西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩结构及其对成矿地质背景的约束

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙斑岩铜金矿集区出露的晚三叠世—侏罗纪增生杂岩属总体无序、局部有序的非史密斯地层,由基质和块体2个部分组成。基质为晚三叠世—侏罗纪砂泥质复理石建造,块体由大小不等的玄武岩、安山玄武岩、灰岩、砂岩、硅质岩、辉长岩、超基性岩等组成。增生杂岩系变形强烈,发育强烈的构造置换作用,块体与基质之间由透入性挤压面理、剪切面理或韧性剪切断层分隔,为典型造山带大陆增生边缘的增生杂岩。多龙斑岩铜矿的含矿斑岩体侵位于侏罗纪增生杂岩系或以侏罗纪增生杂岩系为基底的岛弧型火山岩系中,属增生楔基础上发育的具有超大型潜力的岛弧型斑岩铜金矿床,其外围的拿若、色拉、拿顿、地保那木岗、鹫山、铁格龙和尕尔勤等系列铜金铅锌矿床点,在空间上均赋存于早白垩世花岗闪长斑岩体内部及其与侏罗纪增生杂岩系的内外接触带中,受矿集区北东向走滑断裂的控制,呈北东向成群展布,二者具有相似的成矿环境与成矿条件,其深部可能存在统一的斑岩型铜金铅锌矿床,属于统一的斑岩浅成低温热液成矿系统。班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩的识别,为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和缝合带的演化提供了新的线索。

甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据

龙蟠蛇绿岩位于甘孜-理塘俯冲增生杂岩带南段,以蛇绿混杂岩中的辉绿岩、玄武岩作为研究对象,开展地球化学及年代学研究。结果显示,岩石具有较低的SiO_(2)、TiO_(2)、Na_(2)O,低的K2O,高的Al_(2)O_(3)、CaO和MgO,具亚碱性玄武质岩石特征。稀土元素总体含量较低,平均为59.08×10^(-6);(La/Yb)N值为1.93~2.96,(La/Sm)N值为1.41~1.77,轻稀土元素微弱富集,轻、重稀土元素分馏不明显,Eu异常不明显,表明岩石经历了以斜长石为主的分离结晶作用,且形成于还原环境,与富集型洋脊玄武岩类似。强不相容微量元素相对富集,玄武岩相对亏损Sr、Nb,Nd相对富集;辉绿岩Ba、Nb亏损,Sr富集,有明显的富集型洋脊玄武岩特征。在辉绿岩中获得一组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄262.3±1.5 Ma,表明龙蟠蛇绿混杂岩形成于中二叠世。结合研究区已有的研究成果,表明至少在中二叠世中期甘孜-理塘洋盆还在持续扩张,为甘孜-理塘洋盆中二叠世构造演化提供直接证据。

班公湖-怒江洋的扩张脊俯冲:宗白增生杂岩中侏罗世辉长岩脉地球化学和Sr-Nd同位素特征

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,被宗白增生杂岩分为东、西2个蛇绿岩体,面积分别约为400 km 2和150 km 2。宗白增生杂岩由异地体亚宗混杂岩和上部原地体陆缘碎屑沉积岩组成。亚宗混杂岩由低变质岩带、砾岩带、玄武质凝灰岩夹薄层泥硅质岩带和作为主要基质的泥页岩夹薄层杂砂岩组成,其中泥页岩基质被中侏罗世辉长岩脉侵入。辉长岩脉发育双侧冷凝边,走向90°~110°不等,主量、稀土和微量元素成分均介于富集型洋中脊玄武岩和洋岛玄武岩之间,结合εNd(t)=1.88~2.41和(87 Sr/86 Sr)t=0.70912~0.70919,指示宗白辉长岩岩浆为大洋岩石圈地幔底部地震波低速带(LVZ)顶部富集挥发分和不相容元素的洋岛玄武岩型熔体,与源自LVZ下部亏损软流圈地幔的正常洋中脊玄武岩型熔体混合的产物,形成于弧前扩张脊与俯冲带相互作用的板片窗环境。

长春-延吉缝合带:性质与意义

长春-延吉缝合带(或长春-延吉增生杂岩带),是由佳木斯-兴凯地块与华北板块之间俯冲拼贴形成的增生杂岩带。该缝合带自西向东分为三个部分,具体包括西段吉林-红旗岭、中段桦甸-两江和东段华集岭-开山屯组成。长春-延吉增生杂岩带以延边地区发育的开山屯混杂岩为代表,自西向东包括石头口门-烟筒山高压红帘石片岩,以及原定为“呼兰群”、“色洛河群”、“青龙村群”等一系列沿着缝合带分布的构造杂岩等,它们均发育“基质包裹外来岩块(block-in-matrix)”的混杂岩结构,并在吉林东部石头口门、烟筒山和延边开山屯等地区发现高压矿物组合,因此,这些杂岩应代表了佳木斯-兴凯地块向华北板块俯冲-拼贴过程中形成的增生杂岩。长春-延吉增生杂岩原岩年龄大致为晚古生代-早中生代(最小峰期240~250Ma),并被时代为~220Ma的晚三叠世大酱缸组磨拉石层序不整合覆盖,这一直接证据与近期发表的年代学证据一致,共同证明了长春-延吉缝合带的就位时代为中三叠世(220~240Ma),而不是前人认为的晚古生代或更早。区域构造分析显示,长春-延吉增生杂岩带不是天山-北山-西拉木伦河-长春断裂带的东延部分,而是佳木斯-兴凯地块西南缘分布的吉林-黑龙江高压变质带的南部组成部分,形成于三叠纪-早侏罗世太平洋板块西向俯冲过程中,佳木斯-兴凯地块自东向西的“剪刀式”闭合过程。因此,长春-延吉增生杂岩带记录了古亚洲构造域的结束和太平洋俯冲开始的关键时期,为两大构造域叠加与转换的关键性地质证据。

吉林—黑龙江高压变质带的初步厘定:证据和意义

本文定义的吉林——黑龙江高压变质带是指我国东北地区佳木斯——兴凯地块西缘和南缘共同发育的呈弧形展布的高压变质带,具体包括佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带(黑龙江蓝片岩带和张广才——小兴安岭增生杂岩带)和佳木斯——兴凯地块南缘的长春——延吉增生杂岩带。其中佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带形成于晚三叠——早侏罗世(180～210Ma),为佳木斯——兴凯地块向西冲增生而形成的高压变质带;而长春——延吉增生杂岩带由一系列特征性俯冲——增生杂岩组成,包括石头口门——烟筒山红帘石片岩带、呼兰群变质杂岩、色洛河群变质杂岩、青龙村群变质杂岩和开山屯变质杂岩等,形成时代为187～230Ma,峰期为220～230Ma。长春——延吉增生杂岩带曾被认为是西拉木伦河断裂带的东延部分,但是区域构造分析表明,它们形成的动力学背景与佳木斯——兴凯地块西缘增生杂岩带相同,均为太平洋板块三叠纪——早侏罗世的西向俯冲导致佳木斯-兴凯地块自东向西的"剪刀式"闭合过程。我们将佳木斯——兴凯地块西缘和南缘发育的三叠纪——早侏罗世增生杂岩带作为统一的构造单元来考虑,结合该区发育有典型的高压变质带,因此命名为"吉林——黑龙江高压变质带,简称吉黑高压带"。吉黑高压带形成于太平洋板块三叠纪——早侏罗世的西向俯冲导致佳木斯——兴凯地块自东向西的"剪刀式"闭合的过程,同时该带记录了古亚洲构造域的结束和太平洋俯冲开始的关键时期,为两大构造域叠加与转换的关键性地质证据。

新疆西南天山超高压榴辉岩、蓝片岩地球化学特征及大地构造意义

新疆西南天山高压-超高压(HP-UHP)变质带为—NEE-SWW向延伸的古俯冲增生杂岩体，其4个岩石组合对应于两个不同的构造环境。榴辉岩组合Ecl为变碱性玄武岩，地球化学特征与洋岛玄武岩(OIB)一致；Ec2微量元素成分特征类似富集型大洋中脊玄武岩(EMORB)；蓝片岩组合Bsl微量元素则显示NMORB特征，上述组合应形成于海山环境。岩石中普遍发育的碳酸盐矿物以及绿辉石石英岩条纹／团块应源于上叠在玄武岩质海山之上的沉积物。Bs2则显示CAB地球化学特征。海山及其携带的远洋沉积物倾没于俯冲带内，在此过程中侵蚀并裹挟发育于活动大陆边缘的CAB物质或其再沉积产物和海沟沉积物，一起遭受高压至超高压变质作用后折返。各岩石组合空间上的交叠并置显示昭苏高压-超高压变质带是在洋壳俯冲过程中，海山玄武岩、火山弧玄武岩、深海和海沟沉积物经构造混杂交叠形成的俯冲增生杂岩体。

吉中早中生代高镁安山岩:性质与意义

高镁安山岩主要产出于板块会聚边缘的大洋俯冲消减带岛弧环境,是岛弧岩浆作用的代表性产物,研究其相关构造属性,对示踪板块俯冲时限、俯冲带构造背景、大洋俯冲作用过程中岩石圈地幔演化等方面至关重要。长春-延吉缝合带位于佳木斯-兴凯地块和华北板块之间,为古亚洲洋的闭合和古太平洋的启动过程提供了关键的信息,但有关缝合带位置与俯冲方式仍然存在很大的争议。本文对采自长春-延吉缝合带吉东地区的色洛河群绿片岩样品进行了主量和微量元素分析以及锆石U-Pb年龄测定,结果表明这套样品原岩为一套赞岐质高镁安山岩,具有富Mg、低Al、低Ti、高Cr、Ni等特征,与日本Setouchi火山岩带中的赞岐岩具可比性,由俯冲板片(洋壳+上覆沉积物)部分熔融的流体与地幔发生混合而成,形成于华北板块北部边缘之上的陆缘岛弧环境,由吉林-黑龙江洋的俯冲所致。锆石U-Pb定年结果表明其形成时代为中三叠世(246±2 Ma)。本文证据显示原定义为中元古代的色洛河群时代可能为早中生代,并非元古宙或者晚古生代增生杂岩,而应该为华北板块上形成于早中生代的陆缘岛弧安山岩。区域构造分析显示,长春-延吉缝合带不是天山-索伦-西拉木伦-长春缝合带的东延部分,而是吉林-黑龙江高压变质带的南延部分,形成于三叠纪前后古太平洋板块的西向俯冲作用导致的佳木斯-兴凯地块与华北板块之间的拼合。

吉林-黑龙江高压变质带的确定及意义

东北地区佳木斯-兴凯地块的西、南缘发育一弧形展布的高压变质带,具体包括佳木斯-兴凯地块西缘增生杂岩带(黑龙江蓝片岩带和张广才-小兴安岭增生杂岩带)和佳木斯-兴凯地块南缘增生杂岩带(长春-延吉增生杂岩带).其中,佳木斯-兴凯地块西缘增生杂岩带为典型的高压变质带,形成于晚三叠-早侏罗世(210-180 Ma);而长春-延吉增生杂岩带以发育高压红帘石片岩为标志,形成时代为187-230 Ma.吉黑高压带形成于太平洋板块三叠纪-早侏罗世的西向俯冲导致佳木斯-兴凯地块自东向西的"剪刀式"闭合的过程.该带记录了古亚洲构造域的结束和太平洋俯冲开始的关键时期,为太平洋板块俯冲启动的标志.

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.