滇西地区深部构造特征及其对成岩-成矿的控制作用

滇西地区地处扬子板块与印度板块之间特殊地带,是西南三江复合造山带的重要组成部分。地球物理资料揭示该区深构造特征复杂:地壳呈相对稳定的三层结构,其内部存在不规则低速透镜体;莫霍面自北而南呈近东西向阶梯式逐渐抬升,形态上隆坳相间;壳-幔界面存在明显的壳-幔过渡带,软流层地幔具有多层次隆起现象。深浅部构造呈现明显的立交桥式多层架结构。深部构造与区域成岩成矿关系密切:空间上,岩体与成矿的集中区分布体现出受由幔坡带所推断的深大断构造所控制,并与壳内低速体和壳-幔混合带存在垂向上的对应关系。岩浆岩岩石组合、岩石学和地球化学特征反映岩浆形成于壳-幔混合带物质的部分熔融,而地幔流体上涌是激发壳-幔混合带发生部分熔融的重要因素。研究认为,滇西地区燕山晚期-喜马拉雅期所处的特殊构造部位及经历的区域构造动力体制时空转换是形成深部特殊地质结构的动力学条件,并是激发强烈壳-幔相互作用的重要前提。在壳幔相互作用过程中,大量地幔流体携带成矿物质经由深大断裂上升至壳-幔混合带,激发其部分熔融,形成原始岩浆;随岩浆上升和分异演化,在构造有利部位成岩成矿,由此形成区域成岩成矿的一体化特点。而软流层幔的多期次脉动式上涌则是导致成矿多期性的内在因素。     

拉萨地体南部早侏罗世岩浆岩的成因和构造意义

本文从拉萨地体南部原来被认为是前寒武纪变质基底的冈底斯岩群中厘定出了一套早侏罗世的岩浆岩.锆石U-Pb年代学研究表明,这些岩浆岩侵位于202～ 180Ma.岩石类型包括辉长闪长岩、二长岩和花岗闪长岩,是一套中酸性、偏铝质钙碱性、Ⅰ型花岗岩类.微量元素表现出消减带富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,并具有岛弧花岗岩的亲缘性.锆石Hf同位素研究表明,加查地区中酸性岩石来自新生地壳物质的熔融,偏基性岩石来自于亏损地幔.而桑日地区的酸性岩石来自于古老地壳物质的重熔.本文认为包括研究区在内的南拉萨地体中的晚三叠世-早侏罗世岩浆岩为俯冲到南拉萨地体之下的松多洋壳断离或回卷,软流圈地幔上涌,地幔楔熔融并加热上覆地壳的产物.     

岩浆作用的物理过程研究进展

概略地介绍了８０年代以来硅酸盐熔体及硅酸盐晶－液悬浮体的密度、粘度、熔体结构、流全动力学等方面的研究动向,及其对岩浆作用、岩浆运移、岩浆侵位机制的动力学约束条件,硅酸盐熔体的结构是制约熔粘度的主导因素,化学成分对熔体匠控制是通过改变熔体结构而实现的,粘度在一定程度上决定着岩浆的迁移、侵痊和喷发方式。密度和浮力是岩浆上升侵位的重要约束,地壳是岩交涉升的一个密度过滤器岩浆最终由于浮和的消失而停止上升。     

敦化-密山断裂带的平移距离:来自松嫩-张广才岭-佳木斯-兴凯地块古生代-中生代岩浆作用的制约

敦化-密山断裂带是郯庐断裂北段的重要分支之一,其大规模左行走滑发生的时限以及平移距离一直存在较大争议。本文系统地总结了松嫩-张广才岭地块东缘、佳木斯地块以及兴凯地块之上古生代-中生代火成岩的锆石U-Pb年代学资料,结合其空间分布特征,对敦化-密山断裂带的平移时限及距离提供了制约。研究表明,松嫩-张广才岭地块东缘与兴凯地块在古生代-中生代期间具有类似的岩浆活动历史,两个地块之上该时期的岩浆作用可以划分为8个主要期次:中-晚寒武世(ca.500~516Ma)、早奥陶世(ca.480~486Ma)、晚奥陶世(ca.450~456Ma)、中志留世(ca.426~430Ma)、早二叠世(ca.285~292Ma)、晚二叠世(ca.255~260Ma)、晚三叠世(ca.202~210Ma)和早侏罗世(ca.185~186Ma)。相比之下,佳木斯地块中的古生代-中生代早期岩浆事件则集中在晚寒武世(~492Ma)、晚泥盆世(~388Ma)、早二叠世(~288Ma)、晚二叠世(~259Ma)和早侏罗世(~176Ma),而晚奥陶世-志留纪和晚三叠世的岩浆活动在佳木斯地块未见报道。早白垩世晚期(ca.105~110Ma)和晚白垩世(ca.90~94Ma)的岩浆活动在三个地块均存在。上述结果表明兴凯地块东缘与松嫩-张广才岭地块东缘在早古生代经历了共同的地质演化历史,而中生代早期,兴凯地块西缘与松嫩-张广才岭地块东缘经历了同样的岩浆作用历史。上述结果暗示,敦化-密山断裂可能经历了至少两次平移,分别发生在中-晚二叠世-早三叠世和中-晚侏罗世-早白垩世,推测其总的平移距离约400km。结合研究区中生代期间的构造演化历史,敦化-密山断裂中生代的左行平移应与中-晚侏罗世-早白垩世期间古太平洋板块(Izanagi板块)的斜向俯冲相联系。     

腾冲火山区的现代幔源氦释放:构造和岩浆活动意义

深地震测深(DSS)和大地电磁测深(MT)都表明腾冲火山区现今仍存在壳内岩浆囊,但对其数量和空间分布还存在分歧并缺乏全貌性认识。MT探测认为腾冲火山区是一个软流圈上涌和岩石圈减薄区,但对这一减薄区的空间范围还缺乏充分的约束。通过对腾冲火山区及外围大范围温泉逸出气体的分析测试,我们共获得了75个温泉逸出气体的氦同位素³He/⁴He比值数据(部分为前人资料)。利用氦同位素示踪原理,我们研究了腾冲火山区幔源氦释放强度空间分布和时间变化特征,结果发现:腾冲火山区的幔源挥发份释放呈1带3区分布。以³He/⁴He≥1 Ra,幔源氦比例≥15%为界,腾冲火山区的幔源挥发份释放异常区呈整片分布,为一南北走向的条带,南北长100km,东西宽50km。在整片异常区的内部,腾冲火山区的幔源挥发份释放又有强度不同的3个区域:① 中部腾冲县城-热海一带,³He/⁴He比值达到5.5 Ra以上,幔源氦比例达到70%以上,释放强度最强。② 北部曲石一带,³He/⁴He比值达4.5 Ra以上,幔源氦比例达到50%以上,释放强度次之。③ 南部五合-蒲川-新华一带,³He/⁴He比值达2Ra以上,幔源氦比例达到25%以上,释放强度最弱;腾冲火山区幔源挥发份释放强度在不断升高,其中第3个释放区的³He/⁴He比值(Ra)升高速率比前两者明显要大。我们认为:腾冲火山区现今幔源挥发份释放强度的空间分布图象就是该地区软流圈上涌和岩石圈减薄区空间尺度和上涌强度的最直接反映,上涌区(减薄区)的大小大致为南北长100km,东西宽50km;腾冲火山区现今存在3个壳内岩浆囊。第1个岩浆囊位于腾冲县城-热海一带,第2个岩浆囊位于马站-曲石一带,第3个岩浆囊位于五合-龙江-团田-蒲川-新华一带;腾冲火山区3个岩浆囊都在不断受到幔源岩浆的持续补充;第1个岩浆囊集幔源挥发份释放、相对地热梯度、地壳形变和地震活动等异常于一身,活动性最强,是未来腾冲火山最可能喷发的地点,需重点监视。第2个岩浆囊的幔源挥发份释放强度也引人注目,需加强监测。第3个岩浆囊规模大,埋深较浅,幔源挥发份释放增加较快,需引起注意。     

印度-欧亚侧向碰撞带构造-岩浆演化的动力学背景与过程——以藏东三江地区构造演化为例

对于印度与欧亚板块的侧向碰撞带,即藏东三江地区的新生代构造分析揭示出三种不同性质的构造样式,它们形成于不同的地质时期,发育于不同的地壳层次：（1）区域规模至露头尺度上发育的具有薄皮属性的逆冲断层与推覆构造,它们广泛分布于三江地区,尤其是兰坪-思茅盆地内;（2）以红河-哀牢山断裂、澜沧江和怒江-高黎贡山断裂等为代表的区域高温型走滑韧性剪切带构造和局部发育的脆性走滑断裂构造,后者在中新生代盆地内部断裂更为发育;（3）遍布全区发育的变质核杂岩构造与地堑-半地堑盆地.区域岩浆活动性与区域构造事件的发生具有密切的时空联系.区域性递进收缩事件与走滑事件发生于碰撞过程的早期阶段,并随后伴随着早期具有岩石圈板块俯冲性质的碰撞弧高钾岩浆活动,而后期的递进伸展事件诱发了板内伸展环境中的晚期高钾岩浆活动.二者之间的碱性岩浆活动间歇期,对应着区域构造体制的转变与区域伸展作用的发生,变质核杂岩的发育与微弱的钙碱性岩浆活动是其最直接的表现.区域古地磁资料分析表明,印度-欧亚板块之间的板块相互作用、区域板块与地块的旋转以及由此所致的不同构造环境制约着各种地质事件的发生与发展.北向运动的印度板块的旋转致使三江地块在新生代演化中发生了两次规模与特点不一的地块旋转过程,即早期的大角度快速旋转和晚期的小角度慢速旋转事件.它们分别对应于早期的递进收缩变形、走滑事件和具有碰撞弧属性的碱性岩浆活动与中期的区域伸展、变质核杂岩的发育与微弱的钙碱性岩浆活动性,以及后期的递进伸展作用和晚期陆内碱性岩浆活动性.     

都龙锡锌矿床锡石和锆石U-Pb年代学：滇东南白垩纪大规模花岗岩成岩-成矿事件

都龙锡锌矿床是我国最大的锡石硫化物矿床之一。由于缺少可靠的年代学数据,对该矿床的成因尚存在较大争议。本文报道了利用锡石和锆石U-Pb法,首次获得的都龙锡锌矿床及相关的燕山晚期老君山花岗岩的年龄。其中,锡石TIMS法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为79.8±3.2Ma(MSWD=3.16),(238)U/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb等时线年龄为82.0±9.6Ma (MSWD=4.81);隐伏花岗岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为92.9±1.9Ma(N=10,MSWD=0.71),花岗斑岩的锆石SHRIMP法~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为86.9±1.4Ma(N=9,MSWD=3.70),表明锡(铜)矿化主要与晚白垩世岩浆热液活动有关。结合个旧、白牛厂两个超大型矿床和相关花岗岩体的年代学资料,指示滇东南地区于白垩纪存在以锡矿化为特色的大规模花岗岩成岩-成矿事件,可能与晚中生代以来华南地块岩石圈伸展有关。     

东川石庄铅锌矿成矿模式

铅锌矿赋存于上震旦统灯影组及下寒武统筇竹寺组白云岩、砂质板岩中。特富矿体是由于成矿流体的快速迁移而形成,在受控的断裂带中过饱和流体以充填方式快速沉淀所致。     

阴山地块晚太古代岩浆作用、变质作用对地壳演化及BIF成因的启示

阴山地块是华北克拉通西部太古代基底出露最大最完整的地区.固阳地区是阴山地块最具代表性的地区,主要由中西部低级别变质的晚太古代花岗-绿岩地体和东部的高级变质杂岩地体组成.统计结果表明,无论是绿岩带,花岗岩类侵入体,还是高级别变质杂岩的原岩都形成于晚太古代末期(2562 ～ 2510Ma),形成时间上相互重叠,在～2500Ma,～2480Ma分别经历了两期变质事件,第一期为逆时针的P-T轨迹,与洋脊俯冲有关;第二期则表现顺时针的P-T轨迹,与晚期碰撞造山有关.科马提岩-科马提质玄武岩、高镁安山岩-富Nb火山岩、TFG和Sanukitoid多种具有特殊构造意义的岩石同时发育.综合已有资料获得如下启示,阴山地块在晚太古代受板块体制控制,并先后经历了洋脊俯冲和碰撞造山过程.将区域内的BIF与相关岩石联系起来考虑,得出BIF的形成与洋脊俯冲有关,BIF中的Si来源于绿岩带底部的玄武岩,Fe来源于同层位的科马提岩.     

东秦岭南召地区花岗岩岩石地球化学特征及 LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄

板山坪岩体和南召岩体位于北秦岭构造带的东部,分别侵入于宽坪群和二郎坪群。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年,获得板山坪岩体的年龄分别为496.0±8.1Ma和486.9±9.3Ma,南召岩体的年龄为452.3±6.2Ma。板山坪岩体以石英闪长岩为主,少量的花岗闪长岩,南召岩体以花岗闪长岩为主。地球化学研究表明,板山坪岩体和南召岩体均显示出I型花岗岩类的地球化学属性,两个岩体的稀土元素配分模式具有弱的负Eu异常,微量元素特征显示其物质来源均以壳源为主,并可能有幔源物质参与。根据岩体的岩石地球化学和年代学特征,结合区域地质构造分析,笔者等认为,这两个岩体的形成与早古生代扬子板块向华北板块之下俯冲有关,板山坪岩体侵入时间为板块碰撞初期阶段,而南召岩体侵入于块体碰撞抬升阶段。