Age and structural deformation of ductile shear zones on the southern margin of the East Kunlun Mountains
-
摘要:
中生代巴彦喀拉-松潘甘孜地体向东昆仑地体斜向俯冲，在东昆仑南缘形成一条巨型的韧性剪切带。剪切带中发育的旋转碎斑、书斜构造、解理阶步、云母鱼、S-C组构、不对称褶皱、雁列脉等宏微观构造，显示剪切带兼具右行和左行的特征，且右行早于左行剪切，但总体以左行剪切为主。对西大滩糜棱岩化花岗岩和小南川未变形花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年，西大滩岩体侵位于199.3±2.2 Ma，小南川岩体形成于196.4±1.3 Ma。西大滩与小南川岩体中的锆石为典型的岩浆锆石，其年龄代表了岩体侵位的时代。鉴于2个岩体的变形程度完全不同，东昆仑南缘在199~196 Ma之间发生了左行韧性剪切。
-
关键词:
- 韧性剪切带 /
- 构造变形 /
- LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 /
- 东昆仑南缘
Abstract:As a result of oblique subduction of the Bayan Har-Songpan-Garze terrane toward the East Kunlun terrane in Mesozoic, a major ductile shear zone formed along the southern margin of the East Kunlun terrane.Ductile deformation phenomena observed in the ductile shear zones, such as porphyroclasts, porphyroclastic structure, cleavage-step, mica fish, S-C fabric, asymmetrical folds and echelon veins, implying both dextral and sinistral shear characteristics.The dextral shear is earlier than the sinistral shear.Howev-er, the sinistral shear is the dominant feature in these ductile shear zones.LA-ICP-MS U-Pb dating of zircons from the mylonitiza-tion granite in Xidatan and the undeformed granite in Xiaonanchuan yielded ages of 199.3±2.2 Ma and 196.4±1.3 Ma, respectively.Zircons dated here are typically formed via magma crystallization, which means that their ages could represent the emplacement time of the two plutons.The deformation degree of the two pluton, which is completely different from each other, indicates that the southern margin of the East Kunlun left-lateral ductile shear zone should have formed in 199~196 Ma.
-
致谢: 野外工作得到中国地质大学（北京）唐新舒博士及申浩、武若晨、徐劲驰硕士的大力帮助，写作过程中澳大利亚莫纳什大学地球大气环境学院邢延路博士提供了宝贵意见和建议，在此深表感谢。
-
![]()
图 1 东昆仑西大滩—小南川—东大滩地区地质简图（图a据参考文献[1]，图b据参考文献①修改）
1—第四系；2—下-中侏罗统羊曲组；3—下-中三叠统昌马河组；4—中-上奥陶统纳赤台群；5—中-新元古界万保沟群；6—侏罗纪二长花岗岩；7—三叠纪二长花岗岩；8—三叠纪花岗闪长岩；9—三叠纪花岗斑岩；10—志留纪英云闪长岩；11—实测及隐伏构造或地层分区边界；12—逆断层；13—正断层；14—性质不明断层；15—韧性剪切带；16—采样点及样品编号；SZN—北剪切带；SZM—中剪切带；SZS—南剪切带
Figure 1. Schematic geological map of Xidatan-Xiaonanchuan-Dongdatan area in the East Kunlun Mountains
![]()
图版Ⅰ a.剪切带中劈理发育，形成构造片岩；b.北剪切带（SZN）中的糜棱岩；c.中剪切带（SZM）中的糜棱岩；d.南剪切带（SZS）中的糜棱岩；e.北剪切带中的碎斑，粒度较大；f.中剪切带中的碎斑，粒度比北剪切带中碎斑小；g.南剪切带中的碎斑，粒度变细；h.西大滩糜棱岩化花岗岩，可见明显的眼球状构造；i.小南川未变形花岗岩
图版Ⅰ.
![]()
图版Ⅱ a.不对称旋转碎斑指示右行剪切；b、c.不对称旋转碎斑指示左行剪切；d、e.S-C组构指示左行剪切；f、g.书斜构造，指示右行剪切；h.不对称褶皱和旋转碎斑指示右行剪切；i.不对称褶皱指示左行剪切；j.左行剪切形成的雁列脉；k.右行剪切形成的石英脉受左行剪切影响发生透镜体化，并在两侧形成不对称褶皱；l.右行剪切形成的雁列脉在左行剪切作用下发生拖尾
图版Ⅱ.
![]()
图版Ⅲ a.石英波状消光（+）；b.斜长石波状消光（+）；c.石英中发育的变形纹（+）；d.亚颗粒旋转形成动态重结晶（+）；e.斜长石中的机械双晶（+）；f.石英晶体内的张裂隙（+）；g.角闪石在应力作用下被扯断形成显微布丁（+）；h.角闪石沿解理发生滑移形成的强形态组构；Am—角闪石；Bt—黑云母；Pl—斜长石；Q—石英
图版Ⅲ.
![]()
图版Ⅳ a.不对称旋转碎斑，指示右行剪切（+）；b、c.不对称旋转碎斑，指示左行剪切（+）；d.云母鱼，指示右行剪切（+）；e.黑云母解理阶步，指示右行剪切（+）；f、g.黑云母解理阶步，指示左行剪切（+）；h.不对称褶皱，指示左行剪切（-）；Bt—黑云母；Chl—绿泥石；Pl—斜长石；Q—石英；Ser—绢云母
图版Ⅳ.
![]()
图 2 西大滩糜棱岩化花岗岩（a)与小南川花岗岩（b）中锆石阴极发光（CL）图像
Figure 2. Zircon CL images of mylonitization granite in Xidatan(a) and undeformed granite in Xiaonanchuan(b)
![]()
图 3 西大滩糜棱岩化花岗岩（a）与小南川花岗岩（b）U-Pb谐和图
Figure 3. U-Pb concordia diagrams of mylonitization granites in Xidatan(a) and undeformed granite in Xiaonanchuan(b)
表 1 西大滩糜棱岩化花岗岩与小南川未变形花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素数据
Table 1 U-Th-Pb isotope data of zircons from the mylonitized granite in Xidatan area and the undeformed granite in Xiaonanchuan area measured by LA-ICP-MS
测点 元素含量/10-6 Th/U 同位素比值 年龄/Ma Pb Th U 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 207Pb/206Pb 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ D9-5西大滩糜棱岩化花岗岩 1 41 668 969 0.690 0.0318 0.00058 0.226 0.014 0.0513 0.0034 202 4 207 12 2 16 202 428 0.472 0.0324 0.00074 0.218 0.017 0.0492 0.0043 206 5 200 15 3 170 1732 4471 0.387 0.0315 0.00054 0.229 0.015 0.0518 0.0034 200 3 210 12 4 39 765 904 0.847 0.0320 0.00096 0.234 0.015 0.0529 0.0034 203 6 213 13 5 36 329 973 0.338 0.0316 0.00048 0.211 0.011 0.0480 0.0025 201 3 195 9 6 80 887 2133 0.416 0.0300 0.00059 0.216 0.012 0.0521 0.0030 191 4 199 10 7 135 891 3636 0.245 0.0316 0.00047 0.219 0.009 0.0491 0.0020 201 3 201 8 8 108 843 2957 0.285 0.0323 0.00065 0.221 0.009 0.0493 0.0021 205 4 203 8 9 37 732 880 0.831 0.0318 0.00055 0.212 0.015 0.0476 0.0034 202 4 195 12 10 43 1021 972 1.050 0.0322 0.00058 0.22 0.012 0.0498 0.0028 204 4 204 10 11 28 188 762 0.247 0.0320 0.00054 0.210 0.015 0.0471 0.0034 203 3 194 12 12 39 812 914 0.888 0.0315 0.00047 0.225 0.014 0.0512 0.0034 200 3 206 12 13 128 1290 3461 0.373 0.0316 0.00049 0.221 0.009 0.0513 0.0020 194 2 203 12 14 48 684 1204 0.569 0.0318 0.00049 0.213 0.012 0.0477 0.0027 202 3 196 10 15 59 650 1533 0.424 0.0312 0.00046 0.215 0.012 0.0490 0.0028 198 3 198 10 16 57 1263 1336 0.945 0.0306 0.00046 0.223 0.013 0.0518 0.0031 195 3 204 10 D18-1小南川花岗岩 1 38 411 993 0.414 0.0305 0.00062 0.201 0.018 0.0479 0.0043 194 4 186 16 2 36 358 979 0.365 0.0300 0.00054 0.197 0.016 0.0476 0.0038 190 3 183 14 3 11 186 258 0.723 0.0317 0.00081 0.221 0.017 0.0532 0.0046 201 5 203 14 4 38 433 971 0.446 0.0310 0.00051 0.226 0.013 0.0525 0.0029 197 3 207 11 5 35 440 888 0.495 0.0303 0.00046 0.214 0.014 0.0514 0.0033 192 3 197 11 6 31 483 738 0.654 0.0315 0.00047 0.226 0.014 0.0521 0.0033 200 3 207 12 7 30 332 754 0.441 0.0309 0.00046 0.213 0.012 0.0498 0.0029 196 3 196 10 8 24 307 609 0.504 0.0301 0.00060 0.204 0.013 0.0494 0.0039 191 4 189 11 9 32 334 836 0.399 0.0311 0.00053 0.224 0.013 0.0513 0.0028 198 3 205 10 10 33 693 734 0.944 0.0312 0.00054 0.227 0.015 0.0518 0.0035 198 3 208 12 11 30 212 791 0.268 0.0310 0.00056 0.213 0.014 0.0491 0.0035 197 4 196 12 12 35 319 879 0.363 0.0321 0.00064 0.211 0.016 0.0476 0.0036 204 4 195 13 13 38 487 991 0.492 0.0306 0.00057 0.200 0.012 0.0471 0.0030 195 4 185 10 14 29 321 776 0.414 0.0307 0.00075 0.201 0.016 0.0471 0.0039 195 5 186 14 15 29 282 757 0.373 0.0316 0.00084 0.208 0.017 0.0480 0.0041 201 5 192 14 16 41 379 1088 0.348 0.0303 0.00056 0.211 0.014 0.0503 0.0033 193 4 195 12 17 47 592 1254 0.472 0.0304 0.00083 0.212 0.015 0.0502 0.0033 193 5 195 12 18 41 439 1093 0.402 0.0317 0.00069 0.210 0.023 0.0472 0.0050 201 4 194 20 19 31 464 770 0.603 0.0316 0.00060 0.215 0.012 0.0486 0.0029 201 4 198 10 20 32 468 823 0.569 0.0306 0.00051 0.208 0.013 0.0483 0.0031 194 3 192 11 21 43 266 1150 0.232 0.0310 0.00046 0.221 0.012 0.0503 0.0029 197 3 203 10 22 41 448 1074 0.417 0.0308 0.00044 0.222 0.010 0.0511 0.0025 196 3 204 9 23 53 620 1362 0.455 0.0316 0.00048 0.228 0.012 0.0515 0.0027 200 3 209 10 24 34 357 898 0.397 0.0309 0.00058 0.217 0.013 0.0509 0.0033 196 4 200 11 25 41 717 1033 0.694 0.0320 0.00071 0.212 0.014 0.0475 0.0033 203 4 195 12 26 36 478 913 0.523 0.0311 0.00068 0.226 0.015 0.523 0.0035 198 4 207 12 27 99 1228 2608 0.471 0.0310 0.00057 0.224 0.011 0.0517 0.0025 197 4 205 9 28 30 329 825 0.398 0.0304 0.00072 0.227 0.016 0.0532 0.0042 193 5 203 9 29 41 483 1052 0.460 0.0306 0.00047 0.200 0.011 0.0474 0.0027 194 3 185 9 
下载: 导出CSV
-
许志琴, 李海兵, 杨经绥, 等.东昆仑南缘大型转换挤压构造带和斜向俯冲作用[J].地质学报, 2001, 75(2):156-164. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200102002.htm 李海兵, 许志琴, 陈文. 东昆仑地区三叠纪以来的构造变形及缩短机制[C]//第三届全国青年地质工作者学术讨论会文集. 武汉: 中国地质大学出版社, 1995. 许志琴, 李海兵, 杨经绥.造山的高原——青藏高原巨型造山拼贴体和造山类型[J].地学前缘, 2006, 13(4):1-17. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY200604001.htm 许志琴, 李海兵, 唐哲民, 等.大型走滑断裂对青藏高原地体构架的改造[J].岩石学报, 2011, 27(11):3157-3170. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201111001.htm 姜春发, 杨经绥, 冯秉贵, 等.昆仑开合构造[M].北京:地质出版社, 1992. 李海兵, 杨经绥, 许志琴, 等.阿尔金断裂印支期走滑活动的地质及年代学证据[J].科学通报, 2001, 46(16):1333-1338. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2001.16.003 张紫程, 张绪教, 高万里, 等.东昆仑左行走滑韧性剪切带形成时代的锆石U-Pb年龄证据[J].地质力学学报, 2010, 16(1):51-58. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX201001008.htm Liu Y J, Johann G, Franz N, et al.40Ar/39Ar mineral ages from basement rocks in the Eastern Kunlun Mountains, NW China, and their tectonic implications[J].Tectonophysics, 2005, 398:199-224. doi: 10.1016/j.tecto.2005.02.007
朱红, 崔军文, 武长得, 等.东昆仑西大滩混合岩带的基本特征及其成因初探[J].中国地质科学院院报, 1990, 21:77-86. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB199002007.htm 陈虹, 胡健民, 武国利.韧性剪切带糜棱岩中不对称旋转碎斑系剪切指向模拟实验研究现状及其问题[J].地质通报, 2009, 28(4):439-455. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20090405&journal_id=gbc Ramsay J G. Shear zone geometry:A review[J]. Journal of Structural Geology, 1989, 2(1/2):83-99. https://www.researchgate.net/publication/222125231_Shear_zone_geometry_A_review
Olson J E, Pollard D D. The initiation and growth of an echelon veins[J]. Journal of Structural Geology, 1991, 13(5):595-608. doi: 10.1016/0191-8141(91)90046-L
胡玲, 刘俊来, 纪沫, 等.变形显微构造识别手册[M].北京:地质出版社, 2009. 刘俊来, 岛田充彦.实验变形岩石低温破裂作用的微观机制[J].地质科学, 1999, 34(2):242-250. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY199904007.htm Lin A.Ductile deformation of biotile in foliated cataclasites, IidaMatsukawa Fault gouge formed during seismic faulting, central Japen[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 1997, 15(4/5):407-411.
Weidenbeck M, Alle P, Corfu F, et al.Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analysis[J]. Geostandards Newsletter, 1995, 19(1):1-23. doi: 10.1111/ggr.1995.19.issue-1
Wiedenbeck M, Hanchar J M, Peck W H, et al.Further characterisation of the 91500 zircon crystal[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2004, 28(1):9-39. doi: 10.1111/ggr.2004.28.issue-1
Liu Y S, Hu Z C, Gao S, et al. In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard[J]. Chemical Geology, 2008, 257(1/2):34-43. https://www.researchgate.net/profile/Yongsheng_Liu5/publication/222034389_In_situ_analysis_of_major_and_trace_elements_of_anhydrous_minerals_by_LA-ICP-MSLA-ICP-MS_without_applying_an_internal_standard/links/54067d610cf2c48563b2536f/In-situ-analysis-of-major-and-trace-elements-of-anhydrous-minerals-by-LA-ICP-MSLA-ICP-MS-without-applying-an-internal-standard.pdf
Ludwing K R.Users manual for Isoplot/Ex rev.2.49[J].Berkeley Geochronology Centre Special Publication, 2001, 1:56. https://www.researchgate.net/publication/215580284_Users_Manual_for_IsoplotEx_Rev_249
范丽琨, 蔡岩萍, 梁海川, 等.东昆仑地质构造及地球动力学演化特征[J].地质调查与研究, 2009, 33(3):181-186. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QHWJ200903009.htm 许志琴, 杨经绥, 李海兵, 等.造山的高原——青藏高原的地体拼合和碰撞动力学[M].北京:地质出版社, 2007:1-458. 李小兵, 裴先治, 刘成军, 等.东昆仑东段东昆中构造带韧性剪切作用及其地质意义[J].中国地质, 2014, 41(2):419-436. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201402009.htm 李小兵, 裴先治, 陈有炘, 等.东昆仑造山带东段哈图沟-清水泉-沟里韧性剪切带塑性变形及其动力学条件研究[J].大地构造与成矿学, 2015, 39(2):208-230. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK201502002.htm 蔡志慧, 许志琴, 何碧竹, 等.东天山-北山造山带中大型韧性剪切带属性及形成演化时限与过程[J].岩石学报, 2012, 28(6):1875-1895. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201206014.htm 许志琴, 张建新, 徐惠芬.中国主要大陆山链韧性剪切带及动力学[M].北京:地质出版社, 1996:1-294. 姜春发, 冯秉贵, 杨经绥, 等.昆仑地质构造轮廓[J].中国地质科学院地质研究所所刊, 1986, 15(2):70-80. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZYW198602010.htm 郑建康.东昆仑区域构造的发展演化[J].青海地质, 1992, (1):15-25. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GTJL199201003.htm 古凤宝.东昆仑地质特征及晚古生代-早中生代构造演化[J].青海地质, 1994, (1):4-14. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-11941-1011185819.htm 潘裕声, 周伟明, 许荣华, 等.昆仑山早古生代地质特征与演化[J].中国科学(D辑), 1996, 26(4):302-307. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JDXK199604002.htm 殷鸿福, 张克信.东昆仑造山带的一些特点[J].地球科学-中国地质大学学报, 1997, 22(4):339-342. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX704.000.htm 杨经绥, 许志琴, 李海兵, 等.东昆仑阿尼玛卿地区古特提斯火山作用和板块构造体系[J].岩石矿物学杂志, 2005, 24(5):369-380. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSKW200505004.htm 李荣社, 计文化, 赵振明, 等.昆仑早古生代造山带研究进展[J].地质通报, 2007, 26(4):373-382. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20070463&journal_id=gbc 莫宣学, 罗照华, 邓晋福, 等.东昆仑造山带花岗岩及地壳生长[J].高校地质学报, 2007, 13(3):403-414. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXDX200703005.htm 郭正府, 邓晋福, 许志琴, 等.青藏东昆仑晚古生代末-中生代中酸性火成岩与陆内造山过程[J].现代地质, 1998, 12(3):51-59. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ803.006.htm 罗照华, 邓晋福, 曹永清, 等.青海省东昆仑地区晚古生代-早中生代火山活动与区域构造演化[J].现代地质, 1999, 13(1):51-56. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ901.007.htm 李瑞保, 裴先治, 李佐臣, 等.东昆仑东段晚古生代-中生代若干不整合面特征及其对重大构造事件的响应[J].地学前缘, 2012, 19(5):244-254. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY201205025.htm 罗明非, 莫宣学, 喻学惠, 等.东昆仑香日德地区晚三叠世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石成因和构造意义[J].岩石学报, 2014, 30(11):3229-3241. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201411010.htm Li H B, Xu Z Q, Chen W. Deformational features and tectonic evolution of the south Kunlun strike-slip shear zone, East Kunlun mountains[J]. ActaGeoscientiaSinica, 1996, (Special Issue):16-21.
Li H B, Xu Z Q, Chen W. Southern margin strike-slip fault zone of East Kunlun mountains:animportant consequence of intracontiental deformation[J]. Continental Dynamics, 1996, 1(2):146-155. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DLDX602.006.htm
Yang J S, Shi R D, Wu C L, et al. Dur' ngoi ophiolite in the east Kunlun, northeast Tibetan plateau:evidence for Paleo-Tethyan suture in northwest China[J]. Journal of Earth Science, 20(2):303-331. doi: 10.1007/s12583-009-0027-y
谌宏伟, 罗照华, 莫宣学, 等.东昆仑造山带三叠纪岩浆混合成因花岗岩的岩浆底侵作用机制[J].中国地质, 2005, 32(3):386-395. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI200503006.htm 陈国超, 裴先治, 李瑞保, 等.东昆仑造山带晚三叠世岩浆混合作用:以和勒冈希里克特花岗闪长岩体为例[J].中国地质, 2013, 40(4):1044-1065. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201304006.htm 柴耀楚, 冯秉贵, 杨经绥.东昆仑中段东西大滩花岗岩带的基本特征及其成因的探讨[J].青藏高原地质文集, 1984, (2):79-90. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QZDZ198402010.htm 罗照华, 柯珊, 曹永清, 等.东昆仑印支晚期幔源岩浆活动[J].地质通报, 2002, 21(6):292-297. http://dzhtb.cgs.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20020677&journal_id=gbc 陈文, 郭彦如, 崔彬, 等.东昆仑西大滩岩系变质和变形时间的同位素年代学研究[J].地质论评, 2002, 48(增刊):103-109. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP2002S1018.htm 吴珍汉, 胡道功, 宋彪, 等.昆仑山南部西大滩盆北花岗岩的年龄与热历史[J].地质学报, 2005, 79(5):628-636. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200505007.htm 中国地质大学(武汉)地质调查研究院. 1: 250000不冻泉幅区域地质调查报告. 2006.
计量
- 文章访问数: 2613
- HTML全文浏览量: 308
- PDF下载量: 371
