印度/亚洲碰撞——南北向和东西向拆离构造与现代喜马拉雅造山机制再讨论

印度/亚洲碰撞形成的喜马拉雅增生地体由特提斯-喜马拉雅(THM)、高喜马拉雅(GHM)、低喜马拉雅(LHM)和次喜马拉雅(SHM)亚地体组成。通过喜马拉雅增生地体中变质基底和盖层的组成、变质演化、变形机制与形成时代的对比,确定高喜马拉雅(GHM)亚地体北缘的藏南拆离断裂(STD)向北延伸于特提斯-喜马拉雅(THM)亚地体之下,与形成在大于650°C温度、具有自南向北剪切滑移性质的康马-拉轨岗日拆离带(KLD)相连,深部地壳局部熔融、物质上涌造成的花岗岩侵位,使康马-拉轨岗日拆离带隆起,形成康马-拉轨岗日穹隆带。在高喜马拉雅(GHM)亚地体北部(普兰-吉隆-聂拉木-亚东一带)的变质基底与盖层之间发现EW向近水平的高喜马拉雅韧性拆离构造(GHD),以发育EW向拉伸线理、缓倾的糜棱面理及具有自西向东水平滑移为特征;而在GHM南部靠近主中央冲断裂(MCT)北侧发育具有挤压转换性质的韧性走滑-逆冲断层。高喜马拉雅亚地体从南到北具有由逆冲→斜向逆冲→EW向伸展→斜向伸展→SN向伸展的连续变形和转换的特征,是在现代喜马拉雅垂向挤出和侧向挤出的耦合造山机制下综合变形的响应。喜马拉雅地体中的东西向和南北向拆离构造的存在为喜马拉雅现代造山机制再讨论提供了基础。     

喜马拉雅东构造结——南迦巴瓦构造及组构运动学

喜马拉雅东端-南迦巴瓦构造结的构造格架总体呈现由叠置构造岩片构成的复式背形构造.自NW到SE由比鲁构造岩片、直白构造岩片、南派乡构造岩片和多雄拉变质穹隆组成,它们之间的界限分别是直白-丹娘-南伊沟韧性拆离断裂、直白-丹娘韧性逆冲断裂和多雄拉韧性逆冲断裂.由高压麻粒岩相组成的直白构造岩片被直白-丹娘-南伊沟韧性拆离断裂和直白-丹娘韧性逆冲断裂所夹持,为挤出构造岩片.根据印度斯-雅鲁藏布江大拐弯缝合带西侧和北侧的变形特征及石英组构运动学的EBSD测量结果,表明大拐弯缝合带存在各段的差异,并具有逐渐演化的特征.大拐弯缝合带的北端为拉月-迫隆乡韧性逆冲剪切带;西段为鲁朗-拉月左行走滑剪切带,西南段为嘎马-米林左行伸展转换剪切带,指示南迦巴瓦变质体相对拉萨地体的运动转为水平走滑运动.根据大拐弯缝合带东侧右行走滑和西侧左行走滑特征,推测在印度-亚洲碰撞之后,南迦巴瓦变质体受制于这两条走滑断裂,而相对喜马拉雅地体向北推移,并深深插入拉萨地体之下,形成东构造结.由于南迦巴瓦变质体的强烈上隆,其上部原存的特提斯喜马拉雅的古生代-中生代盖层沉积被俯冲和被剥蚀贻尽.南迦巴瓦变质体中直白组高压麻粒岩相中石榴石辉石岩形成的温压条件(T=800～900℃,P=2.6～2.8GPa)表明,岩石经历了相当于80km～100km深度的峰期榴辉岩变质作用的条件,印度板片深俯冲于拉萨地体之下又折返挤出到由派乡组和多雄拉组角闪岩相(混合岩化)组成的南迦巴瓦变质基底之中.     

剪切指向转换的韧性剪切带——中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔中韧性剪切带(深度2010～2145m)的EBSD特征及运动学研究

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔深度1596～2038m的榴辉岩段和2038～2500m的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带(深度2010～2145m).韧性剪切带由糜棱岩化退变榴辉岩、花岗质糜棱岩等强应变岩石组成,韧性剪切带的面理倾向SEE,倾角由上部平均52°向中、下部平均32°转变,拉伸线理产状与面理倾向近一致,是220～200Ma期间折返应变的产物.糜棱岩化退变榴辉岩和花岗质糜棱岩的显微构造与石英晶格优选方位显示了折返阶段早期自SEE向NWW逆冲剪切指向以及后期自NWW向SEE正滑剪切指向转化的应变行为.CCSD主孔2010～2145m韧性剪切带的形成与它位于以榴辉岩为主的岩性.构造单元与其下以片麻岩为主的岩性.构造单元的界线附近有密切联系.第一期超高压阶段南北向韧性剪切作用形成的叶理、拉伸线理产状及相关的岩石类型与第二期、第三期阶段SEE-NWW向折返变形明显不同.     

高喜马拉雅普兰地区东西向韧性拆离作用及其构造意义

高喜马拉雅地体西部普兰地区东西向面状韧性拆离作用发育,韧性拆离带内的岩石都经历了不同程度的塑性变形,糜棱岩化作用普遍存在,面理向东缓倾,拉伸线理向东倾伏,倾伏角5～18°.不对称旋转应变构造指示韧性拆离带具有早期自西向东的运动性质,及后期又经历了自东向西脆韧性变形的特点.EBSD组构测定结果反映糜棱岩中变形石英的晶格优选方位具有自西向东的高温柱面{10 -10}《a》、中温菱面{10-1 -1}《a》和自东往西的中温菱面{10-1 -1}《a》、低温底面{0001}《a》两组滑移系,结合糜棱岩中普遍存在的不对称旋转构造特点分析说明构造带早期自西向东韧性拆离作用形成于中高温环境,后期自东向西的脆韧性变形形成于中低温环境.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明普兰地区高喜马拉雅变质基底原岩形成于1863Ma.普兰东西向韧性拆离作用形成于中新世,与高喜马拉雅地体南北两侧的MCT和STDS形成时代相吻合,是印度板块向北俯冲产生的挤压应力作用于弧形喜马拉雅造山带时,分解出平行于造山带方向的剪切应力促使造山带内中下地壳的物质沿平行于造山带方向发生塑性流动形成的,是与MCT和STDS在同一构造事件中同一构造应力场内形成的,是青藏高原大规模南北向缩短、隆升和一部分物质向东逃逸的产物.     

苏鲁高压—超高压变质带的折返构造及折返机制

苏鲁高压—超高压变质带的折返构造是由韧性剪切叠覆构造岩片组成,具NWW-SEE向剪切矢量及SEE向NWW的剪切指向,与折返构造伴随的高压和超高压退变质反应过程与石英从高温—中温—低温的组构模式吻合。150～100Ma期间的伸展事件包含了北界韧性伸展转换性剪切带及莱阳盆地的形成、苏鲁高压—超高压变质带北部花岗岩侵位、折返面理弯曲形成背形构造及伴随的韧—脆性正滑构造。多学科的综合研究表明,240～220Ma扬子板块巨量物质往北深俯冲于北中国板块之下,220～200Ma高压—超高压变质岩石整体快速折返,折返板片中保存的自上而下变质岩石单元序列与剪切叠覆构造岩片的物质组成序列基本一致。提出苏鲁高压—超高压变质折返板片呈上拱的舌形体,变形分解表明苏鲁高压—超高压变质板片是在“挤出”机制下折返及受后期伸展事件的改造。     

石榴石辉石岩的单斜辉石中韭闪石和钛铁矿出溶结构及地质意义

本文首次报道了在苏鲁超高压变质带胡家岭地区石榴石辉石岩中发现的韭闪石出溶结构。该石榴石辉石岩是由石榴子石、单斜辉石以及镁铝尖晶石、钛铁矿和磁铁矿组成。在石榴子石巨斑晶中有单斜辉石包体，单斜辉石包体中又有石榴子石包体以及大量韭闪石出溶片晶和钛铁矿( 磁铁矿)出溶棒。单斜辉石中韭闪石出溶片晶呈平行条带状，其宽度在1～10μm之间。透射电子显微镜(TEM)观察韭闪石的(010)面平行于主晶透辉石的(010)面，且两者的界面在纳米尺度上是连续过渡的，证明韭闪石是出溶形成的。大量钛铁矿出溶棒的定向排列也显示出它们是自然出溶形成的。从单斜辉石出溶的矿物组合推测其原始单斜辉石成分中应富含H2O、Na和Ti，属高压型单斜辉石。该石榴石辉石岩经历了超高压变质作用后，在抬升减压过程中形成这些出溶结构。大量钛铁矿出溶棒均斜切韭闪石出溶片晶，表明该超高压岩石在减压过程中至少经历了两期以上导致温压明显变化的地质事件。     

印度/亚洲碰撞——南北向和东西向拆离构造与现代喜马拉雅造山机制再讨论

印度/亚洲碰撞形成的喜马拉雅增生地体由特提斯-喜马拉雅(THM)、高喜马拉雅(GHM)、低喜马拉雅(LHM)和次喜马拉雅(SHM)亚地体组成.通过喜马拉雅增生地体中变质基底和盖层的组成、变质演化、变形机制与形成时代的对比,确定高喜马拉雅(GHM)亚地体北缘的藏南拆离断裂(STD)向北延伸于特提斯-喜马拉雅(THM)亚地体之下,与形成在大于650℃温度、具有自南向北剪切滑移性质的康马-拉轨岗日拆离带(KLD)相连,深部地壳局部熔融、物质上涌造成的花岗岩侵位,使康马-拉轨岗日拆离带隆起,形成康马-拉轨岗日穹隆带.在高喜马拉雅(GHM)亚地体北部(普兰-吉隆-聂拉木-亚东一带)的变质基底与盖层之间发现EW向近水平的高喜马拉雅韧性拆离构造(GHD),以发育EW向拉伸线理、缓倾的糜棱面理及具有自西向东水平滑移为特征;而在GHM南部靠近主中央冲断裂(MCT)北侧发育具有挤压转换性质的韧性走滑-逆冲断层.高喜马拉雅亚地体从南到北具有由逆冲→斜向逆冲→EW向伸展→斜向伸展→SN向伸展的连续变形和转换的特征,是在现代喜马拉雅垂向挤出和侧向挤出的耦合造山机制下综合变形的响应.喜马拉雅地体中的东西向和南北向拆离构造的存在为喜马拉雅现代造山机制再讨论提供了基础.     

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中石榴辉石岩的退变质过程

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中的退变质石榴辉石岩包裹体具有“核-幔-边”结构,核部主要由石榴子石与单斜辉石组成,幔部含有由细小角闪石与绿帘石组成的后成合晶以及颗粒较大的角闪石与单斜辉石,通过详细的岩相学分析以及矿物成分分析,认为这些后成合晶是由石榴子石、单斜辉石以及来自围岩的流体共同反应而产生,大颗粒的角闪石主要是由辉石转变而来的,在幔部这个转变并不彻底,仍有一些残余辉石颗粒。边部主要由角闪石和绿帘石组成。该石榴辉石岩曾经历榴辉岩相超高压变质阶段。没有柯石英超高压代表性矿物（采样处的其他类型岩石都含有柯石英）的原因是石榴辉石岩的原岩为超基性岩。     

江苏东海榴辉岩向斜长角闪岩转化的研究

东海榴辉岩曾被俯冲到上地幔，而后又折返回地表，经历了宽广的温度、压力、应力、流体条件等变化范围，形成了大量矿物反应结构，为研究岩石矿物反应提供了很好的素材。本文选取东海地区一个保留从初始榴辉岩到斜长角闪岩完整退变质序列的榴辉岩体作为研究对象，通过详细的显微结构观察、矿物成分分析、成分空间分析、成分迁移估算，揭示了东海榴辉岩向斜长角闪岩的转化过程。该过程可划分为两个阶段：早期为替代绿辉石的后成合晶形成阶段，通过绿辉石内部端元组分间的反应实现，反应产物之一的Fe^2 与金红石结合形成钛铁矿，Ca、Mg被排出到绿辉石体系之外。晚期退变为流体的渗滤交代作用，表现为石榴子石被角闪石部分取代、后成合晶的角闪石化，以及黝帘石、白云母的形成。退变质的最后阶段为石榴子石被绿帘石 角闪石 赤铁矿完全替代。榴辉岩转化成含帘石的斜长角闪岩。     

青藏高原拉萨地块早中生代高压变质作用及大地构造意义

在西藏拉萨地块的东部,从松多到加兴,在晚古生代石英岩和碳酸岩地层中分布着一条近东西走向的榴辉岩带。尽管受到不同程度的海水蚀变和后期流体/岩浆渗滤的影响,多数松多榴辉岩保存了类似于N-MORB的微量元素地球化学特征,这也与榴辉岩的Sr-Nd同位素系统特征一致。这些榴辉岩经历了压力约为2.6GPa、温度约为650℃的高压变质作用。石榴石-绿辉石-全岩Sm-Nd等时线给出(239±3.5)Ma的等时线年龄,表明在早中生代,拉萨地块内部至少发生过一期洋壳俯冲事件。以松多榴辉岩为代表的洋壳俯冲事件同时表明带状基墨里大陆的形成有可能是一系列微陆块碰撞拼贴而成。