折多山‒贡嘎山杂岩体晚渐新世退变质过程:来自长英质熔体的记录

青藏高原东南缘鲜水河断裂带中段折多山‒贡嘎山杂岩体东侧,出露新生代混合岩化片麻岩和侵入其中的淡色花岗岩,是该地区构造变形和地壳加厚过程的重要岩石记录。本文在详细的野外调查基础上,对两个长英质熔体样品开展了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学和微量元素成分分析。获得的锆石U-Pb年龄分布在195~23 Ma之间,其中最年轻的一组年龄来自锆石增生边,集中在25~23 Ma之间,代表了熔体最后的结晶时代。锆石幔部的年龄范围为195~28 Ma,其中新生代年龄数据(54~28 Ma)在谐和图上呈串珠状分布,记录了该地区新生代以来的变质历史。锆石年龄与微量元素成分相关图显示,35~33 Ma以来重稀土及Y元素含量随锆石年龄减小而逐渐升高,指示变质基底发生石榴石分解,反映该区域自渐新世开始转变为减压退变质作用。另外,锆石结晶温度自35~33 Ma以来呈降低趋势,反映该减压过程中同时伴随着温度的降低。对比哀牢山‒红河断裂带高级变质作用及相关岩石的锆石U-Pb年代学研究结果,发现两个地区变质历史相似,表明川滇地块南、北两侧的大型边界断裂带在始新世‒晚渐新世均经历了显著的地壳加厚。本研究认为青藏高原东南缘始新世‒晚渐新世块体边界薄弱带的构造活化,吸收了印度‒欧亚陆陆碰撞所导致的陆内构造缩短和斜向挤出。

鲜水河断裂带南段深部电性结构特征研究

通过对新都桥一小金剖面的大地电磁测深及重磁实测资料研究,结合区域地质资料,对鲜水河断裂带南段及邻区深部构造、壳内高导层、电性结构与历史地震的关系进行了研究.结果表明:(1)鲜水河断裂带深浅表现出不同特征,浅部是以地壳脆性-剪切带为主的断裂系统,深部是以走滑型-壳幔韧性剪切带为主的断裂系统,断裂呈花状形态,深部到达上地幔;(2)在丹巴构造带及鲜水河断裂带的中下地壳,广泛发育壳内高导层,其分布具有不均匀性,且与断裂带构造活动有关;(3)在鲜水河断裂带的走滑剪切作用下,上地壳物质发生原地重熔产生花岗岩浆是折多山花岗岩形成的主要机制;(4)鲜水河断裂带地震发生机理与塑性软弱层密切相关,受塑性软弱层拖拽作用,应力区集中在高阻体脆性介质内部靠近断层一侧,使得岩石破碎而发生地震.

折多山花岗岩时代、成因及其动力学意义

沿鲜水河断裂分布的折多山花岗岩由早期的中细粒花岗闪长岩、二长花岗岩和略晚的主体似斑状二长花岗岩、少量的伟晶岩和细晶岩构成。早期中细粒二长花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb同位素定年表明其侵位结晶于18±0．3Ma,使折多山花岗岩岩浆侵位结晶年龄和鲜水河断裂开始活动的时间提前近6Ma。岩石中保存有818±47Ma和156±8Ma的继承锆石．表明存在扬子西缘元古宙和中生代陆壳物质的再循环。在K_2O对SiO_2分类图上,早期的中细粒花岗闪长岩和二长花岗岩落在钙碱性系列区域,似斑状二长花岗岩落在橄榄玄粗岩系列区域,两个系列岩石总体上为铝饱和到过饱和。中细粒花岗闪长岩具有中等的稀土总量(162×10^(-6)～224×10^(-6))、高的(La/Yb)_N(74～118)和明显的正Eu异常,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P和Ti亏损,形成于岛弧钙碱性火山岩低度部分熔融。中细粒二长花岗岩与花岗闪长岩的地球化学特征相似,只是稀土总量和(La/Yb)n较低,形成于杂砂岩部分熔融。主体岩性粗粒似斑状二长花岗岩具有很宽的稀土总量(最高达533×10^(-6)),(La/Yb)_N随着稀土总量增加而增加(最高达523),明显负Eu异常,大粒子亲石元素强烈富集,Nb、Ta、Sr、P和Ti亏损,(^(87)Sr/^(86)Sr)_0=0．7084～0．7133,ε_(Nd)(t)=-5．67～-8．69,形成于元古代上部陆壳物质—砂页岩的较低程度的部分熔融。各类岩石的地球化学特征表明,部分熔融源区的物质组成继承了元古代大陆边缘的某些地球化学特性,经历了高压变质作用,部分熔融残留相主要为石榴石等。部分熔融过程发生于鲜水河断裂早期活动的剪切熔融过程,岩浆作用之前可能发生过强烈挤压而产生了高压变质作用。

川藏铁路折多山段隧道温度场与热害初步预测

高温热害是川藏铁路面临的主要地质灾害之一。折多山一带地处地热资源丰富的康定地热田,隧道热害问题突出。由于高原山区的交通和施工条件恶劣,在部分区域钻探或其他物探手段难以施展。为了更加精确地预测隧道沿线围岩温度场分布特征,弥补在困难地区勘察工作的不足,基于现场调查获取的地质资料,考虑断层、岩性、地温、地下水等因素,结合稳态法地热研究理论,建立折多山区域地热场模拟数值模型,揭示A隧道方案沿线围岩温度场分布特征;并在前人研究的基础上,对隧道沿线热害危险性进行了分区评价,为隧道线路的选址、设计和施工方案的确定提供参考依据。

四川康定折多山超单元地球化学特征

根据花岗岩同源岩浆演化序列,将康定县折多山超单元花岗岩体划分为3个单元,岩石组合特征为粗粒似斑状二长花岗岩、中粒二长花岗岩、细粒二长花岗岩,具有明显的成分-结构演化特征,同位素年龄为3.75-15.4 Ma,时代属喜马拉雅期的S型花岗岩.通过岩石化学、稀土元素、微量元素等数据的分析,论述了折多山岩体的物质来源、构造环境及其成因。

康定折多山花岗岩岩石学特征及其构造意义

折多山花岗岩作为鲜水河断裂带活动的同构造花岗岩为藏东地区高原隆升和构造演化提供了重要信息。区域地质调查填图表明,折多山岩体的岩石组合特征为:花岗闪长岩→粗粒似斑状二长花岗岩→中粒二长花岗岩→细粒二长花岗岩。其地球化学特征表明岩石属钾玄岩-高钾钙碱质岩石,稀土配分曲线显示其轻稀土富集,重稀土亏损,具有壳源岩浆特征,稀土-微量元素投点判别图表明花岗岩形成于造山后同构造环境。根据岩石学、地球化学研究,结合鲜水河断裂活动特征分析,认为折多山花岗岩不是断裂活动形成的地壳重熔的产物,而是断裂活动引起的下地壳流体上涌形成的。该项研究支持藏东地区下地壳流体存在的假说,并表明下地壳流体的向东迁移可能是造成鲜水河断裂分期活动和藏东地区逐步隆升的最主要的原因。

四川康定折多山末次冰盛期古冰川重建及其气候意义

折多山位于青藏高原东缘,地势上处于由高原面向高山峡谷的过渡区,古冰川遗迹保留较好。对折多山冰川地貌进行深入研究,对揭示青藏高原东缘地形演化与古气候变化的耦合机制具有重要意义。在野外考察的基础上,结合Google Earth遥感影像、《中国第二次冰川编目》和DEM等资料,对折多山冰川地貌及其特征参数进行了识别、提取和计算。研究共识别出189条古冰川,覆盖面积为497 km^(2)。基于研究区已有年代学资料,本区冰川地貌主要为末次冰盛期(LGM)以来冰川作用遗存。恢复研究区LGM冰川平衡线高度(ELA),在西坡和东坡分别为4380 m和4110 m,相差270 m,揭示出分水岭东侧更有利于冰川发育。广泛发育的冰蚀湖、冰蚀基岩面、羊背石等,以及深切的冰川槽谷(U形谷)指示海洋性冰川作用特征;冰川作用正差、冰川朝向、冰蚀地貌的差异,揭示积累区地形条件和水汽来源对研究区冰川发育具有重要的影响。

鲜水河断裂带中南段同位素年代学及其地质意义

鲜水河断裂带是青藏高原东部一条现今仍在活动的大型平移型剪切带,其形成可追溯至印支期扬子西缘在拉伸环境下形成的一系列陆缘裂谷。渐新世以来,伴随鲜水河断裂带大型左行平移剪切活动,导致地壳局部熔融和同构造花岗岩侵位。笔者对鲜水河断裂带中南段塔公-康定一线的折多山同构造花岗岩及其内部的韧性剪切带进行同位素年代学研究,分析认为鲜水河断裂带中南段在渐新世以来至少经历了三期构造-热事件,记录了三次强烈剪切作用,依次为32~27Ma、18~15Ma和5.5~3Ma。

^(40)Ar/^(39)Ar dating of shear deformation of the Xianshuihe fault zone in west Sichuan and its tectonic significance

Based on field geological survey, structural measurements and classical Ar/Ar dating of mica, biotite and K-feldspar, we obtain cooling ages for Miocene left-lateral shear along the Xianshuihe fault zone. The results document two thermal events during the sinistral shear. The early event (12-10 Ma) corresponds to rapid cooling of the Zheduoshan granitic massif from above 700℃ to below 350℃. The late event (5-3.5 Ma) corresponds to cooling of granites intruded along the eastern side of the fault zone. These dating results provide important thermochronological constraint on the timing of late Cenozoic eastward extrusion of the Chuan-Dian Block in the SE Tibetan margin.