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.      

藏南扎西康整装勘查区岩浆岩地质特征及研究意义

受印度板块向欧亚大陆碰撞造山作用的影响,藏南地区的岩浆活动极为强烈,但在靠近主中央逆冲断裂带(MCT)的特提斯喜马拉雅锑金成矿带,目前报道的岩浆岩出露相对较少,而前人研究表明该成矿带内的诸多矿床成因与岩浆岩关系密切。扎西康铅锌多金属矿整装勘查区正是位于该成矿带东部,近期在勘查区内发现众多的侵入岩浆岩体或岩脉/墙,初步研究表明这些岩体具有酸性岩或基性岩的特征,缺失中性岩,具有典型的双峰式岩浆岩特征。这些成果为科研工作者今后探讨勘查区内乃至整个藏南地区的岩浆活动—构造演化以及与成矿作用的关系提供了新的研究对象,进而为准确地建立区内新的成矿模式和找矿模型提供了初始的基础地质资料。     

滇东师宗-弥勒带北段基性火山岩地球化学及其对华南大陆构造格局的制约

滇东地区的师宗-弥勒构造带是解决古特提斯东延问题的关键,综合研究表明,该带是以多条断层为骨架,包容不同性质构造岩块的构造带.明显分隔两侧不同岩石-构造组合、变质作用、岩浆活动.师宗-弥勒构造带北段的火山岩地球化学研究表明,其主要为碱性玄武岩,主元素以低TiO2、高Al2O3为特征,区别于高TiO2、低Al2O3特征的峨眉山大陆溢流玄武岩.高场强元素丰度类似于板内玄武岩平均丰度,Zr/Nb、Hf/Th值分别变化在5.6～13.5和0.9～1.3范围内,类似于板内玄武岩.球粒陨石标准化的稀土元素配分模式为LREE富集型,MORB标准化的微量元素配分型式为大隆起型,显示岩浆形成于板内裂谷构造环境.不活动元素协变关系也支持这一结论.同位素地球化学研究表明,岩石以低143Nd/144Nd、高87Sr/86Sr值为特征,类似于Rio Grande裂谷玄武岩的同位素组成,εNd(t) 值变化在+0.9～+3. 2之间,显示岩浆源于轻微亏损地幔,并受到富集地幔物质影响. (206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i 和(208Pb/204Pb)i 分别变化在17.131～19.119, 15.386～15.670 和 37.780～39.266之间,(206Pb/204Pb)i 和(207Pb/204Pb)i 具有正相关关系. Δ206Pb/204Pb 和Δ207Pb/204Pb 分别变化在 5～24 和 21～61之间, 显示本次研究的玄武岩来源于DMM和 EMII混合组成的地幔,明显区别于具EMI特征的峨眉山玄武岩.地质、地球化学及年代学综合分析研究表明,滇东师宗-弥勒带北段的基性火山岩形成于晚古生代裂谷构造环境,指示华南大陆内部存在连通滇西特提斯的裂谷型深水海道.     

青藏高原拉萨地块中的大洋俯冲型榴辉岩：古特提斯洋盆的残留？

在西藏拉萨地块中新发现的榴辉岩为厚层状、块状,岩石新鲜,带宽500～600m,呈构造岩片产在含石榴子石云母石英片岩中。榴辉岩岩石类型简单,榴辉岩相矿物为石榴子石 绿辉石 金红石 多硅白云母 (石英)。Grt-Omp-Phe矿物温压计估算出榴辉岩的形成温压条件为T=730℃,p=2.7GPa,接近于柯石英和石英的转变线。岩石地球化学和Sr-Nd同位素表明其原岩为典型的MORB玄武岩,来自亏损地幔。榴辉岩锆石的SHRIMPU-Pb年龄介于(242.4±15.2)～(291.9±12.8)Ma之间,15个测点的平均值为261.7Ma±5.3Ma,结合矿物包裹体的研究,认为代表榴辉岩的变质年龄,与Sm-Nd同位素等时线年龄(305Ma)可以对比。结合区域地质资料,推测榴辉岩的原岩时代为石炭纪—二叠纪。二叠纪MORB榴辉岩和区域上同时代岛弧火山岩的产出,表明拉萨地块中可能存在一条石炭纪—二叠纪的古缝合带,其中榴辉岩代表古特提斯洋壳的残留。     

哀牢山古特提斯洋缝合时限：晚二叠世花岗岩类锆石U-Pb年代学与地球化学制约

金沙江-哀牢山缝合带系三江特提斯构造域东缘一条重要古特提斯缝合带,其南段哀牢山缝合带闭合的时限及其岩浆活动响应,尚缺乏精确的年代学与岩石地球化学制约。本文对出露于哀牢山缝合带北部老王寨矿区的花岗岩类进行了锆石U-Pb年代学、Hf同位素与全岩微量元素地球化学研究。2件花岗斑岩(D12-1与D13-1)²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为247.7±1.8Ma与255.0~251.7Ma,1件石英斑岩(L12-8)为255.1±3.4Ma,表明一次晚二叠世的岩浆事件。微量元素地化结果显示清晰的Rb、U、Th、Pb正异常和Ba、Sr、Ti、Nb负异常以及轻重稀土强烈分异(LREE/HREE=7.2~18.2)与负Eu异常(0.74~0.78)特征,结合前人主量元素分析表现出的过铝质与高钾钙碱质结果,认为其主体系加厚地壳的富铝沉积岩区深熔形成的S型花岗岩。花岗斑岩ε_Hf(t)值总体集中于0.8~3.3,也含有少量异常正值(7.2)和负值(-5.1和-2.9),解释其源区为亏损地幔与地壳(沉积源区特征明显)的混合。石英斑岩ε_Hf(t)值分布很窄,结果均为负值(-5.5~-2.3),认为其可能系下地壳先存弧岩浆岩源区部分熔融的结果。花岗斑岩锆石较石英斑岩锆石显示重稀土元素分馏相对显著与Ti温度计结果偏高的特征,表现出与其源区中地幔组分的涉入作用相关。总体加厚地壳背景下成生的岩浆岩涉入地幔组分,反映岩浆活动发生于哀牢山缝合带的后碰撞伸展背景。综合新近发表的俯冲型与碰撞型岩浆岩锆石U-Pb定年数据,将哀牢山缝合带闭合的时间限定在晚二叠世(~260Ma),其早于西侧昌宁-孟连洋与北段金沙江洋闭合的时限(分别为中三叠世~235Ma和早三叠世~245Ma)。     

晚古生代－三叠纪南盘江海的构造古地理问题

晚古生代－三叠纪，滇黔桂三省区和越南北部有南盘江海长期发育。地质构造上，北面为扬子地块，东南有云开地块和大明山微陆块，西南有越北地块。南盘江海内部有北部的田林海盆，中部的八布洋盆和南部的钦防海盆。中间有许多大小不一的海下台地，最大的是大明山台地，其次是靖西台地和西畴台地。早泥盆世晚期南盘江海的张开，可能是冈瓦纳板块反时针旋转、扬子地块北移，使其间滇桂－越北地块裂解的结果。进一步的海底扩张导致早石炭世时八布海盆出现洋壳，南盘江海成为南北超过20个纬度的小洋盆。古地理再造表明，八布海盆的扩张脊可能连接西面哀牢山海的洋脊。晚二叠世云开地块北移，与大明山微陆块碰撞。早三叠世印支地块北移，和越北地块会聚。晚二叠世－中三叠世南盘江海南缘出现活动陆缘。晚三叠世印支－越北地块与扬子地块会聚，南盘江海闭合。南盘江海和哀牢山海及昌宁－孟连海的发生、发展和消亡基本同步，可能属古特提斯同一洋脊系统控制。     

滇西腾冲—梁河地区花岗岩的年代学、地球化学及其构造意义

滇西腾冲-梁河地区位于喜马拉雅东构造结的东侧,区域内广泛分布的中、新生代花岗岩（简称腾梁花岗岩）由古永岩群、宾榔江岩群的若干个花岗岩体组成,以岩基、岩株、岩墙状态产出。花岗岩呈现带状沿着一系列北北东向弧形断裂平行分布,展示明显的同构造剪切被动侵位和岩墙扩展侵位特征。岩浆锆石SHRIMP U-Pb定年结果显示,东侧的古永岩群花岗岩结晶年龄为白垩世晚期（76~68Ma）;而西侧的槟榔江岩群花岗岩结晶年龄为稍晚的始新世（53Ma）。腾梁花岗岩主要为中、粗粒黑云母二长花岗岩、黑云母条纹长石花岗岩、伟晶花岗岩,缺少典型的富铝矿物。地球化学特征表明腾梁花岗岩是起源于中下地壳的过铝-强过铝高钾钙碱性花岗岩,源岩是富含泥质的硬砂岩,并具有岛弧-后碰撞花岗岩特征。由于喜马拉雅新特提斯封闭及印度陆块与亚洲陆块的陆陆碰撞发生于65Ma, 进一步推测腾梁花岗岩是新特提斯封闭到陆陆碰撞造成陆壳增厚所引起的中下地壳部分熔融的产物。腾梁花岗岩是冈底斯的东延部分,但在形成机制上,与冈底斯花岗岩具有明显的差别。     

塔里木盆地南部中生代碰撞相关构造及其在古特提斯研究中的意义

地震资料解释和野外地质调查,在塔里木盆地南部发现中生代碰撞相关构造。同碰撞构造发育于西昆仑山前、阿尔金山前和麦盖提斜坡,为晚三叠世冲断构造。既有晚三叠世新形成的冲断构造,也有先存构造的复活（如车尔臣断裂）。碰撞后构造见于西昆仑和阿尔金山前,是一些规模不大的侏罗纪-白垩纪正断层及其控制下形成堑-垒构造。晚三叠世构造应力场的最大主压应力方向,在西昆仑山前和麦盖提斜坡均为NNE-SSW;冲断方向是由造山带向塔里木盆地,在麦盖提斜坡有反冲。它们是塔里木板块南缘一次碰撞造山的同碰撞构造。这是北羌塘-塔里木碰撞,是古特提斯洋复杂的闭合过程中的一次重要的构造事件。塔里木南部的侏罗纪-白垩纪伸展构造是其碰撞后构造。     

藏南浪卡子地区卡龙辉长岩的时代、成因及其大地构造意义

早白垩世OIB（洋岛玄武岩）型基性岩在特提斯喜马拉雅带广泛分布,但对其形成构造背景的认识仍存在争议。本文基于浪卡子地区东北部卡龙辉长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、微量元素与同位素地球化学的新证据显示,该基性岩体年龄为136.6±1.4 Ma,形成于早白垩世的早期。地球化学显示出高的TiO₂和Nb含量,低的MgO含量,弱的Nb、Ta正异常,以及轻稀土相对富集而重稀土亏损的特点。这些特征与OIB型基性岩的地球化学特征完全一致。而且卡龙辉长岩具有较低的Sr同位素初始值I_Sr以及较高的ε_Nd（t）值,也与特提斯喜马拉雅带上典型的OIB型基性岩的同位素组成一致。综合分析后认为,卡龙辉长岩应与措美大火成岩省中的OIB型基性岩成因一致,均代表了Kerguelen地幔柱作用下的产物。     

昌宁-孟连结合带东部泥盆系—石炭系南段组研究新进展及其对特提斯洋演化的启示

原—古特提斯洋之间的构造转换方式一直是国际国内研究的热点与难点。南段组是昌宁-孟连结合带东侧地层重要组成部分,其沉积时代、沉积环境和与特提斯演化的关系均存在争议,制约了对昌宁-孟连结合带乃至东特提斯洋演化特征的认识和理解。本文对南段组变质砂岩样品开展了岩石学、岩相学、元素地球化学以及碎屑锆石U-Pb年代学研究工作,结果表明其为泥盆纪—石炭纪被动大陆边缘的浅海沉积,物源来自成熟的大陆。南段组碎屑锆石年龄谱可识别出560Ma、950Ma和1130Ma三个明显的年龄峰值,与来自澳大利亚北缘的拉萨地体上古生界碎屑锆石年龄谱可以对比。南段组物源特征具有亲冈瓦纳大陆属性,但不能据此限定所在地体泥盆—石炭纪古地理位置。保山地块东缘泥盆系曼信组碎屑锆石年龄谱可识别出440Ma和950Ma两个年龄峰值,与南段组存在显著区别。本文新获得昌宁-孟连特提斯洋两侧泥盆纪碎屑锆石年龄谱特征,为原特提斯洋与古特提斯洋之间为连续演化提供了新的沉积学证据。