金沙江—红河走滑构造与富碱斑岩铜金多金属成矿作用的关系

【研究目的】金沙江—红河富碱斑岩及铜金多金属成矿带展布于青藏高原东南缘,北部产有玉龙超大型铜钼矿床,中部发育北衙超大型金多金属矿床,在南部的金平(铜厂)地区,铜钼(金)多金属成矿亦显现潜力,是中国西南地区最重要的铜金矿集区之一,已成为东特提斯成矿域内的研究热点。【研究方法】本文在该富碱岩浆成矿带内长期工作的基础上,结合已有的研究,概述了该带内典型富碱斑岩和矿床特征。【研究结果】富碱斑岩总体上以二长花岗斑岩和石英正长斑岩为主,显示富集碱质(K_(2)O+Na_(2)O含量高)、铝、轻稀土元素及亏损重稀土元素和高场强元素的特性,相似的Sr-Nd同位素组成显示源区主要为下地壳物质;同时在野外调查工作的基础上,讨论了区域走滑构造之次一级构造的发育特征及其对本区成岩成矿的制约,并进一步总结了东特提斯成矿域内受控于金沙江—红河区域走滑深大断裂及其次级构造活动的“区域构造-富碱岩浆-铜金多金属”成矿作用。【结论】通过上述三地(玉龙、北衙、铜厂)主要矿区内主控岩断裂构造野外特征观察研究,提出金沙江—红河深大断裂的次一级近北西向构造控制了本区富碱岩浆活动及铜金多金属成矿的认识。

红河-金沙江走滑断裂带的岩浆活动特征与深部作用过程初探

出露于红河-金沙江走滑断裂带及其两侧的碱性和偏碱性岩，主要为钾玄岩系列的火成岩，时代为第三纪其地球化学特征具俯冲带钙碱性系列与板内碱性系列的过渡性质，岩浆起源于软流圈的顶部软流圈物质的横波速度和厚度可能是岩浆活动出现与否的地球物理标志，出现火山活动地区的软流留物质的横波速度较低红河-金沙江走滑断裂带慢源岩浆活动的形成与印度板块向北挤压引起的岩石图下软流圈物质的运动有直接关系，在南北向的会聚过程中软流层物质可能扮演了重要的角色。

红河断裂带大型右旋走滑运动与伴生构造地貌变形

调查研究表明,自中新世以来,红河断裂大规模右旋走滑运动及其伴生构造变形有如下一些主要特征在几何结构上,可将整个红河断裂系分为北、中、南3个变形区。北区东侧为滇西北伸展裂陷区,以轴向NNW,NNE和近SN向3组上新世以来的裂陷型断盆为特征,北段西侧为兰坪—云龙古近纪、新近纪压缩变形区;中段变形以右旋剪切走滑运动为特征,南部断裂东侧有滇东中新世以来的压缩变形,西侧为藤条河中新世拉伸断陷区。上述变形特征反映在构造地貌上为北部盆岭构造、中段线性断谷断盆构造及南部压(张)性盆地变形,其中苍山—洱海一带断裂两侧主夷平面的巨大落差是红河断裂上新世以来断陷正断作用的显著代表。在时空演化上,从古近纪经中新世至上新世,断裂主体活动部位在南段,并呈由南向北的“撕裂”格局,上新世以后至第四纪,尤其是晚第四纪以来,主体活动部位已转移至北段,表现为由N向SE的滑移伸展变形;变形区的范围大小和变形幅度表明红河断裂的东盘地块始终是作为地块相对运动的主动盘。

红河断裂带第四纪右旋走滑与尾端拉张转换关系研究

红河断裂带早第四纪以来发生的大规模右旋走滑运动，导致断裂北段尾端的质量亏损，形成了拉张区。右旋走滑量为７．１ｋｍ左右，拉张区右旋方向上的扩张量为５．３５ｋｍ左右，二者相互转换的量级是基本一致的，从而定量地证实了它们之间的成因联系。

红河断裂带大型右旋走滑运动定量研究的若干问题

通过卫航片解释、野外地质调查和相关年代学研究与综合前人已有资料分析,阐明了红河断裂带作为一个整体自中新世以来大规模右旋位错的地质依据,论述红河断裂带在几何学、运动学和年代学等方面的基本特征,探讨了红河断裂带后期大规模右旋走滑运动与青藏高原隆升间的某些相关性。研究表明:中新世以来,红河断裂带大规模右旋走滑运动在北段区主要表现为尾端拉张伸展——构成典型的滇西北裂陷盆地区,且自中新世经上新世至第四纪,伸展型盆地由西北向东南扩展;中段区为典型的右旋走滑变形区,燕山晚期花岗岩体、上新世煤盆及礼社江水系均显示为同步右旋位错。上新世以来右旋位错量达30～32km;南段带内由山前水系右旋位错和断裂谷内右旋“撕裂”变形为主要特征。从中新世经上新世至第四纪,与山体快速隆起相伴的断陷盆地有从东南向西北扩展的趋势。根据地质研究结果,并结合区内K-Ar、FT和SEM测年资料分析,可以初步认为,红河断裂带大型右旋走滑运动开始于8～7Ma,强烈活动于5Ma±。

受红河断裂控制的晚第三纪走滑松弛盆地——以漠沙盆地为例

中新世以来 ,受青藏高原造山隆起产生的侧向推挤 ,滇西及邻区发生向南东的构造逸脱 ,红河断裂发生右行走滑运动 ,在漠沙、逸萨等断裂弯曲地段由于应力松弛发生下陷 ,形成小型走滑松弛盆地 ,其特征有别于拉分盆地。本文以漠沙盆地为例 ,通过砂岩薄片粒度分析及砂岩碎屑组分定量分析 ,综合野外及室内地质研究 ,对此类盆地的岩石学特征、沉积环境、物源和构造特征等进行了详细的研究 。

红河断裂带闭锁程度和滑动亏损分布特征研究

利用1999~2013年青藏高原东南缘的GPS速度场观测数据,采用DEFNODE程序反演红河断裂带走滑速率、三维闭锁程度和滑动亏损分布。反演结果表明:红河断裂带北、中、南段右旋走滑速率分别约为(5.9±1.2)mm/a,(4.8±0.6)mm/a和(4.3±0.4)mm/a,在地表以下6km的闭锁程度分别为0.43,0.22和0.25,其滑动亏损速率分别为3.3mm/a,2.6mm/a和2.3mm/a,红河断裂带闭锁程度和应变积累程度都比较低,与近年来红河断裂带整体活动微弱的现状相吻合。

金沙江-红河断裂带温泉气体地球化学特征

金沙江-红河断裂带是青藏高原东南缘地热活动强烈、地震活动水平高、各种矿产丰富的深大断裂带。为了探索该断裂带的温泉气体地球化学时空变化特征,2015年3月~2019年7月,经过5次野外考察,采集了54个温泉逸出气体样品,对其化学组分和氦、氖与碳的同位素变化的测试结果表明:(1)金沙江-红河断裂带内温泉气体氦同位素比值(3He/4He)变化范围是0.04~0.62Ra(Ra=空气3He/4He=1.39×10^-6),计算获得的幔源氦最大比例达到7.5%,揭示该断裂带内的地质流体主要来自于壳源,幔源氦有从北向南呈现增加的趋势。以CO2为主要组分的温泉,其δ13CCO2值变化范围是-23.6‰^-1.9‰(vs.PDB)。结合区域地质条件分析,这些CO2主要来自三叠系灰岩,所占比例范围是70.1%~89.7%,而幔源CO2的比例最高可以达到4.2%。(2)金沙江-红河断裂带温泉气体的氢气浓度和氦同位素在三处断裂交汇区都出现高峰值,分别是金沙江断裂与巴塘断裂、中甸断裂与红河断裂、红河断裂与小江断裂和奠边府断裂的交汇处。与区域地震活动性的对比分析结果表明,金沙江-红河断裂带内深部流体上涌相对强烈的区域,深部流体对区域地震活动性具有重要的控制作用。

红河断裂与金沙江断裂的GPS监测研究

采用中国地壳运动观测网络的观测数据,计算出了红河断裂两侧、金沙江断裂两侧所选测站在欧亚参考框架下的水平运动速度;用最小二乘法求得红河断裂的运动速率为2.02mm/a,运动方向为南偏东76°,表明红河断裂现今活动性较小,把红河断裂的运动速度分解在红河断裂的走向和倾向上,推出红河断裂的性质为右旋走滑,且有一定的拉张特征;用最小二乘法求得金沙江断裂的运动速率为2.49 mm/a,运动方向为正东,表明金沙江断裂现今活动性较小,把金沙江断裂的运动速度分解在金沙江断裂的走向和倾向上,推出金沙江断裂几乎没有走滑,但有一定的拉张特征。

青藏高原东南缘金河—箐河断裂带右旋走滑变形的证据及构造意义

青藏高原东南缘新生代以来的演化是认识高原向东扩展的关键。位于该区的金河—箐河断裂带总体呈NE向展布,现今表现为左行走滑特征。最新的野外地质调查发现,金河—箐河断裂带的北段发育一套具有典型韧性剪切变形特征的糜棱岩,其原岩为泥盆纪的火山凝灰岩和中—上元古界的流纹质火山岩。剪切带的显微构造特征及岩层的变形特征指示断裂带发生了右旋剪切变形。对剪切带内特征矿物显微构造分析,结合EBSD测试限定整条韧性剪切带的变形温度为~400℃。目前对这期右行走滑的时代缺乏研究,结合区域相关资料,推断其可能发生在晚始新世—早中新世。这对于完善和认识青藏高原东南缘新生代早期的构造变形具有重要意义。

八面河地区第三系走滑断裂特征及对油气成藏的影响

通过对高精度三维连片地震资料精细解释,运用断距分析、断层生长指数等方法,探讨了八面河走滑断裂的几何特征、活动期次及其成因机制。该区走滑断裂具有明显的分段差异,南段表现为明显的压扭作用呈"S"形、中段表现为多段式倒扫帚状、北段呈明显的"似花状"构造,纵向上具有明显的分期性,可划分为雏形期、持续活动期、走滑解体期、定型期等4个期次。进行油气生排烃与成藏综合分析后认为:燕山晚期的北东向断层不仅控制前第三系沉积的基底形态与潜山分布,也控制了八面河断层的基本形态;东营组沉积末期的走滑解体期是八面河各类构造型、地层型圈闭形成与油气二次成藏期匹配较好时期;馆陶组-明化镇组沉积时期既是八面河断裂带的定型期,又是油气输导和三次成藏的最有利时期,也是成藏主期。

从地震信息看红河—金沙江断裂带构造特征

红河—金沙江断裂带,根据地质结构的差异可分为北段羌塘向北叠瓦逆冲断裂带,中段三江—哀牢山向东叠瓦逆冲断裂带,南段河内—中建正反转走滑断裂带。北段和中段均由三组基本平行的叠瓦逆冲断层构成,显示以强烈挤压为特征,但后者相对较弱;南段则经历了古近纪由挤压反转为拉张,形成一些断陷构造,新近纪又反转为挤压,断陷转变为坳陷,形成河内、莺歌海及中建等坳陷。该南段的主断层为正反转构造逆冲带的前锋太平断裂带,与原先人们所认为的不相同。红河—金沙江断裂带的挤压特征总体上由北往南逐渐减弱,其演化受特提斯构造活动所控制。断裂带的油气勘探成果表明,在喜马拉雅期形成的断坳结构盆地中油气显示较好。

奠边府走滑断裂带的构造特征、遥感解译及其区域构造意义

位于越南西北部的奠边府(Dien Bien Phu)断裂,向北延伸入中国云南境内,向南进入老挝境内,走向由近N—S向向南逐渐过渡为NE—SW向,倾角陡立。沿断裂带发育3个具有不同运动学机制的第四纪盆地——婵讷(Chan Nua)盆地、莱州(Lai Chau)盆地和奠边府盆地。根据对奠边府断裂带地区ETM遥感数据进行详细解译以及野外实地考察,得到奠边府断裂具有早期的右行走滑和后期的左行走滑特征的证据;并且根据断裂两侧水系受断裂影响发生左错的程度不同,认为奠边府断裂的西盘相对于东盘较为活动,即为主动盘。奠边府断裂北延进入越南境内,与金平地区的三家河断裂相连,并继续向北并入哀牢山剪切带中。奠边府断裂现今的左行走滑与红河断裂现今的右行走滑共同组成了一组共轭断裂系。

红河断裂带两侧地震震源机制及构造意义

红河断裂带是一条大型的走滑断裂带。根据印支半岛前新生代的古地块与华南地块的接触关系 ,将红河断裂带海陆部分分为两段。断裂带自第三纪以来 ,经历了左旋运动、右旋运动 ,南北两段的活动性有一定的差异。根据断裂带两侧地震和震源机制解分析 ,震源深度 0～ 33km的地震在整个区域密集分布 ,较深的地震分布在断裂的北东侧。断裂带西北部断裂活动方式为逆冲型 ,北部为正断型 ,南部为走滑型 ,其它地方为奇异型 ,也即是逆冲型、正断型、走滑型 3种方式的过渡类型 ,反映了红河断裂带及其周围地区受到来自北北西向的推挤力和北东东向的正压力的联合作用 ,使受力区的断裂发生挤压逆冲、水平走滑和拉张正断运动。

红河断裂带活动性研究

红河断裂带是一条大型的走滑断裂带,该断裂带北起青藏高原东部,云南西北部,穿越越南北部,向东南延伸到南海,全长超过1000km。根据印支半岛前新生代的古地块与华南地块的接触关系,将红河断裂带分为海陆两段。断裂带自从第三纪以来,经历了左旋运动,右旋运动以及局部旋转,南北两段的活动性有一定的差异性,现今断裂带在最北端活动强烈,曾多次发生6级以上地震,南段现今活动较为平静。

红河断裂带水热活动与构造活动分析

红河断裂带作为扬子地块与印支地块的边界在学界已取得普遍共识,在形成机制上和印度板块与欧亚板块的碰撞有关。其西北端起始于洱源北部,向东南延伸,经河口后进入北越莺歌海盆地,全长超过1000km。研究表明,新生代早期以左旋走滑为主,中期(17—5Ma)完成了由左旋走滑向右旋走滑的转化,第四纪以来表现出明显的右旋走滑特征,平均滑动速率约为2—5mm/a。

红河断裂(中国境内段落)现今地壳形变特征分析

红河断裂带作为一条大型走滑断裂带,总体呈NW走向,西北端始于中国云南洱源,往南东向进入越南直至南海,在中国的云南省境内长约600 km。该区域地质背景复杂、构造活动强烈,新构造时期以来,先后经历了早期的左旋走滑运动,后又转变为右旋走滑运动。因为在研究中国大陆尤其是青藏高原东南部大陆动力学方面的重要作用,很多学者已经围绕地质构造、地壳活动、地震活动等特征对其开展了大量的研究。

滇西富碱斑岩带的Nd、Sr、Pb同位素特征及其挤压走滑背景

滇西富碱斑岩带形成于新生代 (年龄为 2 3.18～ 6 2Ma) ,沿金沙江 -哀牢山断裂带分布。对其岩石化学、同位素地球化学等方面的研究表明其总体处于剪切挤压为主、局部引张的构造环境中 ,苍山等地元古宙基底变质岩的穿刺 (翘起 )就是挤压环境下的产物之一 ;富碱斑岩是深部交代的富集地幔 (EMⅡ )流体上侵经地壳物质不同程度混染的产物 ,扬子陆块和冈瓦纳大陆的组分对新生代岩浆活动均产生影响。