研究亮点

刘俊来:再访哀牢山-红河剪切带:剪切变形时限与构造内涵【GSAB, 2020】
发布:科技处 2020-07-29 阅读:

在板块汇聚条件下,大陆尺度的走滑断裂带及剪切带普遍发育。沿着剪切带发育的剪切变形对板块汇聚起着重要的调节作用。以哀牢山-红河剪切带为例,其韧性剪切的作用时限、位移量、剪切变形机制及其在板块汇聚过程中的调节作用已被广泛研究。然而,剪切带中复杂的构造-岩浆活动导致构造观察及解译方面产生了众多的偏差,进而影响着对其在区域构造格局形成和调节中的意义的深刻理解。

针对上述科学问题,我校岩石圈构造求真研究群体刘俊来教授及其团队选择哀牢山-红河剪切带上的淡色花岗岩脉为研究对象,系统开展了构造解析、显微构造观察、全岩地化、锆石U-Pb测年、Sr-Nd-Hf同位素研究。取得了以下创新性成果:

1. 沿着哀牢山-红河剪切带识别出剪切前(41-30Ma)、剪切期 (28-23Ma)和剪切后 (23Ma-) 三期淡色花岗岩脉。剪切前的高价碱性岩体和淡色花岗岩伴随着高温变质作用(达麻粒岩相),它们具有低的全岩87Sr/86Sr0.707-0.710)、高的εNd(t)-3.31--7.98)以及多变的εHf(t)-7.9-+5.7)的同位素特征(图1)。该岩浆主要来源于地壳,但地幔源区可能提供了贡献,或者其是地幔物质演化的产物。同剪切和剪切后的淡色花岗岩具有低的全岩87Sr/86Sr0.707-0.725)、低的εNd(t)-3.31--7.98)以及范围较大且各自差异的εHf(t)-12-+7.6)的同位素特征(图1)。这些结果表明伴随着退变质作用的哀牢山-红河剪切变形仅仅发育在地壳尺度。

2. 渐新世-中新世时期,沿着哀牢山-红河剪切带的剪切变形和巽他地块的侧向挤出调整着印度-欧亚板块的汇聚。巽他地块内部及边界不均匀的中下地壳流动调整着巽他地块的挤出。剪切前的岩浆事件(>30 Ma)可能为更早期造山挤压所致加厚地壳的垮塌作用的结果,这次岩浆活动又为后期(28-20 Ma)地壳尺度上的物质流动和剪切作用的发生提供了热源(图2)。

3.印度-欧亚板块会聚框架下在喜马拉雅正向会聚带与藏东侧向会聚带发生了一系列构造过程(图3)。在早期(55-45Ma)会聚过程中,正向和侧向会聚带同时发生收缩造山诱发物质垂向逃逸和地壳加厚。随后(41-30Ma)的造山带伸展垮塌伴随着哀牢山-红河构造带内部及周缘的碱性岩浆活动。巽他地块的侧向逃逸优先始自约36 Ma地块内部的地壳流动,而主体挤出伴随着28-20Ma沿哀牢山-红河剪切带的剪切作用。此后,再度发生了高喜马拉雅地区沿着MCTSTD发生的物质垂向逃逸过程。

1. 剪切前、剪切中和剪切后岩脉锆石Hf同位素变化

2.哀牢山-红河剪切带与巽他地块新生代构造演化及其深部过程

3哀牢山-红河剪切带新生代变形、变质作用和岩浆活动及区域响应

上述成果发表在国际地学权威刊物《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.

原文链接:https://doi.org/10.1130/B35220.1

附件20200729103301572479.pdf (6.7994833MB)