Structural and Geochronological Evidence for Multiple Episodes of Tertiary Deformation along the Ailaoshan-Red River Shear Zone, Southeastern Asia, Since the Paleocene

Structural analyses show that the Ailaoshan-Red River shear zone （ASRRSZ） in Ailao Mountain is composed of three different deformational domains. These domains may represent three episodes of left-lateral slip experienced by the ASRRSZ. The first episode of such deformation occurred throughout the eastern high-grade belt of the ASRRSZ under a transtensional regime and produced L- type tectonites of amphibolite grade. The second episode of left-lateral slip formed high strain zones overprinting the high-grade belt. Its deformational mechanism is similar to simple shear and the deformed rocks are L-S mylonites of greenschist grade. The third episode of left-lateral slip took place chiefly in a western low-grade belt of the ASRRSZ. This deformation occurred in a transpressional regime, formed an overall structure pattern of a sinistral thrust system and produced phyllonites of low-greenschist grade. Geochronological data indicated that the three episodes of left-lateral slip happened before ～58-56 Ma, at least from ～27 Ma to 22 Ma and at ～13-12 Ma respectively. The first episode of slip in the ASRRSZ appeared to correspond to the initial collision of India and Asia at ～60 Ma. The second episode took place almost at the same time as the most intensive compression and uplift in Tibet. The latest event might represent a further eastward material flow in Tibet after ～16-13 Ma. Thus, the ASRRSZ of southeastern Asia probably experienced three main episodes of Tertiary left- lateral slip in the course of intracontinental convergence since the India-Asia collision.     

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.     

哀牢山-红河剪切带左行走滑作用起始时间约束

位于哀牢山-红河剪切带NW延伸方向上的点苍山变质杂岩体遭受强烈的左行走滑剪切变形、变质作用改造,岩石中保存了典型的高温矿物组合以及由它们构成的宏观和微观高温变形构造特征,其中糜棱岩中具有极其发育的长石矿物拉伸线理而形成典型的L与LS型构造岩是其一个明显的特征。本文对点苍山地区高温糜棱岩主要矿物开展了显微构造与矿物变形、变形机制及组构分析,并对于遭受高温糜棱岩化改造的一个花岗质岩体开展了SHRIMP锆石U-Pb定年分析。结果表明岩石中长石、角闪石、石英等主要矿物具有典型的达角闪岩相条件下的高温晶质塑性变形和动态生长特征,它们也为走滑剪切变形活动提供了充分的微观构造证据。对于点苍山高温糜棱岩化改造的眼球状或似斑状二长花岗岩的显微构造分析结果表明,这套花岗质岩石从走滑剪切前期岩浆的侵位之后经历了早期强烈的岩浆期后交代作用—亚岩浆流动—高温固态塑性剪切变形的递进演化过程。由此可见,岩浆的上升与就位受左行走滑剪切作用的制约,岩体又遭受了强烈剪切变形改造。同时对这套构造前期就位花岗质岩石中的锆石进行定年分析,获得33.88±0.32Ma的岩浆结晶年龄,为此,我们有充分的理由认为,在点苍山地区哀牢山-红河剪切带左行走滑剪切作用的起始时间至少应该为早渐新世30.88±0.32Ma。     

云南哀牢山-红河剪切带新生代富碱侵入岩中榍石年代学和地球化学特征

榍石作为副矿物在哀牢山-红河剪切带新生代富碱侵入岩中广泛存在。原位获取榍石矿物内部微量元素、U-Pb年龄和Sm-Nd同位素的空间变化对获取矿物和岩石的成因演化信息具有重要意义。本文使用四级杆/多接收电感耦合等离子体质谱（Quadrupole/Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,Q/MC-ICP-MS）与激光剥蚀系统（Laser Ablation,LA）联用,对哀牢山-红河剪切带5个富碱侵入岩体（桃花岩体、宁蒗-永胜岩体、哈播岩体、铜厂岩体和十里村岩体）中榍石开展了微区原位微量元素、U-Pb年代学和Sm-Nd同位素研究。微量元素分析结果表明,三江富碱侵入岩中榍石为岩浆成因,亏损Rb、Ba、Pb、Sr等大离子亲石元素,富集Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素。榍石的稀土配分图均表现为明显右倾,不具有或具有弱的Eu负异常。与云南北衙、马厂箐矽卡岩矿床中的热液榍石相比,本文榍石在稀土元素组成上,具有较高的稀土元素总量、较高的Th/U、LREE/HREE和Ce/Ce^*比值,具有较低的Eu/Eu^*、Nb/Ta、Zr/Hf比值。微区原位LA-Q-ICP-MS U-Pb定年结果表明,研究区富碱岩体中榍石结晶年龄在32.5~37.9Ma之间,代表了岩体形成时代,与三江地区哀牢山-红河剪切带及其附近新生代富碱岩浆活动高峰期（~35Ma）一致,属于青藏高原晚碰撞期岩浆作用的产物。榍石微区原位LA-MC-ICP-MS Sm-Nd同位素分析结果显示,榍石颗粒的Nd同位素组成均一,表明榍石结晶过程中寄主岩浆的Nd同位素组成没有发生明显变化。各个富碱岩体之间的榍石Nd同位素组成变化范围在-6.8~-2.1之间,与全岩的同位素特征一致,表明榍石的原位微区Sm-Nd同位素可以作为富碱侵入岩研究中有效的示踪手段之一。

     

滇西景谷地区澜沧江沿岸早古生代构造片岩中石英脉的成因与变形

滇西景谷县澜沧江沿岸出露的下古生界内发育一套构造片岩,空间上呈NNW—SSE向展布,岩性以绢云母石英构造片岩为主。岩石发生了强烈的塑性流变,大量发育有细脉状、透镜状的石英脉。石英脉的宏观与显微构造变形特征反映其为同构造分泌结晶脉,形成机制与韧性剪切带中物质的溶解、迁移、重结晶作用密切相关。石英原生气液包裹体显微测温实验表明,石英脉形成时的温压条件为：T=500℃,p=0.498GPa,反映构造片岩的变质程度达到了中、高绿片岩相。     

滇西景谷地区澜沧江沿岸早古生代构造片岩中石英脉的成因与变形

滇西景谷县澜沧江沿岸出露的下古生界内发育一套构造片岩,空间上呈NNW—SSE向展布,岩性以绢云母石英构造片岩为主。岩石发生了强烈的塑性流变,大量发育有细脉状、透镜状的石英脉。石英脉的宏观与显微构造变形特征反映其为同构造分泌结晶脉,形成机制与韧性剪切带中物质的溶解、迁移、重结晶作用密切相关。石英原生气液包裹体显微测温实验表明,石英脉形成时的温压条件为：T=500℃,p=0.498GPa,反映构造片岩的变质程度达到了中、高绿片岩相。     

云南哀牢山金矿带大坪韧性剪切带型金矿40Ar-39Ar定年

云南大坪金矿是哀牢山金矿带中最重要的金矿之一,主要赋存在受到强烈韧性剪切和水-岩反应的加里东期闪长岩中,是典型的韧性剪切带控矿型金矿。本文对大坪金矿绢英岩化近矿围岩中的热液绢云母进行了40Ar-39Ar定年,得到其坪年龄为33.76±0.65Ma,相应的反等时线和正等时线年龄分别为33.55±0.74Ma和33.57±0.74Ma,显示大坪属于喜马拉雅早期金矿。这些年龄数据与哀牢山金矿带中广泛出现的喜马拉雅期煌斑岩脉年龄(33～34Ma)非常接近,显示金矿与上地幔部分熔融形成的煌斑岩之间可能存在成因上的联系。喜马拉雅早期,本区在地壳拉张和强烈韧性剪切条件下,Moho面上升,地幔物质部分熔融并上涌,形成大量煌斑岩等基性岩脉,地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体混合,沿韧性剪切带上升,并与糜棱岩化的加里东期闪长岩围岩发生水-岩反应,局部发生流体沸腾作用,导致成矿流体物理化学条件的改变和矿石矿物的沉淀,在剪切带脆性构造中形成含金石英脉。     

利用接收函数方法研究哀牢山剪切带南段金矿区的岩石圈结构: 岩石圈减薄与岩浆通道

印藏碰撞导致了青藏高原内部及周边地区形成巨量储量的成矿带。虽然这一地区的成矿研究非常深入,但仍然需要 完善对“源-运-储”的综合研究,需要从地壳上地幔结构角度对成矿源的起源进行探索。位于哀牢山剪切带南段的大坪- 长安金矿具有幔源成因迹象,该文研究了该矿区及邻区的岩石圈结构,从深部研究成矿来源。通过接收函数方法获得的研 究区剖面,揭示壳幔边界（Moho） 深度在30~40 km,但在金矿矿区下表现为Moho转换震相强烈横向不连续,表现为东西 两侧约3~5 km的下沉。岩石圈软流圈边界（LAB） 的转换震相揭示,研究区的岩石圈厚度为60~80 km,有效约束了研究区 强烈岩石圈减薄后剩余岩石圈的厚度。金矿区西侧思茅块体的岩石圈厚度最薄,位于前人层析成像工作揭示上地幔顶部一 低速体的上方。金矿区下方的岩石圈厚度为~80 km且LAB的转换震相表现为强烈的横向不连续。金矿下Moho和LAB的横 向不连续暗示了金矿区下方存在岩石圈尺度的岩浆通道,即软流圈的地幔物质可以较快速地到达浅表。笔者认为,研究区 的岩石圈结构支持由俯冲驱动的幔源成矿模型,但大坪-长安金矿矿区下的岩石圈尺度的岩浆通道的形成与哀牢山剪切带 的剪切变形直接相关。由Burma俯冲导致的地幔物质上涌对该通道的形成贡献有限。     

PALEOCENE—MIDDLE EOCENE DEXTRAL STRIKE-SLIP DEFORMATION AND ITS TECTONIC IMPLICATION IN THE WESTERN YUNNAN, CHINA

PALEOCENE—MIDDLE EOCENE DEXTRAL STRIKE-SLIP DEFORMATION AND ITS TECTONIC IMPLICATION IN THE WESTERN YUNNAN, CHINA     

滇西点苍山变质地体三叠纪至侏罗纪沉积岩碎屑锆石源区信息及构造指示

前人通过滇西三江带内岩浆记录精细刻画了古特提斯洋分支洋——哀牢山洋的形成及演化历史,然而区域沉积记录是如何响应哀牢山洋俯冲及闭合过程的,目前仍未得到深入研究。我们通过对哀牢山构造带北段点苍山变质杂岩内三叠纪至侏罗纪3件沉积岩样品中255颗碎屑锆石进行U-Pb定年、微量元素及Hf同位素分析,结合区域已有研究,恢复哀牢山洋末期演化的区域沉积响应。结果表明,变质砂岩DC1801、片岩DC1703和碳酸盐岩DC1702中最年轻岩浆锆石群加权平均年龄分别为~180 Ma、~247 Ma和~254 Ma,结合其接触关系以及区域地层对比,约束其最大沉积年龄分别为侏罗纪早期(DC1801)和三叠纪早期(DC1702和DC1703)。不同时期碎屑沉积岩物源分析表明三叠纪碎屑沉积岩(DC1703)主要源自哀牢山构造带内部近源的多期岩浆物质(~0.8 Ga、~0.45 Ga和~0.25 Ga)、冈瓦纳裂解前印度大陆内部多期再循环的格林威尔晚期(~0.95 Ga)和泛非期(~0.6 Ga)岩浆物质贡献。侏罗纪碎屑沉积岩(DC1801)物质主要源自思茅地块内部印支期岩浆活动,而~0.45 Ga、~0.8 Ga和~0.95 Ga等时期的碎屑物质贡献比例明显降低。同一沉积盆地同时代碳酸盐岩与陆源碎屑岩中碎屑锆石结构大体相似,但碳酸盐岩中代表多期循环的远源物质的年龄所占比例却降低。点苍山碎屑沉积岩锆石Hf同位素组成随时间变化证实了哀牢山洋闭合时间为~247 Ma,而在点苍山变质地体南段发育的海相碳酸盐岩与陆源碎屑岩(片岩)的沉积组合记录了哀牢山洋末期演化至闭合过程。碎屑锆石Eu/Eu^*异常揭示了区域地壳自~247 Ma哀牢山洋闭合至~235 Ma的加厚过程,三叠纪至侏罗纪碎屑沉积物源的转化可能与哀牢山洋闭合引发的沉积区抬升有关。     

桐柏—大别造山带内与脆性—韧性剪切带共生的假玄武玻璃的发现及意义

在桐柏—大别造山带大河镇剪切带中首次发现与碎裂岩和糜棱岩共生的两种不同类型的假玄武玻璃。野外产状及显微结构的研究表明与碎裂岩共生的假玄武玻璃产出于以脆性破裂为主的断层浅部(<15km),而与糜棱岩共生的假玄武玻璃则产出于以韧性变形为主的断层深部(>15 km)。这两种类型的假玄武玻璃均含有熔解起源的自形微晶体,圆形或港湾状的碎片,流动结构和部分玻璃质基质。假玄武玻璃与碎裂岩和糜棱岩共生的现象说明在桐柏—大别造山带形成和隆起过程中同一断层剪切带内大地震重复发生。大河镇假玄武玻璃的研究可对大陆型大地震的发震机制及地壳浅部的脆性变形领域到深部的塑性变形领域的地震断层的破裂过程和力学性质的研究提供重要信息。     

云南大坪韧性剪切带型金矿富CO2流体包裹体及其成矿意义

大坪金矿成矿可分为三个成矿阶段：早期成矿阶段（白钨矿石英脉）、主成矿阶段（团块状多金属硫化物含金石英脉）和晚成矿阶段（碳酸盐石英脉）。本文利用显微测温和拉曼光谱分析了大坪矿脉的流体包裹体特征,结果表明：流体包裹体基本由富液相CO2包裹体和不同CO2/H2O比例的CO2-H2O型包裹体组成,早阶段白钨矿石英脉中同时富含富气相CO2包裹体,主成矿阶段团块状多金属硫化物金矿石中富液相CO2包裹体占明显优势,只有晚成矿阶段碳酸盐石英脉中含有居次要地位的H2O溶液包裹体。流体包裹体中气相组成基本为纯CO2,早阶段者还含少量N2。早阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为6.37%-14.64%NaCl,峰值9%-10.5%NaCl,均一温度为299.4-423.7℃,峰值320-380℃,CO2包裹体密度为0.352-0.798g/cm^3,多数在0.64-0.71g/cm^3;主成矿阶段的CO2-H2O型包裹体的盐度在3.70%-14.64%NaCl之间,峰值7.2%-9.0%NaCl,均一温度279.0-406.5℃之间,峰值320-360℃,CO2包裹体密度为0.591-0.843g/cm^3,多数大于0.8g/cm^3;晚成矿阶段CO2-H2O型包裹体的盐度为4.80%-6.54%NaCl,均一温度为287.6-337.1℃。计算表明早阶段成矿压力约为190-440MPa,主阶段成矿压力约为133.5-340.0MPa,相当的成矿深度为5.1-12.9km。这些特征揭示了该矿成矿流体为近临界的高CO2（CO2≥H2O）的中低盐度的CO2-H2O-NaCl体系流体,在成矿过程中基本不存在流体混合,但发生了明显的沸腾和相分离作用。该矿是剪切带控制下的中深中温热液金矿,成矿作用主要是减压沸腾环境下的快速沉淀。结合其它证据,作者认为该矿的成矿流体主体为深源的壳幔混合流体,而不是地壳浅部的大气降水、岩浆水或其混合流体。金在高CO2的成矿流体中可能主要以硫氢络合物形式迁移,矿质沉淀主要与压力速降条件下发生流体的相分离作用相关。     

云南大坪金矿含金石英脉中高结晶度石墨包裹体:下地壳麻粒岩相变质流体参与成矿的证据

石墨作为各种岩浆岩和变质岩的副矿物可作为主岩形成条件的指示剂。本文利用激光拉曼光谱分析在大坪金矿含金脉石英中发现了大量孤立的石墨固体包裹体,进一步利用激光拉曼光谱和显微测温分析了其寄主矿物的流体包裹体特征,据此探讨了这些石墨包裹体的形成条件和本区成矿流体的来源。结果表明:所有大坪石墨的拉曼光谱都在1576~1580cm-1处出现尖锐的有序O峰,而绝大多数在1355cm-1附近不出现无序的D锋,表明这些石墨具有完全有序结构和完好的结晶度;其寄主矿物流体包裹体主要是纯CO2包裹体和富CO2包裹体。根据大坪石墨的拉曼光谱D:O峰强度比,估计这些石墨形成于麻粒岩相变质温度条件下,与石英中富CO2流体包裹体的均一温度(300.0~420.0℃)极不相称;含金石英脉中包裹体的类型和成分也表明本区不存在从流体中直接沉淀石墨的物理化学条件,因此推测这些石墨形成于下地壳麻粒岩相变质环境下。本区喜马拉雅期切割较深的韧性剪切带从下地壳麻粒岩相变质基底中汲取大量富CO2的流体的同时,还从下地壳携带微粒石墨,富含CO2和高结晶度石墨的成矿流体沿剪切带上升,并在闪长岩体内脆性断裂中沉淀成矿。本文的研究成果再次证实了下地壳流体对大坪金矿成矿的贡献。     

滇西哀牢山变质杂岩中含石墨岩石的变形-变质温度、构造特征及流变弱化意义

前人研究表明石墨化作用与变质温度具有良好的相关性,同时室内摩擦实验研究认为少量石墨就能够有效地降低断层摩擦阻力,进而被认为对断层弱化起着重要的固体润滑作用而开始受到大家的关注。但是由于技术手段的限制,我们对天然断裂带中含石墨岩石的宏观-微观构造、变形机制、变形-变质环境以及对岩石流变行为的贡献仍然还不是很清楚。本文在详细的野外地质观测的基础上结合室内实验分析,对新生代红河-哀牢山走滑断裂带内哀牢山深变质杂岩东南侧边界发育的含石墨岩石开展了深入的研究。其中主要侧重利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉曼光谱(Raman Spectra)技术方法和手段,对宏观及显微构造变形行为、石墨拉曼温度、矿物晶格优选定向(LPO)以及其变形-变质环境进行了综合分析。结果表明,含石墨岩石显微构造特征表现为典型的塑性到超塑性流动构造特征,通过石墨拉曼光谱地质温度计,获得了哀牢山杂岩东部边界与上盘未变质岩石接触的含石墨岩石变形-变质的石墨拉曼温度为462～505℃;而靠近深变质岩含石墨岩石的石墨拉曼温度在511～529℃。基质中强烈细粒化的石墨、石英及长石具有明显的晶格...     

西藏班公湖-怒江缝合带美日切错组中酸性火山岩锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素、岩石成因及其构造意义

西藏班公湖-怒江缝合带是我国重要的斑岩铜金矿成矿带,成矿地质条件极为优越。多龙矿集区是班公湖-怒江缝合带西段典型斑岩-浅成低温热液型铜(金)超大型矿床,区内广泛分布着美日切错组喷溢相火山岩,但其岩石成因、源区属性、形成年代及地球化学动力学背景尚不明确。本文对美日切错组安山岩及流纹岩进行锆石U-Pb测年,获得结晶年龄分别为108.2±2.6Ma(MSWD=0.39)和109.3±2.2Ma(MSWD=1.70)。矿区安山岩及流纹岩具高硅(SiO2=60.89%~72.00%)、富钾(K2O=3.08%~5.53%)、富碱(K2O+Na2O=6.88%~8.96%)、准铝质-过铝质(A/CNK=0.92~1.28)特征,属于高钾钙碱性及钾玄岩系列岩石。其明显均富集轻稀土(LREE)及大离子亲石元素(LILE:Th、U、K、Pb及Rb),亏损重稀土(HREE)及高场强元素(HFSE:Ta、Nb、Ti及Zr),稀土总量(ΣREE)为141.52×10-6~236.05×10-6之间,LaN/YbN为10.42~11.05,δEu为0.65~0.80,具有中等负铕异常,显示出典型岛弧岩浆岩的特征。(87 Sr/86 Sr)i值为0.7050~0.7053,(143 Nd/144 Nd)i为0.5124~0.5126,εNd(t)值为-1.51~1.29,具有高Sr低Nd的特征。锆石Hf同位素分析结果表明,流纹岩εHf(t)为+11.6~+15.5,平均值为+13.8,两阶段模式年龄平均值为288.0Ma;安山岩εHf(t)为+3.4~+8.0,平均值为+4.8,两阶段模式年龄平均值为813.1Ma;表现出明显的幔源特征。综合研究表明,美日切错组火山岩为班公湖-怒江新特斯洋洋壳向北的俯冲背景下,由俯冲板片脱水产生流体交代地幔楔发生部分熔融形成原始玄武质岩浆,并在上升后,滞留在壳幔边界形成新生下地壳,新生下地壳与持续底侵幔源玄武质岩浆混合而部分熔融形成。其形成于典型岛弧的构造背景下,暗示班公湖-怒江洋在早白垩世晚期(108~109Ma)仍正在向北俯冲于羌塘地块之下,可能尚未关闭。     

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.