临沧地体亲缘性及南段组物源——来自泥盆纪—石炭纪南段组碎屑锆石U-Pb年龄的证据

对临沧地体泥盆纪—石炭纪南段组的沉积岩开展碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究结果表明,所有样品的U-Pb年龄谱存在3个主要峰值:泛非期(530~680Ma)、晚格林威尔期(900~980Ma)和早格林威尔期(1100~1300Ma)。次要峰值年龄为1550~1730Ma和2350~2630Ma,反映了物源区构造-岩浆事件的复杂性。南段组碎屑岩锆石年龄图谱明显区别于思茅地块泥盆纪—石炭纪碎屑锆石年龄图谱,临沧地块南段组碎屑锆石的年龄表明其物源来自东冈瓦纳超大陆,临沧地体应该是来自东冈瓦纳北缘的微地块,这也与其生物特征相吻合。     

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.      

昌宁-孟连结合带中三叠世含放射虫硅质岩地层的古特提斯意义

昌宁-孟连结合带中三叠世地层记录了古特提斯洋晚期演化信息,为正确认识古特提斯构造古地理格局提供了重要的解剖窗口.云南省沧源县团结地区原划泥盆系曼信组岩性为硅质岩与泥岩互层夹砂岩层（透镜体）,对其中长石砂岩和硅质岩分别开展锆石U-Pb测年和地球化学分析,在限定该地层时代的基础上探讨其古特提斯演化意义.长石砂岩夹层和透镜体碎屑锆石定年显示其时代分别不早于237.8±1.3 Ma和237.7±1.4 Ma,赋存地层区域上可与牡音河组对比.本次中三叠世放射虫硅质岩地层的发现,填补了本区残余盆地沉积记录.该地层中硅质岩的地球化学特征反映其形成于大陆边缘环境,结合其中陆源碎屑岩碎屑组分和副矿物特征,表明古特提斯残余洋盆规模有限.研究区三岔河组磨拉石沉积角度不整合于早期地层之上标志着残余洋盆最终闭合.      

滇西北羊拉铜矿区两套玄武岩的成因及其对古特提斯洋演化的约束

西南三江地区地处冈瓦纳大陆与欧亚大陆结合带,是古特提斯构造域的东延部分。伴随古特提斯洋的闭合,区域内自西向东形成了澜沧江缝合带、昌宁-孟连缝合带、金沙江缝合带及甘孜-理塘缝合带,其中昌宁-孟连缝合带被认为是古特提斯洋主洋盆闭合后的残余。作为古特提斯洋的重要分支,金沙江洋的形成与演化长期受     

东特提斯喜马拉雅下白垩统碎屑锆石U-Pb年代学及其古地理

东特提斯喜马拉雅在中生代位于东冈瓦纳大陆的结合部位,其古地理对于了解东冈瓦纳大陆裂解至关重要.对东特提斯喜马拉雅塔嘎地区沉积地层进行了详细的碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明,东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样剖面沉积下限为126.6±2.7 Ma.碎屑锆石年龄谱显示东特提斯喜马拉雅塔嘎地区采样地层主要包含~520 Ma、~890 Ma和~1 200 Ma的特征峰值年龄,对比结果表明东特提斯喜马拉雅塔嘎地区沉积地层碎屑锆石年龄谱与印度东部和澳大利亚西南部地层碎屑锆石年龄谱具有一定的相似性.结合东冈瓦纳岩浆活动记录以及该剖面下部玄武岩年龄,东特提斯喜马拉雅塔嘎地区地层沉积于东特提斯喜马拉雅从东冈瓦纳大陆分离时期,其物质来源可能为印度东部、澳大利亚西南部以及南极大陆.      

澜沧江杂岩带澜沧群浅变质岩系碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学及其构造意义

澜沧群出露于滇西"三江"地区的南段,其主要岩石由遭受低级变质作用改造的泥质岩和基性火山岩组成。这些岩石普遍经历了古特提斯洋的闭合以及随后的洋陆俯冲过程,是研究古特提斯洋俯冲-碰撞过程的重要窗口。但是有关澜沧群的形成时代、物质来源以及形成的构造背景等一系列问题长期以来存在着多种争议。本文对澜沧群中3件石英岩和1件绢云母变质石英砂岩样品中分选出的碎屑锆石进行了阴极发光图像分析和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究。澜沧群浅变质岩系碎屑锆石具有明显或弱的振荡环带和较高的Th/U比值,表明岩浆成因。年代学分析结果表明,4件浅变质岩石样品均得到了两组主要年龄峰值,分别为530Ma和930Ma、570Ma和915Ma、540Ma和960Ma、570Ma和910Ma。本次研究中碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在570~530Ma和960~910Ma。其中,最年轻的碎屑锆石年龄峰值~530Ma,支持了前人认为澜沧群沉积时代为中奥陶纪(462~454Ma)的认识。本研究中澜沧群浅变质岩系碎屑锆石年龄分布特征表明源区可能主要为泛非期和罗迪尼亚超大陆聚合-裂解过程中形成的岩浆岩。碎屑锆石磨圆较好指示其经历了较长距离的搬运。澜沧群浅变质岩系碎屑锆石与羌塘、特提斯喜马拉雅和拉萨地体变沉积岩或地层中碎屑锆石具有相似的年龄分布特征,表明它们可能具有相似的源区。     

东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组沉积物源分析：碎屑锆石U-Pb年代学证据

为研究东昆仑南缘中下二叠统马尔争组沉积物源及沉积构造背景,对东昆仑南缘哥日卓托地区中下二叠统马尔争组进行了详细的沉积地层划分、沉积环境及碎屑锆石U-Pb年代学进行了研究。结果表明,马尔争组为一套形成于大陆斜坡半深海-深海环境的浊积岩系。碎屑锆石U-Pb年龄谱可明显划分为早古生代和新元古代两个主年龄谱及古、中元古代两个次级年龄谱。主年龄谱分别为396~573Ma和727~947Ma,峰值年龄分别为421 Ma和862Ma。次级年龄谱分别为1117~1993Ma和2319~3063Ma,峰值年龄不明显。本文认为东昆仑南缘哥日卓托地区马尔争组物质来源较为复杂,显示早古生代、新元古代、中元古代和古元古代多个时代物源共同供给的特征。东昆仑造山带早古生代岩浆岩和新元古代岩浆岩为其提供了约60~65%的沉积物源,而古老的变质基底为其提供了仅约30~35%的沉积碎屑。综合区域资料认为马尔争组形成于相对稳定的被动大陆边缘沉积构造背景,该期阿尼玛卿古特提斯洋还未开始向北俯冲。     

哀牢山构造带两侧上志留统-下泥盆统碎屑锆石年代学:物源及其构造意义

哀牢山古特提斯洋的打开时限及其缝合带的具体位置对理解哀牢山古特提斯洋构造演化具有非常重要的意义。本文采用碎屑锆石年代学方法,分析了哀牢山构造带及其两侧不同时期沉积物源的特征及其变化,解译了其物源差别所指示的哀牢山古特提斯洋盆打开时限以及缝合带的构造位置。碎屑锆石年代学显示,哀牢山构造带两侧上志留统碎屑锆石都记录一个~450 Ma的最年轻的峰值和一个格林威尔期造山事件的年龄群(1100~800 Ma),以及一个2600~2400 Ma的次峰;不同于上志留统,构造带东侧下泥盆统碎屑锆石并未出现年轻的~450 Ma峰值年龄信息,西侧U-Pb年龄分布模式与上志留统一致,记录~450 Ma峰值年龄信息,而且构造带两侧下泥盆统碎屑锆石的2600~2400 Ma的峰值明显要强于上志留统。区域上发表的碎屑锆石年代学资料,也揭示相同的年龄峰值。因此,综合区域上的其他地质资料,我们认为哀牢山古特提斯洋盆的打开时限应该在晚志留世-早泥盆世,哀牢山断裂带代表了哀牢山洋盆闭合的位置。     

昌宁－孟连结合带斜长角闪岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

昌宁-孟连结合带牛井山地区发育以构造岩片和透镜体形式产出的斜长角闪岩,其对于认识和恢复昌宁-孟连结合带特提斯演化历史具有重要意义。本研究对牛井山蛇绿混杂岩带内的斜长角闪岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究。锆石CL图像揭示斜长角闪岩锆石为岩浆成因锆石。锆石U-Pb定年结果为272±1.2 Ma（MSWD=1.1,n=21）,代表斜长角闪岩原岩时代。岩石地球化学分析表明,斜长角闪岩SiO₂含量为51.83%~52.6%,全碱（Na₂O+K₂O）含量为3.33%~4.16%,Na₂O/K₂O比值为5.8~19.8,属于低钾拉斑玄武岩系列。微量元素结果表明斜长角闪岩具有N-MORB的地球化学特征。原岩恢复研究揭示斜长角闪岩的原岩为272±1.2 Ma的N-MORB型辉长岩。斜长角闪岩锆石初始（¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf）_i值为0.282906~0.282956,对应的ε_Hf（t）为10.7~12.5;单阶段亏损地幔Hf模式年龄t_DM1为416~499 Ma （平均值为466Ma）,明显老于原岩结晶时代。岩石地球化学特征和锆石Hf模式年龄揭示昌宁-孟连特提斯洋在272 Ma时具有一个长期亏损的地幔,地幔年龄为早古生代416~499 Ma。结合该带存在早古生代洋壳残余及洋壳俯冲成因埃达克岩的事实,我们认为昌宁-孟连带是一个连续演化的原-古特提斯洋,晚古生代272 Ma时还存在洋中脊扩张并产生具有N-MORB性质的洋壳。     

昌宁-孟连结合带牛井山早古生代埃达克岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及其地质意义

昌宁-孟连结合带是西南三江地区重要的古特提斯结合带,本文报道该带牛井山蛇绿混杂岩带内的早古生代英云闪长岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素、全岩地球化学特征,探讨其岩石成因,揭示早古生代(原)特提斯演化过程和恢复古地理格局。利用LA-ICP-MS对英云闪长岩进行锆石U-Pb定年,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为468±2Ma(MSWD=1.4,n=22),代表岩浆岩结晶时代。对锆石进行原位微区Hf同位素分析获得锆石ε_(Hf)(t)=+1.6~+2.8。牛井山英云闪长岩具有高的SiO_2(61.6%~67.16%),Al_2O_3(15.4%~17.64%),Na_2O(2.93%~3.25%)含量,高的Na_2O/K_2O(3.9~5.4)比值。微量元素具有高Sr(469×10~(-6)~533×10~(-6)),低Yb(0.66×10~(-6)~1.22×10~(-6))和Y(8.5×10~(-6)~16.3×10~(-6)),Eu正异常(1.01~1.37)的特征。此外,在同等SiO 2条件下,还具有相对高的Mg~#和MgO(Mg~#=50~51,MgO=2.84%~3.58%)。这些特征表明英云闪长岩具有高镁埃达克岩的性质。岩石成因研究表明牛井山高镁埃达克岩很可能是俯冲洋壳加上部分大洋沉积物部分熔融并与上覆地幔橄榄岩反应的产物。早古生代洋壳俯冲成因的埃达克岩的发现证明昌宁-孟连特提斯洋演化历史可追溯至约468Ma。昌宁-孟连结合带早古生代岩浆作用与龙木错-双湖结合带早古生代洋壳残片的时代一致、构造属性相似,我们认为昌宁-孟连结合带与木错-双湖结合带可对比,它们代表了一个统一的古生代特提斯大洋残余。     

新疆西昆仑独尖山地区黄羊岭组碎屑锆石U-Pb年龄及其对特提斯洋构造演化的指示

新疆西昆仑独尖山地区巴颜喀拉盆地北部发育黄羊岭组,岩性为一套灰色长石岩屑砂岩、灰白色石英砂岩、灰黑色粉砂岩等细碎屑岩组合,中部夹大量凝灰质成分,局部夹碳酸盐岩透镜体,含丰富的生物化石,指示时代为中二叠世。为进一步查明区域上黄羊岭组沉积时代及沉积区物质来源,在黄羊岭组一段顶底采集了2件碎屑岩样品,利用LA-ICP-MS对锆石U-Pb年龄及微量元素含量进行分析。其中,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于264~276Ma、292~317Ma、369~373Ma、500~503Ma、694~702Ma五个区间,最年轻的锆石峰值年龄为266.1±0.89Ma,表明该地区黄羊岭组开始沉积的时间为中二叠世中期。通过锆石微量元素判别图解对锆石的成岩类型进行判别,结合所取得的年龄数据,综合比对区内特提斯洋构造演化,认为264~276Ma碎屑锆石来源于海西运动中昆仑造山带内的花岗质岩石和基性火山岩,292~317Ma碎屑锆石来源于北侧喀什塔什地区石炭系—二叠系托库孜达坂岩组内的火山岩建造,500~503Ma碎屑锆石来源于古特提斯洋主体形成时的岩浆构造演化,694~702Ma碎屑锆石则来自于原特提斯洋北侧的塔里木陆块或大洋中的北羌塘微陆块,而369~373Ma的碎屑锆石来源于晚泥盆世古特提斯洋裂解初期小规模的火山活动。     

滇西昌宁-孟连带南段组碎屑锆石U-Pb年龄及其对沉积时代和构造环境的制约

为制约滇西昌宁-孟连带南段组的沉积时代和构造环境, 阐明临沧地块演化特征, 对南段组碎屑锆石进行U-Pb年代学研究。研究显示, 南段组具统计意义的最年轻组碎屑锆石年龄为512 Ma、509.6 Ma, 物源具泛非期(680~530 Ma)、晚格林威尔期(980~900 Ma)、早格林威尔期(1300~1100 Ma)3期年龄组段特点。结果表明, 南段组中下部最大沉积下限为寒武纪, 中上部上限为石炭纪。物源来自东冈瓦纳超大陆内部至少3条造山带, 主要为南极Pinjarra造山带、西澳Albany-Fraser造山带、东澳Paterson-Peterman造山带, 具亲冈瓦纳大陆性质。在古生代冈瓦纳大陆重建中, 南段组古地理位置位于澳大利亚地块北缘, 是一个从西澳大利亚地块往东澳大利亚地块, 往北往东迁移, 从被动大陆边缘到活动大陆边缘转换的演化过程。早期沉积环境为滨浅海或三角洲, 后期为弧前增生楔沉积环境。     

西藏革吉地区沙木罗组碎屑锆石年代学研究:物源及其对班公湖-怒江特提斯洋西段闭合时限的制约

班公湖-怒江特提斯洋盆的闭合时限对理解班公湖-怒江结合带的构造演化意义重大。本文采用碎屑锆石年代学的方法,分析了班公湖-怒江结合带西段革吉地区沙木罗组下段与沙木罗组上段的物源特征及差异,为班公湖-怒江特提斯洋盆西段的闭合时间提供了新的证据。研究结果表明沙木罗组下段碎屑锆石年龄分布于2586±26Ma～130±1. 5Ma之间,显示出1个主峰年龄约165Ma,1个次峰年龄约240Ma。碎屑锆石年龄分6个组别,集中在2600～2400Ma、2000～1900Ma、1000～840Ma、500～400Ma、340～200Ma和200～130Ma,分别与新太古代克拉通汇聚事件、哥伦比亚超大陆相关的构造热事件、新元古代构造热事件、冈瓦纳大陆边缘安第斯型造山作用的岩浆活动事件、龙木错-双湖结合带岩浆活动事件和班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动事件一一对应。沙木罗组上段碎屑锆石年龄分布于2558±22Ma～101±1. 0Ma之间,显示出1个主峰年龄约107Ma,2个次峰年龄分别约226Ma、150Ma。碎屑锆石年龄集中分布于1个年龄组为122～101Ma,记录了班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动。通过与潜在源区的年龄谱峰进行对比,沙木罗组下段物源区与南羌塘地块有良好的亲缘性,表明其沉积物物源主要为南羌塘地块,其中南羌塘岩浆弧可能为其主要贡献者。沙木罗组上段物源区与南羌塘地块和北拉萨地块均具有良好的亲缘性,其沉积物物源具有双源性,分别来源于南羌塘岩浆弧和北拉萨岩浆弧。沙木罗组下段和上段沉积物物源的差异性暗示它们形成的沉积环境和物源区不同。对比分析沙木罗组下段和上段岩石学、碎屑锆石形态学等特征,也揭示了类似的差异性。结合其他相关地质资料,认为班公湖-怒江特提斯洋盆在革吉地区的主体闭合时间约115～110Ma,其代表性岩浆事件为南羌塘地块和北拉萨地块的早白垩世岩浆弧,沙木罗组为班公湖-怒江特提斯洋盆由俯冲消减到闭合过程中的沉积产物。     

滇西允沟岩组碎屑锆石年龄谱对相关地块亲缘性的约束

滇西允沟岩组为一套低绿片岩相的泥质浅变质岩,岩性以云母石英片岩、云母石英千枚岩、云母片岩、细晶灰岩为主,局部夹硅质岩,一直以来被认为是前寒武纪变质基底的重要组成部分。其原岩以碎屑岩为主,含有部分灰岩、白云岩,是一套形成于特提斯洋被动大陆边缘的半深海-深海沉积物,因此,是研究特提斯洋构造演化的重要窗口。但是,对允沟岩组的形成时代至今仍存在较大争议,为此本文选取允沟岩组中的片岩进行了碎屑锆石U-Pb精确定年。分析结果表明,允沟岩组原岩沉积时代为新元古代晚期-寒武纪期间（551~491Ma）,主要由新太古代、新元古代及少量古元古代碎屑物质组成。其中,大量太古宙晚期碎屑锆石表明其源区有太古宙基底的存在,而1749Ma这组碎屑锆石可能与哥伦比亚超大陆聚散有关,956Ma和848Ma这两组锆石记录的事件可能是对罗迪尼亚超大陆三阶段裂离事件的前两期的响应。此外,还含有少量泛非运动信息,但泛非运动对其源区的影响极其有限。结合前人研究成果和本文碎屑锆石年龄谱,显示允沟岩组形成于原特提斯洋的被动陆缘,与印度板块、南羌塘地块具有显著的亲缘性。

     

冈底斯中部松多岩组形成时代及物源:来自碎屑锆石U-Pb年代学证据

冈底斯中部广泛发育的松多岩组因缺少化石依据,其沉积时代一直存在争议,严重制约了对冈底斯古生代构造演化的认识.在详细野外地质调查基础上,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年对松多岩组中变质砂岩进行了锆石U-Pb同位素测定,获得变质砂岩中最小碎屑锆石年龄值为316 Ma,时代为晚石炭世,代表了松多岩组形成时代的下限.通过碎屑锆石年龄示踪和区域对比研究,松多岩组物源很可能来自拉萨地块内部(南拉萨地块和北拉萨地块),可能是松多古特提斯洋初始洋盆的沉积记录.研究区松多岩组沉积时代下限的厘定,进一步完善了该区晚古生代地层系统,对冈瓦纳大陆北缘晚石炭世－早二叠世岩相古地理研究具有重要意义.      

西藏林周盆地中侏罗统却桑温泉组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

林周盆地位于冈底斯板块中部,对其进行盆地分析将为理解冈底斯板块构造演化过程提供重要的沉积学证据。本文以林周盆地中侏罗统却桑温泉组为研究对象,开展岩石学和碎屑锆石U-Pb年代学研究,结果显示却桑温泉组岩屑石英砂岩最年轻碎屑锆石年龄为169 Ma,存在620~540 Ma,1220~1055 Ma等年龄峰值,其中最年轻碎屑锆石年龄是对特提斯洋壳俯冲引发的岩浆事件的响应。碎屑锆石区域对比研究表明却桑温泉组物源主要来自冈底斯中部唐加－松多造山带,为特提斯洋向北俯冲、向南增生过程的沉积记录。

     

仲巴地体的板块亲缘性:来自碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素的证据

仲巴地体位于青藏高原西南部,其南北两侧均为雅鲁藏布蛇绿岩或蛇绿混杂岩。仲巴地体主要由一套断续出露的前寒武系构造基底、古生代和三叠系地层组成,岩性主要包括石英砂岩、含白云母石英岩、泥质石英粉砂岩,白云母方解石片岩和大理岩等。岩相学揭示这套地层总体上为滨浅海-陆棚-外陆棚环境。碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析表明,锆石年龄出现特征年龄峰值530Ma和950Ma,与西羌塘、特提斯喜马拉雅以及高喜马拉雅地体非常类似,并且950Ma左右的碎屑锆石群具有与上述地体上报道的同期碎屑锆石群相似的εHf(t)值和地壳模式年龄。这种碎屑锆石年龄和Hf同位素组成特征明显区别于拉萨地体,后者以出现约1170Ma的特殊年龄群为特征。基于碎屑锆石特征和沉积学研究,本文认为仲巴地体属于西羌塘-大印度-特提斯喜马拉雅构造体系,与拉萨地体具有不同的板块构造亲缘性。