用陸塊旋轉(zhuǎn)解釋藏東南漸新世

1、 劉俊來(lái) , 曹淑云 , 翟云峰 , 等 / 地學(xué)前緣 ( Eart h Science F ro nt iers 2007, 14 ( 4 45 Day N ui Con Vo i 地區(qū) 。然而非常重要的一點(diǎn)是 , 他們分析的深成侵入花崗質(zhì)巖體中沒(méi)有明顯的高溫 剪切變形證據(jù) , 它們僅僅經(jīng)歷了低溫右行走滑 - 正滑 剪切變形。在點(diǎn)蒼山地區(qū)識(shí)別出花崗質(zhì)侵入體內(nèi)保 存了左行剪切之后的顯微構(gòu)造現(xiàn)象和變質(zhì)組合 , 可 能暗示高溫變形發(fā)生于更早時(shí)期 ( > 23 Ma 。這也 被 H arrison 等 12 利用取自點(diǎn)蒼山( 以及哀牢山 正 斷層斷層泥中的 粘土礦 物的 K- Ar 測(cè)試年 齡

2、所證 實(shí), 它們的年齡主要集中在 20 25 M a。假如深成 侵入過(guò)程與 正滑剪 切變形 同時(shí) , 上面 的年 齡可能 記錄了點(diǎn)蒼 山 變質(zhì) 核 雜巖 的 剝 露 ( 與 巖 體 就位 時(shí)間。 東南亞變質(zhì)核雜巖的剝露時(shí)間具有穿時(shí)性, 介 于 33 17 M a。變質(zhì)核雜巖的剝露是從 Bu Khang 開(kāi)始 , 始于 30 M a 之前 。隨之出現(xiàn)一系列變質(zhì)核 雜巖剝露 , 包括 Day Nui Con Voi ( 29 24 M a 5 , Mo gok 變質(zhì) 核 雜巖 ( 26 14 M a , Doi Int hanon 圖 5 滇西西部變質(zhì)核雜巖與地塊旋轉(zhuǎn)( 來(lái)自古地磁數(shù)據(jù) Fig1

3、5 M ccps in w est ern Y unnan an d rot ation of crust al blocks from paleom agnet ic dat a 13 Doi Sut hep 變質(zhì)核雜巖 ( 27 16 M a , 哀牢山 變質(zhì)核雜巖 ( 34 17 Ma 1, 3, 17 和點(diǎn)蒼山變質(zhì)核雜 巖( > 23 8 M a 。盡管對(duì)于變質(zhì)核雜巖 的真正剝 露機(jī)制還存在很大的爭(zhēng)議, 但是這個(gè)地區(qū)變質(zhì)核雜 巖的存在意味著印支地塊從 33 17 M a 一直處于 伸展構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)中或遭受伸展作用。 2 14 區(qū)域伸展方向 早期的大部分假設(shè)認(rèn)為東南亞變質(zhì)核雜巖的剝

4、露與印度板塊向亞洲板塊下俯沖過(guò)程中印支地塊逃 逸引起的左行走滑相伴出現(xiàn)。迄今對(duì)于至少三個(gè)變 質(zhì)核雜巖開(kāi)展的詳細(xì)構(gòu)造分析 ( 點(diǎn)蒼山, Mo gok 與 Bu Khang , 圖 5 顯示出 , 局部的或是區(qū)域的拉伸 線理方向 ( 也即伸展方向 與近水平高溫線理方向有 很大差別 , 這些近水平的高溫線理局部保存在變質(zhì) 核雜巖的下盤(pán)弱變形部位。 在點(diǎn)蒼山的低溫拆離斷層帶上普遍發(fā)育傾伏向 NE130b 140 b的拉伸線理 ( 包括拆離斷層面上的擦 痕 , 說(shuō)明近 SE - NW 方向伸展 ( 圖 3 。在另外兩個(gè) 變質(zhì)核雜巖中報(bào)道了向東傾伏的 ( ENE 或 ESE 的 拉伸線 理, 并且 作了

5、詳 細(xì)的 構(gòu)造 分 析工 作。 Ber trand 和 Rangin 14 認(rèn) 為 , 沿 著 實(shí) 皆 斷 裂 發(fā) 育 的 Mo gok 變質(zhì)核雜巖拉伸 線理傾向 NE160b, 傾伏指 4, 19 性 - 韌性斷層帶和拆離斷層大量出現(xiàn)在變質(zhì)核雜巖 的東部并傾向東。斷層面上的擦痕與伸展糜棱巖帶 中拉伸線理都傾伏向東, 且指示上盤(pán)向東下滑的剪 切變形 3, 14 。這些現(xiàn)象表明, 變質(zhì)核雜巖活躍的下 盤(pán)位于變質(zhì)核雜巖的西部。因此 , 意味著區(qū)域伸展 的主動(dòng)力來(lái)自于實(shí)皆斷裂的西部 , 也就是后面將要 討論的源自漸新世到中新世期間印度板塊的順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。 2 13 點(diǎn)蒼山和東南亞變質(zhì)核雜巖剝露的年齡

6、 對(duì)東南亞變質(zhì)核雜巖的第三紀(jì)不等時(shí)冷卻年齡 15 - 17 和剝露是人 們廣 泛討論 的一 個(gè)重要 問(wèn)題 3- 4, 。 大部分變質(zhì)核雜巖的地質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù), 一致地認(rèn)為 EW 向伸展普遍介于 33 17 M a 。對(duì)于紅河斷裂帶 ( 雪龍山、 點(diǎn)蒼山與哀牢山 的剝露時(shí)間問(wèn)題大家仍 有爭(zhēng)議。對(duì)于點(diǎn)蒼山變質(zhì) 核雜巖, Sch rer 等 18 對(duì) 于受到微弱剪切的花崗巖脈中發(fā)育的獨(dú)居石和磷釔 礦的 U- P b 測(cè)年結(jié)果顯示出 22 1 4 241 2 Ma 的熱年 齡, 而剪切的長(zhǎng)英質(zhì)巖石中角閃石、 黑云母、 白云母 與鉀長(zhǎng)石給 出 17 23 M a 的 Ar - Ar 冷 卻年齡 3 示 N

7、NW 或 SSE 向剪切。沿著 Bu Khang 變質(zhì)核雜 。 巖的拆離斷層 , 傾向 NE 的葉理面上 ENE 向的拉伸 線理普遍具有上盤(pán)指向 NE 的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)。另一方 面, 在我們近來(lái)的野外觀察中 , 在瀾滄江斷裂帶東部 多數(shù)學(xué)者在對(duì)于這些深變質(zhì)巖研究的過(guò)程中, 更多 地強(qiáng)調(diào)了它們是走滑剪切作用的年齡 ( 像哀牢山與 46 劉俊來(lái) , 曹 淑云 , 翟云峰 , 等/ 地學(xué)前緣 ( Earth Science F ro ntiers 2007, 14 ( 4 邊緣局部地區(qū)發(fā)育向東傾伏的拉伸線理。這也意味 著變質(zhì)核雜巖的剝露與低溫伸展密切相關(guān)。 從上面拉伸線理數(shù)據(jù)的分析中可以得出初步結(jié) 論:

8、 是 EW 向伸展, 而不是左行走滑斷層, 在東南亞 變質(zhì)核雜巖的剝露中起著很重要的作用。然而仍然 需要在哀牢山、 雪龍山以及其他變質(zhì)核雜巖中尋找 EW 向伸展的證據(jù)。 2 15 印支地塊 、 揚(yáng)子地塊和印度板塊的差異旋轉(zhuǎn) 東南亞新生代大地構(gòu)造演化的一個(gè)最為顯著特 東南亞變質(zhì)核雜巖的剝露表明自從晚始新世 中新世發(fā)生了區(qū)域性伸展。在這個(gè)區(qū)域內(nèi), 變質(zhì)核 雜巖不均勻發(fā)育于一個(gè)扇形區(qū)域內(nèi)意味著非均勻伸 展( 和旋轉(zhuǎn) , 也表明印支地塊在伸展過(guò)程中不是一 個(gè)剛性塊體, 而是一個(gè)有著顯著塊體內(nèi)部變形的地 塊 28 。變質(zhì)核雜巖在南部比在北部更多發(fā)育, 可能 意味著南部大陸伸展作用的程度更強(qiáng)。變質(zhì)核雜巖

9、東側(cè)東傾拆離斷層的存在, 證明了在伸展過(guò)程中下 盤(pán)的向西逃逸和剝露。這也表明 , 變質(zhì)核雜巖的西 部或下盤(pán)是在伸展過(guò)程中被抽拉出來(lái)的。這樣的事 件與印支地塊相對(duì)于穩(wěn)定的華南地塊的順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 同時(shí)進(jìn)行。在華南地塊內(nèi)接近紅河斷裂帶附近出現(xiàn) 變質(zhì)核雜巖( 如元謀變質(zhì)核雜巖 , 說(shuō)明它在旋轉(zhuǎn)過(guò) 程中也曾經(jīng)歷了伸展。 關(guān)于區(qū)域伸展的主要?jiǎng)恿?, 我們的解釋傾向于 上述事件與大約 30 23 Ma 揚(yáng)子地塊向 南運(yùn)動(dòng)及 印支地塊和印度板塊的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)相關(guān)。這個(gè)時(shí)期 匯聚的一種構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變。不同的因素制約著印 3 結(jié)論 點(diǎn)是地殼塊體的旋轉(zhuǎn)。印支地塊、 揚(yáng)子地塊和印度 板塊內(nèi)及其間的差異地塊旋轉(zhuǎn)與前述扇形域

10、內(nèi)變質(zhì) - 23 核雜巖的剝露同時(shí)發(fā)生 2 0 ( 圖 5 。印度板塊與印 支地塊的差異旋轉(zhuǎn)將會(huì)在印支地塊內(nèi)部引起區(qū)域伸 展構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng), 并因此導(dǎo)致伸展區(qū)內(nèi)變質(zhì)核雜巖的 剝露。 對(duì)于印支地塊的大規(guī)模順時(shí)針旋轉(zhuǎn) , 古地磁提 供了最有力的證據(jù) 21 - 23 ( 圖 5 。對(duì)印支地塊北部 云龍地區(qū)( 251 8bN, 99 14 bE 20 個(gè)取樣點(diǎn)處 白堊系 南新組砂巖和粉砂巖獲得 的數(shù)據(jù), 揭 示出 ( 36 13? 13 1 6b的順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 25 , 取自蘭坪和云龍地區(qū)始新 的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 Chen 等 23 認(rèn)為 , 在印支地塊的南部, 晚白堊世 時(shí)期以來(lái)發(fā)生了兩個(gè)階段的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。以

11、歐亞板 塊( 包括揚(yáng)子板塊 作為穩(wěn)定參考系 , 他們發(fā)現(xiàn)自從 晚白堊世以來(lái)思茅地塊發(fā)生了 巨量順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)事 件。他們 報(bào) 道了 白 堊 系巖 石 平 均旋 轉(zhuǎn) 量 為 R = 86 1 1b( ? 91 9 b , 始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)巖石平均旋轉(zhuǎn)量為 76 1 8b( ? 11 b , 中 新統(tǒng) 巖石 平均 為 R = 141 7 b( ? 10 1 0b 。從他們的古地磁測(cè)量中清楚地顯示出兩階 段的旋轉(zhuǎn) , 即早期階段從白堊紀(jì)到始新世的快速旋 轉(zhuǎn)( 31 33b/ M a 階段與中新世后的慢速旋轉(zhuǎn) ( 21 77b/ Ma 階段。 另一方面, 古地磁資料證實(shí)了揚(yáng)子地塊未曾發(fā) 生旋轉(zhuǎn)甚或存在逆時(shí)

12、針 ( 在云南北部元謀白堊系為 26b或 0 b; 在大理白堊系為 0b 旋轉(zhuǎn)的跡象 。與此 同時(shí) , 對(duì)于海南的古地磁資料分析顯示 , 應(yīng)用古地磁 26 世地層的樣品記載了相對(duì)于揚(yáng)子地塊發(fā)生了約 40b 前后 , 在藏東肯定發(fā)生了從 NS 向正向匯聚到斜向 極( 緯度 D 77 1 7bN, 經(jīng)度 D 162 1 1bE, k D 65 16 和 A95 D 41 4b 和古緯度 25 1 9bN ( + 3 1 4b/ - 31 2b 計(jì) 算可以判斷 , 自白堊紀(jì)以來(lái)海南相對(duì)于華南對(duì)應(yīng) 部分發(fā) 生了 ( 4 1 0 ? 51 8 b逆時(shí) 針旋 轉(zhuǎn) 和 ( 14 11 ? 5 1 5 b南向

13、位移 27 。由此證明海南島在白堊紀(jì)時(shí)期 位于其現(xiàn)今位置 7 b以北 27 27 圖6 Fig1 6 藏東構(gòu)造演化示意圖 Cart oon show ing t he t ectoni c evolut ion 。 of east ern T ibet ( not t o scaled a 印度板塊與歐亞板塊 N S 向匯聚, 印度板塊向 歐亞板塊俯沖 導(dǎo)致上部地殼斷層與下部地殼 韌性剪切 帶出現(xiàn)。 b 在印支地 塊大規(guī)模旋轉(zhuǎn)后 , 在扇形域內(nèi)與印 度板塊東 部邊緣的 回退導(dǎo)致 印度地塊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并引起伸展作用 , 同時(shí)藏南區(qū)出現(xiàn)壓縮 劉俊來(lái) , 曹淑云 , 翟云峰 , 等 / 地學(xué)前緣 (

14、Eart h Science F ro nt iers 2007, 14 ( 4 47 支地塊行為: ( 1 大陸碰撞的 早期階 段 ( 約 40 45 Ma , 印度板塊向亞歐板塊的俯沖與碰撞是由上部 地殼斷層或下部地殼斷層帶 ( 剪切帶 協(xié)調(diào)完成的。 印支地塊的向東擠出分別沿著當(dāng)時(shí)北部的紅河斷裂 和南部實(shí)皆斷裂發(fā)生 ( 圖 6a 。相伴出現(xiàn)的 高溫糜 棱巖與下盤(pán)變質(zhì)雜巖位于深處。我們認(rèn)為所有的變 質(zhì)雜巖, 包括紅河斷裂和實(shí)皆斷裂帶一直到大約 17 Ma 才被剝露到地表 29 。 ( 2 在碰撞后, 從 大約 40 Ma 開(kāi)始 , 印支地塊有一次快速的巨量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 此時(shí)印支板塊受到向北漂

15、移的印度板塊和相對(duì)向南 運(yùn)動(dòng)的華南地塊的影響。因此右行擠壓 - 走滑與隨 后的東西向擠壓 在塊體變 形中占 有主 導(dǎo)地位 旋轉(zhuǎn)的結(jié)果導(dǎo)致了藏東構(gòu)造體制的變化 14 30 b et w een Indochina and S out h China J . Nat ure, 1990, 343: 431 -437. 2 Zhang X C. Y uanmou m et am orphic core complex an d its ore con t rol ling role J . Y unn an G eology, 2003, 22( 1 : 107 -115 ( in Chinese

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24、。 。( 3 自 晚漸新世到早中新世出現(xiàn)印支地塊的慢速小量旋轉(zhuǎn) ( 圖 6b, 33 17 M a 。在這個(gè)時(shí)期的主要旋轉(zhuǎn)源自 早中新世印度板塊開(kāi)始發(fā)生的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)與斜向俯 沖板塊的向西回退效應(yīng)。在印支塊體不同部位的差 異旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致地塊的伸展, 且失去其完整性, 并致使東 南亞變質(zhì)核雜巖的剝露。 變質(zhì)核雜巖剝露的時(shí)間和印支地塊完整性的失 去在不同地區(qū)有所差異。 Bu Khang 變質(zhì)核雜巖在 早期開(kāi)始被剝露 , 而哀牢山與點(diǎn)蒼山出現(xiàn)相對(duì)較晚。 然而伸展事件卻在近乎同一時(shí)期結(jié)束, 可能也為印 支地塊和印度板塊旋轉(zhuǎn)的結(jié)束時(shí)間提供了約束。 從上述討論得出如下結(jié)論 : ( 1 點(diǎn)蒼山核雜巖是一個(gè)發(fā)育不完

25、全的變質(zhì)核 雜巖 , 其剝露發(fā)生于 23 M a 或者更晚時(shí)期。變質(zhì)核 雜巖由兩個(gè)主體部分組成, 由角閃巖相左行剪切變 形的高溫巖石構(gòu)成的下盤(pán), 侵位于下盤(pán)的遭受同構(gòu) 造運(yùn)動(dòng)剪切變形的花崗質(zhì)巖體 , 以及綠片巖相右行 正滑剪切改造形成的低溫糜棱巖拆離斷層帶。 ( 2 東南亞變質(zhì)核雜巖群分布于紅河斷層帶和 實(shí)皆斷裂帶之間的一個(gè)扇形域內(nèi)。它們剝露于始新 世到中新世, 但具有穿時(shí)性, 說(shuō)明變質(zhì)核雜巖的不同 剝露時(shí)間。 ( 3 變質(zhì)核雜巖的剝露發(fā)生在印支地塊向東逃 逸之后, 與印支地塊和印度板塊之間的差異地塊旋 轉(zhuǎn)密切相關(guān)。 References: 1 T apponnier P, Lacas sin

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