研究亮點

劉俊來:再訪哀牢山-紅河剪切帶:剪切變形時限與構造內涵【GSAB, 2020】
發布:科技處 2020-07-29 閱讀:

在板塊匯聚條件下,大陸尺度的走滑斷裂帶及剪切帶普遍發育。沿著剪切帶發育的剪切變形對板塊匯聚起著重要的調節作用。以哀牢山-紅河剪切帶為例,其韌性剪切的作用時限、位移量、剪切變形機制及其在板塊匯聚過程中的調節作用已被廣泛研究。然而,剪切帶中復雜的構造-巖漿活動導致構造觀察及解譯方面產生了眾多的偏差,進而影響著對其在區域構造格局形成和調節中的意義的深刻理解。

針對上述科學問題,我校巖石圈構造求真研究群體劉俊來教授及其團隊選擇哀牢山-紅河剪切帶上的淡色花崗巖脈為研究對象,系統開展了構造解析、顯微構造觀察、全巖地化、鋯石U-Pb測年、Sr-Nd-Hf同位素研究。取得了以下創新性成果:

1. 沿著哀牢山-紅河剪切帶識別出剪切前(41-30Ma)、剪切期 (28-23Ma)和剪切后 (23Ma-) 三期淡色花崗巖脈。剪切前的高價堿性巖體和淡色花崗巖伴隨著高溫變質作用(達麻粒巖相),它們具有低的全巖87Sr/86Sr0.707-0.710)、高的εNd(t)-3.31--7.98)以及多變的εHf(t)-7.9-+5.7)的同位素特征(圖1)。該巖漿主要來源于地殼,但地幔源區可能提供了貢獻,或者其是地幔物質演化的產物。同剪切和剪切后的淡色花崗巖具有低的全巖87Sr/86Sr0.707-0.725)、低的εNd(t)-3.31--7.98)以及范圍較大且各自差異的εHf(t)-12-+7.6)的同位素特征(圖1)。這些結果表明伴隨著退變質作用的哀牢山-紅河剪切變形僅僅發育在地殼尺度。

2. 漸新世-中新世時期,沿著哀牢山-紅河剪切帶的剪切變形和巽他地塊的側向擠出調整著印度-歐亞板塊的匯聚。巽他地塊內部及邊界不均勻的中下地殼流動調整著巽他地塊的擠出。剪切前的巖漿事件(>30 Ma)可能為更早期造山擠壓所致加厚地殼的垮塌作用的結果,這次巖漿活動又為后期(28-20 Ma)地殼尺度上的物質流動和剪切作用的發生提供了熱源(圖2)。

3.印度-歐亞板塊會聚框架下在喜馬拉雅正向會聚帶與藏東側向會聚帶發生了一系列構造過程(圖3)。在早期(55-45Ma)會聚過程中,正向和側向會聚帶同時發生收縮造山誘發物質垂向逃逸和地殼加厚。隨后(41-30Ma)的造山帶伸展垮塌伴隨著哀牢山-紅河構造帶內部及周緣的堿性巖漿活動。巽他地塊的側向逃逸優先始自約36 Ma地塊內部的地殼流動,而主體擠出伴隨著28-20Ma沿哀牢山-紅河剪切帶的剪切作用。此后,再度發生了高喜馬拉雅地區沿著MCTSTD發生的物質垂向逃逸過程。

1. 剪切前、剪切中和剪切后巖脈鋯石Hf同位素變化

2.哀牢山-紅河剪切帶與巽他地塊新生代構造演化及其深部過程

3哀牢山-紅河剪切帶新生代變形、變質作用和巖漿活動及區域響應

上述成果發表在國際地學權威刊物《Bulletin of Geological Society of America》上:Liu, J.L., Chen X.Y., Tang, Y., Song, Z.J., Wang, C., 2020. The Ailao Shan–Red River shear zone revisited: Timing and tectonic implications. GSA Bulletin, 132 (5-6): 1165–1182.

原文鏈接:https://doi.org/10.1130/B35220.1

附件20200729103301572479.pdf (6.7994833MB)