雅鲁藏布江缝合带西段北亚带的基性岩成因和构造意义

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分为达巴—休古嘎布(南亚带)和达机翁—萨嘎(北亚带)两个亚带,但两者的成因和构造背景还不清楚。本文在研究北亚带加纳崩—错不扎基性岩脉的年代学和地球化学及对比南亚带的基础上,探讨了两个带的成因和关系问题。加纳崩辉长岩和错不扎辉绿岩呈脉状或长透镜状产在方辉橄榄岩中,宽1~3 m不等,走向北西。两者的锆石U-Pb年龄分别为(125.8±2.6)Ma和(127.0±0.5)Ma。岩石地球化学均具有高Si、Al、Na、Mg和低Ti、K、P的特征,属钙碱性玄武质成分。球粒陨石标准化曲线与N-MORB一致;N-MORB标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti负异常,判断两者形成于大洋俯冲的弧前或弧后环境。对比前人研究,南亚带普兰、东波和休古嘎布蛇绿岩中的基性岩具有相同产状和时代(120~130 Ma),地球化学特征也同样显示形成于洋内俯冲带环境。结合两带基性岩的围岩地幔橄榄岩均具有弧前环境特征,初步认为南北蛇绿岩亚带可能是相同构造背景的大洋岩石圈残余。     

新特提斯洋晚侏罗世岩浆作用: 藏南白朗地体辉绿岩锆石U-Pb年龄和地球化学证据

藏南雅鲁藏布江缝合带代表印度板块和欧亚板块的碰撞界线,带中洋岛型基性岩构造归属还存在争议。雅鲁藏布江缝合带中段白朗地体为近北东—南西向展布的构造岩片,由放射虫硅质岩、硅质泥岩、泥页岩、凝灰岩、微晶灰岩、玄武岩、辉绿岩、辉长岩组成。辉绿岩和辉长岩呈岩脉或岩床侵入沉积地层中。测年结果显示,这些辉绿岩形成于晚侏罗世,锆石206Pb/238U年龄为150.3 ±0.8 Ma（n=39,MSWD=1.8）。地球化学特征表明,岩石富集轻稀土元素、大离子亲石元素（Rb、Sr、Pb）和高场强元素（Th、Nb、Ta、Zr、Hf和Ti）,源区具有明显的石榴子石印记,是没有经历陆壳混染的洋岛型辉绿岩。这些特征与雅鲁藏布江缝合带晚侏罗世—早白垩世洋岛型基性岩相似。由此认为,这些洋岛型基性岩可能起源于新特提斯洋板内环境,代表了海山的残迹。结合区域地质资料,提出侏罗纪新特提斯洋地幔柱活动可能驱使大洋岩石圈向北俯冲到拉萨地体之下,并形成安第斯型大陆边缘,至早白垩世,先期俯冲的新特提斯大洋岩石圈与上覆板片解耦并向南后撤,诱发冈底斯弧前伸展形成现今保存在缝合带中的蛇绿岩。     

藏南沙拉岗锑矿稀土和微量元素地球化学示踪及成矿物质来源

藏南沙拉岗锑矿赋存于下白垩统甲不拉组碳质板岩、泥质粉砂岩、硅质岩及燕山期辉绿岩和喜山期辉长岩中,受近东西向层间破碎带和近南北向构造破碎带控制。围岩蚀变较弱,围绕矿体呈对称性的面状、带状分布。稀土和微量元素测试结果表明碳质板岩和硅质岩具有与上地壳和太古宙后页岩非常相似的稀土配分模式。喜山期辉长岩以轻稀土相对亏损、重稀土相对富集和Eu轻度亏损的平坦型稀土配分模式有别于以轻稀土轻度富集、Eu无异常的稀土配分模式为特征的藏南燕山期辉绿岩。锑矿石具有轻稀土强烈富集、分馏程度高、Eu中度亏损、Ce强烈亏损的配分模式,与洋中脊黑烟囱-白烟囱中热液流体和喷流沉积物的Eu强正异常、海水的Ce中等负异常和重稀土富集的稀土配分模式及沃西Sedex型W-Sb-Au矿的稀土配分模式明显不同,但与喜山期辉长岩的稀土配分模式具有明显的互补关系。此外,锑矿石以其强Nb负异常及Ce和Ba正异常的微量元素特征,展示出与喜山期辉长岩的弱Nb负异常和强Rb正异常及碳质板岩-硅质岩的Nb、Ba负异常和轻度Ce、Rb、Th正异常的异同点,矿石δ³⁴S除个别样品为10.3‰和-41.6‰外,均分布在-2.6‰~-4.1‰区间,反映成矿物质主要来源于岩浆的特点。前人测定的流体包裹体氢、氧同位素值分别为δD=-151‰~-166‰,δ¹⁸O=9.4‰~12.3‰,显示岩浆水和地下水的混合性质。因此沙拉岗锑矿是形成于中新世、与藏南拆离系有关的浅成低温热液型矿床,成矿物质主要来源于喜山期辉长岩岩浆,少量来源于围岩,成矿流体部分来源于岩浆期后热液,部分来源于地下水。     

滇西龙陵-瑞丽低钠流纹岩年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素组成及其地质意义

龙陵-瑞丽早白垩世流纹岩带断续延伸约100km,其形成的构造背景是揭示怒江洋演化及腾冲与保山地块关系的重要证据。笔者在野外调研的基础上,对本区流纹岩开展了岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素等方面的研究。结果表明流纹岩具有高硅贫钠、高钾钙碱性和高分异特征;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分布在129~123Ma区间,代表流纹岩的喷发时代。流纹岩锆石ε_Hf(t)值分布于-12.3~-6.3之间,对应的地壳模式年龄为1591~1826Ma;其微量元素蛛网图、稀土元素配分模式图和Nb/Ta比值、Th/U比值等与大陆中上地壳相似;岩石中无斜长石斑晶、Sr含量极低以及在Al₂O₃/(MgO+FeO^T)]-[CaO/(MgO+FeO^T)]和Rb/Ba-Rb/Sr图解上,样品都分布在变泥质岩部分熔融区;表明流纹岩岩浆来源于古老地壳物质部分熔融的产物,其低钠是源区中斜长石含量低或斜长石未参与部分熔融造成的。流纹岩轻稀土元素和大离子亲石元素(Th、U和K)富集,Nb、Ta、Ti、P和Sr强烈负异常;在构造环境判别图解上样品全部落在活动大陆边缘区;在空间上,这些流纹岩呈带状分布,构成俯冲增生杂岩带的一部分,并与同时代侵入岩紧密相邻,成因上类似于区域内同期S型花岗岩。这些特征表明研究区内流纹岩与高黎贡构造带内同时代花岗岩类相似,形成于俯冲的大陆边缘弧环境,即幔源岩浆底侵至下地壳,这一过程提供了足够的热源使壳源物质(可能为富云母、贫斜长石的变沉积岩类)发生部分熔融生成酸性岩浆,它们在经历了高度的结晶分异后喷出地表形成低钠流纹岩,并在弧前或弧间盆地内被浅海相碎屑沉积物覆盖。

     

高黎贡西北缘早白垩世火山活动与怒江洋俯冲:来自流纹岩岩石地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素的证据

高黎贡构造带西北缘早白垩世火山岩的厘定将为揭示腾冲与保山地块之间的关系补充强有力的证据。本文通过对构造带内高家寨和濮家寨一带的流纹岩进行岩石学、地球化学、锆石U-Pb定年和Hf同位素地质学等方面的研究,并结合前人对同时代侵入岩的研究成果,分析其形成的构造背景。锆石U-Pb定年结果表明高家寨和濮家寨流纹岩的形成时代相同,分别为122±2.2Ma和121±1.9Ma。岩石学和地球化学分析结果说明高家寨和濮家寨流纹岩都属于科迪勒拉型、镁质、弱过铝质-过铝质高钾钙碱性岩类,具有轻稀土富集、分馏程度高、重稀土相对亏损、Eu中度亏损及大离子亲石元素相对原始地幔强烈富集,高场强元素（HSFE）Nb、Ta、P、Ti及Sr强烈负异常的特点;流纹岩的Mg^#值较高,在SiO₂-Mg^#图解上分布于壳源物质部分熔融区上方;锆石ε_Hf（t）值变化范围大（-9.6~-2.6）和t_DM^C值高（1189~1572Ma）;在构造环境判别图解上所有样品落在大陆边缘弧区;流纹岩斑晶中普遍存在黑云母。这些特征与高黎贡构造带早白垩世岩浆岩带内壳幔混源的中酸性侵入岩一致,说明其岩浆主要来源于壳源物质的部分熔融,同时有少量幔源岩浆的混入,是怒江洋壳向腾冲地块下俯冲的结果。

     

柴北缘绿梁山高压基性麻粒岩的变质演化历史：岩石学及锆石SHRIMP年代学证据

高压基性麻粒岩出露在柴北缘HP/UHP变质带的绿梁山地区,它主要呈透镜体状分布在石榴蓝晶(夕线)黑云片麻岩中。岩石学和矿物学数据显示高压基性麻粒岩经历了多阶段变质历史,早期可能经历了榴辉岩相变质作用(p>15kbar),以石榴子石中保留的少量绿辉石为特征;高压麻粒岩组合(Grt-Cpx-Pl-Qtz±Amp±Rt-Ilm)为退变质作用产物,其形成的变质条件为p=9.6~13.5kbar,T=730~870℃。晚期的变质反应以围绕石榴子石和后成合晶生成斜方辉石的为特征,形成的p-T条件为6.2~8.5kbar和720~860℃。高压基性麻粒岩中的锆石SHRIMP测定共获得两组年龄,分别为(448±3)Ma和(421±5)Ma。结合锆石阴极发光和矿物包体研究,前者代表高压麻粒岩阶段的变质年龄,后者代表晚期与斜方辉石形成有关的中低压麻粒岩阶段的变质年龄。这些年龄结果显示麻粒岩相变质作用持续了大约27Ma,这可能与早古生代祁连地块与柴达木地块碰撞作用所引起的地壳加厚和后来的热松驰有关。     

柴北缘锡铁山早古生代HP／UHP变质作用后的构造热事件——花岗岩和片麻岩的同位素与岩石地球化学证据

对柴达木盆地北缘锡铁山地区花岗岩中的锆石采用单颗粒锆石U-Pb法(TIMS)测年,谐合线上数据点给出的结果为428±1Ma,代表了花岗质岩浆的形成(上侵)时代.在锆石岩相学研究的基础上对围岩片麻岩中的锆石采用SHRIMP进行测年,10个点的Th/U比变化范围在0.01～0.08,表明锆石为变质成因,10个数据点给出的206Pb/238U表面年龄的加权平均值为435±7Ma,代表变质岩的变质年龄.两类岩石的锆石年龄在误差范围内一致,岩浆作用与变质作用时差很小.花岗岩地球化学特征表明岩体为Ⅰ型花岗岩,它的主量元素、稀土元素和微量元素特征与围岩片麻岩十分类似,表明花岗岩的源岩在成分上与围岩片麻岩相似.花岗岩的Nd模式年龄TDM=1.4～1.5Ga,围岩片麻岩的TDM=1.9～2.2Ga,暗示岩浆形成时有地幔物质的添加或混染.推测是由于地幔上隆使深部地壳岩石发生了部分熔融作用,形成花岗质岩浆时添加了地幔物质.锡铁山花岗岩是早古生代碰撞后伸展环境的产物.     

青藏高原北部隆升的深部构造物理作用——以“格尔木-唐古拉山”地质及地球物理综合剖面为例

青藏高原北部(东昆仑山-唐古拉山)新生代以来的构造变动,可能是印度板块与欧亚板块碰撞后产生强大板内变形扩展的结果。主要表现为强烈的上隆,在σ_1垂直作用下的水平伸展与挤压作用的交替,盆-山体系的形成,裂谷型火山活动及大规模纵向走滑作用造成的块体逐一向东挤出。利用天然地震对岩石圈进行探测,发现岩石圈下部(下地壳及岩石圈地幔,60-120 km)存在高、低速层紧密相间的水平分带及具左行走滑的岩石圈断裂。综合地质与地球物理资料,本文提出了高原深部地幔底辟作用,建立了高原北部隆升的深部构造物理作用动力源的新模式。     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及锆石中的包裹体

拉萨地块榴辉岩样品中的锆石SHRIMP U-Pb年龄值为(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma,平均261.7Ma±5.3Ma。所有锆石均含有大量的包裹体,主要分布在锆石核部。最常见的矿物包裹体是石榴子石,其次为石英、磷灰石、金红石和绿辉石,可见角闪石、榍石、多硅白云母和钠长石。包裹体具3种组合:榴辉岩相(Grt Omp Rt Phe)、角闪岩相(Amp Spn Ab)和不确定相(Qtz Ap)。锆石中的矿物包裹体与岩石中对应矿物的成分相同。包裹体集中在锆石核部和榴辉岩相矿物的大量出现表明锆石生长发生于变质峰期或峰期之后不久。锆石的Th/U比值均很低,具变质成因锆石的典型特征。区域地质资料对比表明,榴辉岩的原岩可能形成于石炭纪—二叠纪早期,是古特提斯洋盆裂解的产物。     

主编按语

古人对夜晚天空中出现繁多的星星和月亮,曾有过无数遐想,但由于只能够远眺而无法到达,留下多少遗憾和文学佳作.随着科学与技术的不断发展,人类离开地球,去外行星探索,已经成为现实.并且,类似古老的地球科学发展历程,形成了一门新的自然科学学科:行星科学,但两者的紧密联系毋容置疑.尤其,行星科学研究取得的大量新发现和新认识,使得...