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。

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.

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。

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。

滇西允沟岩组碎屑锆石年龄谱对相关地块亲缘性的约束

滇西允沟岩组为一套低绿片岩相的泥质浅变质岩,岩性以云母石英片岩、云母石英千枚岩、云母片岩、细晶灰岩为主,局部夹硅质岩,一直以来被认为是前寒武纪变质基底的重要组成部分。其原岩以碎屑岩为主,含有部分灰岩、白云岩,是一套形成于特提斯洋被动大陆边缘的半深海-深海沉积物,因此,是研究特提斯洋构造演化的重要窗口。但是,对允沟岩组的形成时代至今仍存在较大争议,为此本文选取允沟岩组中的片岩进行了碎屑锆石U-Pb精确定年。分析结果表明,允沟岩组原岩沉积时代为新元古代晚期-寒武纪期间(551~491Ma),主要由新太古代、新元古代及少量古元古代碎屑物质组成。其中,大量太古宙晚期碎屑锆石表明其源区有太古宙基底的存在,而1749Ma这组碎屑锆石可能与哥伦比亚超大陆聚散有关,956Ma和848Ma这两组锆石记录的事件可能是对罗迪尼亚超大陆三阶段裂离事件的前两期的响应。此外,还含有少量泛非运动信息,但泛非运动对其源区的影响极其有限。结合前人研究成果和本文碎屑锆石年龄谱,显示允沟岩组形成于原特提斯洋的被动陆缘,与印度板块、南羌塘地块具有显著的亲缘性。

原特提斯洋的俯冲作用:滇西南澜沧岩群惠民岩组的证据

滇西南昌宁-孟连缝合带东侧出露的澜沧岩群是重建原特提斯构造演化的关键,但其物质组成、时代和属性长期存在争议。近期地质调查表明,惠民地区的澜沧岩群惠民岩组主要由玄武岩、玄武安山岩、凝灰岩、砂岩、泥岩及灰岩组成,普遍经历了强烈构造变形和绿片岩相变质作用。岩石地球化学特征显示,玄武安山岩属于钙碱性系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,具Nb、Ta和Ti的负异常,具有与俯冲相关火山弧的地球化学属性。其玄武安山岩锆石LA-ICP-MS^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为461.8±5.5Ma(MSWD=1.19,n=25);3件变质碎屑岩夹层的最年轻碎屑锆石U-Pb年龄峰值分别为469Ma、470Ma和475Ma,且同时期火山岩锆石占主导,指示其形成于汇聚板块边缘环境。结合本区东侧兰坪-思茅盆地西缘发育的同时期裂谷型双峰式火山岩分析,澜沧岩群惠民岩组变质火山-沉积岩组合可能是原特提斯洋沿扬子地块西缘向东俯冲过程(现今地理方位)形成的产物。研究表明古特提斯与原特提斯构造演化是连续的。

三江南段景洪大勐龙地区基性高压变质岩岩石地球化学特征及其大地构造意义

本文以三江南段景洪大勐龙地区新发现的退变榴辉岩和蓝片岩为研究对象,对其进行了系统的地球化学、原岩性质及锆石U-Pb定年的综合研究。大勐龙地区退变榴辉岩呈透镜状产于白云钠长石英片岩、白云母片岩和斜长角闪(片)岩中,其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线呈轻稀土弱亏损、重稀土平坦型的分布特征,不具有Nb、Ta、Ti的亏损,与典型的N-MORB(正常型洋中脊玄武岩)地球化学特征一致,表明其原岩可能来源于亏损的地幔区,形成于洋中脊环境;变质锆石SHRIMP U-Pb年龄为230.3±1.7Ma,可能代表榴辉岩峰期的变质时代。蓝片岩的原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有较高Ti玄武岩的特征(TiO_(2)含量2.55%~2.88%,均大于2%),稀土元素总量变化范围小,比典型的N-MORB稀土总量偏高,轻稀土元素(LREE)亏损,无明显负Eu异常,地球化学性质与N-MORB类似。结合以往区域研究成果,进一步确定研究区退变榴辉岩和蓝片岩的原岩属于典型N-MORB型,该项研究不仅在昌宁-孟连缝合带的南段发现典型的特提斯洋壳残片,而且为进一步深入探讨滇西地区特提斯洋消减-闭合的动力学背景及其复杂的构造演化过程提供了重要的科学依据。