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念青唐古拉山西缘拉布普韧性剪切带的厘定及其地质意义

更新时间:2009-03-28

青藏高原作为世界上最壮观、最年轻的陆-陆碰撞造山带,备受国际地质学界瞩目。新生代以来陆-陆碰撞与持续挤压阶段,尤其是中新世以来新构造活动时期发生的地壳缩短和高原隆升等重要地质事件,一直是地学界关注的热点。念青唐古拉山巨大花岗岩岩基的侵位,正是青藏高原地壳增厚的重要标志和青藏高原隆升的地质记录[1]。受念青唐古拉山地区通行条件的限制,该区基础地质调查程度不高,以往工作主要侧重岩浆构造演化及山脉隆升机制研究,且越来越多地聚焦在该区东侧亚东-谷露裂谷系的研究,并取得了诸多重要的认识和进展[1-7]。在念青唐古拉山花岗岩南北两侧均发育伸展型韧性剪切带,前人对念青唐古拉山南剪切带的变形特征、形成时代和成因机制作了一些研究[8-11],但鲜有对北剪切带的研究报道。笔者等在开展“西藏南木林县拉布普和达那地区区域地质填图”项目过程中,在念青唐古拉山西缘拉布普乡一带识别出一条长约30 km,宽1~2 km的北东东向韧性剪切带。经野外地质调查与综合分析,认为拉布普韧性剪切带为区域上念青唐古拉山北剪切带西段的构造行迹。本文研究了该韧性剪切带的宏观、微观变形特征,初步探讨其成因及构造意义,以期为念青唐古拉山地区构造演化提供基础资料。

1 区域地质概况

拉布普地区位于南木林县城北东侧,大地构造位置属于拉萨地体中部,念青唐古拉山花岗岩巨大岩基西缘(图1a)。研究区地层简单,仅出露古近系始新统帕那组(E2p),为一套陆相酸性火山岩组合,岩性有流纹岩、英安岩、凝灰岩等。研究区侵入岩发育, 为中新世二长花岗岩, 呈岩基产出,侵入于帕那组火山岩中(图1b)。该岩体中部具眼球状构造、片麻状构造,变形强烈。岩体及其围岩帕那组火山岩中发育数条NEE向强变形糜棱岩带,矿物颗粒定向拉伸清楚。岩石糜棱面理上可见新生矿物白云母和绿泥石。

  

图1 研究区区域地质简图及赤平投影图Fig.1 Simplified geological map of research area and stereographic projectionsa—念青唐古拉山区域地质简图; b—拉布普韧性剪切带区域地质简图; c—面理、线理产状的赤平投影图(下半球等面积赤平投影)。NNS—念青唐古拉山北剪切带;SNS—念青唐古拉山南剪切带;1—第四系;2—新近系;3—古近系;4—帕那组;5—白垩系;6—二叠系;7—石炭系;8—元古界;9—花岗岩类;10—二长花岗岩;11—雪线;12—地质界线;13—断层;14—正断层;15—韧性剪切带;16—糜棱面理产状;17—面理、线理产状统计位置;18—AB构造剖面

2 拉布普韧性剪切带的厘定

拉布普韧性剪切带由两条近于平行展布的韧性剪切带组成,横穿研究区中部,长约30 km,单条韧性剪切带宽1~2 km,总体呈NEE向带状展布。剪切带内发育糜棱面理、拉伸线理、S-C组构、旋转碎斑和书斜构造(多米诺骨牌构造)等韧性剪切变形标志,为一套典型的S-L构造岩。

2.1 几何学特征

拉布普韧性剪切带内变形岩石中的糜棱面理走向NEE,倾向NNW,倾角30°~55°,局部可达60°~75°(图1c)。普遍发育NNW-SSE向(横向)拉伸线理,主要由石英、长石、角闪石及次生黑云母等定向拉伸排列而成,向西侧伏,侧伏角45°~72°(图1c、图2a)。以上糜棱面理及线理特征指示该剪切带既有走滑剪切,又有滑覆或逆冲剪切。

2.2 剪切带变形特征

拉布普韧性剪切带由若干条强变形带和其间的弱变形域组成(图3),分带明显,平面上呈平行状展布。强变形带内发育糜棱岩,糜棱面理、拉伸线理、S-C组构及书斜构造发育,长英质矿物强烈变形,长石多呈眼球状、透镜体状,具定向性,石英变形多呈拔丝状、带状;弱变形域主要由糜棱岩化和面理化岩石组成,岩石变形强度相对较小,呈面状分布,有些保留了原岩的结构,带内可见石香肠构造和书斜构造。

2.3 剪切带运动学特征

拉布普韧性剪切带中发育露头宏观尺度构造运动学标志, 指示该剪切带具有左行走滑兼具滑覆的运动特征。 野外宏观构造标志主要有长石旋转碎斑(图2b)、 S-C组构(图2c)、 长石形成的书斜构造(图2d)、 透镜状、 眼球状或者石香肠状等构造变形特征。 在显微镜下, 可见钾长石、 斜长石和石英具有残斑结构, 呈定向排列; 石英普遍发育波状消光现象, 在变形强烈的部分, 呈现带状消光(图2e); 部分钾长石波状消光现象明显(图2e), 局部可见由塑性变形形成的机械双晶(图2f)。 根据上述构造变形特征, 可以判断剪切指向为左行剪切(向西剪切), 同时具有向北滑覆的特征。

  

图2 拉布普韧性剪切带构造特征Fig.2 Structures of the Labupu ductile shear zonea—面理线理特征; b—花岗质糜棱岩中的旋转碎斑,指示剪切方向为左行; c—花岗质糜棱岩中的S-C组构,指示上盘向北滑覆; d—长石形成的书斜构造, 指示上盘向北滑覆; e—石英带状消光及钾长石波状消光 ;f—钾长石不均匀消光及机械双晶。 Kfs—钾长石; Qtz—石英

  

图3 拉布普韧性剪切带剖面图(AB)Fig.3 Structural section of the Labupu ductile shear zone(A-B)1—二长花岗岩;2—面理化二长花岗岩;3—糜棱岩化二长花岗岩;4—糜棱岩

3 拉布普二长花岗岩锆石U-Pb定年

3.1 分析方法

本文厘定的拉布普韧性剪切带为念青唐古拉山北剪切带(NNS)在念青唐古拉山花岗岩岩基西缘出露的构造形迹, 总体呈NEE走向, 倾向NNW, 倾角一般为30°~55°, 剪切带上盘总体向NWW向运动;而念青唐古拉山南剪切带(SNS)则表现为主体走向NE-NEE向, 倾向SE-SEE, 倾角一般为20°~30°, 剪切带上盘总体向SEE-SE方向运动[10]。由此可见, 念青唐古拉山南北两侧剪切带具有很好的对称性, 且都具有左旋斜滑的运动学特征。本次对卷入该韧性剪切带变形的二长花岗岩进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年, 锆石内部发育典型的振荡环带显示为岩浆锆石, 其加权平均年龄为13.096±0.072 Ma。该年龄不仅代表了二长花岗岩的结晶年龄, 同时也限定了韧性剪切作用发生时代的下限, 即拉布普韧性剪切带形成于二长花岗岩侵位(中新世)之后。吴珍汉等[1]认为, 念青唐古拉山花岗岩体形成于18.3~11.1 Ma, 并于11.1~9.3 Ma发生快速冷却和隆升, 念青唐古拉山南剪切带(SNS)于8.0~5.0 Ma发生伸展型韧性剪切变形。本次对念青唐古拉山北剪切带(NNS)西段的研究成果正好与之呼应。

3.2 样品特征

1.2.3 统计学分析 采用SPSS 17.0进行数据录入和统计学分析,调查对象一般情况采用百分比进行描述性分析,计量资料采用描述性分析和方差分析,统计数据以均数±标准差表示,以P<0.05为差异有显著性。

3.3 分析结果

在外人眼里,老伴是个贤妻良母,在我看来,老伴仍然是个良母,可不是一个贤妻。年轻的时候,我们是同学,走到一起顺理成章,感情基础非常好。后来,有了孩子,生活的琐碎也没有影响我们的感情,小日子越过越滋润。没想到,到了晚年,因为忙碌小孙子的事,我们少了交流,遇到事情就会争吵,而且越吵越远。

从区域上看, 念青唐古拉山两侧剪切带中部走向为NE向, 南西侧转为NEE向, 北东侧转为近EW向, 南北两侧剪切带构成大尺度的“S”型构造; 念青唐古拉山花岗岩体严格受其两侧剪切带的控制, 整体呈NE向展布, 北东和南西两侧均转为近EW向, 呈现“拖尾”。 此外, 值得注意的是, 亚东-谷露裂谷系(包括羊八井盆地在内)走向近北东-南西向, 并非南北向, 并具有与念青唐古拉山剪切带相似的空间展布形态。 综合上述构造特征, 结合区域资料分析, 可以将念青唐古拉山地区东西向伸展构造变形样式初步归纳为: 南北向挤压产生的变形分解导致东西向伸展, 进而形成一系列北东向张性断裂构造, 控制念青唐古拉山花岗岩的侵位, 并在其南北两侧形成“S”型具有正倾滑覆分量的左旋剪切带, 同时对羊八井盆地的形成和演化也具有显著的控制作用。 这与亚东-谷露裂谷系近东西向伸展构造行迹[2]十分吻合, 基本符合念青唐古拉山地区晚新生代东西向伸展构造的变形模式。 念青唐古拉山花岗岩的侵位与隆升, 完美地记录了青藏高原地壳由南北向挤压增厚向东西向伸展的转变过程。

  

图4 锆石阴极发光图像和LA-ICP-MS分析点Fig.4 Cathode luminescence(CL) images and LA-ICP-MS analytic spots of zircons from Labupu porphyry

4 地质意义

为了约束拉布普韧性剪切带的形成时代,本文对卷入韧性变形的二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。单矿物分选、制靶及阴极发光图像观察在河北省廊坊区域地质调查研究院地质实验室完成。单矿物分选采用常规方法,即经粉碎后采用传统的重力和磁选的方法分选和富集,在双目镜下进行手工挑纯、制靶等。在阴极发光(CL)下观察记录显微结构,用以作为锆石U-Pb同位素测量时选择分析点的依据。锆石U-Pb定年测试在中国地质科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成。激光剥蚀系统为Coherent公司生产的193 nm准分子激光系统,ICP-MS为Agilent 7700x电感耦合等离子质谱仪。详细的分析流程参见文献[12]。

 

表1 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据

 

Table 1 LA-ICP-MS U-Pb dating of zircons from Labupu porphyry

  

测点号wB/10-6ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ同位素年龄/Ma206Pb/238U1σ谐和度/%19051 0900.830.050 30.002 00.014 20.000 60.002 00.000 013.20.391 25756380.900.050 80.002 50.014 40.000 70.002 10.000 013.20.190 36378760.730.051 00.003 40.014 00.000 90.002 00.000 012.90.190 41 3651 2471.090.051 60.002 00.014 40.000 60.002 00.000 013.10.289 56488000.810.046 90.002 30.013 20.000 60.002 00.000 013.10.298 61 9692 0340.970.052 60.003 00.014 60.000 70.002 00.000 013.00.287 72 4181 6701.450.046 10.001 50.012 70.000 40.002 00.000 012.90.299 87409190.800.046 70.001 50.012 90.000 40.002 00.000 012.90.199 98211 0660.770.048 00.001 00.013 40.000 30.002 00.000 013.00.296 104377710.570.053 70.004 20.013 70.001 20.001 90.000 011.90.385 112 5391 7721.430.049 10.002 50.013 90.000 80.002 00.000 013.20.294 121 1611 2740.910.049 00.002 70.013 60.000 90.002 00.000 012.90.293 133005960.500.051 40.004 40.013 80.001 10.002 00.000 112.60.590 148431 0020.840.047 10.001 20.012 90.000 30.002 00.000 012.90.298 151 1654 1360.280.046 30.001 00.012 90.000 40.002 00.000 113.00.499 169029670.930.047 20.001 90.013 20.000 50.002 00.000 013.10.298 171 0501 1210.940.049 00.001 70.013 80.000 50.002 00.000 013.10.294 185817810.740.047 10.002 20.013 10.000 50.002 00.000 013.10.299 191 4613 7960.390.046 50.000 90.013 00.000 30.002 00.000 013.10.299 205747790.740.145 80.011 20.050 30.004 70.002 30.000 015.10.3-7 212 2081 2251.800.091 90.015 30.026 90.004 90.002 10.000 013.20.231

  

图5 锆石U-Pb年龄谐和曲线图Fig.5 U-Pb Concordia of zircons from Labupu porphyry

所有测点206Pb/238U年龄在11.9~15.1 Ma(表1), 选取其中谐和度较高(87%~99%)的18个测点, 在谐和曲线上集中分布(图5), 206Pb/238U年龄在12.6~13.2 Ma, 加权平均值为13.096±0.072 Ma, 代表了糜棱岩化二长花岗岩的结晶年龄。

糜棱岩化似斑状二长花岗岩样品(P18)采自拉布普乡北东约16 km处(E89°28′27″, N29°57′26″)。 岩石呈浅肉红色, 变余似斑状结构, 糜棱结构, 弱片麻状构造, 手标本见有明显的长石斑晶, 含量约20%~40%。 显微镜下,斑晶由钾长石和斜长石组成, 分布不均匀, 钾长石呈自形-半自形宽板状, 可见钾长石交代蚕蚀斜长石, 含量10%~30%; 斜长石呈自形-半自形板状, 环带结构发育, 含量5%~10%。基质呈细粒结构, 主要由斜长石(30%~35%)、 钾长石(20%~30%)、 石英(20%~25%)及少量黑云母(2%)组成。石英重结晶明显, 具波状或带状消光, 集合体呈填隙状分布于长石间; 长石普遍碎裂, 局部呈书斜构造排列; 黑云母扭折明显; 细粒长英质矿物定向排列, 构成糜棱面理。 副矿物为磷灰石、 锆石、 榍石、 磁铁矿等。

糜棱岩化二长花岗岩锆石阴极发光图像显示大多数锆石为长柱状自形晶体,晶形完好,柱面及锥面均较发育,粒长130~180 μm,长宽比为1~2.5, 显示出相对较低的灰度,具有明显的岩浆振荡环带结构(图4)。 测点均具有较高的Th、 U含量和Th/U值(0.28~1.80),与典型的岩浆成因锆石类似[13]

5 结 论

(1)拉布普韧性剪切带是一条走向北东东、倾向北北西的左行滑覆型韧性剪切带,为区域上念青唐古拉山北剪切带西段的构造形迹。

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(2)卷入拉布普韧性剪切带的二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为13.096±0.072 Ma,该年龄代表了念青唐古拉山西缘二长花岗岩体的结晶年龄,同时限定了韧性剪切作用时代的下限。

(3)念青唐古拉山两侧韧性剪切带的断裂活动是该区伸展构造的主要表现形式之一, 是研究晚新生代该区地壳伸展变形和山脉隆升机制的天然窗口。

(1)没有国家信用为基础。从数字货币的发行及运行来看,其是由计算机算法决定的,没有国家信用为基础,不利于国家宏观调控。

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黄永高,李应栩,韩飞,贾小川,杨学俊,严刚,杨青松
《桂林理工大学学报》2018年第04期文献

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