点苍山-哀牢山杂岩带多期变质作用:嘎洒地区变沉积岩锆石微量元素与U-Pb年代学制约

发布时间：2019-07-25 18:56

【摘要】：点苍山-哀牢山杂岩带位于青藏高原东南缘,为云南三江地区一条重要的造山带,由扬子板块和印支板块于晚二叠世-中晚三叠世碰撞拼合而成。杂岩带主要由各类副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成,岩石发育强烈糜棱岩化和深熔作用。本文选取哀牢山北段新平嘎洒地区变沉积岩为研究对象,通过对变沉积岩锆石的阴极发光图像、微量元素、矿物包裹体组合、表面形态和U-Pb年龄的综合研究,揭示出嘎洒地区哀牢山杂岩经历了两期变质事件:其中,含石榴子石斜长二云母片岩中30颗变质锆石获得了较为一致的206Pb/238U年龄215±6Ma~227±5Ma,加权平均年龄为222.3±1.2Ma(n=30,MSWD=0.27),这些锆石具有浑圆状或椭圆状形态、较为均匀的阴极发光图像、平坦的HREE配分模式((Lu/Gd)N=0.73~4.08)和弱的负Eu异常,这些特征与典型的高级变质岩中变质锆石相似,而锆石的Th/U比值较为分散为0.06~0.84,平均值为0.45,可能与变质过程中富Th矿物独居石分解有关。变质年龄与杂岩带中点苍山和元阳地区变质岩中、晚三叠世变质年龄极为吻合,指示这期变质事件与中-晚三叠世古特提斯洋闭合-造山有关,标志着点苍山-哀牢山杂岩带为三江地区一条重要的古缝合线。此外,嘎洒地区夕线石榴黑云二长片麻岩的岩相学特征显示,岩石经历了石榴子石的转熔作用,除两颗锆石年龄为35.4Ma外,28颗锆石(增生边)给出了误差范围内较为一致的206Pb/238U年龄(27.3±0.5Ma~31.9±0.5Ma),加权平均年龄为29.4±0.53Ma(n=28,MSWD=2.0)。这些锆石的增生边中的矿物包裹体组合为夕线石+钾长石+黑云母+石英+独居石,且具有较低的Th/U比值(0.01~0.1),平坦的重稀土(HREE)配分模式((Lu/Gd)N=0.45~7.59)和中等程度的负Eu异常,这些特征指示该类锆石为典型的变质锆石。变质年龄与新生代红河-哀牢山剪切带内大量发现的同剪切岩浆岩、变质岩的年龄较为一致,指示这期年轻的变质事件与岩石圈尺度大规模剪切运动有关。此外,两类变沉积岩中6颗继承性碎屑锆石的年龄分布范围为528~783Ma,这些锆石具有锥形的锆石形态,清晰的振荡环带,表面发育蚀痕和凹坑,较高的Th/U比(0.1),陡倾的HREE配分曲线,表明这些锆石为经过剥蚀-搬运-沉积的岩浆锆石,具有继承性碎屑锆石的特征,说明哀牢山杂岩变沉积岩中至少应包含新元古代和早古生代的沉积物源,指示研究区哀牢山杂岩带部分岩石并不属于真正意义上的扬子结晶基底。
【图文】：

图1哀牢山变质杂岩带在青藏高原东南缘分布及构造位置图(a，b，据Dengetal.，2014a修改)和哀牢山杂岩带地质简图(c，据Liuetal.，2015b)Fig.1DistributionandtectoniclocationoftheAilaoShanmetamorphiccomplexonthesoutheastofTibetanPlateau(a，b，afterDengetal.，2014a)，simplifiedgeologicalmapofAilaoShanmetamorphiccomplex(c，afterLiuetal.，2015b)研究对象，在详细野外观测和岩相学研究的基础上，进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、锆石中矿物包裹体、锆石形貌学和锆石中微量元素地球化学研究，为揭示点苍山-哀牢山变质杂岩带中变沉积岩的碎屑物质来源、变质作用的时代、变质锆石的生长过程和不同类型锆石微量元素特征和差异提供新资料，同时对完善古特提斯碰撞-造山过程中点苍山-哀牢山变质杂岩带的大地构造属性提供新的依据。2区域地质背景点苍山-哀牢山变质杂岩带作为扬子板块与印支板块的分界(图1b)宽约20～40km，延伸达800km以上。地理上北起云南大理点苍山，经楚雄、新平、元江、元阳、红河、金平各县，最后进入越南北部与马江变质杂岩带相连。杂岩带北段为北西-南东向展布，经元江-墨江处转向北西西-南东东方向，呈北窄南宽的喇叭状。哀牢山变质杂岩带主要由东侧的深变质带和西侧的浅变质带构成，两者以哀牢山断裂作为分界，沿断层侵入有多期花岗岩体。深变质带的北东边界为红河断裂(戚学祥等，2010)，断层向北东方向陡倾，北东侧为沉积于扬子基底上的三叠纪地层或沿红河断裂发育的新生代盆地，沿断裂北东边界杂岩带中岩石多发生强烈的糜棱岩化、混合岩化，部分位置发育构造角砾岩。浅变质带的南西边界为九甲-安定断裂(张进江等，2006)，属于浅变质沉积地层与印支板块的分界线(图1c)。深变质带中岩石变质程度可达高角闪岩

点苍山-哀牢山杂岩带多期变质作用:嘎洒地区变沉积岩锆石微量元素与U-Pb年代学制约

图2哀牢山北段地质简图(a，据云南省地质局第二区域地质测量大队，1976①修改)及嘎洒地区采样位置图(b、c)Fig.2ThesimplifiedgeologicalmapfornorthernsegmentofAilaoShanmetamorphiccomplex(a)andgeologicalmapofGasaareashowingallsamplelocations(b，c)质程度较深，混合岩化强烈，后期构造叠加明显，原岩面貌改变较大，岩石的糜棱岩化线理、结晶片理、片麻理已全面取代原生层理，其间出现不同尺度的韧性剪切带，岩性单元间均被构造分割，已无层序可言。另外，云南省地矿局在区域填图过程中，在深变质带中划分出大河边岩组，岩性以变粒岩、二云母石英岩为主，并根据变形期次和变质特征将其置于古元古代哀牢山杂岩和古生代马邓岩群之间，划归为新元古界地层。浅变质带主要为绿片岩相的古生代火山-沉积岩系，岩性主要为绢云板岩、千枚岩、变质粉砂岩、细晶大理岩、绿泥片岩、石英岩、板状泥质灰岩、变质硅质岩，称为马邓岩群(图2a)，从下向上分为大坪坝、转马路、外麦地三个岩组，其中哀牢山杂岩带北段的浅变质岩系中侵入有大量早古生代基性岩脉和超基性岩体(Jianetal.，2009a，b;Zietal.，2012;Laietal.，2014a，b)且于新平双沟地区发育典型的蛇绿岩套(Zhangetal.，1994，2008)以及新生代与基性岩、煌斑岩有关的金矿、镍矿(和文言等，2012，2014;Dengetal.，2015)，古生代浅变质系上部被中、上三叠统变质砂砾岩覆盖，两者呈沉积不整合接触。3实验方法锆石分选工作由河北省廊坊区域地质调查所研究室采用标准重矿物分离技术分选出5000粒不同颜色、不同晶形锆石，并在双目镜下挑选出200粒粘到双面胶上，，加注环氧树脂，待固化后，打磨抛光至锆石中心。样品靶抛光之后在光学显微镜下拍摄透、反射图像。观察锆石裂隙和包裹体发育位置?
【作者单位】：中国地质科学院地质研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(41372069) 国家重点研发计划(2016YFC0600310)联合资助
【分类号】：P588.3;P597

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