昌宁-孟连缝合带干龙塘-弄巴蛇绿岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成研究

本文对三江古特提斯昌宁-孟连带中段弄巴-干龙塘蛇绿混杂岩进行了详细的主量、微量元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。结果表明,弄巴玄武岩包括拉斑系列和碱性系列,弄巴拉斑玄武岩具有高TiO2和低K2O的特征,(La/Yb)N介于1.87～2.38之间,岩石的Sr-Nd-Pb同位素组成和典型MORB十分相似,结合岩石较高的Th/Yb和低的Zr/Nb值,可以认为弄巴拉斑玄武岩具有富集型洋脊玄武岩(E-MORB)的特征,可能起源于富集的地幔源区或是亏损地幔源区和地幔柱发生交代作用的结果。弄巴碱性玄武岩具有较高的TiO2(2.38%)和K2O(2.37%)含量,(La/Yb)N=11.19,富集轻稀土,表现出典型的碱性OIB的特征,可能是大洋板内热点浅部熔融的产物。干龙塘拉斑玄武岩具有高TiO2、Mg#,低K2O和亏损轻稀土等特征,表现出N-MORB的地球化学特征,岩石的Sr-Nd-Pb与MORB相似,表明岩石起源于亏损的地幔源区。

昌宁-孟连结合带斜长角闪岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

昌宁-孟连结合带牛井山地区发育以构造岩片和透镜体形式产出的斜长角闪岩,其对于认识和恢复昌宁-孟连结合带特提斯演化历史具有重要意义。本研究对牛井山蛇绿混杂岩带内的斜长角闪岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究。锆石CL图像揭示斜长角闪岩锆石为岩浆成因锆石。锆石U-Pb定年结果为272±1.2 Ma(MSWD=1.1,n=21),代表斜长角闪岩原岩时代。岩石地球化学分析表明,斜长角闪岩Si O2含量为51.83%~52.6%,全碱(Na2O+K2O)含量为3.33%~4.16%,Na2O/K2O比值为5.8~19.8,属于低钾拉斑玄武岩系列。微量元素结果表明斜长角闪岩具有N-MORB的地球化学特征。原岩恢复研究揭示斜长角闪岩的原岩为272±1.2 Ma的N-MORB型辉长岩。斜长角闪岩锆石初始(176Hf/177Hf)i值为0.282906~0.282956,对应的εHf(t)为10.7~12.5;单阶段亏损地幔Hf模式年龄tDM1为416~499 Ma(平均值为466Ma),明显老于原岩结晶时代。岩石地球化学特征和锆石Hf模式年龄揭示昌宁-孟连特提斯洋在272 Ma时具有一个长期亏损的地幔,地幔年龄为早古生代416~499 Ma。结合该带存在早古生代洋壳残余及洋壳俯冲成因埃达克岩的事实,我们认为昌宁-孟连带是一个连续演化的原-古特提斯洋,晚古生代272 Ma时还存在洋中脊扩张并产生具有N-MORB性质的洋壳。

昌宁-孟连结合带清平地区斜长角闪岩锆石年代学及Sr-Nd-Hf同位素研究

昌宁-孟连结合带清平地区发育较为完整的蛇绿岩组合,主要由蚀变橄榄岩、蛇纹岩、枕状玄武岩、斜长角闪岩等构造单元组成。通过对该蛇绿混杂岩中的斜长角闪岩的LA-ICP-MS U-Pb锆石年代学研究,获得206Pb/238U加权平均年龄分别为433.9±2.9Ma,436.7±2.4Ma,说明斜长角闪岩形成为早志留世。对锆石原位微区Hf同位素锆石分析获得εHf(t)值为5.5~6.7,均值6.2。SiO2含量为45.65%~50.71%,平均为48.02%,K2O/Na2O比值0.07~0.23,具有富钠贫钾的亚碱性系列岩石。轻稀土富集,重稀土亏损,(La/Yb)N=1.87~4.35,轻重稀土分馏明显,δEu=0.80~1.26,总体无明显的Eu异常。微量元素大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti和Zr具有不同程度的亏损,反映俯冲带构造的特征,岩石地球化学特征显示具有E-MORB的性质,经构造环境图解判别,样品均落入E-MORB区域,说明在早志留世昌宁-孟连洋存在俯冲消减的作用。(87Sr/86Sr)t=0.704289~0.704742,(143Nd/144Nd)t=0.512107~0.512172,εNd(t)值在0.54~1.81,均值为0.99。Sr-Nd-Hf同位素组成表明,斜长角闪岩岩浆源区主要来源于富集地幔(EMII),未受到地壳物质的混染,可能受到昌宁-孟连洋俯冲沉积物析出流体的影响。Pb同位素特征显示具有Dupal异常特征,说明在昌宁-孟连结合带双江清平地区在早志留世存在与现今印度洋一致的Dupal异常地幔域,昌宁-孟连结合带在早志留世位于南半球,说明昌宁-孟连早志留世洋盆所处位置属冈瓦纳大陆的一部分。

滇西南昌宁-孟连构造带晚泥盆世枕状玄武岩和层状硅质岩的特征

滇西南耿马地区回爱剖面发育有昌宁-孟连构造带最早的枕状玄武岩,与其共生的放射虫硅质岩、硅质泥岩含有晚泥盆世放射虫和牙形石化石。对硅质岩和玄武岩的地球化学研究表明,玄武岩的化学成分具有高P、Ti的特点,轻稀土元素富集,在稀土元素球粒陨石标准化模式图上表现为明显的右倾,微量元素中K、Rb、Ba等大离子亲石元素与Nb、Ta、Zr等高场强元素富集。化学投图结果表明玄武岩形成于洋岛环境。硅质岩的Al／(Al+Fe+Mn)比值大部分介于0.5～0.7之间,Al_2O_3／(Fe_2O_3+Al_2O_3)位于0.41～0.8之间,大部分硅质岩的Ce／Ce*比值小于1,具弱的Ce负异常,总体表现为大陆边缘型硅质岩的特征。这说明研究区晚泥盆世为邻近大陆边缘的洋盆环境,具洋壳性质的昌宁-孟连古特提斯盆地在晚泥盆世已经形成。

滇西双江县清平地区斜长角闪岩年龄与地球化学特征及其对昌宁-孟连洋演化的制约

近年,昌宁-孟连结合带已获得了大量早古生代残余洋壳年龄及与之对应的弧岩浆记录,但晚古生代大洋演化相关的记录较少,缺乏高精度的年代学数据,制约了对昌宁-孟连洋演化的认识。通过对双江县清平地区2件斜长角闪岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,获得^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值分别为442±3 Ma、410±6 Ma、365±6 Ma,其中410±6 Ma为继承年龄,其余代表岩浆结晶年龄。斜长角闪岩样品地球化学特征显示,SiO_(2)含量为47.28%~48.18%,平均为47.90%,K_(2)O/Na_(2)O值小于1,具有富钠贫钾的特征。轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,富集大离子亲石元素Ba,高场强元素Nb、Ta无明显的亏损,Ti、Zr呈弱的负异常,总体特征具富集型洋中脊玄武岩的性质。(^(87)Sr/^(86)Sr)t=0.705288~0.705750,(^(143)Nd/^(144)Nd)t=0.512373~0.512424,ε_(Nd)(t)值为4.01~5.00,平均值4.72。Sr-Nd-Pb同位素组成表明,斜长角闪岩岩浆主要来源于富集型地幔(EMII)并具DUPAL异常的特征。综合分析认为,清平地区在442~365 Ma发育洋盆,表明昌宁-孟连结合带经历了原-古特提斯洋的演化过程。

昌宁-孟连杂岩带澜沧岩群的岩石学、地球化学和变质演化及其对古特提斯构造演化的启示

云南三江地区昌宁-孟连杂岩带中的澜沧岩群内出露多种类型变沉积岩,主要包括含十字蓝晶石榴云母片岩、石榴云母片岩、硬绿泥石白云母片岩和绿泥蓝闪钠长片岩等。系统的岩相学观察、矿物化学和相平衡模拟研究结果表明,不同类型的变沉积岩保存了不同的变质演化历史。含十字蓝晶石榴云母片岩记录了自中温榴辉岩相降温降压至角闪岩相的退变质过程,峰期矿物组合为石榴子石+蓝晶石+多硅白云母+硬玉,变质温压条件为600~750℃和19~30kbar。通过石榴子石的XPrp和XGrs,和多硅白云母的Si值限定石榴云母片岩的峰期矿物组合包括石榴子石+多硅白云母+绿辉石+硬柱石+钠云母,峰期温压条件为430~475℃和17~19.5kbar。硬绿泥石白云母片岩矿物组成包括硬绿泥石+多硅白云母+钠云母,然而峰期矿物组合则以多硅白云母+钠云母+纤柱石为特征,通过多硅白云母的Si值限定峰期温压条件约为300~330℃和17~19kbar。石榴云母片岩和硬绿泥石白云母片岩较为一致地记录了从峰期硬柱石蓝片岩相升温降压至绿帘石蓝片岩相的退变质过程。绿泥蓝闪钠长片岩主要通过变质反应和成因矿物学特征大致估算其温压条件约为430~520℃和9~11kbar。岩石地球化学性质研究结果表明,这些变沉积岩的平均化学成分与大陆岛弧、活动大陆边缘和上地壳沉积物成分较为接近,其原岩主要为一套成熟度较差的泥砂质岩类和少量的中基性火山岩。该泥砂质原岩的沉积物源以中酸性岩浆岩为主,存在不同程度古老沉积物的加入。构造判别图解表明,研究区样品主要形成于大陆岛弧或活动大陆边缘的构造背景。变质作用特征和原岩地球化学属性综合分析表明,昌宁-孟连杂岩带内大面积分布的澜沧岩群均发生不同程度的俯冲-消减过程,表现出多样的变质演化P-T轨迹的特征,表明澜沧岩群经历了多期/多阶段复杂的构造演化历史。

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。

昌宁-孟连结合带奥陶纪洋岛玄武岩的识别及其构造意义——来自地球化学和锆石U-Pb年龄的证据

西南三江昌宁-孟连构造带传统被认为是晚古生代古特提斯洋的缝合带。在该构造带中段铜厂街蛇绿混杂岩东侧勐勇—芒红一带,新识别出一套近南北向展布的灰绿色气孔-杏仁状玄武岩、安山玄武岩和硅质岩、浅变质泥质粉砂岩组成的火山-沉积岩系。对杏仁状玄武岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得其^(206)Pb/^(238)U年龄加权平均值为449.3±8.4Ma(MSWD=3.5),表明该套火山岩喷发于奥陶纪。元素地球化学特征表现为富铝(12.11%~15.04%)、富钠(K_2O/N_2O=0.03~0.44)、高Mg~#值(45.9~61.7),同时,该套火山岩中MgO=6.78%~12.34%,平均为9.43%,Cr=58.6×10^(-6)~636×10^(-6),平均为310.3×10^(-6),Ni=57.4×10^(-6)~410×10^(-6),平均为202.1×10^(-6),Nb=18.9×10^(-6)~32.8×10^(-6),平均为25.06×10^(-6),具有轻稀土元素强烈富集的"直线状"稀土元素配分模式,(La/Yb)_N=5.25,(Ce/Yb)_N=4.42,(Ce/Sm)_N=1.68,稀土元素总量随全碱含量增大有升高的趋势,表明其为亚速尔型洋岛。总体上,该套火山岩具碱性OIB(洋岛玄武岩)的特征,可能是大洋板内热点前部熔融的产物。亚速尔型洋岛玄武岩的出现代表了特提斯洋盆内洋岛发育早期阶段的物质记录,为重新认识滇西南昌宁—孟连地区特提斯主洋盆开阔多岛洋的格局提供了丰富的岩石学依据。

昌宁-孟连构造带“前寒武纪”变沉积岩年代学及其地质意义

滇西昌宁-孟连构造带内广泛出露“前寒武纪”变沉积岩系,由于其时代存在争议,制约了该区特提斯洋演化的研究。笔者对上述变沉积岩系进行了碎屑锆石年代学测试分析,结果表明,变沉积岩系所包括的澜沧群、大勐龙群、崇山群、勐统群和西盟群,其碎屑锆石最年轻峰值年龄分别为516 Ma、444 Ma、440 Ma、594 Ma和504 Ma。结合前人对各群内火山岩夹层、侵入其中的岩浆侵入体年代学数据资料以及与晚古生代层序地层的角度不整合接触关系等,确定其原岩沉积时代均为早古生代;其中澜沧群、勐统群和西盟群的沉积物质来源于保山地块,大勐龙群和崇山群物质来源于思茅地块,其伴随原特提斯洋俯冲消亡遭受了变质-变形改造,滇西地区存在与原特提斯洋闭合相关的早古生代末造山作用。

滇西云县地区中二叠世火山岩的发现及其对昌宁-孟连古特提斯洋俯冲作用的约束

多年来,对滇西云县-南涧一带广泛出露的中晚三叠世火山岩的形成时代及大地构造属性一直存在争议。出露于云县漫湾地区的原划中三叠统忙怀组中新发现有厚数米的英安岩、英安质凝灰岩夹流纹岩、凝灰岩组合。本次研究采集英安岩D0001进行锆石U-Pb LA-ICP-MS定年,获得262.5±3.1Ma的岩浆结晶年龄和447.4±9.1Ma的继承性年龄,时代厘定为中二叠世晚期,而非前人认为的中三叠世。对岩石组合、同位素测年及地球化学的详细研究表明,这套火山岩属石炭-二叠系龙洞河组,为一套中酸性火山岩组合;SiO_(2)含量68.14%-74.62%,Eu负异常,在TAS图解中全部落入英安岩-流纹岩区;微量元素蛛网图明显富集Rb、Th、Ce等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具典型火山岛弧特征,是目前临沧岩浆弧发现的最为年轻的岛弧型酸性火山岩记录,其岩浆源区为受壳源物质混染的下地壳镁铁质岩石部分熔融;应为早中二叠世昌宁-孟连洋向东俯冲的产物。本次的发现,为西南三江地区昌宁-孟连洋向东俯冲提供有利的岩石学记录及时代约束,也为石炭-二叠系龙洞河组北延提供有利支撑,澜沧江断裂以西区域前人划分的忙怀组的分布范围和规模需要重估。

昌宁-孟连缝合带老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体C-O和Zn同位素组成及其地质意义

老厂矿床是昌宁-孟连缝合带内唯一大型矿床,本文报道了老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体中Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体的方解石C-O同位素组成,以及Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三个矿体群内闪锌矿的Zn同位素组成。Ⅰ号矿体群下部块状矿体和上部网脉状矿体方解石δ^(13)C_(PDB)的范围分别为-6.17‰~2.71‰和-2.18‰~3.87‰,δ^(18)O_(PDB)的范围分别为-19.57‰~-17.23‰和-22.10‰~-16.21‰;计算获得对应成矿流体的δ^(13)C_(CO_(2))为-6.16‰~1.53‰和-2.39‰~6.43‰,δ^(18)O_(H_(2)O)分别为1.62‰~7.62‰和4.36‰~16.92‰,通过与岩浆CO_(2)(δ^(13)C=-2‰~-8‰)和围岩灰岩(δ^(13)C=-1.6‰~4.0‰)的δ^(13)C值相比较,指示块状矿体成矿流体中的碳主要来自岩浆,网脉状矿体成矿流体中的碳则主要来自围岩,说明老厂矿床深部水岩反应较强。10件闪锌矿的δ^(66)Zn和δ^(68)Zn值分别为0.17‰~0.25‰和0.33‰~0.49‰,与VMS型矿床以及现代海底热液流体的Zn同位素组成重合,不同标高均一的Zn同位素组成寓示老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体中闪锌矿形成过程中几乎未受到温度、分馏和微生物作用的影响,可以直接反映金属源区的Zn同位素组成,揭示老厂矿床Ag-Pb-Zn矿体为VMS成因,成矿金属主要来自于下石炭统海底火山作用。

三江昌宁-孟连带原-古特提斯构造演化

昌宁-孟连特提斯洋的构造演化及其原特提斯与古特提斯的转换方式一直是青藏高原及邻区基础地质研究中最热门的科学问题之一.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了三江造山系不同构造单元地质特征,讨论了昌宁-孟连特提斯洋早古生代-晚古生代的构造演化历史.通过对不同构造单元时空结构的剖析和对相关岩浆、沉积及变质作用记录的分析,认为昌宁-孟连结合带内共存原特提斯与古特提斯洋壳残余,临沧-勐海一带发育一条早古生代岩浆弧带,前人所划基底岩系"澜沧岩群"应为昌宁-孟连特提斯洋东向俯冲消减形成的早古生代构造增生杂岩,滇西地区榴辉岩带很可能代表了俯冲增生杂岩带发生了深俯冲,由于弧-陆碰撞而迅速折返就位,这一系列新资料及新认识表明昌宁-孟连结合带所代表的特提斯洋在早古生代至晚古生代很可能是一个连续演化的大洋.在此基础上,结合区域地质资料,构建了三江造山系特提斯洋演化的时空格架及演化历史,认为其经历了早古生代原特提斯大洋扩张、早古生代中晚期-晚古生代特提斯俯冲消减与岛弧带形成、晚二叠世末-早三叠世主碰撞汇聚、晚三叠世晚碰撞造山与盆山转换等阶段.

昌宁-孟连结合带南汀河早古生代辉长岩锆石年代学及地质意义

昌宁-孟连结合带南汀河地区发育比较完整的蛇绿岩组合,由变质橄榄岩、堆晶辉长岩、变质辉长岩、斜长角闪岩以及玄武岩等构造单元组成.通过该蛇绿岩中堆晶辉长岩以及辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年研究显示,堆晶辉长岩有两种类型的岩浆锆石,206Pb/238U加权平均年龄分别为473.0±3.8Ma和443.6±4.0Ma,分别代表了堆晶辉长岩早期与晚期岩浆作用事件的时代;而辉长岩16个测点加权平均年龄为439.0±2.4Ma.地球化学分析表明,SiO2含量在46.46%～52.11%之间,TiO2含量为0.96%～1.14%,K2O含量为0.48%～0.75%;REE配分曲线呈弱亏损型及富集型,微量元素蛛网图与洋中脊玄武岩类似,部分样品高场强元素Nb,Ta,Zr,Hf,Ti亏损,指示这些岩石可能形成于弧后裂谷盆地环境.堆晶辉长岩晚期岩浆结晶时代与辉长岩结晶时代基本一致,表明南汀河地区存在444～439Ma的弧后盆地,这是昌宁-孟连结合带首次精确限定的早古生代蛇绿岩.南汀河蛇绿岩与羌塘地区龙木错-双湖结合带中段果干加年山以及桃形湖盆地形成时代一致,地球化学性质相似,本文认为昌宁-孟连结合带与龙木错-双湖结合带可能一起代表了一个统一的古特提斯洋壳的残余.

昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群碎屑锆石U-Pb定年及其地质意义

西南"三江"大勐龙岩群一直被认为是元古宙的基底岩石,但迄今无可靠的年代学数据约束。针对昌宁-孟连构造带牛井山地区大勐龙岩群云母石英片岩进行碎屑锆石U-Pb定年,为其增添年代学证据。锆石阴极发光(CL)图像显示碎屑锆石有明显的生长振荡环带,指示它们为岩浆成因。D0003-4样品81颗碎屑锆石年龄谐和度高,分布在342Ma^2 928 Ma的宽广范围,形成多个群组,最年轻一组加权平均年龄为349 Ma±3 Ma(MSWD=1.1,n=8)。碎屑锆石U-Pb年代学特征表明,牛井山地区原定"大勐龙岩群"最大沉积时限不早于349 Ma±3 Ma。野外地质特征和年代学数据共同表明牛井山地区大勐龙岩群很可能是由泥盆-石炭系南段组(349 Ma±3 Ma)或更年轻的二叠系拉巴组受后期变质形成。根据已有可靠同位素数据与综合分析,认为三江地区现今所定义的大勐龙岩群是不同时代、不同岩性的地层/岩体经后期变质作用形成的变质杂岩,不全是古老基底岩石出露。

昌宁-孟连结合带弄巴地区泥盆系、石炭系的时代及沉积环境:放射虫、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素约束

造山带中远洋深水沉积物是恢复古大洋的重要依据之一,昌宁-孟连古特提斯结合带存在大量海相沉积物,但是否存在大洋盆地相的远洋沉积还不清楚.对弄巴地区被认为最可能是洋盆相沉积的石炭系岩片和海相泥盆系岩片进行了岩石学、放射虫时代、碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素研究.石炭系岩片放射虫硅质岩中鉴定出放射虫6属8种,时代为早石炭世早-中期.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,泥盆系岩片岩屑石英杂砂岩碎屑锆石年龄范围为387~3266 Ma,最年轻一组年龄为387~413 Ma;石炭系岩片中与放射虫硅质岩共生的基性凝灰岩碎屑锆石年龄为341~3403 Ma,最年轻一组年龄为341~354 Ma.综合锆石年龄和化石资料,限定泥盆系岩片原始沉积时代为早-中泥盆世,石炭系岩片时代为早石炭世早-中期.碎屑锆石U-Pb年龄谱特征和Hf同位素组成指示泥盆系岩片和石炭系岩片具有相似的物质源区,主要来源于亲冈瓦纳的陆壳,少量来自于古生代特提斯域新生岛弧.早-中泥盆世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡环境;早石炭世地层岩片原始沉积于亲冈瓦纳的大陆斜坡至古特提斯洋盆边缘环境,不是远洋深水的大洋盆地环境.寻找以远洋深水沉积物为代表的大洋盆地相沉积并开展研究是当前昌宁-孟连古特提斯研究的重要方向之一.

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.

昌宁-孟连缝合带泥盆系温泉组沉积物源及其对古特提斯洋早期演化的限定

昌宁-孟连特提斯洋是古特提斯洋的主洋盆,传统观点认为它形成于泥盆纪,近期有学者提出它形成于早古生代,目前学术界对其形成时间与过程认识不一.研究的样品采自昌宁-孟连缝合带西亚带温泉组,5件样品的碎屑锆石年代学结果显示出相似的特征,表现为一个~440 Ma的主要峰值和~960 Ma的次要峰值,同时发育~600 Ma、~780 Ma、~1100 Ma、~2500 Ma的弱峰值.年龄~440 Ma左右的锆石颗粒较为自形、且岩浆震荡环带显著,锆石原位εHf(t)值分布在-11.9~+7.2之间.结合砂岩薄片中发现的安山岩岩屑,综合区域岩浆事件对比,该年龄物源是缝合带东部的早古生代岩浆事件.而年龄大于500 Ma的锆石颗粒磨圆较好,环带不发育,物源来自冈瓦纳.作为保山地块东缘的被动大陆边缘沉积,温泉组却接收到了东部大陆边缘的碎屑物质,这表明泥盆纪昌宁-孟连特提斯洋的沉积盆地规模较小,无法阻隔来自东部大陆边缘的碎屑物质,古特提斯处于裂谷盆地演化阶段,而不是具有较大规模的特提斯洋盆.

西南三江老厂VMS型Pb-Zn多金属矿床成矿作用:流体包裹体和硫同位素证据

老厂Pb-Zn多金属块状硫化物矿床是西南三江特提斯造山带内目前唯一报导的与OIB火山岩有关的VMS矿床,关于其成矿流体性质和成矿物质来源,以及由此约束的成矿作用过程依然值得深入研究。本文基于对该矿床Ⅰ号矿体群块状矿体和网脉状矿化系统的野外观察和矿相学研究基础上,选取部分块状矿石中的方解石和网脉状矿化中的石英开展流体包裹体热力学研究,并对各类矿石的硫化物进行硫同位素分析。结果显示,两类矿石的原生流体包裹体均属于NaCl-H_2O体系,块状矿石成矿流体温度110~158℃,盐度13.2%~18.7%NaCleqv;网脉状矿化成矿流体温度186~371℃,集中在246~339℃,盐度3.6%~19.8%NaCleqv,集中在6.9%~16.8%NaCleqv。从下部网脉状矿化到上部块状矿体的成矿温度降低,反映较高温度的成矿热液沿喷流通道上升至海底面与海水作用并降温。该过程中流体盐度并未发生明显下降,推测成矿前海底可能已存在较高盐度的卤水。各类矿石硫化物δ^(34)S值基本一致,均在-0.69‰~1.32‰,组成稳定(极差仅2.01‰),呈集中于零值的分布特征。共生硫化物对中δ^(34)S黄铁矿>闪锌矿>方铅矿,说明硫同位素基本达到分馏平衡。硫化物集中零值的硫同位素组成,既不同于由海水硫酸盐无机还原造成的明显正δ^(34)S值,也不同于有机(细菌)还原造成的明显负δ^(34)S值,因此提出硫来源于矿体下盘基性火山岩,通过海水循环淋滤含矿岩系或者直接源于浅部岩浆房的释气作用。综合前人C-H-O-Pb同位素组成研究结果,认为老厂VMS型矿床形成过程中发生过岩浆释气作用,为成矿提供了硫和金属成矿物质、以及初始成矿流体。

滇西澜沧岩群钠长浅粒岩锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及构造意义

澜沧岩群位于滇西"三江"地区的昌宁-孟连结合带,是研究特提斯造山带重要组成部分。本文对双江地区出露的钠长浅粒岩进行锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学分析,讨论了岩石的成因和形成时代,以及大地构造演化。利用LA-ICP-MS对钠长浅粒岩中具有典型岩浆震荡环带的锆石U-Pb定年,获得了206Pb/238U加权平均年龄为476.5±1.6Ma,形成时代为早奥陶世(O1)。Hf同位素原位分析获得锆石εHf(t)值为-5.6^-2.2,TDMc年龄为1591~1802Ma,表面源区物质形成于早元古代晚期-中元古早期古老地壳物质的部分熔融。岩石地球化学分析,钠长浅粒岩的原岩为花岗闪长岩,具有高硅SiO2=67.89%~68.91%、富铝Al2O3=14.48%~15.14%、高钾钙碱性过铝质S型花岗岩特征;轻稀土富集,整体呈"右"倾型;δEu值介于0.60~0.64之间,呈现强Eu负异常,表明斜长石从岩浆中结晶分离。分析认为,钠长浅粒岩的原岩应特为昌宁-孟连特提斯洋在弧-陆碰撞阶段形成的岛弧花岗岩,与奥陶纪惠民岩组火山岩具有相同的大地构造背景;随着特提斯洋俯冲消减进入陆内挤压阶段,岛弧花岗岩呈俯冲增生杂岩拼贴到昌宁-孟连结合带与临沧花岗岩带之间,组成了澜沧岩群构造岩片。

西南三江德钦-维西地区中二叠-晚三叠世岩浆岩与古特提斯演化

西南三江的德钦-维西地区出露有大量中二叠-晚三叠世岩浆岩,但是它们的形成与两个古特提斯分支洋(即金沙江洋和昌宁-孟连洋)的关系存在很大争议,制约了我们对该地区古特提斯构造演化的理解。本文对得荣县附近的玄武岩和流纹岩、兰坪县附近的安山岩以及德钦县附近的沉火山角砾岩进行了系统的野外地质调查、岩石学和地球化学研究,目的是查明它们的成因和形成环境,为深入探讨古特提斯构造演化提供有力的制约。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,得荣玄武岩(约236Ma)、兰坪安山岩(约233Ma)以及德钦沉火山角砾岩(约232Ma)均形成于晚三叠世,而得荣流纹岩则形成于中二叠世(约261Ma)。地球化学研究表明,得荣玄武岩多属于拉斑质玄武岩,具有变化的TiO_(2)和MgO含量,缺乏明显的轻重稀土元素分馏,以不同程度亏损Nb、Ta和Ti为特征,它们可能是大陆弧环境下尖晶石稳定域内"肥沃"岩石圈地幔较高程度部分熔融的产物,并经历了不同程度的结晶分异和地壳混染;兰坪安山岩具有较高的MgO含量和Mg#值,属于高镁安山岩,其微量元素组成类似于陆壳物质,应该形成于沉积物起源熔体与地幔楔岩石之间的相互作用;得荣流纹岩以高SiO_(2)和低TiO_(2)含量为特征,具有较高的锆饱和温度,其地球化学组成类似于典型的高分异A型花岗岩,起源于伸展环境下地幔物质上涌导致的地壳岩石部分熔融。结合相关区域地质资料,我们提出中二叠-中三叠世时期昌宁-孟连古特提斯洋向东(北)俯冲使得扬子地块与昌都-兰坪-思茅地块之间以弧后伸展(即金沙江弧后盆地)的方式打开,而晚三叠世时期昌宁-孟连洋闭合后的陆-陆碰撞(即保山地块和昌都-兰坪-思茅地块)则导致金沙江弧后盆地的闭合。