横断山区地质构造分区

位于青藏高原东南部的横断山区,是我国东部环太平洋区与西部古地中海区间的交接过渡地带,也是我国地质结构最为复杂的一个区域。作者根据1981—1985年在当地考察资料,将本区分出5条具洋壳性质的强变形构造带,2块具陆壳性质的地块,它们相间并列。文章论述了各条块的发育特征及区域演化历史。     

Geochemistry of the ophiolite and oceanic island basalt in the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic mélange zone,South Qinling and their tectonic significance

Detailed studies indicate that Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic zone is a complicated mélange zone which includes many tectonic slabs of different origins. Ophiolite (MORB-type basalt), oceanic island tholeiite and alkaline basalt have been identified. Moreover, this tectonic mélange zone is eastward connected with the Mianlüe suture zone. The deformation characteristics, consisting components and volcanic rock geochemical features for the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic mélange zone are much similar to those of the Mianlüe suture zone and Deerni ophiolite. Therefore, the Kangxian-Pipasi-Nanping tectonic mélange zone should be the westward extension part of the Mianlüe suture zone. It indicates that the Mianlüe suture zone had extended to the Nanping area.     

秦岭勉略缝合带组成与古洋盆演化

秦岭勉略构造带是典型的蛇绿构造混杂岩带,带内组成复杂、变形强烈,其主导构造样式表现为以系列北倾逆冲断层为格架,不同岩片推覆叠置的叠瓦状构造。详细的组成及构造研究表明,缝合带由洋盆形成演化不同阶段、不同性质的陆缘沉积岩系、不同类型蛇绿岩以及洋盆俯冲－碰撞造山过程中以不同方式出露的构造岩块组成,同时区域地层对比表明勉略古洋盆形成过程具有自西而东“剪刀式”打开扩展的性质与特点。     

西藏革吉地区沙木罗组碎屑锆石年代学研究:物源及其对班公湖-怒江特提斯洋西段闭合时限的制约

班公湖-怒江特提斯洋盆的闭合时限对理解班公湖-怒江结合带的构造演化意义重大。本文采用碎屑锆石年代学的方法,分析了班公湖-怒江结合带西段革吉地区沙木罗组下段与沙木罗组上段的物源特征及差异,为班公湖-怒江特提斯洋盆西段的闭合时间提供了新的证据。研究结果表明沙木罗组下段碎屑锆石年龄分布于2586±26Ma～130±1. 5Ma之间,显示出1个主峰年龄约165Ma,1个次峰年龄约240Ma。碎屑锆石年龄分6个组别,集中在2600～2400Ma、2000～1900Ma、1000～840Ma、500～400Ma、340～200Ma和200～130Ma,分别与新太古代克拉通汇聚事件、哥伦比亚超大陆相关的构造热事件、新元古代构造热事件、冈瓦纳大陆边缘安第斯型造山作用的岩浆活动事件、龙木错-双湖结合带岩浆活动事件和班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动事件一一对应。沙木罗组上段碎屑锆石年龄分布于2558±22Ma～101±1. 0Ma之间,显示出1个主峰年龄约107Ma,2个次峰年龄分别约226Ma、150Ma。碎屑锆石年龄集中分布于1个年龄组为122～101Ma,记录了班公湖-怒江特提斯洋盆俯冲消减的岩浆活动。通过与潜在源区的年龄谱峰进行对比,沙木罗组下段物源区与南羌塘地块有良好的亲缘性,表明其沉积物物源主要为南羌塘地块,其中南羌塘岩浆弧可能为其主要贡献者。沙木罗组上段物源区与南羌塘地块和北拉萨地块均具有良好的亲缘性,其沉积物物源具有双源性,分别来源于南羌塘岩浆弧和北拉萨岩浆弧。沙木罗组下段和上段沉积物物源的差异性暗示它们形成的沉积环境和物源区不同。对比分析沙木罗组下段和上段岩石学、碎屑锆石形态学等特征,也揭示了类似的差异性。结合其他相关地质资料,认为班公湖-怒江特提斯洋盆在革吉地区的主体闭合时间约115～110Ma,其代表性岩浆事件为南羌塘地块和北拉萨地块的早白垩世岩浆弧,沙木罗组为班公湖-怒江特提斯洋盆由俯冲消减到闭合过程中的沉积产物。     

西藏班公湖-怒江缝合带中段侏罗纪高镁安山质岩石对中特提斯洋演化的制约

班公湖-怒江缝合带中段地区南北向分布了三条分支蛇绿岩亚带,它们记录了该地区中特提斯洋复杂的构造演化过程。目前对于该地区洋盆俯冲消减动力学过程一直缺乏有效制约。为探讨这一问题,本文对班公湖-怒江缝合带中段新近厘定的安山岩和闪长岩开展了系统的野外、岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。安山岩主要呈不整合覆盖于晚三叠世沉积地层之上,或与侏罗纪俯冲增生杂岩和橄榄岩以断层接触,闪长岩主要呈岩脉体侵入于橄榄岩中。锆石U-Pb定年表明,安山岩和闪长岩均形成于中晚侏罗世(165～161Ma)。安山岩和闪长岩地球化学组成类似,它们大都具有高的MgO含量和Mg#值,这与高镁安山岩相类似。稀土和微量元素组成显示出典型的岛弧岩浆岩特征,富集轻稀土(LREE)和Rb、Th、U、Pb等元素,亏损Ba和高场强元素(HFSE; Nb,Ta和Ti)。同时,样品还显示出较低的Ba/Th和较高的(La/Sm)N比值,以及负的锆石εHf(t)值和古老的锆石Hf模式年龄。这些特征表明这些高镁安山岩和闪长岩是大洋板片俯冲沉积物部分熔融的熔体交代地幔楔的产物。结合区域地质和前人研究,认为这些岩石可能形成于靠近海沟的大陆边缘环境,是班公湖-怒江中特提斯洋中段北拉-拉弄分支洋盆初始俯冲消减的产物,该初始俯冲作用可能与安多微陆块和南羌塘地块碰撞导致的俯冲南向跃迁有关。     

藏北昂吾地区超基性岩的蛇纹石化和磁铁矿化过程及影响因素

班公湖-怒江缝合带广泛分布超基性岩及蛇纹石化超基性岩,已有研究表明它们与区域成矿关系密切,其蛇纹石化过程使一些元素活化并具有一定的成矿潜力。位于班-怒带中段的昂吾地区蛇纹石化超基性岩主要矿物成分有橄榄石、单斜辉石、铬铁矿、利蛇纹石、磁铁矿和绿泥石等,原岩恢复表明该超基性岩为单辉橄榄岩。镜下鉴定、背散射电子图像、能谱成分分析和电子探针分析结果显示单辉橄榄岩的蛇纹石化及蚀变过程可分为三个阶段:(Ⅰ)以形成相对富铁蛇纹石(Mg#=75～88)为主,基本无磁铁矿析出;(Ⅱ)形成相对富镁的蛇纹石(Mg# 90),析出磁铁矿;(Ⅲ)蛇纹石进一步蚀变成绿泥石。热力学模拟及多组分矿物相平衡图表明,在蛇纹石化过程中,昂吾地区超基性岩中的辉石脱硅致使反应体系SiO_2活度升高,限制了磁铁矿的生成。同时也发现,在利蛇纹石稳定存在的温度区间内(100～300℃),本研究的蛇纹石化体系温度倾向高值区,不利于磁铁矿的析出。进而探讨了原岩成分、反应体系SiO_2活度及温度等因素对蛇纹石化过程中磁铁矿析出的影响。本研究有助于理解班-怒带内超基性岩的蛇纹石化过程及磁铁矿化机制。     

青藏高原申扎-双湖剖面岩石圈电性结构特征及其含义

为了研究班公湖-怒江缝合带的壳幔电性结构及构造特征,并为其俯冲极性提供电性约束,对青藏高原中部申扎-双湖大地电磁测深剖面进行全面数据处理分析,获得了可靠的二维电性结构模型,研究表明:沿剖面上地壳分布的是规模不等的高阻体,底面埋深在10~25 km变化,高阻层之下发现由不连续的高导体构成的中下地壳高导层.通过对电性结构的分析,认为班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消亡极性可能是双向的,随后拉萨-羌塘地体碰撞带处的上地壳高阻体发生拆沉,以上两次动力学事件可能共同作用于缝合带处的壳幔高导体,同时北拉萨地体的壳幔高导体还可能体现了构造作用、岩浆活动和成矿作用之间的关系.     

西藏班公湖-怒江缝合带西段去申拉组泥质硅质岩的发现及其地质意义

首次在班公湖-怒江缝合带西段去申拉组中发现了泥质硅质岩,呈2个层位产出。为探讨泥质硅质岩的沉积环境、成因及与班-怒特提斯洋西段构造演化的关系,进行岩石学和地球化学分析,结果显示,第一层位泥质硅质岩Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Ce/Ce~?、(La/Ce)_N、V/(Ni+V)、Ce/La、Ce_(anom)、Eu_(anom)平均值分别为0.60、0.80、1.24、0.72、1.84、-0.08、0.01,第二层位泥质硅质岩相应比值平均值分别为0.65、0.83、1.16、0.77、1.97、-0.07、0.02。结合泥质硅质岩的Fe_2O_3/TiO2-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、(La/Ce)N-Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Hf/3-Th-Ta关系图解,表明第一、二层位泥质硅质岩形成于活动大陆边缘,沉积时水-岩界面为水体分层不强烈的厌氧环境。U-Th、Zn-Ni-Co、La-Ce、La/Yb-REE关系图解和稀土元素特征指示了第一、二层位泥质硅质岩为热水成因,热水活动与玄武岩岩浆活动有关,第二层位泥质硅质岩沉积时热水活动更强烈。去申拉组泥质硅质岩的岩石学、地球化学特征表明,狮泉河地区班-怒特提斯洋至少在早白垩世仍具有一定规模的洋盆,其闭合时间应晚于约109Ma,进一步限定了洋盆的闭合时间。     

拉林铁路板块缝合带隧道地应力分析

青藏高原板块缝合带为印度板块和欧亚板块两大陆块的缝合区域,带区地质条件复杂,构造运动强烈。川藏线拉林铁路几乎沿雅鲁藏布江缝合带展布,高地应力问题十分突出,但目前针对板块缝合带隧道的地应力研究相对较少。本文采用空心包体法对拉林铁路沿线隧道进行了原位地应力测量,并与成兰、兰渝和锦屏等几个典型工程的地应力进行对比分析。研究表明：拉林铁路沿线隧道埋深大,构造应力突出,总体表现为最大水平主应力 > 垂直主应力 > 最小水平主应力;平均侧压系数（1.0~1.5）分布较为集中且处于较高水平;最大主应力量值大多在20~50 MPa之间,最大主应力与埋深的梯度为0.033 7 MPa/m,方向以北北西-北北东向为主。建议采用仰拱结构减小隧道墙脚处的应力集中现象。     

Geochronology and geochemistry of Permo-Triassic sandstones in eastern Jilin Province (NE China): Implications for final closure of the Paleo-Asian Ocean

In the eastern part of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB) in northeastern (NE) China, scattered outcrops of molasse deposits mark the ending of an orogeny and are crucial for understanding the evolution of the Paleo-Asian Ocean (PAO). However, the timing of tectonic events and the relationships among these strata remain controversial. To better constrain these geologic events, a comprehensive study of the detrital zircon U-Pb geochronology and geochemistry of the sandstones of the Kaishantun (KST) Formation and Kedao (KD) Group in eastern Jilin Province, NE China, was conducted. The KST Formation is traditionally considered a molasse deposit. The sandstones display low CIA, PIA and high ICV values and low Th/U and Rb/Sr ratios, which suggest that the rocks were derived from an immature intermediate-felsic igneous source and experienced a simple sedimentary recycling history with relatively weak chemical weathering. LA-ICP-MS U-Pb dating of detrital zircons from two samples of the KST Formation yields ages of 748–252 Ma, suggesting that the KST Formation was deposited between 254.5 Ma and 252 Ma in Late Permian. The zircons were mainly derived from the continental northern part of the North China Craton (NCC). In contrast, the U-Pb dating of detrital zircons from five samples of the KD Group yields ages of 2611–230 Ma, suggesting that the KD samples were deposited in the Early to Middle Triassic (ca. 248–233 Ma). The detrital zircon ages for the KD samples can be divided into groups with peaks at 2.5 Ga, 1.8 Ga, 800–1000 Ma, 500 Ma and 440–360 Ma, which suggest that the samples were derived from bidirectional provenances in the Jiamusi-Khanka Block and the NCC. These new data, combined with previously published results, suggest that at least three orogenic events occurred in central-eastern Jilin Province during the Early Permian (270–262 Ma), Early Triassic (254–248 Ma) and Middle–Late Triassic (242–227 Ma). The final closure of the PAO occurred during 242–227 Ma in the Middle–Late Triassic along the Changchun-Yanji suture zone. The detrital zircon geochronological data clearly record plate convergence and the scissor-like closure of the PAO in the eastern CAOB.