Newly developed evidence for the original Tethysan island-arc volcanic rocks in the southern segment of the South Lancangjiang Belt

This paper re-describes the characteristics of pre-Ordovician (Pt3) metamorphic volcanic rocks in the Huimin-Manlai region of Yunnan Province from the aspects of petrographic characteristics, rock assemblage, petrochemistry, REE, trace elements, lead isotopes and geotectonic setting. The metamorphic volcanic rocks maintain blasto-intergranular and blasto-andesitic textures; the volcanic rocks are characterized by a basalt-andesite-dacite assemblage; the volcanic rocks are basic-intermediate-intermediate-acid in chemical composition, belonging to semi-alkaline rocks, with calc-alkaline series and tholeiite series coexisting, and they are characterized by low TiO2 contents; their REE distribution patterns are of the LREE-enrichment right-inclined type; the volcanic rocks are enriched in large cation elements and commonly enriched in Th and partly depleted in Ti, Cr and P, belonging to the Gondwana type as viewed from their Pb isotopic composition; petrochemically the data points fall mostly within the field of island-arc volcanic rocks. All these characteristics provided new evidence for the existence of original Tethysan island-arc volcanic rocks in the region studied.     

诸广南部产铀花岗岩长江岩体中的绿泥石和铀源矿物研究

长江岩体是诸广南部地区重要的产铀花岗岩体之一,此次研究运用电子探针和扫描电镜对长江岩体新鲜花岗岩和 蚀变花岗岩中的绿泥石和有关含铀矿物进行了精细对比,揭示花岗岩中铀的活化与成矿前期或早期致使花岗岩发生绿泥 石化的还原性热液蚀变作用关系密切,黑云母等的绿泥石化蚀变,使其中包裹的一些含铀副矿物也发生蚀变,导致原来 以类质同象形式存在于副矿物中的惰性铀转变成活性铀,并在绿泥石附近沉淀成铀石等铀含量高且在成矿期低度氧化性 热液作用下容易释放铀的矿物。长江岩体中的副矿物有锆石、磷灰石、褐帘石、铀石-钍石、晶质铀矿、独居石等,其 中,晶质铀矿、铀石、铀钍石中铀含量高且铀容易释放,是长江岩体的主要铀源矿物;独居石中铀含量较高,当其周围 矿物绿泥石化时,独居石蚀变形成直氟碳钙铈矿并释放铀,因而也是长江岩体的潜在铀源矿物;锆石中铀含量虽高,但 因其结构稳定,铀难以释放,因此它不是长江岩体中重要的铀源矿物;磷灰石、褐帘石中铀含量均低于检测限,作为铀 源矿物的可能性很小。     

青藏高原软流圈与特提斯洋板块俯冲

由于缺乏足够的青藏高原内部观测的地震数据,难以对地壳上地幔构造进行准确的地震体波三维层析成像。在中国西部设有412个地方地震台站,2005～2008年观测仪器全部实现了数字化,为解决地震体波层析成像的观测数据问题提供了新的可能性。经过收集和整理这些地方地震台2009～2015年的数字化观测数据,得到了通过青藏高原的足够地震射线和对应的走时数据,处理后在北京和美国进行了三维层析成像计算,取得了一致的结果。利用地方地震台站的数据开展青藏高原地壳地震波速度的三维层析成像研究,得到1°×1°×20 km网格的纵波三维速度结构图像,揭示了青藏高原地壳上地幔波速结构特征。三维层析成像研究结果表明,青藏高原岩石圈地幔的速度变化很不连续,与软流圈没有连续的分界面。青藏高原软流圈内局部的高速和低速异常密集分布,与克拉通地区均匀分布的模式不同。这种软流圈内异常密集分布的模式,是新生代以来特有的大规模能量交换和物质运动的反映。成像结果发现在高原软流圈底部有一个清晰和稳定的高波速异常,它是现今特提斯洋板块的反映,纬度在28°～40°N之间。根据印度板块和特提斯洋板块的推进运动速度的估计,可以把现今特提斯洋板块构造模型沿时间轴反推回50 Ma和100 Ma以前,得到反映特提斯洋板块演化和青藏高原上地幔地质作用过程的模式。此模式说明,在50 Ma前特提斯洋板块已经俯冲到青藏高原软流圈,然后慢慢地下沉到软流圈底部。根据这个新生代青藏高原上地幔地质作用过程的反推模式,对不同时期特提斯洋板块和印度板块陆—陆俯冲前沿进行了定量的定位。这个作用过程的模式对板块构造学说以往的认识有一个重要突破:不认为所有的大洋板块都会俯冲到上地幔底部,宽度较小、俯冲速度较快的特提斯洋板块可能只俯冲到410 km的间断面之上。     

中国西南部地区卡尼期危机及其成因探讨

卡尼期是全球古气候变化显著、特提斯域沉积发生突然转折的时期。欧洲学者基于阿尔卑斯地区(奥地利、意大利)卡尼阶岩性从碳酸盐岩到黑色页岩、碎屑岩的等时性变化,以及相应的碳酸盐台地古生物的死亡,提出了卡尼期危机、碳酸盐生产力危机、卡尼期多雨事件、Reingraben转换,以及黑色页岩事件等概念;这些现象在喜马拉雅Spiti盆地、伊朗、印度尼西亚等地亦有显示。在东特提斯(中国西南部)地区的卡尼阶中也表现为岩性和古生物的变化,但尚未引起国内研究者的重视。与古特提斯西部、印度喜马拉雅等地卡尼阶相似,中国西南部特提斯域所见的卡尼期碳酸盐岩沉积(如海绵礁灰岩)被灰黑色、深灰色页岩(或深色板岩)或中酸性火山岩覆盖,显示该时期碳酸盐生产的突然中止、生物礁的突然死亡和岩性的急剧变化。我们认为晚三叠世巨型季风和古特提斯周缘地区(尤其是中国南方地区)的造山运动及火山作用、变质作用,使大气CO2浓度增加、泛大洋东部海域(古太平洋)向特提斯海水汽输入增强,特提斯海沿岸地区相对干旱的气候向相对潮湿的气候变化,更潮湿的古气候与相对高浓度的大气CO2共同作用使大陆风化速率增高,陆源硅质碎屑输入增多,造成了卡尼期危机。     

三江特提斯复合造山与成矿作用

三江特提斯构造带作为全球特提斯构造在中国大陆最典型的发育地区,经历了复杂而完整的演化历史:从晚前寒武纪—早古生代泛大陆解体与原特提斯洋形成,经古特提斯多岛弧盆系发育与古生代—中生代增生造山/盆山转换,到新生代印度-亚洲大陆碰撞与叠加改造,完好地记录了超级大陆裂解→增生→碰撞的完整演化历史和大陆动力学过程,可谓是中国大陆构造演化的典型缩影。复合造山和叠加转换导致了三江特提斯域复杂的成矿演化,主要表现为:①在构造转换阶段,于元古代刚性基底基础上发育大量叠加改造型矿床,具有独特的金属组合(Sn-Cu,Sn-Pb-Zn,Fe-Cu等);②火山成因块状硫化物(VMS)矿床伴随特提斯岩石圈演化,连续发育于陆缘裂谷(Cu)→初始洋盆(Cu-Zn)→大洋岛弧(Cu-Zn-Pb)→弧间裂谷或弧后盆地(Pb-Zn-Ag)→弧-陆碰撞裂陷盆地(Cu-Pb-Zn)等阶段及诸环境;③特提斯阶段的岛弧型斑岩Cu矿被碰撞造山阶段的大陆型斑岩Cu矿所取代;④世界级规模的金属成矿带和巨型矿床,在新生代碰撞造山期爆发式产生。尽管已有的研究从整体上勾画出了三江特提斯域的基本构造特征和成矿面貌,但仍有许多重要问题尚未解决:①三江复合造山带构造叠加、...     

西藏申扎地区德日昂玛-下拉剖面：冈瓦纳和特提斯晚石炭世-早二叠世地层和古生物对比的桥梁

西藏北部申扎县永珠地区德日昂玛-下拉剖面中石炭系和二叠系地层发育完整,出露良好,化石丰富。该剖面中查果罗玛组碳酸盐岩地层(泥盆纪—早石炭世)和下拉组(中二叠世)碳酸盐岩地层之间的碎屑岩夹灰岩地层,在沉积上表现为冰海相杂砾岩,在古生物化石面貌上表现为特提斯-冈瓦纳古生物群混生。古生物群混生的现象为石炭纪—二叠纪的特提斯生物区与冈瓦纳生物区之间的地层和古生物对比建立了一座桥梁。永珠组中上部地层中同时产有牙形石和腕足类,牙形石的研究表明其时代为晚石炭世莫斯科期,而腕足类的研究则表明其为早二叠世萨克马尔期。这一矛盾预示着在(亲)冈瓦纳相地区晚石炭世晚期地层缺失的意见需要重新审视。     

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。     

秦-祁-昆造山带元古宙副变质岩层碎屑锆石年龄谱研究

根据秦-祁-昆造山带中北大河岩群、湟源岩群、化隆岩群、金水口岩群、陡岭岩群和秦岭岩群等副变质岩层碎屑锆石年龄谱资料,这些原定为古元古代的地层,至少包括测年样品在内的部分地层的时代应属中元古代或新元古代初期.研究资料还显示上述碎屑岩层具有大量中元古代早期的物源,而古元古代蚀源物质较匮乏.因此,上述副变质岩层显示出相近的碎屑锆石年龄谱特征.     

古特提斯洋的闭合时代的古地磁分析:松潘复理石杂岩形成的构造背景

对华南地块、塔里木地块和基墨里大陆(包括保山、缅泰和羌塘地块)进行了古纬度和纬度运移量的对比分析,以确定古特提斯洋盆的闭合时代。结果表明：①保山与华南地块于晚二叠世碰撞,然后继续和华南地块、缅泰地块一起向北漂移,直到晚三叠世,并导致华南地块与华北地块碰撞和秦岭—大别造山带的形成;②羌塘地块与塔里木地块碰撞发生在晚三叠世;古特提斯洋沿着保山地块东缘和羌塘地块北缘的闭合是不同时的,东早西晚;③华南地块向北漂移,可能引起了华南地块西部和东昆仑—柴达木地块南部的古特提斯洋北岸的凹入,这为松潘—甘孜海底扇的发育提供了空间;古特提斯洋闭合引起的俯冲造成了华南地块西部大陆边缘的裂离,也共同为海底扇的发育提供了空间。包括塔里木地块、华南地块、东昆仑—柴达木地块和羌塘地块在内的几个地块的合围,导致了松潘—甘孜地块三角形的构造形状。支持以前的假设：松潘—甘孜三叠纪复理石杂岩的物源来自华北地块南缘或秦岭—大别造山带。     

西昆仑阿卡阿孜山岩体的年代、源区和构造意义

阿卡阿孜山岩体是西昆仑造山带中面积最大的花岗岩侵入体，主要由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。对其中花岗闪长岩的黑云母^40Ar/^39Ar定年获得了精确的213Ma的表面年龄。这一结果与较早前根据单颗粒锆石U-Pb法获得的年龄结果在误差范围内一致，表明阿卡阿孜山岩体并非是一个多期次的复式岩基，而是同一次岩浆活动的产物。地球化学研究表明阿卡阿孜山岩体为次铝质－轻微过铝质的钙碱性－高钾钙碱性岩体，尽管花岗闪长岩和二长花岗岩之间存在化学组分上的差异，二均具有轻稀土富集的稀土分布模式和相似的微量元素特征。然而二的初始Sr同位素组成存在一定的差异，表明二长花岗岩并非是花册 长岩分异作用的产物。二的Sr-O的同位素共同构成了负相关，排除了在其形成过程中幔源岩浆介入的可能性，反映其源区为包含长英质组分和基性－超基性组分的增生楔物质。由于增生楔的部分熔融需要较高的能量输入，因而阿卡阿孜山岩体不大可能形成于与消减作用有关的大陆边缘环境。此次的黑云母^40Ar/^39Ar年龄十分接近早前的锆石U－Pb年龄，表明该岩体的冷却速率相当快，应反映一种碰撞后抬升的环境。这种环境的出现表明西昆仑古特提斯洋在晚三叠纪时已经闭合。