青藏高原多岛弧-盆系格局机制

本文根据长期的青藏高原及周边地区的地质调查和考察实践 ,在系统研究全球构造 ,尤其是特提斯地质的基础上 ,概要阐述了全球洋 -陆构造体制的转换论、多岛弧盆系统论、造山作用过程论 ,并依此“三论”

昌宁-孟连结合带牛井山早古生代埃达克岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及其地质意义

昌宁-孟连结合带是西南三江地区重要的古特提斯结合带,本文报道该带牛井山蛇绿混杂岩带内的早古生代英云闪长岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素、全岩地球化学特征,探讨其岩石成因,揭示早古生代(原)特提斯演化过程和恢复古地理格局。利用LA-ICP-MS对英云闪长岩进行锆石U-Pb定年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为468±2Ma(MSWD=1.4,n=22),代表岩浆岩结晶时代。对锆石进行原位微区Hf同位素分析获得锆石ε_(Hf)(t)=+1.6^+2.8。牛井山英云闪长岩具有高的SiO_2(61.6%~67.16%),Al_2O_3(15.4%~17.64%),Na_2O(2.93%~3.25%)含量,高的Na_2O/K_2O(3.9~5.4)比值。微量元素具有高Sr(469×10^(-6)~533×10^(-6)),低Yb(0.66×10^(-6)~1.22×10^(-6))和Y(8.5×10^(-6)~16.3×10^(-6)),Eu正异常(1.01~1.37)的特征。此外,在同等SiO 2条件下,还具有相对高的Mg~#和MgO(Mg~#=50~51,MgO=2.84%~3.58%)。这些特征表明英云闪长岩具有高镁埃达克岩的性质。岩石成因研究表明牛井山高镁埃达克岩很可能是俯冲洋壳加上部分大洋沉积物部分熔融并与上覆地幔橄榄岩反应的产物。早古生代洋壳俯冲成因的埃达克岩的发现证明昌宁-孟连特提斯洋演化历史可追溯至约468Ma。昌宁-孟连结合带早古生代岩浆作用与龙木错-双湖结合带早古生代洋壳残片的时代一致、构造属性相似,我们认为昌宁-孟连结合带与木错-双湖结合带可对比,它们代表了一个统一的古生代特提斯大洋残余。

班公湖-怒江结合带洞错地区舍拉玛高压麻粒岩的发现及其地质意义

青藏高原班公湖-怒江结合带内中东段八宿、安多、蓬错西等地已有高压-超高压变质岩的报道,然而西段至今尚没有发现类似岩石出露。在班公湖-怒江西段改则洞错地区舍拉玛沟中发现高压麻粒岩（可能是退变榴辉岩）,岩石呈透镜状、似层状或块状产于斜长角闪岩及变质辉长岩中,详细的岩相学及矿物化学研究确认,早期矿物组合主要为石榴子石、单斜辉石及斜长石（大部分钠黝帘石化）,后期发生了较强烈的退变质作用,矿物组合为角闪石和斜长石,发育典型的＂白眼圈＂结构。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得高压麻粒岩的原岩时代为254±2Ma,指示班公湖-怒江洋盆打开的时限可以追溯到晚二叠世。地质温压计估算结果表明,高压麻粒岩相变质作用发生的温度和压力条件为780-900℃和13-16k Pa,角闪岩相变质作用发生的温度和压力条件为430-480℃和4.5-5.2k Pa,极有可能是班公湖-怒江特提斯洋壳发生高压麻粒岩相（甚至达到榴辉岩相）变质作用的产物。它的发现说明在班公湖-怒江结合带内部存在高压变质带,可能是大洋深俯冲的产物,这对研究青藏高原特提斯洋的形成演化具有重要意义。

从多岛弧盆系研究实践看板块构造登陆的魅力

板块构造学说是高度成功的地球科学理论。大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造域是板块构造登陆的入门向导。青藏高原大地构造研究实践表明,青藏高原是板块构造登陆的研究基地。众多蛇绿岩带、混杂岩带和火山岩浆弧带等的识别,支持洋陆转换多岛弧盆系构造模式,可用来解释特提斯和亚洲大陆的形成和演化。

藏南仲巴地体北缘石英脉ESR年代学研究

仲巴地体是雅鲁藏布江缝合带西段南北蛇绿岩带之间的重要地质单元,大地构造位置特殊,其构造变形特征与构造演化对于了解雅鲁藏布江缝合带西段新特提斯洋演化具有重要地质意义。仲巴地体北缘热液活动发育,形成大量与断层和褶皱伴生的构造石英脉,这对于分析仲巴地体中–新生代的区域构造–热事件具有重要意义。在仲巴地体北缘系统采集31件具有构造意义的石英脉样品,采用热活化ESR法测量其形成年龄。统计结果表明,仲巴地体北缘的构造石英脉主要形成于侏罗纪–早白垩世早期、晚白垩世、始新世和中新世等四个阶段。综合区域构造演化和石英脉ESR年龄区间及产状特征,将仲巴地体的主要构造演化阶段划分为新特提斯洋发育与演化阶段、俯冲消减阶段、新特提斯洋闭合与大陆碰撞及陆内演化阶段。

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原中部狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带(简称SYMZ)位于班公湖-怒江缝合带与雅鲁藏布江缝合带之间,其构造属性存在很大争议,制约了对青藏高原多岛弧盆系构造演化的理解.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了该蛇绿混杂岩带的地质特征,讨论了其构造演化过程.一系列新资料及新认识表明SYMZ是分割北拉萨地块和中拉萨地块的一条独立的蛇绿混杂岩带,是特提斯构造域多岛弧盆系的组成部分.在狮泉河、拉果错、阿索、永珠、凯蒙等地发育比较典型的蛇绿岩组合,高精度年代学数据指示洋盆主体发育于178~160 Ma,比班公湖-怒江洋盆主体发育时限(188~162 Ma)要晚10 Ma左右,阿索一带蛇绿岩残片记录洋盆一直持续到113 Ma.SYMZ侏罗纪基性岩具有MORB型(洋中脊玄武岩)和IAT型(岛弧拉斑玄武岩)火山岩的地球化学性质,属于洋内弧型和洋中脊型蛇绿混杂岩;早白垩世基性岩具MORB和火山弧玄武岩的双重特性,指示其很可能形成于SSZ的构造环境,不同于同时期班公湖-怒江特提斯受地幔柱热点影响的洋盆性质.同时,在拉果错、永珠、凯蒙等地区识别出侏罗纪前弧玻安岩及玻玄岩系列,一致指示SYMZ洋壳发生过洋内俯冲.在此基础上,结合区域地质资料,构建了SYMZ特提斯洋的时空格架及构造演化历史,认为经历了晚三叠世-早侏罗世洋盆裂解-扩张、中-晚侏罗世洋内俯冲、早白垩世俯冲消减和早白垩世末期洋盆消亡四个阶段,为特提斯洋的构造演化及大地构造过程再造提供了重要的地质学证据.

滇西“三江”地区临沧花岗岩基中三叠世碱长花岗岩的发现及其意义

在野外调研的基础上,对滇西"三江"地区临沧花岗岩基中勐库碱长花岗岩体的年代学、岩石学和地球化学开展了较系统的研究。结果显示,勐库岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为236.2±3.7 Ma,表明岩体应形成于中三叠世,而非前人认为的新生代。全岩主、微量元素,Sr同位素和锆石微量元素特征显示岩体属于S型花岗岩系列,来自于与临沧花岗岩基相类似的地壳沉积物源区的部分熔融,并经历了高程度的结晶分异作用。以勐库岩体为代表的碱长花岗岩与临沧花岗岩基形成时代一致,表明碱长花岗岩应为临沧花岗岩基的重要组成部分。除已报道的黑云母二长花岗岩类和黑云母花岗闪长岩类外,临沧花岗岩基还应包括较广泛分布的碱长花岗岩类。本文同时揭示,由于临沧花岗岩基中以勐库岩体为代表的碱长花岗岩并非早前认为的新生代岩体,"三江"南段特别是临沧地块前人划分的新生代岩体分布范围和规模可能需要重估。

龙木错—双湖古特提斯洋俯冲记录——羌塘中部日湾茶卡早石炭世岛弧火山岩

尽管龙木错—双湖结合带经历早古生代—三叠纪的长期演化过程，但已有资料显示羌塘中部沿该带的岩浆活动主要与碰撞作用有关，仍缺乏与俯冲相关火成岩的报道。报道龙木错—双湖结合带西段日湾茶卡东的一套那底岗日组火山岩中安山岩的年龄、岩石及地球化学特征，利用LA-ICP-MS方法测得安山岩锆石U-Pb年龄为330.6±2.8Ma，表明火山活动的时间为早石炭世。该套岩石因遭受硅质流体交代，SiO2含量变化较大（54.84%~72.84%），在Nb/Y-Zr/TiO2×0.00001图解中全部落入安山岩区，属于低—中钾钙碱性系列；微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、U等大离子亲石元素，亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素，具火山岛弧特征。日湾茶卡安山岩是在羌塘中部发现的早石炭世岛弧型火山岩，为龙木错—双湖古特提斯洋盆晚古生代俯冲作用提供直接的年代学和岩石学证据。

藏南仲巴地体早奥陶世构造—热事件及其地质意义

仲巴地体是雅鲁藏布江缝合带西段南北蛇绿岩带之间的重要构造单元,目前对其是否存在早古生代构造-热事件记录及构造属性判别尚不明确.通过野外观测、岩石地球化学研究和年代学分析,在仲巴地体中段的公珠错一带识别出一套侵入到黑云斜长片麻岩中的片麻状二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为~478Ma,表明岩石形成时代为早奥陶世;该套花岗岩具有高Si、富Al和总碱含量较高的特点,铝饱和指数A/CNK=1.13~1.20,富集大离子亲石元素Rb、K,相对亏损Ba、Sr、Nb、Ti等,属于钙碱性强过铝质花岗岩.这是首次在雅鲁藏布江缝合带西段仲巴地体内部识别出代表早奥陶世构造-热事件的地质记录,该套花岗岩形成过程与原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲结束后的上地壳熔融相关,证明仲巴地体在早古生代应为东冈瓦纳大陆北缘的组成部分.

西藏安多早侏罗世火山岩岩石成因及对班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减的制约

拉萨地块广泛分布着中生代的岩浆活动,研究它们对于认识特提斯洋的演化过程有着重要的启示。本文报道安多地区新识别出的早侏罗世岛弧型火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石原位Hf同位素、全岩主微量元素分析和Sr-Nd同位素结果。英安岩206Pb/238U年龄为180.7±4.7Ma(MSWD=0.22,n=10),指示其形成时代为早侏罗世。这些火山岩的SiO_2含量为62.50%~76.15%,MgO含量为0.33%~3.05%,Fe_2O_3T含量为2.35%~6.69%;所有样品都显示轻稀土元素相对富集,具有铕的弱负异常,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的地球化学特征;同时这些火山岩锆石原位εHf(t)值均为正值(+15.1^+17.1);全岩Sr-Nd同位素εNd(t)值也均为正值(+7.1^+13.2),指示这些火山岩很可能是特提斯洋俯冲消减过程中新生下地壳部分熔融的产物。结合区域地质资料,认为安多火山岩不可能是龙木错-双湖古特提斯洋或雅鲁藏布江新特提斯洋俯冲消减的产物,而是班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减的产物,区域上很可能与改则北、日土地区的侏罗纪侵入岩一起构成了班公湖-怒江特提斯洋北侧的岩浆弧带。由此本文认为安多早侏罗世岛弧型火山岩是班公湖-怒江特提斯洋北向俯冲消减的产物,从而为班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消减过程提供了直接的火山岩证据。

渝东南新元古界千子门组沉积时代和构造背景——锆石U-Pb年龄及地球化学制约

新元古代全球范围内出现了2次主要的冰期事件,分别是 Sturtian 冰期和 Marinoan 冰期。渝东南秀山地区发育与上述2次冰期对应的冰川沉积,分别为南沱组（Marinoan 冰期）和千子门组（Sturtian 冰期）。笔者通过对千子门组砂岩锆石运用 LA ICP MS 进行定年,测得其206 Pb/238 U年龄为736~2726 Ma,其中28个测点数据非常集中,在736~890 Ma,平均值为834 Ma。其最小值736 Ma 限定了 Sturtian 冰期千子门组的沉积起始时间,且与湘东南江口冰期起始时间（734±4）Ma 在误差范围内几乎一致,二者可以对比。而834 Ma 则记录了物源区与四堡—晋宁运动有关的岩浆活动。所有样品 ICV 值介于0.85~1.74（平均值为1.23）,表明黏土矿物较少,受再沉积作用的影响较小。同时其 CIA 值介于43~69（平均值为57）,表明千子门组沉积环境特征为寒冷、干燥,低程度化学风化。利用 SiO2 K2 O/Na2 O 和 K2 O/Na2 O SiO2/Al2 O3构造环境判别图解,结合稀土元素配分曲线,判定千子门组很可能形成于活动大陆边缘环境。

西南三江金沙江弧盆系时空结构及构造演化

金沙江(-哀牢山)弧盆系是西南三江多岛弧盆系的重要组成部分,恢复其时空格架及其形成演化过程对理解古特提斯多岛弧盆系的时空格局具有重要意义。根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了金沙江弧盆系不同构造单元的物质组成及其构造属性,讨论了其构造演化过程及其对VMS型矿床的控制作用。金沙江洋壳发育时限主要为晚志留世-二叠纪,古洋壳地幔受到了早期俯冲带物质富集组分的影响,主体形成于弧后盆地的构造环境。江达-德钦-维西岩浆弧为一复杂的陆缘弧,经历了俯冲消减(300~260 Ma)、早碰撞聚合(255~250 Ma)、同碰撞伸展(249~237 Ma)和晚碰撞造山(236~212 Ma)等构造事件叠加改造,形成了不同类型、不同环境的岩浆活动及其盆地。金沙江带新发现的贡觉榴辉岩、维西退变榴辉岩等高压变质带,为恢复金沙江古特提斯洋的俯冲-碰撞造山的复杂演化过程提供了重要证据。在此基础上,结合区域地质资料,构建了金沙江弧盆系的演化历史,认为经历了晚志留世-早二叠世金沙江(-哀牢山)弧后洋盆扩张、早二叠世晚期-晚二叠世洋壳俯冲消减、早三叠世-晚三叠世弧-陆碰撞造山与盆-山转换、晚三叠世末期后碰撞陆内造山至陆内汇聚-走滑转换等阶段的演化过程,每个阶段控制着不同类型的VMS型矿床。

昌宁-孟连缝合带南汀河早古生代埃达克岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

前人在昌宁-孟连缝合带获得了大量的晚古生代岩浆活动与沉积地层的记录,但是早古生代的相关记录十分稀少,大大限制了对昌宁-孟连缝合带早古生代演化过程的理解.对南汀河地区早古生代英云闪长岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学特征开展研究,并探讨其岩石成因,揭示早古生代(原)特提斯演化过程.通过LA-ICPMS锆石U-Pb定年,获得英云闪长岩206Pb/238U加权平均年龄为454.1±2.7 Ma、443.2±2.4 Ma,代表岩浆结晶时代.地球化学分析显示,南汀河英云闪长岩SiO2含量为63.41%~68.57%,K2O含量为1.31%~2.17%,同时具有富Na(Na2O=4.11%~5.07%)贫Mg(MgO=0.98%~1.39%)的特点.REE配分曲线呈现出轻稀土富集、重稀土亏损的特征,大离子亲石元素Sr、Ba等富集,高场强元素Nb、Ta、Ti亏损,与岛弧岩浆的特征相吻合;指示岩浆来源于俯冲板片的部分熔融,在岩浆上升过程中受到了俯冲沉积物的混染,形成于与原特提斯洋俯冲有关的弧火山岩环境,进一步指示早古生代原特提斯洋在454~443 Ma就已经发生了俯冲消减作用.南汀河蛇绿岩与羌塘地区龙木错-双湖缝合带桃形湖等蛇绿岩形成时代一致、地球化学性质相似,由此认为昌宁-孟连缝合带与龙木错-双湖缝合带一起代表了一个统一的古特提斯洋壳的残余.

龙木错-双湖-昌宁-孟连结合带:冈瓦纳大陆与泛华夏大陆的界线

冈瓦纳大陆与泛华夏大陆的界线目前还没有形成统一的认识,在一定程度上制约了对青藏高原及三江造山带构造格局、特提斯演化等方面的深刻认识。根据新的地质调查资料与研究成果,在梳理有关冈瓦纳大陆与泛华夏大陆界线不同观点的基础上,系统总结了龙木错-双湖结合带与昌宁-孟连结合带不同时期蛇绿混杂岩的地质特征、发育时限及其构造环境,二者洋盆经历了相似的洋盆扩张、俯冲消减及弧-弧(陆)碰撞造山过程,发生深俯冲及折返的时间也基本相当,一致表明二者在构造属性上具有亲缘性,认为龙木错-双湖-昌宁-孟连特提斯洋共同构成了原-古特提斯大洋最终消亡后的残迹。南、北羌塘地块基底具有不同的航磁异常,指示龙木错-双湖特提斯洋两侧陆块演化过程不同。以龙木错-双湖-昌宁-孟连特提斯洋为界,南北分别为冈瓦纳大陆北缘中生代冈底斯-喜马拉雅造山系和泛华夏大陆南缘晚古生代羌塘-三江造山系,两大造山系经历了不同的构造演化过程。结合生物区系、地球物理等其他区域资料,认为龙木错-双湖-昌宁-孟连结合带是青藏高原上冈瓦纳大陆与泛华夏大陆的界线。

藏东贡觉地区早—中三叠世马拉松多组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对金沙江古特提斯碰撞时间的约束

金沙江结合带中保留有大量晚古生代—中生代的岩石与构造信息,是研究金沙江古大洋洋陆俯冲-陆陆碰撞演化过程的主要窗口。对贡觉地区早—中三叠世英安岩-流纹岩的锆石U-Pb年龄、全岩地球化学特征进行报道,并探讨其岩石成因与岩浆源区。获得4组长英质火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,分别为246.2±1.7 Ma、245.5±0.7 Ma、244.7±0.6 Ma与246.2±0.5 Ma,一致指示贡觉地区马拉松多组火山岩的形成时代为245~246 Ma。地球化学分析显示,马拉松多组长英质火山岩具有高Si(SiO_(2)=67.16%~74.62%),高K(K_(2)O=3.44%~5.94%),贫Na(Na_(2)O=1.75%~2.53%),贫Mg(MgO=0.28%~1.04%)的特点。A/CNK值范围为1.07~1.41,总体属过铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素配分曲线呈现出轻稀土元素明显右倾,重稀土元素相对平缓的“V”字形;大离子亲石元素Rb、K、Th相对富集,高场强元素Nb、Ta、Sr、Ti相对亏损,指示岩浆来源于古老地壳。研究认为贡觉地区马拉松多组长英质火山岩为金沙江古洋壳西向俯冲造陆背景下,幔源基性岩浆底侵下地壳部分熔融的产物,贡觉地区此时正处于俯冲到碰撞的转换阶段。结合区域地质资料与前人研究,认为金沙江结合带贡觉地区大致经历了二叠纪的俯冲消减、早三叠世俯冲-碰撞转换、中三叠世的陆陆碰撞与晚三叠世的后碰撞造山阶段,直到晚三叠世后期造山运动结束。