西藏羌塘中部亚丹高压变质岩年代学、地球化学特征及其构造意义

羌南和羌北地块沿龙木错-双湖缝合带碰撞对接,标志着古特提斯洋的最终闭合,然而古特提斯洋的构造演化,尤其它的打开时限一直争议不断。本文对龙木错-双湖缝合带以南荣玛地区的变质杂岩进行了岩相学、年代学和地球化学特征研究,进而约束古特提斯洋的开、合时限及其关闭后的构造演化特征。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,本文首次报道了1件新元古代斜长角闪岩,其加权平均年龄为717±7Ma(n=61,MSWD=1. 9),表明原岩形成于新元古代中期,反映羌南地区存在前寒武基底;另获得1件中侏罗世斜长角闪岩的锆石加权平均年龄为163±2Ma(n=26,MSWD=1. 9),表明其原岩形成于中侏罗世;获得2件石榴石多硅白云母石英片岩锆石边部谐和年龄范围分别为267～1349Ma和214～2050Ma;另对片岩中2组多硅白云母样品进行~(40)Ar/~(39)Ar定年,分别获得224. 2±1. 5Ma和223. 9±1. 5Ma的一致坪年龄,暗示区域变质作用可能从～224Ma持续到214Ma之后,且～214Ma的岩浆事件可能形成于碰撞过程中。新元古代和中侏罗世斜长角闪岩的岩石地球化学特征显示,前者原岩具E-MORB特征,后者原岩趋向于OIB特征。基于区域岩石组合与地球化学特征,推断二者均形成于伸展环境,前者可能形成于陆内伸展背景,响应Rodinia超大陆的裂解,后者可能形成于大陆裂谷环境,响应羌南、羌北地块碰撞结束后的裂解。综合前人与本文研究成果,认为新元古代中期(～717Ma),某未知陆块可能就已逐渐开始从羌南-印度大陆裂解,导致"古特提斯洋"在ca. 717～517Ma之间的某个时间点就已打开;古特提斯洋可能在～224Ma才完成闭合,羌南、羌北陆陆碰撞挤压持续到214Ma之后;中侏罗世区域为裂谷伸展环境,并发育OIB特征的碱性玄武岩和双峰式火成岩。     

青藏高原羌塘中部双湖早古生代斜长角闪岩年代学及地质意义

羌塘盆地中部双湖县齐陇乌如沟出露一套斜长角闪岩,通过对该斜长角闪岩锆石SHRIMP U-Pb定年,获得206Pb/238U加权平均年龄为450.1±5.0Ma,表明该变基性岩形成于晚奥陶世。元素地球化学测试分析表明,SiO_2含量在45.67%~51.68%,Na_2O为0.98%~2.54%,总体呈现明显的高Na、低K的特点。轻、重稀土元素分馏较小,Eu具有轻度的正异常。微量元素Rb、Ba和U元素相对较为富集,Nb、Ta和Zr具有不同程度的亏损。地球化学特征显示具有E-MORB的性质,代表了古特提斯洋壳的残余。齐陇乌如沟斜长角闪岩的年龄与昌宁-孟连结合带的铜厂街蛇绿岩和湾河蛇绿岩形成年龄基本一致,地球化学性质相似,说明龙木错-双湖结合带与昌宁-孟连结合带代表了一个统一的原(古)特提斯洋。     

龙木错-双湖-吉塘板块缝合带与青藏高原冈瓦纳北界

青藏高原上冈瓦纳北界的讨论由来已久,随着基础地质研究程度的提高,羌塘地区成为解决冈瓦纳北界问题的关键地区。根据对缝合带的研究,青藏高原发育三条大规模的印支期缝合带,并将青藏高原分为三大板块:昆仑—秦岭缝合带以北为塔里木—华北板块,昆仑—秦岭缝合带与龙木错—双湖—吉塘缝合带之间为扬子板块,龙木错—双湖—吉塘缝合带以南为冈瓦纳板块。西金乌兰—金沙江缝合带是发育在扬子板块内部的印支期缝合带,班公湖—怒江和印度河—雅鲁藏布江缝合带是发育在冈瓦纳大陆框架下新特提斯阶段的缝合带,构不成冈瓦纳北界。文中简要介绍龙木错—双湖—吉塘缝合带的基本事实,着重阐述该缝合带对冈瓦纳板块和扬子板块的基底、沉积盖层与生物地理、沉积建造和构造运动等方面的制约。在青藏高原印支期主要板块缝合带的对比研究基础上,笔者认为龙木错—双湖—吉塘缝合带作为青藏高原上冈瓦纳大陆的北界是符合客观实际的。     

藏北双湖鄂柔地区变质岩和玄武岩的40Ar/39Ar年龄及其意义

在藏北龙木错—双湖缝合带东段双湖鄂柔地区,获得绿泥阳起石片岩中阳起石矿物的40Ar/39Ar坪年龄为(235·9±2·6)Ma和枕状玄武岩中蚀变辉石斑晶的40Ar/39Ar坪年龄为(232·5±2·4)Ma,两个年龄具有极好的一致性,记录了中三叠世晚期—晚三叠世早期沿龙木错—双湖缝合带发生俯冲碰撞作用的构造-热事件。羌塘地区中三叠世晚期—晚三叠世早期的俯冲碰撞造山事件使得龙木错—双湖缝合带及其以北的大部分地区(即北羌塘盆地)转变为前陆盆地,区域上三叠统底部不整合面和底砾岩的发育是碰撞造山作用地质记录的重要标志。绿泥阳起石片岩的原岩主要为富含玄武岩的火山-沉积岩系,绿泥阳起石片岩和蚀变枕状玄武岩具有Ti O2、P2O5、MgO含量较高和LREE富集型、无Eu异常,以及“大隆起”微量元素配分模式和富集Nb、Ta、Ti元素等地球化学特征,显示为较典型的洋岛型碱性玄武岩性质。     

青藏高原龙木错-双湖板块缝合带闭合的年代学证据——来自果干加年山蛇绿岩与流纹岩Ar-Ar和SHRIMP年龄制约

青藏高原龙木错-双湖板块缝合带从碰撞缝合何时转为羌塘盆地的沉积基底并接受沉积,一直受到地学界密切关注。羌塘中部的果干加年山主脊首次发现未变质的沉积岩以角度不整合覆盖于蛇绿混杂岩岩之上,上覆地层底部流纹岩夹层锆石SHRIMP U-Pb年龄为214±4Ma,为沉积盖层提供了可靠的年龄依据;不整合面之下强烈变形的阳起片岩(变质玄武岩)中阳起石Ar-Ar年龄为219.7±6.5Ma,与羌塘中部龙木错-双湖高压变质带获得的榴辉岩多硅白云母、蓝闪石等Ar-Ar变质年龄一致。Ar-Ar和SHRIMP定年结果表明该角度不整合的时限为220～214Ma之间。角度不整合上下岩石的定年研究,为龙木错-双湖缝合带的闭合提供了确切的时间约束:羌塘地区冈瓦纳与欧亚(扬子)板块在214Ma以前实现了闭合,古特提斯消亡,进入陆表海演化阶段。     

青藏高原龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带研究二十年

龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带是笔者1987年首次提出,作为青藏高原石炭纪—二叠纪冈瓦纳与欧亚大陆界线,20年来一直是青藏高原大地构造研究领域争论的焦点之一。随着地质研究程度的不断深入,尤其是羌塘地区完成了1∶25万地质填图的全面覆盖,第三代青藏高原地质图已经面世,资料空前丰富,高原神秘的面纱进一步揭开。本文较详细地回顾了龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带与冈瓦纳北界的研究历史与过程、认识分歧和研究现状。笔者以羌塘地区为基础总结了龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带两侧的基底性质与构成、古生代沉积建造和生物地理区系、蛇绿岩、高压变质带、岩浆活动与变质作用、构造运动分期和地球物理性质等方面的研究进展。同时,笔者认为作为青藏高原地质演化历史上具有重要地位的缝合带,已经进行的工作只是深入研究的开始。     

西藏双湖地区蓝闪片岩原岩Sm－Nd同位素定年

西藏双湖纳若地区蓝片岩中青铝闪石40Ar/39Ar定年为222.5Ma,其原岩时代争论颇大,以往多数研究者认为早于泥盆纪,甚至为中新元古代,称阿木岗群。在1∶10万填图和实测剖面的基础上,系统采集了相关样品,获得了蓝片岩原岩Sm-Nd法等时线年龄分别为272±7Ma,268±5.6Ma和252±4.6Ma,结合区域地质条件和双湖地区蓝片岩的产状,认为双湖地区的蓝片岩原岩时代为二叠纪,将双湖地区原定为前泥盆纪或中新元古代阿木岗群时代重新划定为二叠纪,恰格勒拉蛇绿杂岩时代确定为早二叠世晚期,为龙木错—双湖古特提斯洋的演化提供了重要年代依据。