哀牢山—红河剪切带新生代热史演化及其构造意义

笔者等通过对哀牢山—红河剪切带5件砂岩磷灰石样品裂变径迹分析,获得测试分析样品的表观年龄,对所有样品利用模拟退火法进行了热史模拟,取得其热演化史;得出哀牢山—红河剪切带在新生代发生了相似的构造演化过程,其经历了2次快速冷却剥露事件,分别发生在37~14 Ma和5.1~0 Ma,平均冷却速率分别为3.98℃/Ma和11.15℃/Ma;在发生快速冷却的时间上,存在自东向西逐渐变晚的趋势,说明哀牢山—红河剪切带在新生代可能为自东向西的幕式隆升。

哀牢山-红河剪切带左行走滑作用起始时间约束--点苍山高温糜棱岩的显微构造与热年代学证据

位于哀牢山-红河剪切带NW延伸方向上的点苍山变质杂岩体遭受强烈的左行走滑剪切变形、变质作用改造,岩石中保存了典型的高温矿物组合以及由它们构成的宏观和微观高温变形构造特征,其中糜棱岩中具有极其发育的长石矿物拉伸线理而形成典型的L与LS型构造岩是其一个明显的特征。本文对点苍山地区高温糜棱岩主要矿物开展了显微构造与矿物变形、变形机制及组构分析,并对于遭受高温糜棱岩化改造的一个花岗质岩体开展了SHRIMP锆石U-Pb定年分析。结果表明岩石中长石、角闪石、石英等主要矿物具有典型的达角闪岩相条件下的高温晶质塑性变形和动态生长特征,它们也为走滑剪切变形活动提供了充分的微观构造证据。对于点苍山高温糜棱岩化改造的眼球状或似斑状二长花岗岩的显微构造分析结果表明,这套花岗质岩石从走滑剪切前期岩浆的侵位之后经历了早期强烈的岩浆期后交代作用—亚岩浆流动—高温固态塑性剪切变形的递进演化过程。由此可见,岩浆的上升与就位受左行走滑剪切作用的制约,岩体又遭受了强烈剪切变形改造。同时对这套构造前期就位花岗质岩石中的锆石进行定年分析,获得33.88±0.32Ma的岩浆结晶年龄,为此,我们有充分的理由认为,在点苍山地区哀牢山-红河剪切带左行走滑剪切作用的起始时间至少应该为早渐新世30.88±0.32Ma。

哀牢山-红河左旋走滑剪切带中新世抬升的时间序列

在哀牢山-红河剪切带的元阳到者龙的6个不同地点,对18个变质岩样品进行系统分析钾长石的^(40)Ar-^(39)Ar年龄。发现用MDD模式得到的18条冷却曲线(温度范围在400-150℃之间)均存在一次(或两次)快速冷却过程(冷却速度>100°C/Ma),这种快速冷却(抬升)过程不仅反映了该剪切带在大约25-17Ma时,韧性走滑作用结束和正断作用的开始,而且它的起始时间还有自东南向西北逐渐变新的趋势。利用6个不同地点快速冷却(抬升)的起始时间与相对距离作图时,得到了较好的线性函数关系(斜率为34mm/a)。并对这种函数关系进行了两种可能的构造解释。

哀牢山-红河左旋走滑剪切带构造抬升时间序列的裂变径迹证据

对采自红河断裂带元阳—嘎洒段的４个片麻岩和糜棱岩样品中的磷灰石进行裂变径迹（ＦＴ）测年，得到５．６１～１０．６４Ｍａ的年龄范围。结果表明，ＲＲＦＺ段磷灰石ＦＴ年龄有从东南向西北变新的趋势。结合已有的钾长石多重扩散域（ＭＤＤ）模式结果，得到该段１５０℃至１１０℃温度范围的冷却过程（冷却速度为３．４～９．４５℃／Ｍａ）。

哀牢山-红河剪切带的热年代学研究——多重扩散域模式的应用实例

洛弗拉等人(1989)把Dodson(1973)建立的单一扩散域模式扩展成矿物扩散域不连续分布的模式,即多重扩散域模式,与之对应具有某一封闭温度范围,因此利用单个K-长石矿物样品可以揭示更长时间段上的冷却过程。对云南哀牢山-红河剪切带的K-长石样品(FA-2-1)进行^(40)Ar/^(39)Ar同位素分析,利用多重扩散域模式,揭示在距今约20～19Ma问该带存在一快速冷却过程,这与西藏南部曲水地区快速抬升的时间是一致的。

哀牢山-红河剪切带渐新世的构造体制转换与剥露历史:来自哀牢山南段磷灰石裂变径迹的证据

哀牢山-红河剪切带是东南亚重要的构造边界,其记录了青藏高原东南缘新生代以来的陆内变形和地貌演化。本次研究对该剪切带哀牢山南段开展了基于LA-ICPMS法测试的磷灰石裂变径迹低温年代学分析。磷灰石裂变径迹年龄数据和热史反演模拟揭示哀牢山段存在晚始新世-早中新世(40~20Ma)的快速剥露事件,而早中新世(大约20Ma)之后处于稳定的慢速剥露过程。磷灰石裂变径迹年龄-海拔分布曲线特征暗示:快速剥露机制存在差异,早期阶段(40~26Ma)的剥露过程受控于伸展为主的左旋走滑体制影响;晚阶段(26~20Ma)的快速剥露归因于简单剪切为主的左旋走滑剪切体制,上述结果暗示哀牢山-红河构造带在晚渐新世发生了一次重要的构造体制转换,即从走滑伸展变形转换为简单剪切变形。哀牢山杂岩带北段、中段、南段冷却路径对比,表明北-中段可能存在两阶段快速冷却作用,而南段只发生单一快速冷却作用;结合青藏高原东南缘低温热年代学数据,暗示自中-晚中新世,青藏高原中、下地壳物质可能向东南缘扩展,并已到达哀牢山中段,同时诱发哀牢山杂岩带以北广大地区的抬升和快速冷却。

哀牢山-红河剪切带中段多阶段新生代花岗岩脉:同位素年代学及对于剪切应变型式转变时间的约束

哀牢山-红河剪切带是新生代印度板块与欧亚板块碰撞过程中发育的大规模走滑型剪切带,其发育对于碰撞过程中印支地块的南东向逃逸以及藏东南地区构造格局的形成具有重要的贡献。与剪切带演化相关,伴随发育多阶段花岗岩脉就位,它们为限定剪切变形时限、阐明剪切作用属性提供了重要证据。本文在野外观察基础上,应用显微构造和EBSD石英c-轴组构分析查明花岗岩脉的构造特点与应变型式,同时采用锆石LA-ICP-MS测年方法获得岩脉侵位与结晶年龄。年龄分析结果表明,岩脉年龄分别为27.09±0.48Ma、25.17±0.23Ma和25.16±0.50Ma,其中年龄为27.09±0.48Ma的花岗岩脉具有糜棱岩化现象,其变形特征体现为中温变形后叠加低温变形,且剪切变形形式由一般剪切转换为简单剪切;年龄为25.17±0.23Ma的花岗岩脉表现出同剪切晚期构造特征,且具有较低温度简单剪切变形特点;25.16±0.50Ma的切穿糜棱叶理,矿物未见变形,可能代表剪切期后岩脉。结合区域构造,推测剪切方式由纯剪为主的剪切向由单剪为主的剪切转换发生在27Ma和25Ma之间,哀牢山-红河剪切带中段在约25Ma走滑运动结束。

云南哀牢山-红河剪切带新生代富碱侵入岩中榍石年代学和地球化学特征

榍石作为副矿物在哀牢山-红河剪切带新生代富碱侵入岩中广泛存在。原位获取榍石矿物内部微量元素、U-Pb年龄和Sm-Nd同位素的空间变化对获取矿物和岩石的成因演化信息具有重要意义。本文使用四级杆/多接收电感耦合等离子体质谱(Quadrupole/Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,Q/MC-ICP-MS)与激光剥蚀系统(Laser Ablation,LA)联用,对哀牢山-红河剪切带5个富碱侵入岩体(桃花岩体、宁蒗-永胜岩体、哈播岩体、铜厂岩体和十里村岩体)中榍石开展了微区原位微量元素、U-Pb年代学和Sm-Nd同位素研究。微量元素分析结果表明,三江富碱侵入岩中榍石为岩浆成因,亏损Rb、Ba、Pb、Sr等大离子亲石元素,富集Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素。榍石的稀土配分图均表现为明显右倾,不具有或具有弱的Eu负异常。与云南北衙、马厂箐矽卡岩矿床中的热液榍石相比,本文榍石在稀土元素组成上,具有较高的稀土元素总量、较高的Th/U、LREE/HREE和Ce/Ce*比值,具有较低的Eu/Eu*、Nb/Ta、Zr/Hf比值。微区原位LA-Q-ICP-MS U-Pb定年结果表明,研究区富碱岩体中榍石结晶年龄在32.5~37.9Ma之间,代表了岩体形成时代,与三江地区哀牢山-红河剪切带及其附近新生代富碱岩浆活动高峰期(~35Ma)一致,属于青藏高原晚碰撞期岩浆作用的产物。榍石微区原位LA-MCICP-MS Sm-Nd同位素分析结果显示,榍石颗粒的Nd同位素组成均一,表明榍石结晶过程中寄主岩浆的Nd同位素组成没有发生明显变化。各个富碱岩体之间的榍石Nd同位素组成变化范围在-6.8^-2.1之间,与全岩的同位素特征一致,表明榍石的原位微区Sm-Nd同位素可以作为富碱侵入岩研究中有效的示踪手段之一。

流体作用下石榴石溶解-沉淀蠕变过程——以红河-哀牢山剪切带内石榴夕线片麻岩研究为例

石榴夕线片麻岩是中、下地壳主要组成岩石之一,岩石内石榴石和夕线石的结晶学优选方位会显著影响地壳深部流变性质,因此探讨特征变质矿物的变形机制和主要受控因素对构造带深部演化过程有深远意义。本文选取红河-哀牢山韧性剪切带内石榴夕线片麻岩为研究对象,通过定向切片内显微构造、电子探针、X-ray成分扫描、电子背散射衍射(EBSD)和相平衡模拟综合研究,揭示出石榴石在溶解沉淀反应过程中具有明显的粒度敏感性,不同粒径石榴石表现出截然不同的长宽比、成分环带、包裹体排列方式和压力影发育情况。石榴石表面流体活动明显截切早期生长环带。EBSD分析揭示石榴石破碎颗粒以绕〈112〉轴机械旋转为主,溶解过程主要集中于颗粒表面和裂隙内高曲率位置。夕线石的EBSD结果表明基质内夕线石以绕〈010〉轴旋转为主,而流体作用明显区域夕线石则以(100)[001]滑移为主。岩石相平衡模拟限定岩石变质峰期P-T条件达高压麻粒岩相,退变过程中同剪切变形导致大量流体渗入而形成降温降压退变轨迹,由~9.5kbar、760℃演化至~6.0kbar、500~600℃,并在粗粒石榴石内保存早期进变质环带,剪切抬升过程中石榴石内普遍发育垂直剪切方向的裂隙,并在流体作用下进一步改造其形态。此研究揭示红河-哀牢山剪切带内除前人报道的石榴石高温韧性变形外,还存在大量中-上地壳层次同变质反应下的溶解-沉淀蠕变作用。因此,石榴石变质-变形的综合研究有助于揭示变质杂岩带挤压-剪切-伸展多阶段构造演化过程。

云南哀牢山金矿带大坪韧性剪切带型金矿^(40)Ar-^(39)Ar定年

云南大坪金矿是哀牢山金矿带中最重要的金矿之一,主要赋存在受到强烈韧性剪切和水-岩反应的加里东期闪长岩中,是典型的韧性剪切带控矿型金矿。本文对大坪金矿绢英岩化近矿围岩中的热液绢云母进行了40Ar-39Ar定年,得到其坪年龄为33.76±0.65Ma,相应的反等时线和正等时线年龄分别为33.55±0.74Ma和33.57±0.74Ma,显示大坪属于喜马拉雅早期金矿。这些年龄数据与哀牢山金矿带中广泛出现的喜马拉雅期煌斑岩脉年龄(33～34Ma)非常接近,显示金矿与上地幔部分熔融形成的煌斑岩之间可能存在成因上的联系。喜马拉雅早期,本区在地壳拉张和强烈韧性剪切条件下,Moho面上升,地幔物质部分熔融并上涌,形成大量煌斑岩等基性岩脉,地幔排气形成的深源地幔流体和下地壳脱水形成的富CO2流体混合,沿韧性剪切带上升,并与糜棱岩化的加里东期闪长岩围岩发生水-岩反应,局部发生流体沸腾作用,导致成矿流体物理化学条件的改变和矿石矿物的沉淀,在剪切带脆性构造中形成含金石英脉。

哀牢山—红河构造带古新世以来多期活动的构造和年代学证据

哀牢山—红河构造带哀牢山段可划分为东部高级变质带和西部低级变质带。构造分析表明：该构造带由3个不同变形域组成，可能代表其经历的3期左行走滑。第1期走滑发生在整个高级变质带，为拉张性左行走滑，形成角闪岩相L型构造岩。第2期走滑形成高级变质带中的高应变带，变形体制接近简单剪切，形成绿片岩相L-S型糜棱岩。第3期主要发生在低级变质带，为挤压性走滑，形成左行逆冲构造格局，并形成低绿片岩相干糜岩。地质年代学数据证明，3期左行走滑的形成时代分别是：距今58～56Ma、27～22Ma和13～12Ma±。哀牢山—红河构造带第1期左行走滑可能对应于印度与欧亚大陆距今60Ma左右的初始碰撞；第2期变形与青藏高原最强的挤压隆升期一致；第3期事件可能代表距今16～13Ma开始的青藏高原物质进一步东挤。哀牢山—红河构造带的3期主要左行走滑均发生在新生代印度与欧亚大陆的汇聚过程中。

东南亚及哀牢山红河构造带构造演化的讨论

通过对东南亚和哀牢山红河构造带演化已有模式的分析,在近年来本区海上研究资料的基础上,结合滇西地质情况,认为东南亚的构造格局是由印度洋、太平洋和欧亚三大构造体系共同作用形成的。60～15 Ma BP,欧亚构造体系分别与太平洋和印度洋构造体系作用,在东南亚东、西部形成两个弧后盆地扩张体系,两体系扩张强度和方向的不同,形成转换调节构造带——哀牢山红河构造带。东部较强的扩张作用使扬子板块向北运动,形成哀牢山以东的逆冲构造。并导致哀牢山红河构造带的左行走滑。大约15 Ma BP之后,印度洋构造体系作用的加强引发印支板块向东南逃逸,形成挤出模式。构造机制的改变使印支板块以南及以西从张扭变为压扭体制,同时使哀牢山红河构造带经受了两期不同变形机制的左行走滑。

东喜马拉雅构造结大陆碰撞以来构造年代学框架及其与哀牢山红河构造带的对比

东喜马拉雅构造结经历了前期楔入和后期垮塌变形。楔入事件发生于～ 6 0Ma、～ 2 3Ma和～ 13Ma,垮塌开始于 6～ 7Ma。哀牢山红河构造带同样经历早期走滑和后期正断 ,走滑年代分别为 5 8～ 5 6Ma、2 3Ma和 13Ma ,后期正断开始于 5 .5Ma。上述年龄的意义在于 :～ 6 0Ma的变形代表印度与欧亚大陆的初期碰撞 ;2Ma为青藏高原及邻区的主变形期 ;13Ma的变形也代表一次汇聚事件 ,并形成青藏高原的东西向伸展。 6～ 7Ma以后的垮塌作用代表了青藏高原的快速隆升。

韧性剪切带型金矿三阶段构造成矿模式——以广东河台金矿床为例

基于对粤西河台韧性剪切带型金矿的构造解析,本文提出了韧性剪切带型金矿成矿的一种新构造模式,即:在大型韧性剪切带运动指向的前锋,当扩展弱化而出现分支糜棱岩带时,就会在韧性剪切带中出现由强变形带包绕的构造透镜体弱变形域。由于透镜体域中央岩石处于脆性环境,在变形分解过程中,强变形带中含金流体会通过岩石中的微破裂渗透到相对低压的弱变形构造透镜体域中央,并通过构造泵吸机制在其中产生周期性的液压致裂与裂开‒愈合,这为在韧性剪切阶段活动的金提供了一个理想的沉淀场所。上述构造机制很好地解释了河台金矿床中透镜状特富矿体的成因。河台含金韧性剪切带在韧性、韧‒脆性及脆性阶段在同位空间并列与叠加了不同类型金矿体,从早到晚分别形成细脉‒浸染型、石英脉型与破碎带蚀变岩型金矿体。河台韧性剪切带群为粤西深层次逆冲推覆构造前缘陡坡带的分支糜棱岩带,其韧性剪切阶段为左旋平‒逆剪切,韧‒脆性与脆性阶段转变为右旋平‒逆剪切,并依此讨论了金矿体的侧伏规律及隐伏矿体的预测方向。

从红河剪切带走滑运动看东亚大陆新生代构造

用U-Pb法对红河剪切带左行走滑运动进行了精细年代学分析,确定这一运动时期至少是从35Ma到22Ma,与南海张开的时间大致吻合。将这两个事件联系在一起,提出在太平洋板块加速俯冲的作用下,南海作为主动盆地发生的扩张活动,引起华南板块在晚白垩世到中新世中期发生了由SE向NW方向的运动,与印度板块一起推挤三角形青藏高原,使其发生第一次的隆升。与此同时,华南内部及周边地区发生强烈变形。印支块体在其两侧的印度和华南板块共同挤压下,向东南滑出,沿红河剪切带发生左行走滑运动。

东昆仑地区昆仑河韧性剪切带的识别、时代厘定及构造意义

位于东昆仑造山带的青海昆仑河地区发育一条走向近东西向的大型韧性剪切带,卷入韧性剪切变形的岩石主要为中—新元古界万宝沟群变质中基性火山岩、碎屑岩和大理岩,奥陶系纳赤台群变质碎屑岩、玄武岩和大理岩,以及古生代(志留纪)中酸性侵入岩,剪切带内的岩石多已发生糜棱岩化。剪切带中发育的σ型旋转碎斑、S-C组构、糜棱面理、石英脉的不对称褶皱等构造标志,总体指示以右行走滑剪切为主,晚期有左行走滑剪切作用叠加。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,剪切带中变形的花岗闪长岩及未变形的白云母花岗岩的结晶年龄分别为432.3±1.2Ma和423.3±1.5Ma,从而限定昆仑河韧性剪切带的形成时代介于中-晚志留世432~423Ma之间。结合区域构造演化特点,认为昆仑河韧性剪切带反映了东昆仑原特提斯洋关闭后,昆北与昆南地块于中-晚志留世碰撞造山运动的构造响应,晚期的左行走滑则可能受控于昆南断裂带燕山早期的左行走滑作用。

韧性剪切带的变形变质与同构造熔融作用——以中祁连地块宝库河韧性走滑剪切带为例

宝库河韧性剪切带是发育在中祁连地块北缘上的一条向北陡倾,走向近东西,宽约6km的右行平移型韧性剪切带。剪切带内岩石原岩为泥质岩、基性岩和花岗岩,变质程度达角闪岩相,变形变质温度在685～763±46C之间,压力在0.62～0.83±0.13 GPa范围内。其内长英质条带非常发育,规模变化较大,分布局部相对集中且受剪切带控制,走向与剪切带一致,平行于叶理,孤立无根,并在后期递进变形过程中发生不同程度的糜棱岩化、布丁化和褶皱,主要成分为长石和石英,明显不同于韧性剪切前或后侵入的花岗岩脉或岩体。长英质条带特征、REE配分模式及剪切带内岩石的变形变质温度说明剪切带内发育的长英质条带与基体是同源的,是在剪切应变过程中剪切热使围岩内部分物质发生动态熔融形成的,是同构造熔融作用的产物。

粤西河台韧性剪切带金矿床深部微量元素地球化学特征

河台金矿床赋存于河台韧性剪切带中,矿床严格受剪切带控制,矿石类型以糜棱岩型矿石为主并有少量石英脉型矿石。矿床以富集Au、Ag、Se、S、As、Bi、Cu、Sb的元素组合为特征,Au/Ag比值在2～10,同时W、Sn、U、Pb也有一定程度的富集。亲铁性元素Sc、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni出现亏损;大离子亲石元素Rb、Cs发生富集,而Sr、Ba、Y等出现亏损。同时REE元素也出现亏损,但以轻稀土富集为特征,ΣREE在(54.49～137.45)×10-6之间,ΣLREE/ΣHREE为5.1～11.53,δEu在0.52～0.66之间,出现明显的Eu亏损。根据特征富集元素组合及元素含量向深部的变化趋势推测矿床向深部的延伸仍具有很好的工业前景。

哀牢山-红河剪切带南段变质岩石组构浅析

哀牢山—红河剪切带由于其独特的地理位置和地质构造特点,使其成为国内外研究的热点。选取哀牢山—红河剪切带南段作为研究对象,通过对其变质岩石的矿物组合、变形特点及EBSD组构分析,探讨其变形特征及机制,为进一步讨论其区域构造提供有益信息。