西藏申扎县索尔碎屑岩岩石学特征及其成因

索尔碎屑岩出露于西藏中部索尔—戈昂错一带,角度不整合覆盖于果芒错蛇绿混杂岩中的地幔橄榄岩之上,粗碎屑岩层和细碎屑岩层互层产出,并见有角砾状灰岩夹层。索尔碎屑岩中粗碎屑岩主要由灰黑色碎屑和土黄色基质所组成;细碎屑岩呈灰黑色,块状构造。碎屑的主体成分为蛇纹岩,并含有少量的尖晶石和斜长石,基质为泥晶结构碳酸盐。碎屑主要呈棱角状—次圆状,边界平直,可能是构造破碎后快速堆积而形成的。在蛇纹岩碎屑边部普遍可见垂直边界生长的板状或粒状方解石,部分碎屑之中方解石呈逐步向内部生长的趋势,而在少量的岩石中已形成了交代残余结构,反映索尔碎屑岩中的碎屑受到了碳酸盐不同程度的交代作用。通过与Gebel Mohagara蛇绿质碳酸盐岩和West Magnitogorsk古岛弧中出露的蛇绿质碳酸盐岩对比研究,初步认为索尔碎屑岩是地幔橄榄岩发生破碎后受到碳酸盐热液流体的交代所形成的。     

聂荣微陆块花岗片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年——新元古代基底岩石的发现及其意义

聂荣微陆块呈透镜体状夹持在班公湖-怒江板块缝合带内,其上出露有黑云母花岗片麻岩以及二长花岗片麻岩等不同类型的古老片麻岩,本文报道产出于聂荣微陆块上花岗片麻岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果,样品锆石的岩浆震荡环带十分发育,多数锆石具有典型的岩浆结晶锆石的特征。所有测点中有16个测点的Th/U值较高,介于0.58~1.24之间,平均值为0.79,获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄基本一致,加权平均值为819.6±5.2Ma,笔者等认为该年龄代表了花岗片麻岩的原岩结晶时代为新元古代。我们在羌塘南部地区的碎屑岩中获得了同样的年龄峰值(809Ma)。此外,我们认为年龄中具有507Ma左右的信息反映了泛非事件之后另外一次强烈构造热事件的影响在该区的存在。     

西秦岭北缘断层的多期变形演化及其构造动力学意义

西秦岭北缘断层是青藏高原东北缘新生代盆地与西秦岭地块之间的边界断层,其构造变形的几何学-运动学特征和变形历史等研究对于重建青藏高原东北缘新生代以来的构造变形时空动力学过程,限定新生代盆地构造属性,揭示印度板块-欧亚板块碰撞汇聚的远程构造响应和青藏高原东北缘隆升等重大科学问题具有重要地质约束。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地南边界F1断层的断层岩类型及分带、构造要素的几何学-运动学特征等较详细的构造解析,辨认出F1断层6期构造变形：第一期为北西西走向、向北倾斜的韧性-韧脆性伸展正断层作用;第二期为北西西走向、向北陡倾或近直立的高角度逆冲断层作用,指示近南北向挤压缩短作用;第三期为走向近南北、向东或向西陡倾的对冲断层作用,指示了近东西向的挤压缩短作用;第四期为北东向右旋和北西向左旋的走滑共轭断层系统,指示了近东西向的挤压作用;第五期为断层面近直立的北东向左旋、北西向右旋的共轭破裂系统,指示了近南北向挤压作用;第六期为断层面近直立的近东西向左旋和近南北向右旋走滑断层构成了几何学-运动学协调的共轭破裂系统,指示了北东向挤压作用。结合西秦岭北缘渐新世-中新世沉积盆地具有断陷盆地沉积序列特征和上新世具有类磨拉石的冲洪积扇粗砾岩特征以及F1断层多期变形对新生代盆地沉积地层的控制和改造作用分析,认为F1断层第一期韧性-脆韧性伸展正断作用始于渐新世,控制了渐新世-中新世伸展断陷盆地沉积;F1断层第二期高角度逆冲缩短变形使得渐新世-中新世断陷盆地封闭、靠近F1断层的底部砾岩层卷入了挤压逆冲断层作用,断层拖曳使地层产状翘起变陡,这期变形持续到上新世冲洪积扇粗砾岩出现;F1断层第三期与第四期虽然都为近东西向挤压,但第三期为东西向对冲挤出,而第四期为北东向和北西向斜向走滑挤出,其动力学机制是否与青藏高原东北缘西部地壳增厚隆升诱发的中-下地壳向东流动拖曳导致的上地壳东西向挤压缩短尚待证实,由于第三和第四期变形的构造形迹在上新统韩家沟砾岩不存在,因此,这两期变形的时代只能是发生在中新世末期或上新世早期;第五期北东和北西向共轭破裂系统和第六期南北向和东西向共轭破裂系统在渐新统-中新统沉积地层和上新统粗砾岩地层中都存在,其时代无疑是上新世末期或第四纪以来的构造变形,但第五期共轭断层指示的最大主压应力为近南北向,而第六期最大主压应力为北东-南西向,两者夹角约30°,指示两期变形最大主应力方向发生了30°的顺时针旋转,这可能与青藏高原东北缘变形重组过程中块体旋转有关。上述F1断层丰富且复杂的构造变形形迹揭示的断层变形方式和历史演变对于澄清青藏高原东北缘新生代红层盆地构造属性认识上的分歧和高原变形是均匀增厚变形和块体沿断层挤出滑移地壳变形机制的争论等提供了重要的构造依据。     

青藏高原羌塘南部冰海杂砾岩的成因与物源——以冈玛错地区为例

青藏高原及其邻区石炭纪—二叠纪地层中广泛分布的漂砾层、杂砾岩、含砾板岩等是一套特殊的冰海相沉积岩,称为冰海杂砾岩,前人已对它的成因环境做了初步的研究,但没有获得统一的结论。本次以青藏高原羌塘南部冈玛错地区冰海杂砾岩的砾石为研究对象,观察它们的野外特征和镜下特点,并对与冰海杂砾岩互层产出的石英砂岩做了粒度分析。结果表明,冰海杂砾岩是在冈瓦纳大陆冰川呈消融状的情况下,冰阀搬运沉积的产物。通过碎屑锆石和岩性对比,初步认为冰海杂砾岩的物源为冈瓦纳大陆,并简单论述了冰海杂砾岩各类砾石的可能来源。以上研究成果为探讨冈瓦纳大陆的沉积环境提供了依据。     

藏南亚东地区片麻状黑云花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年青藏高原羌塘南部晚古生代地幔柱?——来自基性—超基性岩的地球化学证据

羌塘南部地区大面积出露基性—超基性火成岩。基性岩墙和玄武岩沿龙木错-双湖板块缝合带的南侧呈近东西向分布,大地构造位置位于冈瓦纳大陆北缘,分布范围西起国境线,东到双湖地区,总长约800km,形成时代集中在晚石炭世—早二叠世(284~318Ma),反映出岩浆的快速侵位-喷溢的过程。基性岩墙和玄武岩主要为碱性系列岩石,少数为亚碱性系列,Ti和Fe的含量均比较高,Mg#比较低,表明它们都是原始岩浆经不同程度分异结晶后的残余熔体。基性岩墙和玄武岩的稀土元素、微量元素、形成环境等均与板内玄武岩或典型的地幔柱成因玄武岩具有相似的特点。另外,苦橄质岩石多与基性岩墙和玄武岩一起产出,主要为单斜辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,矿物成分贫挥发性组分,主量、稀土和微量元素的特点反映出其很可能代表了地幔柱原始岩浆结晶的产物而非岩浆捕获体,而且其源区很可能为石榴子石二辉橄榄岩。由此,初步认为羌塘南部基性岩墙和玄武岩为地幔柱的头部减压熔融的产物,而苦橄质岩石为地幔柱尾柱通道熔融的产物。     

藏北羌塘南部地区基性岩墙与玄武岩的岩浆同源性

青藏高原羌塘南部地区沿龙木错－双湖缝合带南侧成群分布着近东西向的基性岩墙,形成时代为晚石炭世—早二叠世,其围岩是以晚石炭世—早二叠世裂谷型沉积为主并夹有基性火山岩的浅变质岩系。基性火山岩夹层的数量和厚度有由北向南由多变少的趋势。基性岩墙的岩石类型主要为辉绿岩,火山岩以玄武岩为主,玄武安山岩次之。基性岩墙与基性火山岩在空间上密切共生,形成于大致相同的地质时期内。二者均经历了低绿片岩相变质作用,且化学成分相近,稀土元素、微量元素组成均与板内玄武岩具有相似的特点。初步判定羌塘南部地区基性岩墙群与基性火山岩来自同一岩浆源,为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆北缘裂解的产物。     

藏东丁青蛇绿岩中堆晶辉长岩锆石SIMS U-Pb定年及其意义

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,蛇绿岩的各端元组分出露齐全。纳永拉堆晶辉长岩作为蛇绿岩的端元组分之一,地球化学特征反映可能形成于MOR环境。纳永拉堆晶辉长岩获得SIMS锆石 Ｕ-Ｐb年龄为217.8 Ma±1.6Ma。CL照相和测试数据表明,锆石为典型岩浆成因的锆石。锆石定年确定纳永拉堆晶辉长岩形成于晚三叠世,为丁青段班公湖-怒江洋盆的打开时间提供了准确的时间约束。     

西藏果芒错蛇绿混杂岩中硅质岩的地球化学特征及其形成环境

果芒错蛇绿混杂岩位于狮泉河—永珠—嘉黎蛇绿混杂岩带中段,是该带中保存较好的一套蛇绿混杂岩,其形成环境是确定狮泉河—永珠—嘉黎蛇绿混杂岩带构造属性的重要依据。对果芒错蛇绿混杂岩中的硅质岩进行了地球化学分析,为判断蛇绿混杂岩的形成环境提供新的约束条件。硅质岩通常呈几十厘米夹层产于玄武岩中,含有大量晚三叠世—白垩纪放射虫化石。硅质岩SiO2含量为71.38%~77.67%,Al2O3含量为8.62%~11.51%,MnO/TiO2值为0.28~0.35,(Ce/Ce*)SN值为0.92~0.94,(La/Ce)SN值为1.13~1.17,反映了陆源物质的影响,而V、Ni、Cu和V/Y值高于大陆边缘硅质岩,与洋中脊和大洋盆地硅质岩相似,说明果芒错硅质岩可能形成于受陆源物质影响且与大陆边缘有一定距离的环境中。结合变质橄榄岩、镁铁质岩墙和玄武岩的地球化学特征,初步认为果芒错蛇绿混杂岩的形成环境为靠近大陆边缘的弧后盆地。     

藏北羌塘南部冈玛错地区展金组玄武岩的成因及其构造意义

羌塘南部地区大面积出露玄武岩、基性岩墙等基性岩类,区域上它们沿龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带南侧展布。已有较多的研究报道认为基性岩墙的时代为晚石炭世—早二叠世。玄武岩呈夹层状产出于展金组中,随着羌塘地区地质研究程度的不断提高,玄武岩的确切时代、构造属性等已成为探讨研究区构造演化亟待解决的问题。在野外观察的基础上,选择羌塘南部典型的玄武岩进行地球化学研究。玄武岩属于碱性系列岩石,富集Ti和Fe;轻稀土元素富集,轻、重稀土分异明显;在构造环境判别图解上,主要投在板内环境区域;总体表现出与地幔柱成因同类岩石相似的特点。对玄武岩的研究,为羌塘南部晚古生代地幔柱的存在提供了有力的证据。     

西秦岭北缘构造带新生代盆地南部边界断层带结构与构造变形演化

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北缘的主要构造边界之一,北缘断层及其所控制的新生代沉积盆地是青藏高原东北缘新生代盆—山格局演化、高原扩展隆升与变形的地质记录。因此,西秦岭北缘构造带的断裂构造和断裂控制的沉积盆地研究对于理解青藏高原构造系统形成和高原隆升过程都具有重要的科学意义。本文通过对西秦岭北缘新生代盆地的南部边界断层F1断层结构分带、断层岩类型、几何学—运动学特征分析,获得如下认识：1）F1断层总体走向为290°～300°,倾向北北东,倾角60°～80°,发育近百米宽的由韧性、韧脆性和脆性断层岩等组成的结构复杂的断层带;2）构造分析揭示了F1断层至少经历了 3期构造变形事件,第一期为韧性—韧脆性伸展正断层作用,第二期为脆性高角度挤压逆冲断层作用,第三期为近直立的脆性斜向左旋走滑作用;3）该断层近百米宽的断层带内形成于不同构造层次的韧性、韧脆性、脆性等变形现象叠加交织出现在现今地壳浅表层次,说明该断层带经历了从早期较深层次韧性变形域逐渐抬升而进入晚期较浅层次的脆韧性变形域到现今的脆性变形域的韧—脆性变形机制转换;4）根据F1断层对西秦岭北缘渐新统—中新统漳县含盐红层盆地的空间构造配置、控制和改造以及新生代区域构造变形演化历史分析,认为第一期韧性—韧脆性伸展正断层作用与渐新世—中新世断陷盆地形成相匹配,活动时代为晚渐新世—晚中新世;第二期脆性高角度挤压逆冲作用与渐新世—中新世地层翘起、褶皱和底部抬升剥蚀及上新世磨拉石盆地充填相对应,活动时代应该始于中新世末期或上新世早期,持续至第四纪早期;第三期斜向左旋走滑则与西秦岭北缘断层带第四纪以来广泛发育的左旋走滑作用相对应。综上所述,西秦岭北缘新生代漳县盆地南部边界断层F1,虽然仅是北缘构造带中一条断层,但作为构造敏感带,其多期变形历史应该代表了青藏高原东北缘新生代以来的构造变形演化及构造体制转换过程。如果这一新生代沉积盆地边界断层F1在渐新世—中新世一直处于伸展正断作用,那么西秦岭北缘在这个阶段应该处于地壳伸展拉张状态,渐新世—中新世漳县盆地只能是伸展断陷盆地而不可能是挤压挠曲前陆盆地或压陷盆地。因此,我们认为印度—欧亚板块碰撞汇聚产生的构造挤压缩短和地壳隆升效应在中新世尚未波及到西秦岭北缘区域。F1断层在中新世末—上新世初的构造反转挤压冲断和上新世具有再生前陆磨拉石堆积出现才标志着西秦岭北缘卷入青藏高原挤压构造动力学系统。