糜棱岩化过程中锆石的稳定性——以西南三江高黎贡、西盟地区花岗质糜棱岩为例

自然条件下锆石的稳定性对于合理解释锆石年龄及深入理解锆石同位素年代学有重要意义。本文对西南三江造山带高黎贡山和西盟地区的花岗质糜棱岩进行了显微构造和锆石U-Pb年代学研究。高黎贡山和西盟糜棱岩中主要造岩矿物长石、石英、云母发生了明显的变形和重结晶,而锆石则以独立晶体或以残留核的形式保存了原始的岩浆结构。高黎贡山和西盟糜棱岩锆石U-Pb年龄分别为513±8 Ma和459±2 Ma,代表花岗质原岩的时代。受新生代构造变质影响,锆石边部发育有窄的海绵状结构和溶蚀结构,指示变质重结晶作用发生在有少量流体参与条件下。石英变质机制为颗粒边界迁移重结晶,指示变形温度为500~700℃。石英C组构EBSD分析表明,糜棱岩经历了早期550~650℃和晚期400~550℃的递进变形作用。岩石显微构造、锆石结构及年代学研究结果表明,岩石糜棱岩化过程中,还有少量流体参与的情况下,温度在550~650℃时锆石晶体结构就受到破坏,发生变质重结晶作用。这为解释自然界复杂条件下锆石年龄提供了重要约束。     

滇西三江地区西盟群的再认识——来自构造变形特征及锆石U-Pb年代学的证据

位于保山-掸泰地块东缘的西盟群,长期以来被认为是该地块在我国境内唯一出露的"前寒武纪"基底变质岩系,但其缺乏可靠的年代学数据和化石支持。本文基于详细地野外考察和显微构造分析认为,西盟群变质岩系可解体为花岗质糜棱岩和浅变质岩。前者主要出露于西盟穹形隆起的核部,遭受了强烈的韧性剪切变形;后者分布于隆起的边缘及东西两侧,归属为帕克组、王雅-允沟组。通过变形岩石的石英EBSD组构分析,揭示出位于西盟隆起核部的岩石经历了中等温度条件(550~650℃,角闪岩相)下的变形作用,并叠加了较低温度条件(400~550℃,绿片岩相)下的变形作用;而靠近西盟隆起边部的岩石仅经历了较低温度条件(400~550℃,绿片岩相)下的变形作用。本文还对西盟群变质岩中的3个花岗质糜棱岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,得到的锆石U-Pb年龄分别为455±3Ma、456±3Ma和454±3Ma。结合前人获得的年代学数据和化石资料,认为西盟群变质岩系的原岩主要由两个不同时期的物质组成,即中-晚奥陶世(~460Ma)侵入的花岗岩及寒武纪的碳酸盐岩和碎屑岩夹少量基性火山岩等;前者遭受强烈变质变形作用的改造,形成花岗质糜棱岩;后者遭受低级变质作用形成千枚岩、片岩、大理岩等浅变质岩。进而表明,前人将西盟群作为保山地块的"前寒武系"结晶基底变质岩系是不合理的。     

西南三江特提斯研究进展与展望

西南三江(怒江、澜沧江、金沙江)造山带是连接青藏高原与东南亚的桥梁,是特提斯研究的关键场所。通过回顾近十年来西南三江特提斯研究在原特提斯、高压榴辉岩带、弧后盆地结合带等方面取得的重要进展,指出了甘孜-理塘古特提斯洋及义敦岛弧存在与否、潞西-瑞丽带超基性岩构造环境、昌宁-孟连带石炭纪—二叠纪玄武岩和碳酸盐组合的地质意义、原特提斯时空配置4个关键地质问题。在此基础上,进一步提出未来特提斯研究的3个重点方向：①进一步完善三江地区构造格架;②探索原特提斯与古特提斯转换过程;③开展古生物学、古地磁学、地质学、地球化学等多学科综合研究,由定性到半定量、定量研究特提斯动力学。     

扬子地块西缘河口群的时代:来自火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

扬子地块西缘的河口群长期以来被认为是早元古代的火山—沉积地层,这种认识缺乏高精度同位素年龄的支持。为精确标定河口群的时代,采用激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对川西南拉拉铜矿区河口群中的石英角斑岩进行锆石U-Pb定年。结果表明所有锆石均为岩浆锆石,单点分析结果均为谐和年龄,锆石207Pb/206Pb加权平均年龄为1722±25Ma(2σ,MSWD=0.5,n=11)。由此认为河口群浅变质火山—沉积岩系的精确沉积时代为1722±25Ma,为早元古代晚期的火山—沉积地层。     

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.      

哀牢山构造带晚渐新世地壳深熔与熔/流体迁移:锆石U-Pb年龄与微量元素证据

哀牢山构造带是青藏高原东南缘重要的边界构造带,其内出露的深变质岩系一直被认为是古老的变质基底岩石。利用LA-ICP-MS原位微区分析技术对哀牢山深变质岩系锆石进行U-Pb年龄、微量元素分析。结果表明深变质岩系的原岩有728±8Ma、727±3Ma、231±4Ma的花岗质岩石和其它年龄的碎屑岩,变质时代为27.8~23.7Ma。综合野外地质特征和分析结果,我们认为哀牢山深构造带在晚渐新世27.8~23.7Ma发生了大规模的地壳深熔作用,现今所见深变质岩系是由不同时代、不同岩性的原岩在晚渐新世(27.8~23.7Ma)变质形成,不全是古老的变质基底岩石。深熔过程中熔/流体发生了明显的迁移。哀牢山变质带具有混合岩化特征的岩石很可能是峰期变质作用后减压熔融的产物。晚渐新世地壳深熔作用与左行走滑剪切是哀牢山深变质带折返过程中近似同时发生的两种不同变质表现形式,两者相互影响、相互制约。     

晚三叠世金沙江结合带碰撞作用:贡觉石英二长岩年代学、地球化学及Hf同位素证据

金沙江结合带是三江特提斯构造域重要的结合带之一,是研究金沙江古特提斯洋陆俯冲-碰撞演化过程的重要窗口.然而,关于金沙江古特提斯碰撞闭合的准确时限争议颇多.选择位于藏东地区金沙江结合带西侧的贡觉花岗岩体为研究对象,对其中大规模出露的石英二长岩进行了年代学、地球化学和Hf同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示石英二长岩形成于231±1 Ma,代表了金沙江结合带晚三叠世岩浆活动事件.锆石Hf同位素分析获得石英二长岩锆石ε_Hf（t）为-8.3~-5.5,二阶段模式年龄T_DMC为1 611~1 788 Ma.岩石地球化学特征表明,石英二长岩为钾玄岩-高钾钙碱性系列的I型花岗岩,富集K、Th、Rb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素.此外,地球化学特征显示石英二长岩形成于碰撞环境,贡觉地区在晚三叠世早期（~231 Ma）处于碰撞挤压向后碰撞伸展环境的转换阶段,石英二长岩为下地壳中基性变质火成岩部分熔融的产物.结合前人研究,认为金沙江古特提斯洋是由南向北逐渐闭合的,区域地质背景的差异性和古特提斯洋斜向碰撞的复杂性是导致金沙江结合带不同地区碰撞闭合时限不一致的主要原因.      

班公湖—双湖—怒江—昌宁—孟连对接带时空结构——特提斯大洋地质及演化问题

班公湖—双湖—怒江（中北段）—昌宁—孟连对接带广泛出露特提斯大洋岩石圈俯冲消减过程中产生的不同时代、不同构造环境、不同变质程度、不同变形样式的洋板块构造地层系统、增生混杂的构造—岩石组合体,可识别出增生的远洋沉积岩、海沟浊积岩、古生代—中生代蛇绿岩、蛇绿混杂岩、洋岛-海山消减增生楔、洋底沉积增生杂岩,基底残块以及以蓝片岩、榴辉岩为代表的高压—超高压变质岩带,记录了青藏高原原古特提斯大洋形成演化的地质信息。班公湖—双湖—怒江—昌宁—孟连对接带是青藏高原中部一条重要的原古特提斯大洋自北向南后退式俯冲消亡的巨型增生杂岩带,构筑了冈瓦纳大陆与劳亚-泛华夏大陆分界带。     

中国西南地区地质调查工作十年(2011-2020)进展综述

近十年(2011-2020年),随着我国工业化的持续推进,对矿产资源的需求旺盛,生态文明建设日益受到重视,地质工作适应需求变化历经深度的转型发展,西南地区地质调查工作取得一系列重大进展和成果。本文作者基于中国地质调查局西南地区地质调查项目管理和地质调查研究掌握的情况,结合西南各省(市、区)找矿突破战略行动(2011-2020年)评估报告、油气企业勘查成果,并查阅各专业领域大量文献资料,对西南地区地质调查(含矿产勘查等)进展进行较全面地总结和阐述,并提出未来十年西南地区地质调查展望。近十年的重要进展包括较大幅度提高了1∶5万为主的区域地质调查程度;提出了特提斯构造演化、上扬子陆块前寒武纪构造-地层格架等新认识;提交新发现矿产地1400多处,实现了铜、锰、铝、金、锂、铅锌、铍、晶质石墨、磷、天然气等战略性矿产勘查突破和多个新区、新类型、新层系页岩气的重要发现;提高了西南山区地质灾害早期识别和监测预警水平;查明了重点地区和流域的水文地质和水资源状况,解决了乌蒙山等贫困缺水地区大批群众的用水困难;圈定了约53600平方千米富硒土地资源;新兴了生态地质调查、城市地质调查、资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价、自然资源综合调查等诸多调查新领域,探索建立了相关的调查理论与技术方法。调查成果提高了我国部分能源和矿产资源的安全保障,有效地支撑服务区域内重大工程规划建设、脱贫攻坚、国土空间规划、城市地质安全、生态环境建设和自然资源管理等工作,地质调查转型发展的成效显著。预计未来十年的地质调查会在支撑服务能源和矿产资源安全、地质安全风险防范、自然资源综合调查监测、生态环境整治、国土空间利用、区域地球科学理论、地质调查信息化建设等方面不断取得创新发展。本文可为同行了解西南地区地质调查进展和理解新时期地质工作转型发展提供重要参考。     

三江上叠裂谷盆地人支雪山组火山岩锆石U-Pb定年与地质意义

三江上叠裂谷盆地人支雪山组火山岩是赋存火山成因块状硫化物矿床(VHMS)的重要层位,但对其形成时代一直存在着争议。本文对几家顶一带人支雪山组火山岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb年代学研究,结果显示,两件流纹岩样品中锆石23个分析点的206Pb/238U年龄分别为247.4±2.1Ma和249.1±1.6Ma,因此人支雪山组火山岩形成于早三叠世(249～247Ma)。地球化学资料表明,人支雪山组火山岩形成于一个伸展的地球动力学背景,由此本文认为金沙江结合带在早三叠世已进入弧-陆碰撞后的伸展时期。