点苍山-哀牢山杂岩带多期变质作用:嘎洒地区变沉积岩锆石微量元素与U-Pb年代学制约

点苍山-哀牢山杂岩带位于青藏高原东南缘,为云南三江地区一条重要的造山带,由扬子板块和印支板块于晚二叠世-中晚三叠世碰撞拼合而成。杂岩带主要由各类副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成,岩石发育强烈糜棱岩化和深熔作用。本文选取哀牢山北段新平嘎洒地区变沉积岩为研究对象,通过对变沉积岩锆石的阴极发光图像、微量元素、矿物包裹体组合、表面形态和U-Pb年龄的综合研究,揭示出嘎洒地区哀牢山杂岩经历了两期变质事件:其中,含石榴子石斜长二云母片岩中30颗变质锆石获得了较为一致的206Pb/238U年龄215±6Ma^227±5Ma,加权平均年龄为222.3±1.2Ma(n=30,MSWD=0.27),这些锆石具有浑圆状或椭圆状形态、较为均匀的阴极发光图像、平坦的HREE配分模式((Lu/Gd)N=0.73~4.08)和弱的负Eu异常,这些特征与典型的高级变质岩中变质锆石相似,而锆石的Th/U比值较为分散为0.06~0.84,平均值为0.45,可能与变质过程中富Th矿物独居石分解有关。变质年龄与杂岩带中点苍山和元阳地区变质岩中、晚三叠世变质年龄极为吻合,指示这期变质事件与中-晚三叠世古特提斯洋闭合-造山有关,标志着点苍山-哀牢山杂岩带为三江地区一条重要的古缝合线。此外,嘎洒地区夕线石榴黑云二长片麻岩的岩相学特征显示,岩石经历了石榴子石的转熔作用,除两颗锆石年龄为35.4Ma外,28颗锆石(增生边)给出了误差范围内较为一致的206Pb/238U年龄(27.3±0.5Ma^31.9±0.5Ma),加权平均年龄为29.4±0.53Ma(n=28,MSWD=2.0)。这些锆石的增生边中的矿物包裹体组合为夕线石+钾长石+黑云母+石英+独居石,且具有较低的Th/U比值(0.01~0.1),平坦的重稀土(HREE)配分模式((Lu/Gd)N=0.45~7.59)和中等程度的负Eu异常,这些特征指示该类锆石为典型的变质锆石。变质年龄与新生代红河-哀牢山剪切带内大量发现的同剪切岩浆岩、变质岩的年龄较为一致,指示这期年轻的变质事件与岩石圈尺度大规模剪切运动有关。此外,两类变沉积岩中6颗继承性碎屑锆石的年龄分布范围为528~783Ma,这些锆石具有锥形的锆石形态,清晰的振荡环带,表面发育蚀痕和凹坑,较高的Th/U比(>0.1),陡倾的HREE配分曲线,表明这些锆石为经过剥蚀-搬运-沉积的岩浆锆石,具有继承性碎屑锆石的特征,说明哀牢山杂岩变沉积岩中至少应包含新元古代和早古生代的沉积物源,指示研究区哀牢山杂岩带部分岩石并不属于真正意义上的扬子结晶基底。

青藏高原东南缘点苍山-哀牢山杂岩带中片麻岩的变质演化及深熔作用特征

片麻岩是点苍山-哀牢山变质杂岩带最常见的岩石类型,主要由夕线石榴黑云二长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩以及含十字石蓝晶夕线石榴片麻岩所组成,其原岩的化学成分与华北克拉通典型孔兹岩系十分相似。岩相学、成因矿物学和变质反应性质研究以及温压条件估算结果表明,研究区片麻岩类岩石变质峰期的温压条件为T=700～770℃,P=0.5～0.8GPa,已达到或接近麻粒岩相变质,晚期退变质阶段的温压条件为T=600～650℃,P=0.35～0.45GPa。片麻岩变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式。在麻粒岩相变质阶段,片麻岩类岩石普遍发生深熔作用,主要表现为含水矿物黑云母的脱水熔融和长英质矿物的部分熔融。该项研究对于进一步揭示青藏高原东南缘点苍山-哀牢山造山带的变质演化深熔作用机理及动力学过程具有重要的科学意义。

点苍山-哀牢山杂岩带中北段嘎洒地区变沉积岩的成因矿物学与变质演化特征

点苍山-哀牢山变质杂岩带中北段嘎洒地区出露了多种典型的变沉积岩，其中夕线石榴黑云二长片麻岩和二云母片岩保存多期/多阶段矿物相转变特征，本文通过岩相学和矿物化学的综合分析，并结合传统矿物对温压计的估算结果，限定上述典型变沉积岩峰期角闪-麻粒岩相（M1）阶段、近等温减压-高温剪切变形阶段（M2）和晚期退变质（M3）阶段的矿物组合及变质温压条件。峰期角闪-麻粒岩相（M1）阶段的矿物组合为：石榴石（Grt）＋板柱状夕线石（Sil1）＋黑云母（Bt1）＋钾长石（Kfs）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋钛铁矿（Ilm），变质温度压力条件为t=690～750℃，p=690～810 MPa；近等温减压-高温剪切变形阶段（M2）阶段，稳定矿物组合为：Grt＋Sil2＋Bt2＋Kfs＋Pl＋Qtz＋Ilm，黑云母在强烈走滑剪切作用下发生脱水熔融反应：2 Bt→Sil＋6（Mg，Fe）O＋K2O＋5 Qtz＋2 H2O，石榴石、黑云母和夕线石等受到剪切变形影响而发生强烈定向，形成的温度压力条件为t=650～720℃，p=450～630 MPa；晚期退变质阶段（M3）的稳定矿物组合为：Qtz＋Bt＋Ms＋Pl，退变的温度压力条件为t=580～640℃，p=400～500 MPa。其变质演化p-T轨迹样式具有近等温减压的顺时针型式，表明点苍山-哀牢山变质杂岩带曾经历了一次明显的俯冲-碰撞造山事件，峰期变质可达到角闪-麻粒岩相；在碰撞后的构造折返过程中，上述变质岩石发生强烈的高温剪切变形作用，并伴随着黑云母等含水矿物的脱水熔融。

点苍山—哀牢山变质杂岩带变沉积岩的变质演化

点苍山——哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘大理——元江——元阳——河口一带,出露规模达数百千米,是扬子板块和印支陆块之间的一条重要构造带。该变质杂岩带主要由各类正片麻岩、副片麻岩、大理岩所组成,夹有斜长角闪岩、石榴辉石岩和超镁铁质岩石的透镜体或团块。其中,变沉积岩如含夕线石和蓝晶石的片麻岩类岩石保存了多阶段的矿物组合及异常复杂的矿物相转变关系。详细的岩相学、成因矿物学以及矿物相转变关系分析表明,变沉积岩系经历了早期进变质阶段(M1)、峰期角闪——麻粒岩相变质阶段(M2)、峰后近等温减压(脱水熔融)阶段(M3)以及晚期退变质阶段(M4)的变质演化。其中,M1阶段的稳定矿物组合为石榴石+斜长石+白云母+石英+十字石±蓝晶石±黑云母±钾长石,M2阶段的稳定矿物组合为石榴石+黑云母+蓝晶石/夕线石+斜长石+石英、石榴石+黑云母+斜长石+石英±钾长石±夕线石,M3阶段的共生矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+斜长石+石英,M4阶段的矿物组合为黑云母+白云母+斜长石+石英±钾长石±石榴石等。通过传统GB——GASP温压计和二云母温度计的估算结果,配合P-T视剖面定量计算,确定早期进变质阶段(M1)的温压条件为T=560～590℃,P=5.5～6.3kb,峰期角闪——麻粒岩相阶段(M2)的温压条件为T=720～760℃、P=8.0～9.3kb,峰后近等温减压阶段(M3)的温度压力条件为T=640～760℃,P=5.0～7.3kb,晚期退变阶段(M4)的温压条件为T=521～648℃,P=4.0～5.0kb。上述研究结果表明,点苍山——哀牢山变沉积岩记录了典型碰撞造山带型式的顺时针P-T演化轨迹,表明点苍山——哀牢山变质杂岩带的形成与印度板块和欧亚板块之间的俯冲——碰撞存在密切的成因关系。

点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段多期花岗质岩浆事件及其构造意义

点苍山-哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘扬子板块与印支板块的结合部位。杂岩带经历了多期构造-岩浆-变质事件的叠加,带内物质组成极其复杂,是研究古特提斯演化、印度-欧亚板块俯冲-碰撞-隆升以及渐新世印支地体沿红河-哀牢山左行走滑侧向挤出的关键地区。本文对点苍山-哀牢山变质杂岩带中、北段戛洒地区11件花岗质岩石进行了LA-ICPMS锆石年代学和岩石地球化学分析,研究揭示出新元古代、中三叠世、始新世和渐新世四期不同类型的花岗质岩浆活动。其中4件花岗质岩石中锆石206Pb/238U加权平均年龄为780.0±6.3Ma^743.6±6.7Ma,部分岩石内发育有渐新世深熔锆石;1件花岗质片麻岩内27颗锆石的206Pb/238U加权平均年龄为234.3±2.0Ma;3件花岗斑岩锆石U-Pb测年获得36.67±0.54Ma^33.01±0.39Ma的加权平均年龄;3件花岗质片麻岩/糜棱岩中获得渐新世(28.58±0.57Ma^24.53±0.29Ma)侵位年龄。岩石地球化学研究揭示新元古代花岗质岩石具有较高的Cu、V、Zn、TiO_2含量及较高铝指数,A/CNK变化范围为1.09~1.13,TiO_2含量为0.44~0.60;中三叠世花岗岩具有钙碱性特征,A/CNK<1.0,R1-R2图解中落入深熔花岗岩范围内;始新世花岗岩具有高Sr、Ba、K_2O含量,高Sr/Y、Sr/Nd、Ba/Th比值,低Nd、Na)2O含量的特点,岩石中全碱含量为9.2%~10.4%,Sr/Y值为48.8~94.5,Sr/Nd值为30.4~65.3,Ba/Th值为151~358;渐新世花岗岩全碱含量较低变化范围为3.25~9.03,A/CNK范围为1.09~1.14,属富铝质S型花岗岩。花岗质岩石野外产状、锆石年代学与岩石地球化学综合研究揭示新元古代花岗质岩石可能属扬子板块西缘原特提斯洋俯冲形成的陆缘岩浆弧,印支期造山作用过程中卷入到杂岩带内,新生代区域性走滑剪切使岩石进一步发生变形和深熔;中三叠世花岗岩为古特提斯洋闭合后扬子板块与印支板块碰撞后伸展构造热事件的响应;始新世花岗质岩石为印度-亚欧板块碰撞后伸展背景下地幔上涌交代下地壳进而产生的富钾花岗质岩石,且侵位年代由北向南逐渐变新记录了印度-亚欧板块汇聚角度的调整过程;渐新世花岗质岩石为红河-哀牢山剪切-走滑抬升过程中变沉积岩、新元古代和晚二叠世-三叠纪花岗质岩石的部分熔融而成。

哀牢山-大象山变质杂岩带中斜长角闪岩的地球化学、同位素年代学及其地质意义

哀牢山-大象山变质杂岩带位于青藏高原东南缘,是西南三江地区重要的北西向造山带。杂岩带主要由各种类型的副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成,岩石发生强烈的糜棱岩化。本文在哀牢山变质杂岩带东南段元江和金平地区以及大象变质杂岩带北段老街和Pho Rang地区发现了中二叠-早三叠世的斜长角闪岩。岩石地球化学和锆石U-Pb年龄研究表明,这些斜长角闪岩可分为4组:第1组为元江斜长角闪岩,具有类似于E-MORB的稀土和微量元素配分曲线特征,锆石U-Pb定年显示其原岩形成年龄为272.5±1.7Ma;第2组为勐桥-马鞍底斜长角闪岩,相比于元江斜长角闪岩(第1组)具有更高的轻/重稀土分馏程度,其稀土和微量元素配分曲线类似于E-MORB,微量元素比值(Nb/Yb、Th/Yb等)显示具有沿MORB-OIB序列演化的趋势,勐桥和马鞍底斜长角闪岩中的Ti含量和Ti/Y比值等特征分别类似于峨眉山低Ti玄武岩和高Ti玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明,勐桥-马鞍底斜长角闪岩形成于265.2±1.0Ma^266.2±1.0Ma和250.4±1.5Ma^248.7±1.6Ma,其中晚期岩石中含有261.2±1.5Ma^257.9±1.6Ma的继承锆石,该年龄与峨眉山玄武岩(约260Ma)近于同期。上述证据表明勐桥-马鞍底斜长角闪岩岩浆演化过程中可能混染了部分具有OIB属性的峨眉山地幔柱物质成分;第3组为大象山老街-Pho Rang斜长角闪岩,具有类似于OIB的稀土和微量元素配分曲线特征,微量元素含量和比值(Ti O2=3.28%~4.31%,Nb/La=0.84~1.01,Ti/Y>500等)特征显示与峨眉山高Ti玄武岩相似的地球化学属性,表明峨眉山玄武岩在哀牢山-大象山变质杂岩带内广泛分布,该岩石成分可能为勐桥-马鞍底斜长角闪岩(第2组)的端元组分之一;第4组为大象山Pho Rang斜长角闪岩,该组岩石具有与元江斜长角闪岩(第1组)相似的E-MORB属性特征。进一步的研究表明,哀牢山-大象山变质杂岩带中具有类似于E-MORB属性的斜长角闪岩均表现出不同程度的Nb、Ta元素亏损和Rb、Ba等大离子元素富集,微量元素比值(Nb/Yb(0.72~5.29),Th/Yb(0.11~0.87),La/Nb(0.91~8.83))等特征类似于岛弧玄武岩,这些特征指示其原岩岩浆可能是俯冲环境下地幔楔岩石部分熔融的产物。结合哀牢山-大象山变质杂岩带、哀牢山-马江缝合带以及扬子地块之间的时-空关系,本文推测哀牢山-大象山变质杂岩带内的E-MORB类型岩浆岩形成于东古特提斯支洋(即哀牢山-马江洋)向东的俯冲过程,其俯冲持续时间为中二叠-早三叠世(272~248Ma)。

滇西南哀牢山构造带李子冲矿区综合物探的应用研究

云南省金平县李子冲铁铜矿区地处扬子板块与印支板块交接部位的哀牢山构造带南段,其外围已发现大量的铁铜矿床(点),是云南重要的铁铜矿产基地。但研究区高山植被覆盖严重,地形起伏较大,地质构造复杂,岩浆活动强烈,找矿困难。为克服单一勘探方法找矿的局限性,选择高精度磁法、双频激电法和EH4电磁测深法对矿区进行综合地球物理勘探,结合地质调查资料,对矿区构造、隐伏岩体及矿化体的深部延伸情况进行解译,并总结找矿信息。综合物探结果表明,矿化体主要在哀牢山群变质岩系产出,与基性侵入岩和花岗闪长岩体关系密切,并伴有多种矿化现象;铁矿化区显示高磁、低视电阻率、高视幅频率特征,铜矿化区则具有低磁、低视电阻率、高视幅频率特征。根据磁力线突变或弯曲变形的磁异常现象和低视电阻率的激电异常及EH4剖面测量解译结果,推测矿区可能存在形成时间较早的北西向张性断裂和形成时间较晚的北东向剪性断裂,近北西向断裂有利于成矿而近北东向断裂对矿体具有破坏作用。对矿区内激电异常与磁异常整体套合较好且EH4电磁测深揭露深部具有成矿潜力的位置进行工程验证,结果显示,矿体在深部具有一定程度的延伸,近北西向断裂构造及其次级构造是主要的赋矿区域,相对低缓的磁异常区域深部可能存在新的铁铜矿化体,有扩大储量的可能,这对下一步地质勘查工作具有指导意义。