本文關鍵詞：藏東義敦島弧帶早中生代巖漿活動與構造演化過程，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：中國西南“三江”古特提斯構造帶位于青藏高原與揚子克拉通之間,是青藏高原構造域與揚子克拉通構造域的銜接帶。由于其經歷了復雜的地質歷史,具有強烈的構造作用、巖漿活動及成礦作用,因此,吸引了大量國內外學者的目光。該帶主要包括昌寧-孟連帶、金沙江-哀牢山帶和甘孜-理塘帶三個分支洋盆,以及與之對應的云縣-景洪弧、江達-維西弧、雅軒橋弧和義敦島弧帶等多個二級構造帶。相對于昌寧-孟連洋和金沙江洋,前人對甘孜-理塘洋的研究還比較薄弱,洋盆的打開時限、洋盆俯沖形成義敦島弧的過程、洋盆最終閉合以及與金沙江縫合帶北段的銜接等一系列科學問題尚缺乏詳細的研究。同時,位于甘孜-理塘帶西側的義敦島弧帶是“三江”構造帶最大,也是保存最為完好的古島弧構造帶。該島弧帶內發(fā)現有大量具有經濟價值的礦床,因此,對該帶的研究,不僅能更深入理解古特提斯洋北東段的演化過程,更能為帶內大量礦床的成因提供構造背景。然而,對于義敦島弧帶的研究,目前仍有許多科學問題尚未解決(如義敦島弧帶的性質、基底,構造演化及甘孜-理塘蛇綠巖帶與金沙江蛇綠巖帶的關系等)。針對存在問題,本文選擇義敦島弧帶晚三疊紀措交瑪-冬措巨型花崗巖帶為研究對象,通過對帶內花崗巖、閃長巖的鋯石U-Pb年代學、巖相學、礦物學和地球化學等的研究,結合區(qū)域上地層碎屑鋯石年代學和綜合前人研究成果,獲得以下認識：措交瑪-冬措花崗巖帶位于義敦島弧構造帶東側,主要包括肅措瑪(235±2 Ma),阿吉森多(224±2Ma),加多措(218±Ma),措交瑪(219±1Ma),馬熊溝(225±2Ma),冬措(222±3 Ma和222±2Ma)和稻城(220±2 Ma)等巖體。大部分樣品(除部分來自肅措瑪巖體的中基性樣品外)具高SiO2, Al2O3和K2O+Na20含量,但低MgO,FeO*和CaO含量。所有樣品具有相似的微量元素分配特征,虧損高場強元素(HFSE),富集大離子親石元素(LILE)。鋯石Lu-Hf同位素特征方面,來自肅措瑪,加多措和冬措巖體的鋯石樣品具有相似的176Hf/177Hf比值和嘣t)值,而來自阿吉森多的鋯石樣品則含較低的176Hf/177Hf比值和更富集的嘣t)值。全巖Sr-Nd-Pb同位素組成特征方面,來自肅措瑪巖體的樣品具有最低的初始87Sr/86Sr比值和最高的εNd(t)值,來自阿吉森多巖體的樣品含有最高的初始87Sr/86Sr比值和最低的εNd(t)值。而來自加多措,措交瑪和冬措巖體的樣品則位于兩者之間。所有樣品均具有較高且相似的全巖Pb同位素組成特征。全巖Pb同位素含量206pb/204pb變化在18.591到19.392之間,207Pb/204Pb變化在15.689到15.765之間,208Pb/204Pb變化在39.079到40.442之間。綜合全巖主、微量元素組成及Sr-Nd-Hf-Pb同位素特征,本文認為除來自阿吉森多的樣品外,其他所有樣品均屬于高溫I型花崗巖,巖漿的源區(qū)主要為弧火山巖和三疊紀沉積巖的混合。而來自阿吉森多的花崗巖樣品屬于S-型花崗巖,源區(qū)主要為晚三疊紀沉積巖并混合了少量弧巖漿。近幾年來區(qū)域上報道的年代學數據表明,巖漿活動存在-216 Ma的年齡峰值,且?guī)r漿活動具有從帶內向縫合帶變年輕的趨勢。因此,本文用俯沖板片回撤,隨后發(fā)生板片斷離引起軟流圈上涌的模型來解釋措交瑪-冬措花崗巖帶的成因。此外,通過與典型的與俯沖相關的科迪勒拉型花崗巖的綜合對比也表明兩者存在較大差異。本文認為該花崗巖帶形成于碰撞后拉張環(huán)境,而非俯沖環(huán)境。甘洛溝閃長巖體位于措交瑪-冬措花崗巖帶北段。為義敦島弧帶內最大的中基性巖體。其主要由閃長巖、鐵閃長巖以及兩者之間的混合帶組成。與鐵閃長巖相比,閃長巖(209±1 Ma)通常含相對較高的SiO2, Na2O+K2O, Th, U, Zr和Hf含量；但含相對較低的Al2O3, MgO, CaO, Co和Sr含量。鐵閃長巖(213±2 Ma)則具低SiO2和高Fe203*含量。在原始地幔標準化微量元素圖解中,所有樣品均虧損Nb和Ta元素。鐵閃長巖顯示較強的Zr和Hf虧損,而閃長巖Zr和Hf不虧損,但含較高的Th和U含量。兩者均具有相似的微量元素分布特征。(La/Yb)N值變化在4.4到18.2之間,且具較弱的Eu負異常,Eu/Eu*值變化在0.47到1之間。另外,兩者均具有相對均一的Sr-Nd-Hf同位素組成。其中,閃長巖相對于鐵閃長巖具有較高的初始87Sr/86Sr比值和較低的εNd(t)值。而鐵閃長巖則含相對較低的初始87Sr/86Sr比值和較高的εNd(t)值。鐵閃長巖相對于閃長巖同樣顯示較高的176Hf/177Hf比值和更虧損的εHf(t)值。全巖地球化學數據,結合礦物成分表明閃長巖與鐵閃長巖分別來源于不同巖漿源區(qū)。通過分析研究后認為,閃長巖為年輕的島弧地殼脫水部分熔融且混入了少量沉積物,而鐵閃長巖則由來自地幔的拉斑質弧巖漿巖結晶分異形成。兩者均侵位于相對低壓環(huán)境(3.3-3.9Kbar),但是巖漿侵位溫度存在較大差異(閃長巖：692℃到788℃；鐵閃長巖：821℃到960℃)。甘洛溝閃長雜巖體形成于俯沖擠壓到碰撞后伸展的過渡環(huán)境,可能與甘孜-理塘洋的最終閉合有關。前人的研究表明,研究區(qū)巖漿活動存在-216 Ma的年齡峰值,結合碎屑鋯石年代學數據,本文認為古特提斯樣的分支,甘孜-理塘洋盆最后閉合的時間略早于216 Ma。此外,對混合帶樣品詳細的礦物學,特別是斜長石捕擄晶環(huán)帶的成分變化的研究后,發(fā)現相對較基性,較熱的巖漿注入到相對較酸性,較冷的酸性巖漿中后,寄主巖漿并沒有立即對注入端元進行成分改造。斜長石捕擄晶的生長環(huán)帶記錄了包體成分變化過程。在甘洛溝閃長雜巖體中觀察到的巖漿混合過程,可能可以運用到花崗質巖漿中暗色微量包體的成因上來。此外,本文還報道了藏東義敦島弧帶內白堊紀花崗巖中沉積巖捕擄體及其圍巖碎屑鋯石與三疊紀花崗巖繼承鋯石的形貌特征和U-Pb年代學數據。其中沉積巖捕擄體碎屑鋯石磨圓相對較好,鋯石年齡譜主要存在2.5Ga～2.4 Ga,1.9 Ga～1.8 Ga,480Ma～400 Ma,350Ma～300 Ma四個峰；而圍巖碎屑鋯石多呈棱角狀,鋯石年齡譜則主要存在1.9Ga～1.8 Ga,850Ma～700 Ma,480Ma～400Ma,300 Ma～250 Ma四個峰。顯示二者物源具有明顯的差異。根據研究區(qū)各地層物源對比分析,認為沉積巖捕擄體屬于拉納山組,物源主要為羌塘陸塊,中咱微陸塊以及揚子板塊,而圍巖屬于喇嘛埡組,物源與松潘-甘孜東南沉積中心一致,主要來自揚子板塊與義敦島弧。此外,義敦島弧東側三疊紀弧花崗巖帶繼承鋯石年齡分布具有明顯的華南印記(900-700 Ma的峰),而缺少2.5-2.4 Ga的峰。結合近年來區(qū)域上的研究成果,本文認為拉納山組與喇嘛埡組物源變化可能記錄了甘孜-理塘洋南段的最終閉合,其時間大致略早于晚三疊紀諾利階(-216 Ma)。綜合本文的研究及及鄰區(qū)晚古生代到早中生代構造-巖漿事件,本文建立一個新的綜合模型來展示義敦島弧帶及鄰區(qū)晚古生代到早中生代的演化過程。260 Ma～250Ma,金沙江洋盆向西俯沖,形成江達-維西弧火山巖帶。同時,揚子西緣峨眉山地幔柱開始活動,中咱微陸塊由于甘孜-理塘洋盆的打開而從揚子西緣裂離。250 Ma～235Ma,金沙江洋盆閉合,弧-陸發(fā)生碰撞,中咱微陸塊隆升成陸,由于斜碰撞或板片斷離的影響,隨后江達-維西帶處于拉張狀態(tài),形成“雙峰式”火山巖套,而甘孜-理塘洋盆則持續(xù)擴張。在中三疊紀末(-235Ma)由于金沙江殘余洋盆的最終閉合或板片的斷離,區(qū)域隆升成陸,隨后由于處于拉張狀態(tài),義敦島弧區(qū)又開始沉降接受沉積形成曲嘎寺組,伴隨有具拉張性質的基性巖漿活動,形成早、中三疊紀與晚三疊紀之間的角度不整合。235～216 Ma,甘孜-理塘洋盆向西俯沖,產生弧巖漿活動,形成義敦島弧帶弧巖漿巖,且北義敦島弧為大洋島弧而南義敦島弧由于中咱微陸塊的存在為大陸邊緣弧。由于義敦島弧北段俯沖角度較緩,板片發(fā)生回撤,產生弧間裂谷,并導致巖漿活動向縫合帶變年輕；而南段(中甸弧)俯沖角度相對較陡,形成具埃達克質特征的安山質-英安質弧火山巖漿活動。-216 Ma,甘孜-理塘洋閉合,發(fā)生弧-陸、陸-陸碰撞,隨后洋殼斷離引起大范圍軟流圈上涌,形成措交瑪-冬措花崗巖帶和甘洛溝閃長雜巖體及鄰區(qū)松潘-甘孜褶皺帶內花崗巖。最后,本文系統(tǒng)收集和總結了中國西南古特提斯構造帶的巖漿巖活動記錄�；趲r漿巖記錄結合古地磁數據,中國西南古特提斯構造帶的演化大致可總結如下：1.晚寒武紀到早志留紀：由于龍木措-雙湖-昌寧-孟連主洋盆的打開,研究區(qū)各陸塊從岡瓦納大陸北段開始裂離。并于中志留紀末洋盆開始南北向擴張。2.晚泥盆紀到早石炭紀：龍木措-雙湖-昌寧-孟連洋龍木措-雙湖帶洋盆開始俯沖,形成與俯沖有關的SSZ-型蛇綠巖,而昌寧-孟連段也即瀾滄江段洋盆緩慢擴張,且在該時間段缺乏巖漿活動。同時西金烏蘭-金沙江-哀牢山洋盆西金烏蘭-金沙江段開始作為弧后盆地打開,而哀牢山段洋盆打開的時間要早于前者。3.晚石炭紀到早二疊紀：龍木措-雙湖-昌寧-孟連洋以俯沖為主。西金烏蘭-金沙江-哀牢山洋盆作為弧后盆地持續(xù)擴張,并于早二疊紀晚期開始俯沖。4.中二疊紀到晚三疊紀：龍木措-雙湖-昌寧-孟連洋盆大致于250～230 Ma時間內閉合。西金烏蘭-金沙江-哀牢山洋盆金沙江-哀牢山段大致于-250Ma閉合,而西金烏蘭-金沙江段閉合較晚,可能于晚三疊紀閉合。甘孜-理塘洋盆由于晚二疊紀峨眉山地幔柱的活動,中咱微陸塊的從揚子西緣裂離而打開,并最終于晚三疊紀(-216 Ma)閉合。至此,中國西南古特提斯洋的演化結束。通過以上系統(tǒng)總結及巖漿巖時空分布的系統(tǒng)對比,本文認為,東金沙江構造帶可與哀牢山構造帶對比,表明兩者為統(tǒng)一大洋。而西金沙江構造帶(即西金烏蘭-金沙江段),總的來說可以與東金沙江構造帶對接,但由于中咱微陸塊的存在,該構造帶自～250 Ma以前演化與東金沙江構造帶可對比,而～250以后開始與甘孜-理塘帶可以對比。
【關鍵詞】：義敦島弧帶 青藏高原東部 古特提斯 構造演化
【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P588.11;P542
【目錄】：

• 作者簡介6-7
• 摘要7-10
• ABSTRACT10-16
• 第一章 緒論16-26
• §1.1 研究現狀和存在問題18-23
• 1.1.1 島弧的性質、基底19
• 1.1.2 晚三疊紀花崗巖巖石學成因及構造背景19-21
• 1.1.3 火山巖研究現狀與存在問題21-22
• 1.1.4 義敦島弧構造帶晚三疊紀地層沉積物質來源22-23
• 1.1.5 義敦島弧南北分帶性與義敦島弧演化模型23
• §1.2 論文選題依據23-26
• 1.2.1 選題的來源、目的和意義23-24
• 1.2.2 研究內容24
• 1.2.3 工作量與創(chuàng)新點24-26
• 第二章 區(qū)域地質背景26-31
• §2.1 大地構造26-27
• §2.2 研究區(qū)地層單元27-29
• 2.2.1 三疊紀前地層組合特征28-29
• §2.3 巖漿巖29-31
• 2.3.1 侵入巖29-30
• 2.3.2 火山巖30-31
• 第三章 樣品分析測試方法31-33
• §3.1 鋯石U-Pb年代學與Lu-Hf同位素31
• §3.2 單礦物地球化學31
• §3.3 全巖主、微量元素31
• §3.4 全巖Sr-Nd-Pb同位索31-33
• 第四章 晚三疊紀措交瑪-冬措花崗巖帶源區(qū)性質及構造背景33-55
• §4.1 采樣位置與樣品巖石學特征33-35
• §4.2 主、微量元素特征35
• §4.3 年代學特征35-40
• §4.4 Sr-Nd-Hf-Pb同位素特征40-43
• §4.5 巖漿演化特征43-45
• §4.6 巖石類型與巖漿的源區(qū)45-48
• 4.6.1 花崗巖類型：I型?S型?A型?45-46
• 4.6.2 巖漿的源區(qū)46-48
• §4.7 構造意義與演化模型48-55
• 4.7.1 對義敦島弧帶演化的制約48-50
• 4.7.2 成因模型50-53
• 4.7.3 大地構造背景及與科迪勒拉型花崗巖類的對比研究53-55
• 第五章 甘洛溝閃長雜巖體成因及構造意義55-76
• §5.1 采樣位置與樣品巖石學特征56-58
• §5.2 鋯石年代學與Lu-Hf同位素58-59
• §5.3 主、微量元素特征59-63
• §5.4 礦物化學63-64
• §5.5 Sr-Nd同位素特征64
• §5.6 甘洛溝閃長雜巖體主要巖石組合64
• §5.7 巖漿演化特征：分離結晶與地殼混染64-65
• §5.8 巖漿侵位的溫壓條件65
• §5.9 對巖漿混合的意義65-70
• §5.10 巖漿的源區(qū)70-73
• 5.10.1 閃長巖的源區(qū)70-72
• 5.10.2 鐵閃長巖的源區(qū)72-73
• §5.11 甘洛溝閃長雜巖體的構造環(huán)境73
• §5.12 對義敦島弧演化和甘孜-理塘洋閉合時間的制約73-74
• §5.13 構造意義及演化模型74-76
• 第六章 義敦島弧帶地質演化的沉積記錄76-86
• §6.1 研究意義76
• §6.2 采樣位置與鋯石特征76-78
• §6.3 鋯石年代學結果78-80
• §6.4 鄰區(qū)對比及構造演化模型80-86
• 6.4.1 捕擄體與圍巖的關系以及所屬地層80-81
• 6.4.2 物源分析81-84
• 6.4.3 構造意義84
• 6.4.4 義敦島弧帶地層物源變化史84-86
• 第七章 義敦島弧帶晚三疊紀綜合演化模型86-94
• §7.1 東義敦島弧帶的基底86
• §7.2 甘孜-理塘帶的性質與形成時代86-92
• §7.3 義敦島弧帶及鄰區(qū)晚古生代到早中生代綜合演化模型92-94
• 第八章 中國西南古特提斯構造帶巖漿記錄94-104
• §8.1 區(qū)域地質背景94-95
• §8.2 中國西南古特提斯構造帶蛇綠巖中具MORB型玄武巖和輝長巖Sr-Nd地球化學特征95-96
• §8.3 中國西南古特提斯構造帶巖漿活動年代學擱架及構造演化過程96-104
• 8.3.1 巖漿巖時空分布及巖石組合96-99
• 8.3.2 構造演化過程99-104
• 第九章 認識與結論104-106
• 致謝106-107
• 參考文獻107-122
• 附表122-168

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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  本文關鍵詞：藏東義敦島弧帶早中生代巖漿活動與構造演化過程，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：405695