拉萨地体东南部林芝杂岩形成与变质演化的锆石U-Pb年代学限定

本文对拉萨地体东南部林芝地区分布的变质岩进行了岩相学和锆石年代学研究。结果表明,林芝杂岩中的变质沉积岩主要由片麻岩和片岩组成,它们经历了中压角闪岩相变质作用。变质岩中的锆石多由继承的碎屑岩浆核和新生的变质边组成。继承锆石核给出了新太古代至晚古生代的年龄范围,其主要年龄峰值在～1560Ma、～1190Ma、～620Ma和～340Ma,而锆石变质边给出了53Ma和27Ma的变质年龄。这一结果表明,林芝杂岩中的变质沉积岩很可能形成在古生代,其物质源区具有Grenville和Pan-Africa期造山作用的构造热事件记录。这一研究和已有的成果进一步证明,拉萨地体起源于Gondwana大陆北缘,在新生代印度与欧亚大陆的碰撞/俯冲过程中,拉萨地体作为俯冲带的上盘经历了多期变质作用改造。本研究为拉萨地体起源与多期构造演化提供了重要信息。     

拉萨地块林芝杂岩体石榴角闪岩的地球化学特征和年代学研究

本文对位于青藏高原拉萨地体东南缘林芝杂岩中的两类石榴角闪岩进行了详细的地球化学和锆石U-Pb年代学研究。这两类石榴角闪岩分别为硅不饱和的含十字石石榴角闪岩和硅饱和的含石英石榴角闪岩。含十字石石榴角闪岩矿物组合为十字石、石榴子石、角闪石、钠云母、绿泥石、斜长石。石英石榴角闪岩矿物组合为石榴子石、角闪石、石英、斜长石、黑云母。岩石学及变质相平衡研究表明两类石榴角闪岩均经历了高压角闪岩相变质作用。含十字石石榴角闪岩和石英石榴角闪岩具有MORB的地球化学特征,锆石U-Pb年代学分析获得了800~200 Ma的206Pb/238U年龄范围,出现了~430 Ma、~268 Ma和~216 Ma年龄峰值。~430 Ma年龄可能和拉萨地体岩浆活动有关,~268 Ma变质年龄和~216 Ma变质年龄和拉萨地块经历的高压变质作用有关。其中~268 Ma年龄和拉萨地块内部松多高压带榴辉岩的峰期变质年龄一致,而~216 Ma年龄和榴辉岩的围岩含石榴子石片岩年龄一致。对比该区域的年代学研究成果,这表明林芝杂岩体不仅经历了中新生代的变质和岩浆再造活动,还经历了古特提斯洋闭合,南北拉萨地块发生碰撞的晚二叠世的高压变质作用和三叠纪的中压变质作用。     

崆岭杂岩中角闪岩类的年代学和地球化学

通过崆岭杂岩中角闪岩类的年代学和地球化学研究,以揭示黄陵结晶基底的形成及演化。崆岭杂岩主要由太古代的TTG片麻岩和角闪岩类岩石,以及早元古代孔兹岩系组成,角闪岩类以围岩或包体的形式存在于TTG片麻岩的周围和内部。角闪岩类围岩的全岩Sm-Nd等时线年龄为2 998.9 Ma,原生岩浆锆石的U-Pb年龄为3 013 Ma,均代表角闪岩类原岩的形成时间,且与包体状斜长角闪岩原岩的年龄(3.0 Ga)相同。说明以围岩或包体存在的角闪岩类,其原岩的形成年龄均为3.0 Ga。微量元素和Nd同位素地球化学特征指示,角闪岩类原岩形成的构造环境为大陆初始裂谷环境。角闪岩类岩石中变质新生锆石的U-Pb年龄为2 043 Ma,指示黄陵地区存在第Ⅲ期(2.1～1.9 Ga)角闪岩相热变质事件,且该期热变质作用将松散的陆源碎屑岩等变质为孔兹岩系,从而构成早元古代结晶基底,并与晚太古代稳定陆块焊结在一起,最终完成整个黄陵结晶基底的形成。     

南苏鲁超高压变质地体中罗迪尼亚超大陆裂解事件的记录

通过苏鲁超高压变质地体南部不同类型超高压变质岩石的原岩重塑．揭示超高压变质岩的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动陆缘拉伸构造环境。中国大陆科学钻探主孔中不同类型超高压变质岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年表明。花岗质片麻岩原岩年龄为780～680Ma；榴辉岩、石榴角闪岩的原岩年龄为765～730Ma，副片麻岩中包含了730Ma、680Ma、621Ma和较年轻的继承性碎屑锆石和结晶锆石年龄。结合前人的研究成果表明，苏鲁超高压变质地体南部正片麻岩类和榴辉岩的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆活动为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代裂解事件的产物．而副片麻岩的原岩为新元古代．古生代时期形成的扬子被动陆缘的沉积-火山表壳盖层，它们与结晶基底一起在240～220Ma期间经历了超高压变质作用。     

喜马拉雅造山带东构造结南迦巴瓦岩群地质年代学和前寒武纪构造演化

位于喜马拉雅造山带东构造结,印度-雅鲁藏布江缝合带以南的南迦巴瓦岩群经历了高压变质作用和强烈的部分熔融与混合岩化作用.本文选择广泛分布的长英质片麻岩进行了岩石学和年代学研究.除个别岩石保存了由石榴石 蓝晶石 三元长石 石英组成的高压泥质麻粒岩相变质矿物组合以外,大多数片麻岩具有角闪岩相变质矿物组合,它们的原岩包括闪长岩和花岗闪长岩,并具有岩浆弧花岗岩的化学成分特征.片麻岩中的锆石普遍具有核-边结构.SARIMP和LA-ICP-MS原位分析表明,锆石的边缘给出了古生代至新生代的多期变质和岩浆事件年龄(500～10Ma),而锆石的核部给出了前寒武纪年龄,但主要集中在～2500Ma,～1800Ma,～1600Ma和～1000Ma.所分析的锆石区域具有明显的岩浆结晶环带和高的Th/U比值,表明它们所指示的是多期岩浆活动事件年代.这些年代峰值与整个高喜马拉雅结晶杂岩及印度陆块所获得的前寒武纪构造热事件年龄及分布特征基本上可以对比.因此,我们认为南迦巴瓦岩群及高喜马拉雅结晶杂岩的原岩是由新太古代至新元古代形成的多期岩浆岩组成,并作为印度陆块的一部分经历了Columbia、Rodinia和Gondwana超大陆的形成与裂解过程,以及喜马拉雅期的区域变质与岩浆作用再造.     

青藏高原拉萨地体南部林芝岩群的物质来源与形成年代：岩石学与锆石U-Pb年代学

本文对位于青藏高原拉萨地体东南部林芝岩群中的变质岩进行了岩石学和年代学研究。研究表明,林芝岩群由角闪岩相的变质沉积岩和正片麻岩组成。变质沉积岩主要为含石榴石白云斜长角闪片岩、含石榴石云母石英片岩、含石榴石黑云钾长片麻岩、大理岩和石英岩等,代表性矿物组合包括石榴石+斜长石+角闪石+石英+黑云母+白云母,或石榴石+斜长石+钾长石+石英+夕线石+黑云母+白云母。花岗质片麻岩（含二云母片麻岩）的矿物组合是石英+斜长石+钾长石+黑云母+白云母。锆石U-Pb年代学分析表明,变质沉积岩中的碎屑锆石主要为岩浆成因,获得了2708~63Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄范围,在~1100Ma和~550Ma出现两个年代峰值。碎屑锆石的变质增生边给出了35Ma的变质年龄。正片麻岩获得了496Ma的锆石结晶年龄和1158Ma的继承年龄。基于上述研究结果、区域对比和相邻变质岩石中获得的多期变质年龄,我们认为林芝岩群的原岩很可能形成在早古生代,其沉积物质主要来源于印度陆块,与特提斯喜马拉雅早古生代的岩石一起同为印度大陆北缘的沉积盖层,在环冈瓦纳大陆周缘造山过程中被寒武纪花岗岩侵入。在新特提斯洋向北的俯冲过程中,林芝岩群经历了晚中生代的安第斯型造山作用,在印度与欧亚大陆的俯冲-碰撞过程中,林芝岩群部分地经历了新生代的变质和岩浆作用再造。本研究证明,林芝岩群并不是传统上认为的拉萨地体的前寒武纪变质基底,其角闪岩相至麻粒岩相变质作用发生在中、新生代。     

中亚-蒙古造山带东段的锡林郭勒杂岩：早华力西期造山作用的产物而非古老陆块？ —— 锆石SHRIMP U-Pb年代学证据

锡林郭勒杂岩是华北板块北缘古生代褶皱带内出露面积最大的变质岩系,以前多被当着前寒武纪的古老地块.本文通过对该杂岩中副片麻岩和正片麻岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究发现,副片麻岩中的锆石多为岩浆锆石,其206Pb/238U加权平均年龄为406±7Ma,指示它们的原岩主要是由近同期(略早些)的岩浆岩风化后就近沉积的产物,该年龄应代表源区(岛弧型?)花岗岩的形成时间,同时也是副片麻岩原岩沉积的下限年龄.正片麻岩中岩浆锆石的206Pb/238U加权平均年龄为382±2Ma,代表花岗片麻岩原岩的侵位年龄.岩石中锆石的变质增生边的形成年龄为337±6Ma,代表锡林郭勒杂岩发生变质和变形的时间,该变质事件可能与贺根山缝合带内所发生的一次主要的碰撞造山作用有关.这些年龄资料充分说明,锡林郭勒杂岩并非古老地块,而是华力西早期岩浆作用、沉积作用和变质作用事件的产物.整个事件是在较短的时间范围内(～70Ma)完成的,推测该杂岩发育在碰撞造山带的弧前环境.中亚-蒙古造山带东南部(内蒙古的中、东部)碰撞前的构造格局可能不是典型的多岛洋体制,由于缺少古老的陆块,造山过程更多的表现为大洋的大陆化过程,即洋内俯冲形成岛弧,岛弧在被动大陆边缘拼贴聚合转化为新的大陆.     

龟山杂岩的形成时代、构造属性及变质条件:对秦岭-桐柏造山带构造演化的指示

秦岭-桐柏-大别造山带是华北板块和扬子板块碰撞拼合的产物.桐柏造山带作为古生代秦岭增生造山带与中生代大别碰撞造山带之间的纽带,记录了两大板块之间从洋壳俯冲、地体增生到最终的碰撞造山过程.本文选取桐柏造山带龟山杂岩为研究对象,对其中变沉积岩、斜长角闪岩和花岗质脉体进行了岩相学、矿物学和锆石U-Pb年代学研究.结果指示变沉积岩碎屑锆石年龄峰值主要为～411 Ma,次要年龄峰值为～490 Ma,最年轻四颗碎屑锆石的加权平均年龄为352±11 Ma.斜长角闪岩原岩结晶时代为498±18 Ma,花岗质脉形成时代为412.8±4.4 Ma,两者中变质锆石加权平均年龄为320±10 Ma,指示它们共同经历了早石炭世变质作用.变质峰期温压条件为T=571～632℃,P=0.59～0.76 GPa,属于中压相系角闪岩相变质.区域年代对比分析显示,龟山杂岩变沉积岩物源来自于北侧的北秦岭地体,属于弧前沉积,沉积时代下限为早石炭世早期.结合前人研究,本文认为在古秦岭洋向北的俯冲过程中,上述沉积岩与斜长角闪岩因构造作用拼贴在一起,于～320 Ma发生中压角闪岩相变质作用.该研究结果也指示了古秦岭洋最终闭合时间可能晚于早石炭世早期.     

南秦岭前寒武纪地壳演化——陡岭杂岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

出露于豫西地区的陡岭杂岩传统上被认为是南秦岭地体最古老的地质单元,并且南秦岭地体与毗邻的扬子板块在前寒武纪有密切联系。然而,陡岭杂岩形成时代以及与扬子地体的地质-构造关系一直以来缺乏共识。本文对陡岭杂岩中主要的岩石类型——正片麻岩和副片麻岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学分析,对深入认识南秦岭地体乃至扬子地体前寒武纪演化历史具有重要的意义。地球化学组成表明,陡岭杂岩正片麻岩主要由TTG系列、富K花岗岩组成,原岩时代侵位集中在~2.5 Ga。3个正片麻岩样品的锆石谐和U-Pb年龄为2 446、2 447和2 478 Ma,原岩形成年龄接近,表明应该为同一构造旋回作用的岩浆产物。一些颗粒也记录了~3.0 Ga继承锆石年龄信息,~2.0 Ga变质热事件信息。副片麻岩的碎屑锆石U-Pb年龄峰值主要集中在2.5和2.0 Ga两个峰值,与正片麻岩形成时代和记录的变质热事件记录一致,可能表明正片麻岩是主要的沉积物源构成。少量碎屑锆石颗粒具有新元古代年龄值,最年轻的谐和年龄限制了副片麻岩原岩最大沉积时代为~900 Ma。碎屑锆石边部记录了~800 Ma变质生长作用,锆石内部结构(CL图像)和REE含量特征可能表明其形成于角闪岩相变质条件。正片麻岩全岩初始εNd值为1.8~7.0,锆石初始εHf值为-5.0~0.0。Nd-Hf同位素组成特征表明,其源岩来自于新生地壳和部分古老的地壳再造。陡岭杂岩记录的太古宙岩浆活动和地壳生长历史与扬子地体存在差异,但都记录了~2.0 Ga变质事件。而~800 Ma角闪岩相变质事件可能代表扬子地体与华夏地体拼合作用的年龄记录。     

锡林浩特杂岩和蓝片岩的锆石U-Pb年代学及其对索仑缝合带演化的意义

报道了内蒙索仑缝合带附近的锡林浩特杂岩和苏左旗混杂带中蓝片岩块的锆石U-Pb年代学数据.锡林浩特杂岩中碎屑锆石来源复杂,从晚太古至晚古生代均有.最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄为280～340Ma,与该区最年轻的弧岩浆岩年龄一致,表明该杂岩的原岩最终形成于晚古生代,而不是前寒武陆块残留.锡林浩特杂岩原岩的沉积源区主要是古生代的孤岩浆岩和部分裸露的前寒武陆壳,可能是弧前沉积建造.蓝片岩的锆石U-Pb年龄为318±5Ma(范围338～280Ma),这些锆石显示典型岩浆振荡环带结构,因此该年龄可能代表其原岩形成年龄,而其变质应该在280Ma之后.所以,锡林浩特杂岩和混杂带中蓝片岩块的变质变形作用可能发生在晚二叠,与索仑缝合带强烈的弧陆碰撞有关,暗示索仑缝合带的碰撞缝合时间在晚二叠,而不是许多人坚持的泥盆纪.     

Geochronology and tectonic significance of Middle Proterozoic granitic orthogneiss, North Qaidam HP/UHP terrane, Western China

Summary Amphibolite-facies para- and orthogneisses near Dulan, in the southeast part of the North Qaidam terrane, enclose minor ultra-high pressure (UHP) eclogite and peridotite. Field relations and coesite inclusions in zircons from paragneiss suggest that felsic, mafic, and ultramafic rocks all experienced UHP metamorphism and a common amphibolite-facies retrogression. Ion microprobe U–Pb and REE analyses of zircons from two granitic orthogneisses indicate magmatic crystallization at 927 ± Ma and 921 ± 7 Ma. Zircon rims in one of these samples yield younger ages (397–618 Ma) compatible with partial zircon recrystallization during in-situ Ordovician-Silurian eclogite-facies metamorphism previously determined from eclogite and paragneiss in this area. The similarity between a 2496 ± 18 Ma xenocrystic core and 2.4–2.5 Ga zircon cores in the surrounding paragneiss suggests that the granites intruded the sediments or that the granite is a melt of the older basement which supplied detritus to the sediments. The magmatic ages of the granitic orthogneisses are similar to 920–930 Ma ages of (meta)granitoids described further northwest in the North Qaidam terrane and its correlative west of the Altyn Tagh fault, suggesting that these areas formed a coherent block prior to widespread Mid Proterozoic granitic magmatism.     

Early Jurassic metamorphism of the eastern segment of the Lhasa terrane in South Tibet and its tectonic significance

The metamorphic belt in the Dongjiu area is located in the eastern segment of the Lhasa terrane in South Tibet. The Dongjiu metamorphic rocks are primarily composed of schist and gneiss, with minor amounts of marble, and the protoliths are sedimentary rocks with Precambrian and early Palaeozoic zircons probably deposited during the Palaeozoic or late Neoproterozoic. On the basis of petrology and phase equilibria modelling, this study shows that the Dongjiu metamorphic belt has experienced a kyanite-grade metamorphism, which is characterized by a decompressional vector with slight cooling from a peak of 9.6 kbar and 745°C to medium-pressure amphibolite-facies metamorphic overprinting at 5–6 kbar and 600–630°C. This P–T path was well recorded and recovered by garnet zoning profiles. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry in situ U–Pb analyses on metamorphic zircons and zircon rims yielded concordant ²⁰⁶Pb/²³⁸U ages of c. 194–192 Ma, suggesting that the Dongjiu metamorphic rocks were formed during the Early Jurassic. Therefore, the Dongjiu metamorphic belt, together with the western Nyainqentanglha, Basongco, and Zhala metamorphic belts, constitutes a nearly continuous tectonic unit with an E–W extension of at least 500 km between the northern and southern Lhasa terranes. The metamorphic ages of these belts, ranging from 230 to 192 Ma, show a younger trend from west to east, indicating that the central segment of the Lhasa terrane experienced an eastward asynchronous collisional orogeny during the Late Triassic to Early Jurassic.     

Early Mesozoic metamorphism and tectonic significance of the eastern segment of the Lhasa terrane,south Tibet

The metamorphic belt in the Basongco area, the eastern segment of Lhasa terrane, south Tibet, occurs as the tectonic blocks in Paleozoic sedimentary rocks. The Basongco metamorphic rocks are mainly composed of paragneiss and schist, with minor marble and orthogneiss, and considered previously to be the Precambrian basement of the Lhasa terrane. This study shows that the Basongco metamorphic belt experienced medium-pressure amphibolite-facies metamorphism under the conditions of T = 640–705 °C and P = 6.0–8.0 kbar. The inherited detrital zircon of the metasedimentary rocks yielded widely variable ²⁰⁶Pb/²³⁸U ages ranging from 3105 Ma to 500 Ma, with two main age populations at 1150 Ma and 580 Ma. The magmatic cores of zircons from the orthogneiss constrain the protolith age as ca. 203 Ma. The metamorphic zircons from all rocks yielded the consistent metamorphic ages of 192–204 Ma. The magmatic cores of zircons in the orthogneiss yielded old Hf model ages (T_DM2 = 1.5–2.1 Ga). The magmatic zircons from the mylonitized granite yielded a crystallization age of ca. 198 Ma. These results indicate that the high-grade metamorphic rocks from the Basongco area were formed at early Jurassic and associated with coeval magmatism derived from the thickening crust. The Basongco metamorphic belt, together with the western and coeval Sumdo and Nyainqentanglha metamorphic belts, formed a 400-km-long tectonic unit, indicating that the central segment of the Lhasa terrane experienced the late Paleozoic to early Mesozoic collisional orogeny.     

Paleogene crustal anatexis and metamorphism in Lhasa terrane, eastern Himalayan syntaxis: Evidence from U-Pb zircon ages and Hf isotopic compositions of the Nyingchi Complex

In the eastern Himalayan syntaxis, the southern Lhasa terrane is dominated by middle- to high-grade metamorphic rocks (Nyingchi Complex), which are intruded by felsic melts. U-Pb zircon dating and zircon Hf isotopic composition of these metamorphic and magmatic rocks provide important constraints on the tectono-thermal evolution of the Lhasa terrane during convergent process between Indian and Asian continents. U-Pb zircon data for an orthogneiss intruding the Nyingchi Complex yield a protolith magma crystallization age of 83.4 ± 1.2 Ma, with metamorphic ages of 65-46 Ma. This orthogneiss is characterized by positive ε_Hf (t) values of + 8.3 and young Hf model ages of ~ 0.6 Ga, indicating a derivation primarily from a depleted-mantle or juvenile crustal source. Zircons from a quartz diorite yield a magma crystallization age of 63.1 ± 0.6 Ma, with ε_Hf (t) values of − 8.2 to − 2.7, suggesting that this magma was sourced from partial melting of older crustal materials. Zircon cores from a foliated biotite granite show ages ranging from 347 to 2690 Ma, with age peaks at 347-403 Ma, 461-648 Ma and 1013-1183 Ma; their zircon ε_Hf (t) values range from − 30.6 to + 6.9. Both the U-Pb ages and Hf isotopic composition of the zircon cores are similar to those of detrital zircons from the Nyingchi Complex paragneiss, implying that the granite was derived from anatexis of the Nyingchi Complex metasediments. The zircon rims from the granite indicate crustal anatexis at 64.4 ± 0.7 Ma and subsequent metamorphism at 55.1 ± 1.3 and 41.4 ± 2.3 Ma. Our results suggest that the late Cretaceous magmatism in the southern Lhasa terrane resulted from Neo-Tethys oceanic slab subduction and we infer that Paleocene crustal anatexis and metamorphism were related to the thermal perturbation caused by rollback of the northward subducted Neo-Tethyan oceanic slab.     

苏鲁地体超高压和退变质时代的厘定:来自片麻岩锆石微区SHRIMP U-Pb定年的证据

锆石微区矿物包体的激光拉曼和阴极发光测试以及相应的SHRIMP U-Pb定年结果表明,苏鲁地体片麻岩锆石微区记录了十分复杂的年代学信息。其中副片麻岩锆石核部记录了345～743 Ma的继承性锆石年龄,标志着原岩碎屑锆石来源的复杂性;含柯石英的锆石微区记录了220～234 Ma的超高压变质年龄;而含石英包体的边部则记录了202～219 Ma的退变质年龄。正片麻岩继承性锆石核部所记录的年龄为574～680 Ma,表明原岩锆石曾经历了部分Pb丢失,原岩的形成年龄应大于680 Ma;含柯石英锆石微区所记录的超高压变质年龄为224～242 Ma;而锆石边部所记录的退变质年龄为209～219 Ma。两类片麻岩锆石微区所隐藏的超高压变质和退变质年龄信息十分相近,平均值分别为229±4Ma和211±4Ma,标志着苏鲁地体超高压变质时代应为印支期,相应的构造抬升速率约5.6 km/Ma。该项成果不仅确定了苏鲁地体超高压变质和退变质时代,而且对于深入探讨苏鲁地体快速折返过程中的动力学机制有着重要的科学意义。     

青藏高原拉萨地块北部新元古代中期蛇绿混杂岩带的厘定及其意义

青藏高原南部拉萨地块中分布的中高级变质岩一直被认为是前寒武纪变质基底,但并未获得可靠的年代学证据,对其岩石成因及构造属性也缺乏系统的研究工作,严重制约了对拉萨地块早期构造演化的进一步研究.本文以拉萨地块北部永珠地区念青唐古拉岩群中的正变质岩系及深熔作用成因的长英质脉体为研究对象,进行了系统的岩石学、地球化学及同位素年代学研究.地球化学研究结果表明,永珠地区念青唐古拉岩群中正变质岩系的原岩为一套E-MORB型蛇绿岩、剪切型大洋斜长花岗岩和岛弧岩浆岩组合,深熔脉体则具有典型埃达克岩的特征,暗示高压条件下镁铁质岩石部分熔融的成因;LA-ICP-MS定年结果进一步表明,洋壳的形成时代为758Ma,与Rodinia超大陆裂解时期相一致,可能是在这一期全球性裂解事件中新生的新元古代洋盆记录;在洋壳的运移和进一步的演化过程中形成了730Ma的剪切型大洋斜长花岗岩和742Ma的岛弧岩浆岩;变质锆石定年结果表明大洋可能最终在666Ma的碰撞造山作用中闭合,并在造山带垮塌初期或高压变质岩系折返过程中,由于减压熔融,形成一期660Ma深熔脉体.本文的研究证明了拉萨地块前寒武纪变质基底的存在,首次获得了精确的新元古代变质及深熔作用年龄,填补了拉萨地块早期构造演化的空白,为进一步探讨拉萨地块起源,恢复其在超大陆的汇聚及裂解事件中古地理位置提供了重要的资料.