滇西南及泰國北部古生代早中期特提斯演化研究
發(fā)布時間:2018-06-03 23:19
本文選題:特提斯 + 滇西南; 參考:《中國地質(zhì)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:特提斯代表了一條橫貫歐亞大陸的全球性緯向展布的巨大造山帶。滇西及東南亞地區(qū)地處勞亞大陸與岡瓦納大陸的結(jié)合部位,是原、古特提斯構(gòu)造域的重要組成部分,因較完整地保存了特提斯構(gòu)造域各演化階段的地質(zhì)記錄而成為國際上特提斯研究的熱點(diǎn)。本文以滇西南惠民變質(zhì)火山巖、景洪南光組濁積巖和泰國北部素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng)為主要研究對象,通過野外地質(zhì)學(xué)、巖石學(xué)、巖相學(xué)、地球化學(xué)及同位素年代學(xué)等綜合研究,查明這些巖石的巖石類型及時空分布,分析其物源及大地構(gòu)造背景,并利用相關(guān)的巖漿活動及碎屑沉積記錄來探究滇西南及泰國北部特提斯構(gòu)造演化的過程。惠民變質(zhì)火山巖是滇西南瀾滄江帶瀾滄群淺變質(zhì)火山沉積巖系中的變質(zhì)火山巖部分,被下石炭統(tǒng)南段組巖屑石英砂巖不整合覆蓋,主要為一套玄武巖-安山巖-英安巖組合。通過LA-ICPMS鋯石U-Pb年代學(xué)方法對其進(jìn)行精確定年,獲得其結(jié)晶年齡為456±3Ma、456±7Ma和459±14Ma,表明惠民火山巖的形成時代為晚奧陶世,修訂了瀾滄群的原地層時代(新元古代或早古生代)。該套火山巖具有高Al2O3 (12.45-17.68 wt%")、低TiO2 (0.60-0.96 wt%)的特征,屬亞堿性,鈣堿性系列與拉斑系列并存;稀土模式為輕稀土富集右傾斜型,(La/Yb)N為4.60-6.12,輕稀土元素分餾較明顯,并顯示弱的負(fù)Eu異常(Eu/Eu*=0.37-0.99),大離子親石元素K、Rb、Ba相對富集,高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr和Hf相對虧損,顯示典型的島弧火山巖特征,這與前人研究結(jié)果相一致。鋯石εHf(t=~456Ma)為負(fù)值(—4.36--3.30),相應(yīng)二階段模式年齡為1.51-1.55Ga,顯示惠民火山巖主要來自交代地幔物質(zhì)。上述同位素年齡和元素地球化學(xué)特征為滇西南地區(qū)奧陶紀(jì)巖漿活動的存在提供了可靠的證據(jù);菝褡冑|(zhì)火山巖代表了原特提斯洋盆俯沖消減的巖漿記錄,證明了岡瓦納大陸北部邊緣早期的俯沖事件。由于泥盆紀(jì)是滇西地區(qū)原、古特提斯洋盆構(gòu)造轉(zhuǎn)換的特殊時期,而使該區(qū)泥盆系的研究具有尤為重要的意義。本文對滇西南地區(qū)景洪南光組凝灰?guī)r及砂巖進(jìn)行了沉積物質(zhì)組成、地球化學(xué)和鋯石U-Pb年代學(xué)等方面的研究。南光組沉積巖是一套火山物質(zhì)來源的沉積序列,火山巖屑含量很高,達(dá)55-65%,主要為安山巖、英安巖巖屑,此外還含少量流紋巖、凝灰?guī)r巖屑。全巖地球化學(xué)、鋯石微量元素特征及碎屑模式分析結(jié)果顯示其物源為俯沖相關(guān)的巖漿弧。三個夾層凝灰?guī)r樣品的LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡分別為378±4Ma、366±5Ma和382±8Ma,表明南光組的沉積時代為晚泥盆世。對砂巖中的104顆鋯石進(jìn)行了U-Pb年代學(xué)分析,兩個樣品均呈現(xiàn)380-360Ma的絕對年齡峰值,顯示其物源為單一的晚泥盆世巖漿巖。根據(jù)南光組砂巖缺乏老鋯石且具有唯一的巖漿弧物源的特征,結(jié)合區(qū)域其他研究資料,我們認(rèn)為南光組沉積序列可能形成于弧后盆地緊靠島弧的一側(cè),碎屑剝蝕、沉積速率快,搬運(yùn)距離短。本研究首次在滇西南地區(qū)南瀾滄江帶報道了晚泥盆世的巖漿弧,該晚泥盆世巖漿弧可能形成于晚泥盆世古特提斯洋盆的早期俯沖作用,代表了臨滄弧的初始階段,進(jìn)而證明了古特提斯主洋盆(昌寧-孟連洋)在晚泥盆世向思茅-印支板塊之下發(fā)生了俯沖。素可泰地塊和保山地塊位于古特提斯主洋盆縫合帶的兩側(cè),泰國北部素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng),因分別蘊(yùn)含了素可泰地體和保山地塊的物源信息,而對分析素可泰地體及保山地塊的板塊親緣性、揭示岡瓦納大陸北緣古生代早中期的古地理格局和探討特提斯洋盆的構(gòu)造演化過程具有非常重要的意義。本文通過對素可泰志留系-泥盆系及滇西南昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng)進(jìn)行碎屑鋯石年代學(xué)研究,得出以下初步認(rèn)識:(1)、素可泰地體具有與印支板塊相同的陸殼基底,其早古生代屬印支板塊的一部分,這為Metcalfe對素可泰地體演化的推測提供了可靠的碎屑鋯石同位素年代學(xué)證據(jù)。(2)、素可泰地體的碎屑鋯石年齡分布與高喜馬拉雅的奧陶紀(jì)及奧陶紀(jì)之前構(gòu)造事件的年齡能夠很好地對應(yīng),顯示印支板塊(包括素可泰)早古生代時期很可能位于岡瓦納大陸的大印度邊緣附近。(3)、昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng)碎屑鋯石年齡分布特征與南羌塘板塊、Sibumasu和特提斯喜馬拉雅相似,而與拉薩板塊、西澳大利亞明顯不同,顯示保山地塊、南羌塘及Sibumasu板塊二疊紀(jì)之前位于岡瓦納大陸的大印度邊緣上。(4)、素可泰志留系-泥盆系和昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng)均具有顯著的460-420Ma的巖漿成因鋯石的峰值年齡,并且該峰值年齡在印支板塊、華南板塊及Sibumasu等板塊上普遍存在。結(jié)合區(qū)域上廣泛存在的同時期的巖漿-變質(zhì)活動記錄,筆者認(rèn)為這些奧陶紀(jì)-志留紀(jì)碎屑鋯石可能與早古生代中晚期原特提斯洋盆的俯沖及閉合相關(guān),是印支板塊、華夏板塊、塔里木板塊等華夏構(gòu)造域板塊與東岡瓦納大陸北緣碰撞過程中巖漿-變質(zhì)活動的產(chǎn)物。本文通過對惠民變質(zhì)火山巖、景洪南光組濁積巖和素可泰志留系-泥盆系及昌寧-孟連帶上泥盆統(tǒng)碎屑鋯石的綜合研究,結(jié)合區(qū)域上前人巖漿巖、變質(zhì)巖及地層資料,提出早古生代位于印支板塊、華南板塊等華夏構(gòu)造域板塊(泛華夏大陸群)與岡瓦納大陸之間的原特提斯主洋盆(瀾滄江洋),奧陶紀(jì)-志留紀(jì)向?qū)呒{大陸的大印度邊緣發(fā)生了俯沖消減、逐漸縮小并于早古生代末發(fā)生了整體或局部的閉合,華夏構(gòu)造域板塊陸續(xù)碰撞拼貼到岡瓦納大陸北緣上。隨后,俯沖板片發(fā)生了斷離引起深部地幔巖漿的上涌,促使區(qū)域形成伸展的構(gòu)造體制。早泥盆世這些板塊外加臨滄-清萊島弧地體再次從岡瓦納大陸上裂解并迅速北移,古特提斯洋盆隨之迅速擴(kuò)張并形成一定規(guī)模,晚泥盆世開始向思茅/印支板塊之下發(fā)生俯沖消減并于晚三疊世碰撞造山。
[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 .
【學(xué)位授予單位】:中國地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P542;P534.4
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1974677
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