敦煌造山带南部红柳峡混杂带基质的沉积学、地球化学和年代学特征及其大地构造意义

敦煌造山带南部红柳峡混杂带基质的研究,为认识敦煌造山带的形成和演化提供了新的依据。本文从沉积学、地球化学和年代学等方面系统讨论了该混杂带基质的特征和形成环境。结果显示,基质的岩石类型主要包括变泥质岩(云母石英片岩)和变质砂岩,普遍发生强烈变形。局部弱变形变质的基质仍保留有原生沉积构造(如T_(ab)、T_(de)、T_(bde)组合的鲍马序列),反映原岩是一套浊积岩复理石。显微岩相学特征显示,基质碎屑组分以长石、石英和岩屑为主,长石和岩屑含量较高,分别为47%和27%,反映大量火成岩物质的加入,且碎屑颗粒的分选性和磨圆度较差,说明搬运距离较近。地球化学方面,低的化学蚀变指数(CIA=49~67),反映复理石基质物源区母岩经历的风化程度较低。高的成分变化指数(ICV>0.8)以及Zr/Sc-Th/Sc投图结果显示,沉积物再循环程度低,为近物源区的初次沉积。基质Sc、Cr、Co、Ni含量低,Eu/Eu*、La/Sc、Th/Sc、La/Co、Th/Co和Cr/Th等元素比值类似于来自长英质源区的沉积物,暗示其物源区母岩以中-酸性岩石为主。La/Sc-Ti/Zr和Th-ScZr/10投图结果显示,复理石基质形成于陆缘弧或活动大陆边缘构造背景。弱变形浅变质砂岩的碎屑模式表明,基质的物源来自"切割型弧-过渡型弧"源区。综上,红柳峡混杂带基质在碎屑组成方面,以再循环程度低、近物源堆积的"切割型弧-过渡型弧"源区长英质碎屑组分为主,在沉积构造方面,发育鲍马序列和深水块体搬运沉积(MTD)构造,表明基质形成于陆缘弧或活动大陆边缘的俯冲带海沟环境。碎屑锆石年代学显示三组年龄:2300Ma、1850Ma和423Ma,结合区域地质背景分析,初步认为物源碎屑可能来自混杂带北侧的三危山弧和东巴兔-蘑菇台弧的古生代花岗岩类以及俯冲折返的变质基性岩岩块。复理石基质的变质砂岩中获得的最年轻的岩浆碎屑锆石年龄为389Ma,说明该砂岩形成于中泥盆世之后,暗示敦煌造山带南部红柳峡地区洋盆尚未俯冲完毕,碰撞作用尚未开始。

蛇绿混杂岩的基质组成及其构造内涵:以东古特提斯为例

蛇绿岩是恢复大洋演化最直接的证据,是识别板块汇聚边界的一级地质学标志。相比于蛇绿岩,蛇绿混杂岩的基质记录了更多关于大洋板块演化的信息。为了深入理解蛇绿混杂岩基质组成的构造内涵,我们选择了位于越南北部—中国滇东南地区的古特提斯哀牢山-Song Ma(马江)-Song Chay(斋江)缝合带开展研究。本文综合了前人有关该带蛇绿混杂岩基质碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素分析的结果,认为哀牢山-Song Ma-Song Chay蛇绿混杂岩基质具有强烈的横向不均一性,可以划分为M1、M2、M3和Song Chay单元。其中,M1位于哀牢山-Song Ma蛇绿混杂岩中部,构成了哀牢山蛇绿混杂岩的主体,具有440 Ma和960 Ma的特征碎屑锆石年龄峰值,结合其Hf同位素特征,我们认为M1的物源为印支板块。M2位于哀牢山-Song Ma蛇绿混杂岩的NW部,显示出单一的260 Ma左右的碎屑锆石年龄峰值,结合其Hf同位素特征,我们认为M2主要来自于华南板块上的峨眉山大火成岩省。M3位于哀牢山-Song Ma蛇绿混杂岩的SE部,碎屑锆石年龄结果显示出250 Ma的主要峰值以及370 Ma和780 Ma的次要峰值,结合其Hf同位素特征,我们认为M3的主要物源为印支板块的弧岩浆岩,少量来自华南板块。Song Chay蛇绿混杂岩基质中的碎屑锆石主要是来自作为被动陆缘的华南板块,只有很少一部分来自上覆的印支板块。上述蛇绿混杂岩组成的横向不均一性,指示了洋盆关闭过程中物源的变化。更重要的是,基质中鲜明的俯冲板块(华南)被动陆缘的信息,使我们推断古特提斯东部在某一阶段或某一部位表现为有限洋盆,其对我们理解东古特提斯板块拼合过程具有重要意义。