地質(zhì)學(xué)

藏南岡底斯地體謝通門-曲水韌性剪切帶40Ar/39Ar年代學(xué)約束

孟元庫，許志琴，馬士委，等

摘要：目的：岡底斯巖漿巖帶位于拉薩地體南緣，主要出露由巖基和大巖株構(gòu)成的大規(guī)?；◢弾r帶以及大規(guī)模同碰撞中酸性火山巖帶。岡底斯巖漿巖帶被看作是雅魯藏布江新特提斯洋盆消減、閉合以及印度—亞洲大陸俯沖—碰撞的產(chǎn)物。前人對(duì)岡底斯巖漿巖帶開展了系統(tǒng)的年代學(xué)、礦物學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素地質(zhì)學(xué)等方面的研究，并且取得了重要的認(rèn)識(shí)和進(jìn)展，而構(gòu)造格架、構(gòu)造變形特征以及構(gòu)造對(duì)巖漿—成礦的制約研究相對(duì)薄弱。在野外工作的基礎(chǔ)之上，通過巖石薄片顯微構(gòu)造分析、EBSD組構(gòu)測(cè)量和云母40Ar-39Ar年代學(xué)分析，試圖限定岡底斯帶中段謝通門—曲水韌性剪切帶形成的時(shí)代和變形的定量溫度。這些研究不僅對(duì)闡明剪切帶形成時(shí)的大地構(gòu)造背景和動(dòng)力學(xué)機(jī)制的理解起到關(guān)鍵性作用，而且為岡底斯巖漿—成礦帶的基礎(chǔ)構(gòu)造研究提供了新的證據(jù)，并對(duì)加深岡底斯中段的構(gòu)造隆升和擴(kuò)展過程的認(rèn)識(shí)具有重要意義。方法：通過電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）對(duì)謝通門—曲水韌性剪切帶中的糜棱巖的石英晶格優(yōu)選方位進(jìn)行了測(cè)量和分析（本實(shí)驗(yàn)是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室JEOL JSM 5610LV型掃描電子顯微鏡下完成的）。加速電壓為20 kV，工作距離為20 mm，石英晶格優(yōu)選方位極密圖由HKL公司制造的CHANNEL5軟件完成。然后對(duì)掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行等面積下半球赤平投影，便可得到石英晶體優(yōu)選方位的空間分布結(jié)構(gòu)平面圖。用于EBSD測(cè)試的巖石薄片為構(gòu)造變形的XZ面（X軸平行于拉伸線理方向，Z軸為垂直面理方向）。云母的40Ar-39Ar分析是在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所同位素地質(zhì)氬-氬實(shí)驗(yàn)室完成。通過雙目鏡對(duì)已經(jīng)粉碎的樣品進(jìn)行云母顆粒分選，然后用磁選機(jī)凈化，并用超聲波乙醇進(jìn)行清洗，確保已選的云母顆粒純度達(dá)到99%以上。然后將樣品送到北京中國原子能科學(xué)研究院的“游泳池堆”中照射65小時(shí)，隨后將照射后的樣品冷卻3個(gè)月。40Ar/39Ar階段升溫測(cè)年分析是在MM1200B質(zhì)譜儀上進(jìn)行的。然后對(duì)所得的數(shù)據(jù)在回歸到時(shí)間零點(diǎn)值后再分別進(jìn)行質(zhì)量校正，主要包括歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素校正。中子照射過程中所產(chǎn)生的干擾同位素校正系數(shù)通過分析照射過的K2SO4和CaF2來獲得，其數(shù)值為：（36Ar/37Ar0）Ca＝0.0002389，（40Ar/39Ar0）K＝0.004782，（39Ar/37Ar0）Ca＝0.000806，37Ar經(jīng)過放射性衰變校正（半衰期35.1 d）；40K衰變常數(shù)λ＝5.543×10－10a－1。結(jié)果：謝通門—曲水韌性剪切帶的糜棱巖主要由長石、石英組成，其次含有少量黑云母及角閃石。糜棱巖鏡下顯微構(gòu)造特征主要表現(xiàn)為礦物的布丁構(gòu)造、扭折構(gòu)造、核幔構(gòu)造、機(jī)械雙晶、旋轉(zhuǎn)碎斑系及S-C組構(gòu)等。長石的變形特征主要以脆性變形為主（書斜構(gòu)造、殘斑），部分長石還發(fā)育有扭折構(gòu)造。石英主要顯微構(gòu)造特征為：發(fā)育核幔構(gòu)造以及由亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶作用形成的多晶條帶，石英新晶邊界多為不規(guī)則，呈拉長的鋸齒狀。黑云母主要發(fā)育有扭折構(gòu)造及云母魚構(gòu)造，主要以韌性變形為主。此外，由于構(gòu)造剪切，新生成的云母以粒狀分布在長石、石英顆粒的邊緣，往往可以構(gòu)成新生的C面理，長石殘斑的長軸構(gòu)成S面理，形成了典型的S-C組構(gòu)。云母魚、長石不對(duì)稱拖尾的變余殘斑、書斜構(gòu)造（或多米諾構(gòu)造）、S-C組構(gòu)等均指示相似的運(yùn)動(dòng)指向（向北滑覆），這和野外的觀察相一致。石英EBSD組構(gòu)分析表明：所測(cè)糜棱巖中石英組構(gòu)的滑移系主要以柱面＜a＞和底面＜a＞滑移為主，伴有少量菱面＜a＞滑移，缺乏高溫的變形組構(gòu)（柱面＜c＞滑移），表明了謝通門—曲水韌性剪切帶的變形溫度為300℃～550℃之間，為中低溫型剪切帶。謝通門—曲水韌性剪切帶糜棱巖中的黑云母給出的坪年齡（21.81 Ma）和絹云母的坪年齡（23.74 Ma）具有很高的耦合性，因而其年齡也可以代表剪切帶活動(dòng)的時(shí)限，因此兩件樣品較為精確的限定了謝通門—曲水韌性剪切帶形成的年齡范圍為21.81～23.74 Ma。結(jié)論：詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查，室內(nèi)薄片顯微構(gòu)造分析、EBSD組構(gòu)測(cè)試等綜合研究表明，謝通門—曲水剪切帶為一條向北傾覆，走向近東西，寬1～2 km滑覆型韌性剪切帶，形成溫度為中低溫（300～550℃）。結(jié)合云母的40Ar/39Ar年齡以及區(qū)域大地構(gòu)造背景，謝通門—曲水韌性剪切帶形成于板塊后碰撞階段（postal collision），是拉薩地體由擠壓向伸展轉(zhuǎn)換的產(chǎn)物。該剪切帶年代學(xué)的厘定，一方面限定了拉薩地體南緣新生代大地構(gòu)造演化的過程，另一方面對(duì)青藏高原中—南部地區(qū)的地質(zhì)研究具有推進(jìn)作用。

來源出版物：地質(zhì)論評(píng), 2016, 62(4): 795-806

入選年份：2016

青海尕林格鐵礦床電氣石礦物學(xué)、元素地球化學(xué)及成因研究

于淼，豐成友，劉洪川，等

摘要：尕林格矽卡巖型鐵多金屬礦床位于青海東昆侖祁漫塔格造山帶與柴達(dá)木盆地結(jié)合帶中部。電氣石作為礦區(qū)內(nèi)普遍出現(xiàn)的礦物，部分呈半自形-自形粒狀出現(xiàn)在正接觸帶矽卡巖化蝕變火山巖中（Tour-Ⅰ），也有呈他形粒狀形式出現(xiàn)在外接觸帶變質(zhì)砂巖中（Tour-Ⅱ）。因其生長化學(xué)行為與寄主巖石和流體的化學(xué)屬性強(qiáng)烈相關(guān)，所以電氣石的主、微量元素成分為研究熱液體系背景下的流體演化及成礦物質(zhì)來源提供了渠道。尕林格電氣石的化學(xué)成分包括富Na-Mg的鎂電氣石和富Ca-Mg的鈣鎂電氣石。Tour-Ⅰ中的環(huán)帶電氣石存在早期核部（Gen-1）被晚期邊部（Gen-2）交代的不連續(xù)反應(yīng)邊特征。Gen-1為鈣鎂電氣石，而Gen-2為鎂電氣石。由于鎂鐵質(zhì)火山巖的緩沖作用，Gen-1更多地顯示出原地寄主巖石的化學(xué)成分。隨著流體的持續(xù)補(bǔ)充，Gen-2則更多地與流體成分保持平衡，顯示出較窄的變化范圍，與成礦密切相關(guān)。Gen-1比Gen-2更加富Fe，意味著流體中Fe濃度降低；而Na含量逐漸上升則暗示流體pH值的升高。尕林格絕大部分矽卡巖電氣石都是在早期成核階段結(jié)晶生長的，因?yàn)殡姎馐谒嵝院椭兴嵝匀芤褐懈臃€(wěn)定。除此之外，部分Tour-I中還存在沿早期電氣石顆粒邊緣生長的增生邊結(jié)構(gòu)（Gen-3）。Gen-3比Gen-1更加富Ca，推測(cè)Gen-3是在相對(duì)封閉環(huán)境下顆粒間隙溶液作用下的產(chǎn)物。Tour-Ⅱ則既包括鈣鎂電氣石，又含有鎂電氣石。在Tour-Ⅰ中，F(xiàn)e和Mg的含量變化范圍較大，這與實(shí)際觀測(cè)的Tour-Ⅰ圍巖為鎂鐵質(zhì)中-基性火山巖密不可分。Tour-Ⅱ比Tour-Ⅰ更加富集B、Ti、Sc、V、Cr、Ga、LREE等元素，這與B的溶解度隨流體pH值的升高而升高有關(guān)。隨著巖漿演化流體pH值的升高，B在相對(duì)堿性溶液中大量富集，而大部分微量元素和LREE易與揮發(fā)分結(jié)合成絡(luò)合物的形式遷移，因此，B含量高的溶液中部分微量元素和稀土元素含量也會(huì)升高。

來源出版物：礦床地質(zhì), 2016, 35(1): 69-84

入選年份：2016