滇西南及泰国北部古生代早中期特提斯演化研究

发布时间：2018-06-03 23:19

本文选题：特提斯 + 滇西南　；参考：《中国地质大学》2016年博士论文

【摘要】：特提斯代表了一条横贯欧亚大陆的全球性纬向展布的巨大造山带。滇西及东南亚地区地处劳亚大陆与冈瓦纳大陆的结合部位,是原、古特提斯构造域的重要组成部分,因较完整地保存了特提斯构造域各演化阶段的地质记录而成为国际上特提斯研究的热点。本文以滇西南惠民变质火山岩、景洪南光组浊积岩和泰国北部素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌宁-孟连带上泥盆统为主要研究对象,通过野外地质学、岩石学、岩相学、地球化学及同位素年代学等综合研究,查明这些岩石的岩石类型及时空分布,分析其物源及大地构造背景,并利用相关的岩浆活动及碎屑沉积记录来探究滇西南及泰国北部特提斯构造演化的过程。惠民变质火山岩是滇西南澜沧江带澜沧群浅变质火山沉积岩系中的变质火山岩部分,被下石炭统南段组岩屑石英砂岩不整合覆盖,主要为一套玄武岩-安山岩-英安岩组合。通过LA-ICPMS锆石U-Pb年代学方法对其进行精确定年,获得其结晶年龄为456±3Ma、456±7Ma和459±14Ma,表明惠民火山岩的形成时代为晚奥陶世,修订了澜沧群的原地层时代(新元古代或早古生代)。该套火山岩具有高Al2O3 (12.45-17.68 wt%")、低TiO2 (0.60-0.96 wt%)的特征,属亚碱性,钙碱性系列与拉斑系列并存；稀土模式为轻稀土富集右倾斜型,(La/Yb)N为4.60-6.12,轻稀土元素分馏较明显,并显示弱的负Eu异常(Eu/Eu*=0.37-0.99),大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,高场强元素Nb、Ta、Zr和Hf相对亏损,显示典型的岛弧火山岩特征,这与前人研究结果相一致。锆石εHf(t=～456Ma)为负值(—4.36--3.30),相应二阶段模式年龄为1.51-1.55Ga,显示惠民火山岩主要来自交代地幔物质。上述同位素年龄和元素地球化学特征为滇西南地区奥陶纪岩浆活动的存在提供了可靠的证据。惠民变质火山岩代表了原特提斯洋盆俯冲消减的岩浆记录,证明了冈瓦纳大陆北部边缘早期的俯冲事件。由于泥盆纪是滇西地区原、古特提斯洋盆构造转换的特殊时期,而使该区泥盆系的研究具有尤为重要的意义。本文对滇西南地区景洪南光组凝灰岩及砂岩进行了沉积物质组成、地球化学和锆石U-Pb年代学等方面的研究。南光组沉积岩是一套火山物质来源的沉积序列,火山岩屑含量很高,达55-65%,主要为安山岩、英安岩岩屑,此外还含少量流纹岩、凝灰岩岩屑。全岩地球化学、锆石微量元素特征及碎屑模式分析结果显示其物源为俯冲相关的岩浆弧。三个夹层凝灰岩样品的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为378±4Ma、366±5Ma和382±8Ma,表明南光组的沉积时代为晚泥盆世。对砂岩中的104颗锆石进行了U-Pb年代学分析,两个样品均呈现380-360Ma的绝对年龄峰值,显示其物源为单一的晚泥盆世岩浆岩。根据南光组砂岩缺乏老锆石且具有唯一的岩浆弧物源的特征,结合区域其他研究资料,我们认为南光组沉积序列可能形成于弧后盆地紧靠岛弧的一侧,碎屑剥蚀、沉积速率快,搬运距离短。本研究首次在滇西南地区南澜沧江带报道了晚泥盆世的岩浆弧,该晚泥盆世岩浆弧可能形成于晚泥盆世古特提斯洋盆的早期俯冲作用,代表了临沧弧的初始阶段,进而证明了古特提斯主洋盆(昌宁-孟连洋)在晚泥盆世向思茅-印支板块之下发生了俯冲。素可泰地块和保山地块位于古特提斯主洋盆缝合带的两侧,泰国北部素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌宁-孟连带上泥盆统,因分别蕴含了素可泰地体和保山地块的物源信息,而对分析素可泰地体及保山地块的板块亲缘性、揭示冈瓦纳大陆北缘古生代早中期的古地理格局和探讨特提斯洋盆的构造演化过程具有非常重要的意义。本文通过对素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌宁-孟连带上泥盆统进行碎屑锆石年代学研究,得出以下初步认识：(1)、素可泰地体具有与印支板块相同的陆壳基底,其早古生代属印支板块的一部分,这为Metcalfe对素可泰地体演化的推测提供了可靠的碎屑锆石同位素年代学证据。(2)、素可泰地体的碎屑锆石年龄分布与高喜马拉雅的奥陶纪及奥陶纪之前构造事件的年龄能够很好地对应,显示印支板块(包括素可泰)早古生代时期很可能位于冈瓦纳大陆的大印度边缘附近。(3)、昌宁-孟连带上泥盆统碎屑锆石年龄分布特征与南羌塘板块、Sibumasu和特提斯喜马拉雅相似,而与拉萨板块、西澳大利亚明显不同,显示保山地块、南羌塘及Sibumasu板块二叠纪之前位于冈瓦纳大陆的大印度边缘上。(4)、素可泰志留系-泥盆系和昌宁-孟连带上泥盆统均具有显著的460-420Ma的岩浆成因锆石的峰值年龄,并且该峰值年龄在印支板块、华南板块及Sibumasu等板块上普遍存在。结合区域上广泛存在的同时期的岩浆-变质活动记录,笔者认为这些奥陶纪-志留纪碎屑锆石可能与早古生代中晚期原特提斯洋盆的俯冲及闭合相关,是印支板块、华夏板块、塔里木板块等华夏构造域板块与东冈瓦纳大陆北缘碰撞过程中岩浆-变质活动的产物。本文通过对惠民变质火山岩、景洪南光组浊积岩和素可泰志留系-泥盆系及昌宁-孟连带上泥盆统碎屑锆石的综合研究,结合区域上前人岩浆岩、变质岩及地层资料,提出早古生代位于印支板块、华南板块等华夏构造域板块(泛华夏大陆群)与冈瓦纳大陆之间的原特提斯主洋盆(澜沧江洋),奥陶纪-志留纪向冈瓦纳大陆的大印度边缘发生了俯冲消减、逐渐缩小并于早古生代末发生了整体或局部的闭合,华夏构造域板块陆续碰撞拼贴到冈瓦纳大陆北缘上。随后,俯冲板片发生了断离引起深部地幔岩浆的上涌,促使区域形成伸展的构造体制。早泥盆世这些板块外加临沧-清莱岛弧地体再次从冈瓦纳大陆上裂解并迅速北移,古特提斯洋盆随之迅速扩张并形成一定规模,晚泥盆世开始向思茅/印支板块之下发生俯冲消减并于晚三叠世碰撞造山。
[Abstract]:This paper deals with the tectonic evolution of Tethys in the southwest of Yunnan and the north of Thailand by means of field geology , petrology , petrography , geochemistry and isotope chronology . The volcanic rocks are characterized by high Al2O3 ( 12.45 - 17.68 wt % ) and low TiO2 ( 0.60 - 0.96 wt % ) .
In this paper , the authors have shown that the sedimentary sequence of the Nanguang Formation is a sedimentary sequence of the volcanic material source , which shows that the sedimentary age of the Nanguang Formation is a single late Devonian magmatic arc . This paper presents the following preliminary understanding : ( 1 ) It has the same continental crust basement as the Indo - branch plate , which is a part of the Indo - branch plate .
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P542;P534.4

【参考文献】