温年代学分析。磷灰石裂变径迹年龄数据和热史反演模拟揭示哀牢山段存在晚始新世-早中新世(40～20Ma)的快速剥露事件,而早中新世(大约20Ma)之后处于稳定的慢速剥露过程。磷灰石裂变径迹年龄-海拔分布曲线特征暗示:快速剥露机制存在差异,早期阶段(40～26Ma)的剥露过程受控于伸展为主的左旋走滑体制影响;晚阶段(26～20Ma)的快速剥露归因于简单剪切为主的左旋走滑剪切体制,上述结果暗示哀牢山-红河构造带在晚渐新世发生了一次重要的构造体制转换,即从走滑伸展变形转换为简单剪切变形。哀牢山杂岩带北段、中段、南段冷却路径对比,表明北-中段可能存在两阶段快速冷却作用,而南段只发生单一快速冷却作用;结合青藏高原东南缘低温热年代学数据,暗示自中-晚中新世,青藏高原中、下地壳物质可能向东南缘扩展,并已到达哀牢山中段,同时诱发哀牢山杂岩带以北广大地区的抬升和快速冷却。     

哀牢山古特提斯洋盆闭合和印支造山开启的时限:来自中-上三叠统碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素约束

由于哀牢山古特提斯洋盆精确闭合时间一直存在争议,从而制约了我们对该区古特提斯洋演化及印支造山运动过程的完整认识。碎屑岩作为造山作用在地壳浅表响应的产物,保存了其物源区深部岩浆作用的重要信息,可有效地约束洋盆演化和造山过程的精细时空格架。本文选择对哀牢山构造带及其东侧地区中-上三叠统碎屑锆石年代学和Hf同位素开展了系统的研究,结果显示:构造带内部三叠统样品除了缺少240~325 Ma年龄群外,与东侧地区同时代碎屑岩样品相似,均具有480~560 Ma和900~1200 Ma两个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为?16.75~+17.00和?15.39~+19.20;而两地区上三叠统样品具有基本相同的年龄频谱特征,均显示250~330 Ma、480~580 Ma和920~1240 Ma三个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为?10.67~+12.15、?10.06~+9.57和?12.25~+15.62。综合本次研究结果与前人数据,表明哀牢山构造带内中-上三叠统及其东侧地区三叠系碎屑物质主要来源于构造带内的岩浆岩,有少量老地层再循环的贡献。进一步的源区分析指出,哀牢山古特提斯洋在早三叠世已闭合。此外,基于哀牢山构造带及两侧地区普遍缺失下三叠统地层和大量发育早-中三叠世碰撞有关的岩浆岩的特征,显示我国哀牢山地区与越北地区印支造山运动在二叠纪末-早三叠世同时开启,中-晚三叠世,哀牢山构造带进入碰撞后伸展阶段。     

Structure,Timing, and Mechanism of the Pliocene and Late Miocene Uplift Process of the Ailao Shan-Diancang Shan,SE Tibet,China

The uplift of the Ailao Shan-Diancang Shan(ASDS) along the Ailao Shan-Red River(ASRR) shear zone is an important geological event in the southeastern margin of Qinghai-Tibet Plateau tectonic domain in the Late Cenozoic,and it preserves important information on the structures,exhumational history and tectonic evolution of the ASRR shear zone.The uplift structural mode and uplift timing of the ASDS is currently an important scientific topic for understanding the ASDS formation and late stage movements and evolution of the ASRR shear zone.The formation of the ASDS has been widely considered to be the consequence of the strike-slip movements of the ASRR shear zone.However,the shaping of geomorphic units is generally direct results of the latest tectonic activities.In this study,we investigated the timing and uplift structural mechanism of the ASDS and provided the following lines of supportive evidence.Firstly,the primary tectonic foliation of the ASDS shows significant characteristic variations,with steeply dipping tectonic foliation developed on the east side of the ASDS and the relatively horizontal foliation on the west side.Secondly,from northeast to southwest direction,the deformation and metamorphism gradually weakened and this zone can be further divided into three different metamorphic degree belts.Thirdly,the contact relationship between the ASDS and the Chuxiong basin-Erhai lake is a normal fault contact which can be found on the east side of the ASDS.40Ar/39 Argeochronology suggests that the Diancang Shan had experienced a fast cooling event during 3–4 Ma.The apatite fission track testing method gives the age of 6.6–10.7 Ma in the Diancang Shan and 4.6–8.4 Ma in the Ailao Shan,respectively.Therefore the uplift of the ASDS can be explained by tilted block mode in which the east side was uplifted much higher than the west side,and it is not main reason of the shearing movements of the ASRR shear zone.The most recent uplift stages of the ASDS happened in the Pliocene(3–4 Ma) and Late Miocene(6–10 Ma).     

New Zircon U-Pb Geochronology of the Post-kinematic Granitic Plutons in the Diancang Shan Metamorphic Massif along the Ailao Shan-Red River Shear Zone and Its Geological Implications

<正>The Ailao Shan-Red River fault zone is the boundary between the Yangtze block to the northeast and the Indochina block to the southwest.It is an important tectonic zone due to its role in the southeastward extrusion of the Indochina block during and subsequent to the Indian-Eurasian collision.Diancang Shan(DCS) high-grade metamorphic complex,located at the northwest extension along the Ailao Shan-Red River(ASRR) shear zone,is a representative metamorphic complex of the ASRR tectonic belt.Structural and microstructural analysis of sheared rocks in the high-grade metamorphic rocks reveals that they are coherent with solid-state high-temperature ductile deformation,which is attributed to left-lateral shearing along the ASRR shear zone.New LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronological and microstructural studies of the post-kinematic granitic plutons provide a straightforward time constraint on the termination ductile left-lateral shearing and exhumation of the metamorphic massif in the ASRR shear zone.It is suggested that the left-lateral shearing along the ASRR shear zone ended at ca.21 Ma at relative lower-temperature or decreasing temperature conditions.During or after the emplacement of the young dikes at ca.21 Ma,rapid brittle deformation event occurred,which makes the DCS massif start fast uplift/exhumation and cooling to a shallow crustal level.     

Oligo-Miocene shearing along the Ailao Shan–Red River shear zone: Constraints from structural analysis and zircon U/Pb geochronology of magmatic rocks in the Diancang Shan massif, SE Tibet, China

The left-lateral strike-slip shearing along the Ailao Shan–Red River (ASRR) shear zone in the Southeastern Tibet, China, has been widely advocated to be a result of the Indian–Eurasian plate collision and post-collisional processes. The Diancang Shan (DCS) massif, which occurs at the northwestern extension of the Ailao Shan massif, is a typical high-grade metamorphic complex aligned along the ASRR tectonic belt. Structural and microstructural analysis of the plutonic intrusions in the DCS revealed different types of granitic intrusions spatially confined to the shear zone and temporally related to the left-lateral shearing along the ASRR shear zone in the DCS massif. The combined structural and geochronological results of SHRIMP-II and LA-ICP-MS zircon U/Pb isotopic dating have revealed successive magmatic intrusions and crystallization related to the Oligo-Miocene shearing in the DCS massif. The pre-, early- and syn-kinematic emplacements are linked to regional high-temperature deformation (lower amphibolite facies) at relatively deep crustal levels. The zircon U/Pb geochronological results suggest that the left-lateral ductile shearing along the ASRR shear zone was initiated at ca. 31 Ma, culminated between ca. 27 and 21 Ma resulting in high-temperature metamorphic conditions and slowed down at ca. 20 Ma at relatively low-temperatures.     

南黄海中部隆起晚白垩世以来地层剥蚀的磷灰石裂变径迹分析

南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄组,除单个样品为38±3 Ma外,其余样品都集中在（52±4）~（65±5）Ma范围内,基本反映了同一期构造热事件年龄,并且均远小于样品所处的二叠纪年龄,表明样品完全退火并记录了晚白垩世以来的热历史.样品热史模拟结果表明,基于泥岩镜质体反射率计算的最高古地温处于样品退火带温区范围内,各样品从晚白垩世早期（约100 Ma）以来经历持续的降温过程,在约80~75 Ma开始进入部分退火带.南黄海中部隆起第一期快速冷却降温过程出现在晚白垩世末期,并持续至古新世早期,随后进入古近纪表现为持续相对缓慢的降温过程,降温幅度约30 ℃,渐新世末期到中新世早期存在另一期快速冷却过程.热史模拟结果较好地指示了南黄海中部隆起晚白垩世以来的地层剥蚀响应特征.      

阿尔金山北段阿克塞—当金山口一带新生代山体抬升和剥蚀的裂变径迹证据

阿尔金山北段阿克塞—当金山口一带的裂变径迹测年证据表明,该地区于9～7 Ma以来发生过快速抬升和剥蚀,并且一直持续形成了现今所见的阿尔金山。新生代以来至少经历了三次抬升:早期43.6～24.3Ma、中期19.6～13.6 Ma、晚期9～7 Ma。抬升速率先缓慢、后相对快速,9～7 Ma以来的抬升速率为0.94 mm/a。晚期的构造拾升可能与阿尔金断裂带左行走滑活动有关,而与相邻的柴达木盆地北缘地区的构造抬升并不一致。     

东昆仑中生代隆升剥露历史

位于中央造山带西段的东昆仑造山带因多期次造山和复杂演化历史而备受关注,约束其中生代隆升剥露历史,对于理解青藏高原大规模隆升在东昆仑地区的扩展及影响颇具意义。东昆仑造山带内中生代侏罗系-白垩系地层缺失严重,体现中生代以来强烈的隆升剥露过程,也是该区热演化的研究难点。本文通过对东昆仑造山带样品的磷灰石、锆石裂变径迹分析和热演化史研究,并结合东昆仑及周缘地区现有低温热年代学研究,识别出东昆仑造山带所经历的五次隆升冷却事件,即201~193Ma（早侏罗世）、172~152Ma（中-晚侏罗世）、120~98Ma（早白垩世末-早白垩世初）、98~20Ma（晚白垩世-中新世）及20~0Ma（中新世至今）。所获5个年龄组响应东昆仑地区所经历的构造热事件,其中201~193Ma年龄组响应南部羌塘地块与昆仑地块的碰撞事件;172~152Ma年龄组为中-晚侏罗世古特提斯洋闭合后,造山后伸展的构造事件的记录;120~98Ma热事件吻合拉萨地块和羌塘地块碰撞事件;98~20Ma年龄组为东昆仑地区长期缓慢剥蚀去顶过程的印证;20~0Ma的快速隆升剥露事件则为东昆仑周缘断裂系活化相伴,多期隆升剥蚀事件均得到地层不整合及沉积记录等研究成果的证实。区内剥蚀起始时间从由南到北逐渐变老,体现东昆仑地区隆升剥蚀的不均一性。     

南海北部扩张的地表过程响应：来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五 文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203. 55~1153. 52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世（32~17 Ma)：隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期（5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段：南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。     

滇西北独龙江岩体晚中新世以来的热史和剥蚀历史的磷灰石裂变径迹记录

位于藏东-滇西高原构造急剧转折地段的独龙江地区,其花岗岩体内系统垂向取样的9个花岗闪长岩样品的磷灰石裂变径迹年龄数据在4～6.8Ma之间.裂变径迹分析显示样品应处于剥露的部分退火带,其表观年龄主体表现为冷却年龄,部分具混合年龄特征.热史分析揭示出岩体至少记录了自晚中新世以来的3个显著冷却阶段.早期的时限可推至约13～8Ma,中、晚期的时限分别在约5.5Ma和2.8Ma,基本可以与区域上的不整合相对应.依据冷却史推导的各阶段剥蚀速率分别为0.10～0.12mm/a,0.26～0.3mm/a和0.85～1.02mm/a,可以与藏东-滇西高原周缘及邻区的盆地沉积记录相对应.研究结果为探讨藏东-滇西高原晚中新世以来的构造抬升-伸展变形提供了定量的参照时限.