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。

     

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     

哀牢山-红河左旋走滑剪切带中新世抬升的时间序列

在哀牢山－红河剪切带的元阳到者龙的６个不同地点，对１８个变质岩样品进行系统分析钾长石的＾４０Ａｒ－＾３９Ａｒ年龄。发现用ＭＤＤ模式得到的１８条冷却曲线均存在一次快速冷却过程，这种快速冷却过程不仅反映了该剪切带在大约２５－１７Ｍａ时，韧性走滑作用结束和正断作用的开始，而且它的起始时间还有自东南向西北逐渐变新的趋势。     

东昆仑野马泉地区磷灰石裂变径迹热年代学及构造意义

通过对东昆仑西段野马泉地区所获得的5个磷灰石样品的裂变径迹分析, 探讨该地区构造演化特征.磷灰石裂变径迹年龄分为153.8 Ma、106.8~81.0 Ma、48.7~44.4 Ma 3个年龄组, 其中153.8 Ma记录了班公湖-怒江洋闭合事件; 106.8~81.0 Ma是拉萨地块与羌塘地块碰撞拼合事件对东昆仑地区的远程效应; 48.7~44.4 Ma是印度-欧亚大陆碰撞之后伸展事件的体现.野马泉地区热历史分为3个阶段:第1阶段(130~110 Ma)持续隆升, 对应班公湖-怒江洋闭合后拉萨地块与羌塘地块拼合事件; 第2阶段(110~14 Ma)持续隆升, 90 Ma之前隆升速度较快, 与阿尔金断裂走滑及西大滩断裂韧性变形有关, 90 Ma之后进入一个时间较长的平稳抬升期; 第3阶段(14 Ma至今)受青藏高原新近纪以来强烈构造活动的影响, 快速隆升.3个阶段的隆升速率和隆升量分别0.021 mm/a和0.42 km、0.01 mm/a和1.0 km、0.1 mm/a和1.43 km, 平均隆升速率为0.028 mm/a, 总隆升量为2.86 km.      

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。     

塔北中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用关系——来自磷灰石裂变径迹的证据

塔里木盆地北部萨瓦甫齐及塔里克地区4个样品的磷灰石裂变径迹测年以及热史反演结果显示,两个地区的隆升时代不同,其中萨瓦甫齐地区裂变径迹年龄为3．5～3．9Ma,而塔里克地区的裂变径迹年龄为53～59Ma。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚白垩世以来的3个显著冷却阶段。同时,结合前人对塔北中新生代隆升剥蚀研究结果,重点对塔北地区中新生代构造隆升阶段进行了详细研究与划分,结合新疆中新生代砂岩型铀成矿年龄,提出了对塔北地区中新生代构造演化与砂岩型铀成矿作用的新认识。     

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。     

准噶尔盆地构造—热演化特征

根据镜质体反射率动力学模型结合磷灰石裂变径迹参数,对准噶尔盆地各构造单元进行热演化模拟,结果表明:该盆地随地质历史的演化地温梯度逐渐减小,且各构造单元的地温演化不同.古生代时地温梯度较高,石炭纪时地温梯度达43.3～50℃/km,二叠纪末减小为36.3℃/km;中生代地温梯度减小,到三叠纪末为33.8℃/km,侏罗纪末为28.4℃/km,白垩纪末为24.8℃/km;第三纪以后地温梯度已接近于现今状况.盆地的这种地温演化与盆地3期大的构造运动密切相关.     

哀牢山-红河左旋走滑剪切带中新世抬升的时间序列

在哀牢山-红河剪切带的元阳到者龙的6个不同地点,对18个变质岩样品进行系统分析钾长石的~(40)Ar-~(39)Ar年龄。发现用MDD模式得到的18条冷却曲线(温度范围在400-150℃之间)均存在一次(或两次)快速冷却过程(冷却速度>100°C/Ma),这种快速冷却(抬升)过程不仅反映了该剪切带在大约25-17Ma时,韧性走滑作用结束和正断作用的开始,而且它的起始时间还有自东南向西北逐渐变新的趋势。利用6个不同地点快速冷却(抬升)的起始时间与相对距离作图时,得到了较好的线性函数关系(斜率为34mm/a)     

青藏高原东缘甘孜地区新生代隆升过程之磷灰石裂变径迹证据

通过青藏高原东缘甘孜地区7件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,取得了测试样品的表观年龄,运用模拟退火法对所有样品进行了热史模拟,获得了样品的热演化史;分析出甘孜地区在新生代古近纪以来经历了相似的构造演化过程,强构造隆升阶段分别发生在古近纪46~30 Ma间和新近记9 Ma以来,平均抬升速率和平均抬升量分别为1261 m/Ma、2634 m和388 m/Ma、1043 m;甘孜地区构造隆升具有不平衡性、阶段性、地区性差异,冷却速率、抬升速率和抬升幅度也存在偏差。     

东喜马拉雅构造结大陆碰撞以来构造年代学框架及其与哀牢山-红河构造带的对比

东喜马拉雅构造结经历了前期楔入和后期垮塌变形.楔入事件发生于～60Ma、～23Ma和～13 Ma,垮塌开始于6～7Ma.哀牢山红河构造带同样经历早期走滑和后期正断,走滑年代分别为58～56Ma、23Ma和13Ma,后期正断开始于5.5 Ma.上述年龄的意义在于～60Ma的变形代表印度与欧亚大陆的初期碰撞;2 Ma为青藏高原及邻区的主变形期;13Ma的变形也代表一次汇聚事件,并形成青藏高原的东西向伸展.6～7Ma以后的垮塌作用代表了青藏高原的快速隆升.     

柴达木盆地西部新生代的构造-热演化研究

利用磷灰石裂变径迹(AFTA)参数和镜质体反射率动力学模型对柴达木盆地西部地区的构造-热演化进行系统分析,通过对10个构造部位16口井的单井热历史模拟分析了该区新生代的热演化状况.研究表明柴达木盆地西部地区的地温梯度在第三纪以来随着盆地的演化逐渐减小,但在第四纪以来变化不大或有增加的趋势;热流的变化与地温梯度的变化不同,随地史的演化逐渐增加.该区热流的这种变化与构造演化密切相关,盆地第三纪末(N32)以后发生的新构造运动(有人称喜马拉雅运动第三幕)是造成现今地温分布状况的根本原因.本研究得到的地温数据可为盆地新一轮的资源评价提供基础数据和理论依据.     

四川盆地东南缘中新生代构造隆升的裂变径迹证据

通过对四川盆地东南缘8件不同层位的磷灰石样品裂变径迹的分析,获得了该区中新生代构造隆升的时限,并分析了其构造和油气地质意义。磷灰石裂变径迹分布形态总体具有单峰特征,部分具有双峰特征,平均径迹长度在10～13μm,标准偏差在1.5～2.5μm,反映了磷灰石在地质历史时期经历过较缓慢的冷却退火过程。样品的热史模拟结果显示,所有样品在进入部分退火带(PAZ)以后没有再经历明显的沉降埋藏,均表现为持续的隆升,但不同地区进入隆升期的先后次序不同。盆地东南缘的隆升起始时间在95～60Ma左右,即晚白垩世—古近纪,向北到达盆地边缘的时间为40～35Ma,为古近纪晚期。几乎所有的样品都具有晚期快速抬升的特点,抬升时限均在10Ma以内,多数小于5Ma,部分小于2Ma。从油气地质的角度看,川东南地区喜山期的强烈隆升一方面可能造成已有的气藏破坏,另一方面也可能有利于形成新的具裂缝性储层的岩性气藏或者水溶气气藏。     

红河断裂韧性剪切带内纳米颗粒的形态及其构造意义

纳米颗粒被发现广泛发育于韧性剪切带内,其发育特征与断层的剪切活动密切相关.为了解红河断裂韧性剪切带内纳米颗粒的发育特征,探讨其形成规律及与红河断裂活动性的关系,我们在不同的区段3次穿越红河韧性剪切带,采集了韧性剪切带内糜棱岩、片麻岩和片岩等近百块样品进行扫描电镜（SEM）的观察,通过对纳米颗粒的统计和分析,在样品中发现了具球粒状形貌特征的纳米单体,这些单体呈分散状分布于岩石表面,同时还发现了多达12种纳米颗粒聚集体,不同的聚集体在形貌特征以及发育阶段上都有着明显的差异,反映了红河断裂带剪切活动过程中不同位置经历不同的构造应力、温度和压力条件.      

柴达木盆地北缘中新生代热演化及其对铀成矿的意义

文章在阐述柴达木盆地北缘砂岩型铀矿成矿地质特征的基础上,以磷灰石裂变径迹特征分析为依据,系统研究了该地区中新生代热演化及其与砂岩型铀矿成矿作用的关系。资料显示,区内中侏罗统具备较好的铀成矿条件,成矿类型以层间氧化带型和潜水氧化带型为主。磷灰石裂变径迹分析结果表明,样品的平均径迹长度为(11.71±0.17)μm±1σ~(12.58±0.18)μm±1σ,说明均经历过退火作用;样品的表观年龄为64.4~85Ma,说明区内构造活动具有多期、多阶段特点;基于裂变径迹的t-T曲线模拟结果表明,自120Ma以来,该地区的构造演化可以分为挤压隆升、断陷沉降、快速抬升3个阶段。因此,认为区内砂岩型铀矿主体应是早白垩世早期-古新世早期挤压隆升阶段形成的古矿体。现今的找矿方向,应是在活动强度相对较弱的构造活化区中寻找残留铀矿体,同时注重深部找矿。     

滇西哀牢山构造带:结构与演化

哀牢山构造带是藏东(东南亚)地区的一条重要线性构造,它分隔了扬子—华南地块与印支地块,并保存了多阶段复杂大地构造演化的记录。哀牢山构造带内由东向西依次发育了晚太古代—新元古代深变质岩系、新生代构造-岩浆活动带(剪切带)、金平—沱江晚二叠—早三叠世裂谷带残余和哀牢山早石炭世—早三叠世混杂岩带。具有不同特点的地质单元间被以新生代为主发育的断裂构造所间隔;而不同时期异地就位或混合岩化成因的花岗质岩石在构造带中普遍存在。哀牢山构造带在不同地质历史阶段具有多重大地构造属性,总体上经历了3个重要大地构造演化阶段:前特提斯演化、特提斯演化和新生代陆内演化阶段。前特提斯演化时期,主体部分(尤其是其东部带)具有亲扬子地块的属性,保留了自晚太古代到新元古代地壳演化的记录。一直到早古生代时期,哀牢山构造带的大地构造属性与扬子—华南地区依然具有密切的亲缘关系。自晚古生代—早中生代时期古特提斯洋打开之后,该带与华南-扬子板块之间分化成2个属性不同的构造域,始于早石炭世打开的哀牢山洋与始于早二叠世打开的金平—沱江洋依次消亡。特提斯洋的闭合,一方面形成了古哀牢山造山带,同时使得扬子—华南地块与印支地块回复到一个统一的陆内环境中;印度—欧亚板块之间的交互作用,对这一地区有着深刻的影响,相继形成了早新生代哀牢山造山带、晚渐新世—早中新世造山后区域性伸展与高钾碱性岩浆活动性和晚渐新世—早中新世印支地块的大规模南东向逃逸、哀牢山大型左行走滑剪切作用及伴生的钙碱性岩浆活动性。     

南太行山中新生代隆升过程:磷灰石裂变径迹证据

南太行山地区地处华北陆块中部,是研究华北岩石圈减薄、克拉通活化期间山脉隆升与剥露机制的理想场所。本文对太行山南麓的中生代岩浆岩和元古宙变质岩开展了磷灰石裂变径迹低温热年代学研究,获得了相关样品的磷灰石径迹年龄和径迹长度。研究表明,南太行山地区磷灰石裂变径迹表观年龄集中在75~32 Ma之间,峰值径迹长度在11μm以上,为宽带单峰分布。综合考虑裂变径迹反演,南太行山地区初始隆升始于100 Ma前,晚白垩世以来的剥蚀去顶量在3 km以上。100~50 Ma的构造抬升相对平静,50~40 Ma及10 Ma左右以来隆升速度加快,是太行山地区的主要隆升期。南太行山区域上表现为北早南晚的倾伏式差异隆升格局,其新生代隆升与华北东部同期的快速沉降相耦合。以上资料有利于更好认知华北陆块中–新生代冷却史及岩石圈减薄地表响应。     

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。