地质学

藏南冈底斯地体谢通门-曲水韧性剪切带40Ar/39Ar年代学约束

孟元库，许志琴，马士委，等

摘要：目的：冈底斯岩浆岩带位于拉萨地体南缘，主要出露由岩基和大岩株构成的大规模花岗岩带以及大规模同碰撞中酸性火山岩带。冈底斯岩浆岩带被看作是雅鲁藏布江新特提斯洋盆消减、闭合以及印度—亚洲大陆俯冲—碰撞的产物。前人对冈底斯岩浆岩带开展了系统的年代学、矿物学、岩石地球化学和同位素地质学等方面的研究，并且取得了重要的认识和进展，而构造格架、构造变形特征以及构造对岩浆—成矿的制约研究相对薄弱。在野外工作的基础之上，通过岩石薄片显微构造分析、EBSD组构测量和云母40Ar-39Ar年代学分析，试图限定冈底斯带中段谢通门—曲水韧性剪切带形成的时代和变形的定量温度。这些研究不仅对阐明剪切带形成时的大地构造背景和动力学机制的理解起到关键性作用，而且为冈底斯岩浆—成矿带的基础构造研究提供了新的证据，并对加深冈底斯中段的构造隆升和扩展过程的认识具有重要意义。方法：通过电子背散射衍射技术（EBSD）对谢通门—曲水韧性剪切带中的糜棱岩的石英晶格优选方位进行了测量和分析（本实验是在中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学重点实验室JEOL JSM 5610LV型扫描电子显微镜下完成的）。加速电压为20 kV，工作距离为20 mm，石英晶格优选方位极密图由HKL公司制造的CHANNEL5软件完成。然后对扫描的数据进行等面积下半球赤平投影，便可得到石英晶体优选方位的空间分布结构平面图。用于EBSD测试的岩石薄片为构造变形的XZ面（X轴平行于拉伸线理方向，Z轴为垂直面理方向）。云母的40Ar-39Ar分析是在中国地质科学院地质研究所同位素地质氩-氩实验室完成。通过双目镜对已经粉碎的样品进行云母颗粒分选，然后用磁选机净化，并用超声波乙醇进行清洗，确保已选的云母颗粒纯度达到99%以上。然后将样品送到北京中国原子能科学研究院的“游泳池堆”中照射65小时，随后将照射后的样品冷却3个月。40Ar/39Ar阶段升温测年分析是在MM1200B质谱仪上进行的。然后对所得的数据在回归到时间零点值后再分别进行质量校正，主要包括歧视校正、大气氩校正、空白校正和干扰元素校正。中子照射过程中所产生的干扰同位素校正系数通过分析照射过的K2SO4和CaF2来获得，其数值为：（36Ar/37Ar0）Ca＝0.0002389，（40Ar/39Ar0）K＝0.004782，（39Ar/37Ar0）Ca＝0.000806，37Ar经过放射性衰变校正（半衰期35.1 d）；40K衰变常数λ＝5.543×10－10a－1。结果：谢通门—曲水韧性剪切带的糜棱岩主要由长石、石英组成，其次含有少量黑云母及角闪石。糜棱岩镜下显微构造特征主要表现为矿物的布丁构造、扭折构造、核幔构造、机械双晶、旋转碎斑系及S-C组构等。长石的变形特征主要以脆性变形为主（书斜构造、残斑），部分长石还发育有扭折构造。石英主要显微构造特征为：发育核幔构造以及由亚颗粒旋转重结晶作用形成的多晶条带，石英新晶边界多为不规则，呈拉长的锯齿状。黑云母主要发育有扭折构造及云母鱼构造，主要以韧性变形为主。此外，由于构造剪切，新生成的云母以粒状分布在长石、石英颗粒的边缘，往往可以构成新生的C面理，长石残斑的长轴构成S面理，形成了典型的S-C组构。云母鱼、长石不对称拖尾的变余残斑、书斜构造（或多米诺构造）、S-C组构等均指示相似的运动指向（向北滑覆），这和野外的观察相一致。石英EBSD组构分析表明：所测糜棱岩中石英组构的滑移系主要以柱面＜a＞和底面＜a＞滑移为主，伴有少量菱面＜a＞滑移，缺乏高温的变形组构（柱面＜c＞滑移），表明了谢通门—曲水韧性剪切带的变形温度为300℃～550℃之间，为中低温型剪切带。谢通门—曲水韧性剪切带糜棱岩中的黑云母给出的坪年龄（21.81 Ma）和绢云母的坪年龄（23.74 Ma）具有很高的耦合性，因而其年龄也可以代表剪切带活动的时限，因此两件样品较为精确的限定了谢通门—曲水韧性剪切带形成的年龄范围为21.81～23.74 Ma。结论：详细的野外地质调查，室内薄片显微构造分析、EBSD组构测试等综合研究表明，谢通门—曲水剪切带为一条向北倾覆，走向近东西，宽1～2 km滑覆型韧性剪切带，形成温度为中低温（300～550℃）。结合云母的40Ar/39Ar年龄以及区域大地构造背景，谢通门—曲水韧性剪切带形成于板块后碰撞阶段（postal collision），是拉萨地体由挤压向伸展转换的产物。该剪切带年代学的厘定，一方面限定了拉萨地体南缘新生代大地构造演化的过程，另一方面对青藏高原中—南部地区的地质研究具有推进作用。

来源出版物：地质论评, 2016, 62(4): 795-806

入选年份：2016

青海尕林格铁矿床电气石矿物学、元素地球化学及成因研究

于淼，丰成友，刘洪川，等

摘要：尕林格矽卡岩型铁多金属矿床位于青海东昆仑祁漫塔格造山带与柴达木盆地结合带中部。电气石作为矿区内普遍出现的矿物，部分呈半自形-自形粒状出现在正接触带矽卡岩化蚀变火山岩中（Tour-Ⅰ），也有呈他形粒状形式出现在外接触带变质砂岩中（Tour-Ⅱ）。因其生长化学行为与寄主岩石和流体的化学属性强烈相关，所以电气石的主、微量元素成分为研究热液体系背景下的流体演化及成矿物质来源提供了渠道。尕林格电气石的化学成分包括富Na-Mg的镁电气石和富Ca-Mg的钙镁电气石。Tour-Ⅰ中的环带电气石存在早期核部（Gen-1）被晚期边部（Gen-2）交代的不连续反应边特征。Gen-1为钙镁电气石，而Gen-2为镁电气石。由于镁铁质火山岩的缓冲作用，Gen-1更多地显示出原地寄主岩石的化学成分。随着流体的持续补充，Gen-2则更多地与流体成分保持平衡，显示出较窄的变化范围，与成矿密切相关。Gen-1比Gen-2更加富Fe，意味着流体中Fe浓度降低；而Na含量逐渐上升则暗示流体pH值的升高。尕林格绝大部分矽卡岩电气石都是在早期成核阶段结晶生长的，因为电气石在酸性和中酸性溶液中更加稳定。除此之外，部分Tour-I中还存在沿早期电气石颗粒边缘生长的增生边结构（Gen-3）。Gen-3比Gen-1更加富Ca，推测Gen-3是在相对封闭环境下颗粒间隙溶液作用下的产物。Tour-Ⅱ则既包括钙镁电气石，又含有镁电气石。在Tour-Ⅰ中，Fe和Mg的含量变化范围较大，这与实际观测的Tour-Ⅰ围岩为镁铁质中-基性火山岩密不可分。Tour-Ⅱ比Tour-Ⅰ更加富集B、Ti、Sc、V、Cr、Ga、LREE等元素，这与B的溶解度随流体pH值的升高而升高有关。随着岩浆演化流体pH值的升高，B在相对碱性溶液中大量富集，而大部分微量元素和LREE易与挥发分结合成络合物的形式迁移，因此，B含量高的溶液中部分微量元素和稀土元素含量也会升高。

来源出版物：矿床地质, 2016, 35(1): 69-84

入选年份：2016