卡拉库姆盆地晚二叠世-三叠纪的构造属性讨论

卡拉库姆盆地位于中亚地区图兰地台南部,北西走向,是中亚地区最重要的含油气盆地之一。对于盆地晚二叠世-三叠纪的构造属性一直都存在着很多争论,我们根据钻井、地球物理及露头资料,认为卡拉库姆盆地是以增生杂岩为基底形成的一个沉积盆地,晚二叠世-三叠纪具有弧后裂谷的性质。卡拉库姆盆地前侏罗纪的构造演化分为4个阶段:1)石炭纪之前古特提斯洋壳开始俯冲增生; 2)石炭纪-早二叠世形成丝路弧; 3)晚二叠世-三叠纪马什哈德-北帕米尔弧形成,卡拉库姆盆地处于弧后拉张的位置; 4)晚三叠世末伊朗等地块与欧亚大陆碰撞,卡拉库姆盆地进入短暂的周缘前陆盆地阶段。其晚二叠世-三叠纪的沉积中心在北阿姆河坳陷,木尔加布坳陷和科佩特山前坳陷,沉积环境主要为陆相,三叠纪发生海侵,部分地区接受海相沉积。岩石类型主要为陆源碎屑岩、火山岩及少量灰岩。     

Metamorphic imprint of accretion and ridge subduction in the Pan‐African Damara Belt,Namibia

Ridge subduction is an inescapable plate tectonic process, but has only been documented in modern circum‐Pacific environments and not yet been recognized from suture zones associated with supercontinent assembly, likely because its imprint is obliterated by later collision. The formation of the Pan‐African Damara Belt of central Namibia involved northward subduction of the Khomas Sea underneath the Congo Craton, prior to final suturing of the Congo and Kalahari Cratons. The accretionary history of the Belt is preserved in the Southern and Southern Marginal Zones, which consist of turbiditic metasedimentary and intercalcated mafic rocks with MORB affinity. Two localities in the Kuiseb and Gaub canyons reveal that aluminous metapelites contain a fabric‐defining assemblage of fine‐grained muscovite, chlorite, biotite, quartz and graphite that is overprinted by randomly oriented porphyroblasts and poikiloblasts of garnet, staurolite, kyanite and biotite. Associated metamafic rocks consist of hornblende, chlorite, epidote, rutile and quartz, with actinolite cores preserved in amphibole porphyroblasts. Metamorphic conditions for the fabric‐defining assemblage are estimated at ～10 kbar and 540–560 C, whereas peak metamorphism likely occurred at 10–10.5 kbar and 600 C. Consequently, these rocks preserve a two‐stage prograde metamorphic history, where initial tectonic burial was followed by relatively rapid, near‐isobaric heating without attendant deformation to peak metamorphic conditions. We propose that initial burial occurred through subduction and underplating to the accretionary prism, before ridge subduction and opening of a slab window heated the rocks to peak metamorphic conditions. The exceptional preservation of the tectono‐thermal imprint of the accretionary orogenic stage is due to the relatively soft, largely aborted collision that characterized the Damara orogeny, which can be attributed to the confined extent of the Khomas Sea.     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987113001370

Mineral chemistry,whole-rock major oxide,and trace element compositions have been determined for the Tuerkubantao mafic-ultramafic intrusion,in order to understand the early Paleozoic tectonic evolution of the West Junggar orogenic belt at the southern margin of the Central Asian orogenic belt.The Tuerkubantao mafic-ultramafic intrusion is a well-differentiated complex comprising peridotite,olivine pyroxenite,gabbro,and diorite.The ultramafic rocks are mostly seen in the central part of the intrusion and surrounded by mafic rocks.The Tuerkubantao intrusive rocks are characterized by enrichment of large ion lithophile elements and depleted high field strength elements relative to N-MORB.In addition,the Tuerkubantao intrusion displays relatively low Th/U and Nb/U(1.13—2.98 and 2.53—7.02,respectively) and high La/Nb and Ba/Nb(1.15—4.19 and 37.7—79.82,respectively).These features indicate that the primary magma of the intrusion was derived from partial melting of a previously metasomatized mantle source in a subduction setting.The trace element patterns of peridotites,gabbros,and diorite in the Tuerkubantao intrusion have sub-parallel trends,suggesting that the different rock types are related to each other by differentiation of the same primary magma.The intrusive contact between peridotite and gabbro clearly suggest that the Tuerkubantao is not a fragment of an ophiolite.However,the Tuerkubantao intrusion displays many similarities with Alaskan-type mafic-ultramafic intrusions along major sutures of Phanerozoic orogenic belts.Common features include their geodynamic setting,internal lithological zoning,and geochemistry.The striking similarities indicate that the middle Devonian Tuerkubantao intrusion likely formed in a subduction-related setting similar to that of the Alaskan-type intrusions.In combination with the Devonian magmatism and porphyry mineralization,we propose that subduction of the oceanic slab has widely existed in the expansive oceans during the Devonian around the Junggar block.     

川南大村区块五峰—龙马溪组页岩气成藏条件及勘探前景

近年来,深海大洋钻探已证实在洋陆俯冲带的浅部,板块边界断裂高度集中在特征性岩层中,然而对于这种断裂高度集中化现象是否发生在俯冲带深部仍然缺乏充分的认识,因此对日本中部侏罗纪燧石-碎屑岩杂岩体中一个露头宽度约50 m的断裂带进行了调查。该断裂带沿古俯冲带深部的板块边界延伸而出的逆冲断层发育,断裂带中的剪切变形集中在数层黑色有机质黏土岩中,表现为沿交织鳞片状叶理的分散剪切,剪切方向分为左行走滑和逆冲走滑,可能形成于俯冲带中的滑动分异或左行斜俯冲过程。体现滑动集中化的拆离面切割了黑色有机质黏土岩层,拆离面表现为左行滑动。利用碳物质拉曼光谱测量了拆离面上及黑色有机质黏土岩层中的碳物质。结果表明,相对于黑色有机质黏土岩,拆离面中的碳物质具有更高的成熟度,表明在左行滑动过程中产生了快速的摩擦升温。野外观测和实验结果表明,这一古断裂带记录的俯冲带深部板块边界断裂高度集中在黑色有机质黏土岩层中,发育于其中的拆离面的左行剪切可能产生于深部地震性滑动。     

含金磷酸盐矿物的发现及其地质意义 ——以山东牟平腊子沟金矿为例

山东牟平腊子沟金矿位于华北板块苏鲁造山带胶南-威海隆起区,牟平-乳山金矿成矿带中段,区内岩浆活动频繁,构造活动强烈,成矿地质条件优越。本文通过镜下显微结构观察、电子探针测试分析对腊子沟金矿载金矿物的组成、成分及金的赋存状态进行了研究,首次在该矿区发现含金独居石和含金磷灰石,金含量达到0.283%～0.456%,推测金可能通过类质同象形式替代磷灰石中的Ca2+或独居石中的稀土元素(Ce2+、 La2+)以晶格金的形式存在。前人研究认为成矿流体中金主要以Au[HS]2－和AuCl2－络合物形式进行迁移,本次含金磷酸盐矿物的发现表明：可能部分金以磷酸根络合物形式进行迁移。     

帕米尔构造结结构特征与构造演化

位于印度—欧亚大陆碰撞造山带西段的帕米尔构造结,自震旦纪以来经历了长期的地体裂离、寒武纪至古新世俯冲增生、始新世的最终造山及始新世至全新世大型走滑—伸展、逆冲推覆及构造隆升,记录了最完整的特提斯演化及新特提斯洋关闭后陆内隆升过程。然而,对帕米尔不同地体的构造属性、原特提斯洋俯冲极性、古特提斯阶段是否存在双向俯冲、新特提斯洋俯冲导致的盆山耦合效应以及新生代大规模碱性岩浆活动的地球动力学背景等关键科学问题,仍存在很大争议。本文全面总结了前人对帕米尔构造结的研究成果,结合野外地质调查,对帕米尔构造结显生宙以来的构造演化过程做了概括性总结。研究表明,北帕米尔既不是塔里木前寒武纪基底的一部分,也不是三叠纪增生杂岩,它的主体是寒武纪原特提斯洋南向俯冲形成的巨厚增生杂岩（530~500Ma）。与昆仑—阿尔金不同的是,帕米尔地区的原特提斯洋在早古生代晚期并没有关闭,这一残留洋盆在古特提斯阶段再次扩张,形成了石炭纪—早中生代有限洋盆。随着古特提斯洋的双向俯冲,中、南帕米尔相继与北帕米尔地体发生汇聚,最终拼合的时间在180Ma左右。古特提斯洋俯冲、关闭伴随着新特提斯洋的打开和扩张,从晚侏罗世开始新特提斯洋沿Shyok缝合带北缘北向低角度或近水平俯冲（开始时间约为160~130Ma）,形成了南帕米尔—喀喇昆仑宽阔的岛弧岩浆岩带,并在中帕米尔及北帕米尔地区,发育与弧后伸展有关的地堑或半地堑沉积及具有板内特征的基性岩浆活动。新特提斯洋最终在始新世关闭（60~50 Ma左右）,导致南帕米尔与洋内俯冲形成的科西斯坦—拉达克洋内弧及印度板块的最终拼合,形成了帕米尔雏形。40Ma左右,由于俯冲板片的拆离,形成这一时期造山后碱性岩浆活动。此后,由于印度板块和欧亚板块的大陆岩石圈不断汇聚,帕米尔构造结的岩石圈厚度急剧增加,沿中帕米尔一带,可能是印度板块与欧亚板块岩石圈地幔的分界,近水平的相向俯冲导致了加厚岩石圈的拆沉,形成沿中帕米尔分布的巨量新生代碱性岩带（25~9 Ma）。     

古老造山带洋板块地层*

重点分析和总结了由前寒武纪增生复合体和造山带混杂岩重建的古老造山带洋板块地层,包括由英国威尔士安格尔西岛新元古代莫纳超群混杂岩重建的太平洋洋板块地层、由澳大利亚西北部皮尔巴拉早太古代克里夫维尔绿岩带重建的古印度洋洋板块地层。澳大利亚东皮尔巴拉地块大理石坝地区早太古代玄武岩-硅质岩-碎屑岩序列与日本二叠纪-三叠纪洋板块地层在岩石组成和地球化学特征方面具有高度的相似性,这一认识将为早太古代洋板块地层的沉积环境从高热流洋脊扩张区经过热点向低热流海沟陆源碎屑沉积区转变这一过程提供有力支持。从增生造山带洋板块地层保存的岩石记录看,不同年代洋板块地层的主要物质组成和岩石类型相似,因此在地球38亿年的演化进程中,洋壳扩张、海洋沉积、俯冲及增生的过程并没有显著变化;但随着时间推移,年轻造山带洋板块性质和洋板块地层组成与古老造山带相比,可能会发生一些变化。就古老造山带洋板块地层而言,前寒武纪的地幔温度略高,太古代局部熔融显著,熔融量大大超过洋壳扩张速率,因而没有形成席状岩墙群。     

西藏南羌塘晚三叠世陆缘俯冲增生造山带的褶皱-冲断与增生杂岩双层结构厘定

增生型造山带形成于活动大陆边缘,以宽阔且延伸稳定的增生杂岩为代表,在大洋板块向大陆板块发生缓慢而复杂的俯冲、碰撞过程中,大洋板块、火山岛弧、海山、大陆碎块等沿逐渐后退的海沟拼贴,仰冲板块前端发生刮削作用、底垫作用和构造剥蚀等作用,使得洋壳物质在海沟内壁增生,具体表现为增生杂岩的形成、垂向和侧向的生长,最终实现陆壳的横向生长。陆陆碰撞期间,加入俯冲通道的被动陆缘也将遭受类似的构造作用,从而形成规模较大的陆缘增生杂岩。因此,造山带增生杂岩的物质组成与结构、形成机制和演化过程对解剖洋陆转换过程中的复杂地球动力学过程具有极为关键的作用。西藏南羌塘增生杂岩是近年来通过走廊性地质填图以及多学科交叉工作得到的研究认识。然而,该增生杂岩的物质组成和结构等关键内容还未得到系统的研究,严重阻碍了对其形成机制和演化过程的理解。因此,本文以时空演化为主线,解剖杂岩物质组成和结构,结合俯冲期和同碰撞期大地构造单元,洞察南羌塘增生杂岩的形成演化过程。本次研究显示:(1)南羌塘增生杂岩具有俯冲杂岩在下、褶皱-冲断带在上的双层结构,二者间为大规模的拆离断层系统;(2)俯冲杂岩内不只含有洋板块地层单元,还含有大量的南羌塘被动陆缘物质;(3)褶皱-冲断带虽主要由被动陆缘物质变形改造而来,也含有属于洋板块地层系统的海山和洋内岛弧等物质。结合同俯冲期弧前盆地和楔顶盆地、同碰撞期晚三叠世岩浆的时空分布,高压变质岩的形成与折返时限,南羌塘增生杂岩内的双层结构应主要是陆陆碰撞过程中被动陆缘俯冲的结果,少量形成于大洋俯冲期间的俯冲反向过程中。本文提出的陆缘俯冲导致南羌塘增生杂岩双层结构的研究认识,对理解南羌塘地壳结构、中生代盆地基底形成演化具有较为重要的意义。     

琼中高级变质杂岩中单颗粒锆石Pb-Pb年龄及其地质意义

琼中地区存在由片麻岩、混合岩、麻粒岩和紫苏花岗岩组成的高级变质杂岩。对其中片麻岩和麻粒岩开展了单颗粒锆石Pb-Pb年代学研究,分别获得1483±13Ma和499±24Ma的年龄数据。结合现有地质资料, 认为琼中地区先后经历了新太古代表壳岩系形成、中元古代变质—岩浆再造和加里期构造热事件改造等3个主要演化阶段。