三江南段勐海布朗山地区浅变质岩系碎屑锆石U-Pb定年及其构造意义

布朗山位于西南三江南段勐海地区,大面积出露澜沧岩群。澜沧岩群主要由低级变质作用的砂泥质岩石和少量变中基性火山岩组成,其形成时代、物质来源以及地质意义等一系列问题一直存在很多争议。本文选取该地区澜沧岩群上部层位不含变火山岩地层的浅变质岩开展碎屑锆石阴极发光图像分析和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,明显的环带和较高的Th/U比值表明4件浅变质岩的大部分碎屑锆石是岩浆成因。年代学结果显示,该套地层浅变质岩中的锆石记录了与罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆拼合及原、古特提斯洋俯冲有关的岩浆作用信息(1182~1104 Ma、593~560 Ma和378 ~328 Ma),其最年轻的碎屑锆石年龄(328 Ma),暗示该套地层形成不早于早石炭世,而非以往认为的新元古代。结合其岩石组合特征,推测该套晚古生代浅变质岩系可能为泥盆-石炭系南段组。在澜沧岩群的年龄频谱特征图中,年轻的550 Ma左右峰期年龄与特提斯喜马拉雅碎屑锆石年龄峰期相同,说明其物源主要为东冈瓦纳北缘的特提斯喜马拉雅构造带,与原特提斯洋和古特提斯洋相关。     

澜沧江构造带南段变质岩系锆石U-Pb年代学及构造涵义

澜沧江构造带南段的古老变质岩系因临沧花岗岩基的大面积出露而呈零星分散状出露,该地区是否存在前寒武纪结晶基底和变质岩系的精确时代以及澜沧江构造带变质岩系的变质时限等问题还不是很清楚。本文以变质岩系为研究对象,挑选出锆石颗粒进行U-Pb SHRIMP定年,获得锆石核部U-Pb年龄是1802Ma、1404Ma、1092Ma、906~961Ma、812Ma和727~623Ma,时代为古元古代、中元古代和新元古代,揭示研究区存在前寒武纪的结晶基底,三叠纪(~230Ma)发育区域性岩浆作用事件,破坏改造了其结晶基底;昌宁-耈街剖面近澜沧江岸边花岗质片麻岩的锆石U-Pb谐和年龄为73.9±1.8Ma(MSWD=1.3,N=6),记录澜沧江构造带变质岩经历了晚白垩世变质事件。综合研究认为澜沧江构造带南段存在区域性前寒武纪结晶基底,构造带中昌宁段之变质岩系的变质时间为晚白垩世(85~74Ma),并一直持续到36Ma,约32Ma之后构造带发生走滑运动,变质事件明显早于走滑运动事件。     

澜沧江南段临沧花岗岩的锆石U-Pb年龄及构造意义

临沧花岗岩是滇西地区出露面积最大的复式岩基,它是特提斯构造域的重要组成单元,是研究古特提斯俯冲-碰撞的重要窗口。本文通过对澜沧江南段澜沧-景洪地区广泛出露的临沧花岗岩的岩石学、地球化学以及锆石年代学综合分析,系统阐述该区花岗岩的原岩性质以及其形成的构造背景。临沧花岗岩主要岩石类型为黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果表明,该区临沧花岗岩侵位时代为217~233Ma。前人在澜沧江北段花岗岩也获得相似的侵位年龄,表明临沧花岗岩的南段与北段在形成时代上具有一致性。继承锆石U-Pb年龄主要峰期集中在2494Ma、1832Ma、1382Ma、959Ma、774Ma、482Ma,指示临沧花岗岩具丰富的物质来源。全岩主微量元素分析结果显示,临沧花岗岩的Na2O/K2O比值低,铝饱和指数(A/NCK值)大于1,属高钾钙碱性系列,过铝质花岗质岩石。轻重稀土分异明显,轻稀土相对富集,具有明显的铕负异常(Eu/Eu*=0.39~0.63);相容元素Cr和Ni含量较低,富集大离子亲石元素Rb和Ba,亏损高场强元素Nb-Ta和Zr-Hf。地球化学特征显示,临沧花岗岩来源于地壳沉积物的部分熔融,属S型花岗岩,形成于古特提斯洋闭合后的构造伸展阶段。     

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。     

滇西澜沧岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

虽然前人对澜沧岩群做了大量的研究,但缺乏同位素年代学方面的研究。此次研究针对澜沧江南段菖蒲塘-大田山地区澜沧岩群绢白云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为澜沧岩群的形成时代增添年代学证据。极大多数(129粒)锆石阴极发光(CL)图像显示其有明显的结晶振荡环带,指示其为岩浆成因的碎屑锆石,129粒碎屑锆石具有多组峰值年龄,最年轻一组年龄加权平均值为452±26Ma,表明澜沧岩群最早沉积时限不早于452±26Ma;极少数(1粒)锆石具弱阴极发光,缺乏内部结构特点,认为其为变质重结晶锆石,变质结晶锆石U-Pb年龄为255±3Ma,与前人研究所得澜沧岩群变质时代基本吻合。综合分析,澜沧岩群的沉积时限不早于452±26Ma,在二叠纪末期可能发生变质作用。     

北秦岭二郎坪杂岩变沉积岩碎屑锆石年代学及其构造地质意义

碎屑锆石为沉积岩中最稳定的矿物,其年龄谱系不仅可限定沉积物的最大沉积年龄与物源性质,而且能够为探讨其形成构造环境提供关键约束。作为北秦岭构造带主要构造岩石地层单元之一,二郎坪杂岩由北、中、南三个构造岩片——北部碎屑岩片、中部蛇绿岩片和南部变碎屑岩片组成。本文对二郎坪杂岩南部变碎屑岩片中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb年龄测试研究,获得样品锆石谐和年龄值分布在500±7Ma~3894±5Ma之间,1个年龄高频集中区为0.9~1.0Ga,6个次要年龄集中区分别为500~600Ma、750~850Ma、1.35~1.48Ga、1.6~1.75Ga、2.6~2.7Ga和3.0~3.4Ga。研究结果表明:1)最小峰值年龄限定二郎坪杂岩南部碎屑岩片原岩的最大沉积时代为500Ma,结合西庄河花岗闪长岩侵入南部岩片的地质事实,南部岩片的形成时代应为早古生代寒武-奥陶纪(500~475Ma),明显早于中部蛇绿岩片中的火山岩的形成时代(463~475Ma);2)通过与邻区地质事件年龄谱峰及其锆石阴极发光图像特征的对比,二郎坪杂岩变碎屑岩原岩的物源分别主要来自南部秦岭杂岩中的早新元古代花岗岩和北部华北南缘熊耳群中元古代火山岩,其物源具有双源性,暗示其形成于与伸展作用相关的裂谷或弧后盆地构造背景,而二郎坪蛇绿岩片所代表的古洋盆可能正是在此基础上发育产生的;3)结合区域地质背景资料分析,二郎坪杂岩中的沉积碎屑岩片可能形成于商丹洋向北俯冲期间所产生的弧后伸展盆地构造环境;4)通过与宽坪岩群沉积岩中的碎屑锆石年龄数据的对比,揭示二者碎屑锆石具有相似的年龄谱峰,结合宽坪群变沉积岩中发现大量疑源类、几丁虫和虫颚等早-中奥陶世化石组合以及二郎坪杂岩蛇绿岩片中的火山岩夹层硅质岩中发现早-中奥陶世牙形石和放射虫的研究,分析认为二者沉积物的沉积时代相近,沉积物源几乎完全一致,暗示它们形成的构造环境可能具有一致性;5)二郎坪蛇绿岩片中的典型的与洋壳俯冲有成因联系的弧火山岩的形成时代(463~475Ma)明显迟后于区内高压-超高压岩石的峰期变质时代(514~484Ma)约20~30Myr,清楚地表明二郎坪洋壳拖曳秦岭杂岩发生陆壳俯冲-深俯冲作用的可能性不大;6)二郎坪杂岩南部碎屑岩片和宽坪岩群碎屑沉积物中碎屑锆石中最主要的年龄集中区(0.9~1.0Ga)的物源来自秦岭杂岩中的早新元古代花岗质岩石,而缺少秦岭杂岩中的早古生代岩浆岩和HP/UHP变质岩石锆石的年龄信息,明确指示二郎坪与宽坪盆地沉积时,秦岭杂岩重要组成的早新元古代花岗质岩石已出露于地表接受剥蚀,而秦岭杂岩中出露的HP/UHP岩石和早古生代岩浆岩未抬升出露地表,即秦岭杂岩现今出露的前早古生代陆壳物质不是整体而是部分经历了陆壳俯冲-深俯冲作用。     

滇西澜沧江构造带中段中生代岩浆岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

滇西澜沧江构造带被认为是古特提斯洋的闭合位置,该带南段完好地保存了蛇绿岩及与俯冲消减和闭合相关的大量岩浆记录.然而这些记录在澜沧江构造带中段鲜有报道,导致区域构造格架的划分产生了分歧,严重影响了对青藏高原发展演化的认识.我们最近在澜沧江构造带中段崇山变质带内发现了印支期岩浆记录.通过开展系统的锆石U-Pb年代学和Lu-...     

滇西兰坪盆地西缘火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其大地构造意义

青藏高原东南缘“三江”复合造山成矿带南、北两段发育若干火成岩带,其间的时空关系并不清晰,原因在于位于构造带中段的兰坪盆地内火山岩缺乏年代学、地球化学制约。兰坪盆地西侧火山岩带由下至上由安山质晶屑凝灰岩、安山质集块-块状安山岩、玄武质熔岩组成,上部玄武质熔岩夹紫红色泥岩,并被紫红色泥岩覆盖。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,火山岩下部的晶屑凝灰岩形成时代为238Ma,中段安山岩喷发时间为233Ma,上段玄武质熔岩形成时代为229Ma。这套火山岩属于钙碱性-高钾钙碱性系列,具有高Al₂O₃和低MnO、P₂O₅和TiO₂的特征,具有轻稀土元素富集的右倾型配分模式,无明显Eu异常。安山岩相对富集La、U等大离子亲石元素,Nb、Ta等高场强元素明显亏损,具有俯冲带弧火山岩典型特征,而玄武质熔岩具有富集型洋中脊玄武岩地球化学特征。结合其野外产状（覆于石炭纪陆缘碎屑岩之上）、地球化学特点及其随时间变化规律,认为这套岩石形成于陆缘弧环境,而晚期岩浆活动可能与俯冲板片断离、拆沉过程有关。兰坪盆地西缘火山岩与造山带内其他同时代火成岩一起组成一条近连续的大型岩浆岩带,带内绝大部分岩浆岩具有弧岩浆岩构造属性,部分显示板内岩浆岩地球化学特征。这条岩浆岩带可与具同等规模的龙木错-双湖（-澜沧江）-昌宁-孟连缝合带对应,推测其为该缝合带所代表的古特提斯主洋盆向由西（南）向东、北（东）方向俯冲过程的产物。     

南澜沧江带曼兵岛弧花岗岩成因与构造启示:元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

昌宁-孟连缝合带是中国西南三江特提斯重要的古特提斯洋残余,但其消减过程仍然存在争议。南澜沧江构造带曼兵岛弧花岗岩体为探究古特提斯洋俯冲过程提供了新的线索。本文对曼兵花岗岩体内的片麻状黑云花岗闪长岩和斜长角闪岩进行了锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素地球化学研究。二者的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为251.5±2.7Ma、253.8±1.1Ma和241.8±0.8Ma、259.5±1.9Ma,指示其为晚二叠世-早三叠世的岩浆活动产物。曼兵花岗闪长岩属于钙碱性到高钾钙碱性系列I型花岗岩,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ba、Sr和高场强元素,具有Eu的负异常（δEu=0.45~0.69）。花岗闪长岩和斜长角闪岩¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf平均值分别为0.2829035和0.2829762,锆石ε_Hf（t）平均值为11.0和12.5;地壳模式年龄t_DM^C加权平均值分别为578.4Ma和469.3Ma,类似俯冲相关的新生下地壳演化的岛弧花岗岩。曼兵花岗岩具有低的Ce/Pb（3.89~6.57）、Th/La（0.32~0.58）和Sm/La（0.11~0.15）指示了新生下地壳被上部围岩的混染。综合区域古特提斯洋演化历史,认为曼兵岛弧花岗岩体形成于洋陆俯冲向地块增生转换的构造环境,提出三江地区古特提斯主洋盆的闭合延续至早三叠世才完成。

     

东秦岭商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

传统意义的刘岭群广泛分布于南秦岭北缘地区,由于特殊的大地构造位置,其一直被视为揭示秦岭造山带早古生代南秦岭构造带和北秦岭构造带汇聚过程的重要窗口.丹凤－商南－西坪地区的刘岭群较山阳－柞水地区的刘岭群变质程度深且变形复杂,分别被称为刘岭群浅变质沉积岩系和刘岭群沉积岩系以示区分.山阳－柞水地区的刘岭群沉积岩系据可靠的古生物化石证据被划归为中泥盆统或上泥盆统,而商丹地区的刘岭群浅变质沉积岩系则无可靠的时代证据,被划归为下古生界.通过对商丹地区浅变质沉积岩系中的石榴二云母石英片岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄研究,获得碎屑锆石年龄谱介于2 598~390 Ma,2个主要峰值年龄段分别为~1.0~0.6 Ga和~0.5~0.4 Ga,3个次要峰值年龄段分别为~2.6~2.3 Ga、~1.71~1.60 Ga和~1.3~1.2 Ga.综合本次及前人研究结果表明:刘岭群浅变质沉积岩系和沉积岩系物源具有双源性,南、北秦岭构造带均为其提供重要物源;商丹地区刘岭群浅变质沉积岩系最大沉积时限为~390 Ma,该地层最可能形成于中晚泥盆世;刘岭群沉积岩系和刘岭群浅变质沉积岩系可能为同时代沉积物,后期经历不同构造变形,形成于前陆盆地构造环境.      

滇西高黎贡山群变质岩的锆石年龄及其构造意义

被认为是腾冲-梁河地块前寒武纪结晶基底的滇西高黎贡山群变质岩系,其原岩及变质时代长期争论不休。岩相学和地球化学表明,组成高黎贡山群的黑云二长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩和变粒岩的原岩均为岩浆岩。首次对这些变质岩进行原位锆石U-Pb定年,分别获得497.8±7.2Ma～500±14Ma、83.5±0.9Ma的岩浆结晶年龄和459±5Ma、55.2±1.1Ma的变质年龄。结合相邻区碎屑锆石年龄及其区域对比分析,认为腾冲-梁河地块高黎贡山群中以石英片岩、石英岩为主体的原始沉积岩系可能形成于新元古代,应与拉萨地块有密切的亲缘关系。在早古生代环冈瓦纳大陆周缘造山过程中被寒武纪花岗岩侵入并发生变质作用;在新特提斯俯冲过程中,经历了晚中生代的安第斯型造弧作用;在印度与欧亚大陆碰撞过程中,又经历了新生代的岩浆作用、变质作用以及走滑剪切形成糜棱岩化作用。     

滇西哀牢山构造带变质岩系LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

为厘定哀牢山岩群的时代和大地构造归属,选取哀牢山岩群中的花岗质片麻岩(SM-15)、花岗闪长质片麻岩(SM-22)、同变形的花岗质岩脉(SM-18)及紧邻哀牢山岩群的变质砂岩(NO-1)为研究对象,运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对其进行定年。结果显示,样品SM-15中有岩浆锆石和变质锆石2类,岩浆锆石的年龄集中于722~740Ma之间,变质锆石的~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为29.9±0.5Ma。样品SM-22中2组~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值,原岩年龄为232.3±4.3Ma;后期变质重结晶年龄为29.2±0.4Ma。样品SM-18中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为27.19±0.36Ma,代表变质年龄。样品NO-1中的碎屑锆石年龄分4组:246~276Ma、600~800Ma、800~1000Ma和1000Ma以上。以上年龄数据表明,哀牢山岩群中至少包括元古宙岩浆岩(722~740Ma)、二叠纪末—三叠纪初岩浆岩或地层(235~255Ma),以及新近纪岩浆岩(27~32Ma),是一个复杂的变质岩带,而不是以往认为的全部属于元古宙扬子地台的结晶基底。哀牢山岩群的主变质时代集中在27~32Ma之间,哀牢山岩群现今的面貌主要在这一时期成型。     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西崇山岩群一直被认为是元古宙的大陆地壳-结晶基底,但至今无精确的年龄依据。对滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群的5件样品(糜棱岩化斜长变粒岩、黑云斜长角闪岩、片麻岩、糜棱岩化花岗质片麻岩、糜棱岩化黑云斜长变粒岩)进行锆石U-Pb定年。5件样品的锆石阴极发光图像显示,锆石有明显的生长振荡环带,指示岩浆成因。5件样品锆石的206Pb/238U年龄加权平均值分别为239.4±3.8Ma、248.4±4.3Ma、237.1±5.7Ma、268.7±3.2Ma、238.4±5.5Ma。根据野外地质特征和年龄数据,认为滇西澜沧江南段小湾地区崇山岩群是不同时代、不同岩性的岩体/地层(二叠系、三叠系)经后期变质作用形成的一套正变质岩,并不全是古老基底岩石出露。