义敦岛弧西侧金沙江中段韧性剪切带形成过程及其构造意义研究

通过对韧性剪切带的研究，定量、半定量恢复其变形过程，分析其变形环境、构造体制和构造背景是韧性剪切带研究的前缘领域，其中关于韧性剪切带变形过程与形成机制研究最为关键。金沙江中段韧性剪切带位于义敦岛弧西侧，是在古特提斯金沙江缝合带俯冲、碰撞、缝合和造山带演化基础上发育起来的，是研究青藏高原东部古特提斯构造演化的关键。本研究以义敦岛弧西侧金沙江中段韧性剪切带为研究对象，拟通过对韧性剪切带形成期次、发育分布、结构、变形和变质作用序列、形成环境、应变测量、运动学涡度分析等的研究和构造物理模拟，将构造分期、配套、区域格架分析与构造运动学过程的系统研究相结合，揭示金沙江中段韧性剪切带的形成与发育过程，以及其代表的区域大地构造意义，为金沙江缝合带俯冲极性问题、构造体制转化及特提斯大地构造演化的分析提供重要构造依据，为韧性剪切带构造运动学过程的理论分析提供重要实例，力争在韧性剪切带运动学过程研究取得突破。

本项目针对位于义敦岛弧西侧、沿金沙江发育的韧性剪切带进行定量、半定量变形变质作用研究。主要研究金沙江中段韧性剪切带几何结构、发育规模和形成期次；分析韧性剪切带应变状态、类型与变形机制和发育历史，并综合分析韧性剪切带运动学过程及其大地构造意义。通过对11条构造剖面的精细解析和多种分析测试，取得以下主要研究成果：（1）金沙江中段韧性剪切带包括D1期中晚三叠世以简单剪切为主和D2期晚三叠世简单剪切与纯剪切复合类型。二者分别对应M1期中压巴罗型递增变质相系，峰值温压条件为583°C/6.5 kbar-651°C/5.6 kbar，达角闪岩相，代表造山楔向造山高原转变阶段，M2期为绿片岩相，峰值温压条件为300-500 °C/5.0 bar，代表造山后的伸展作用；（2）利用D1-D2期韧性剪切带石榴子石片岩中石榴子石进行了P-T-t-D分析，获取了石榴子石P-T曲线、Lu-Hf年龄为228.8 ± 0.7 Ma和云母40Ar-39Ar年龄219.6±1.1 Ma。并计算出温度范围是491-602ºC，压力范围是4.0-6.3kbar，前者代表地壳加厚事件，后者则为伸展事件，由此获得了此前未能够被证实的晚三叠世构造体制转换关键证据；（3）在伟晶岩脉和云母片岩中获得~260-230Ma代表碰撞变形的时间和~220-210 Ma代表造山后伸展、冷却和剥蚀相关的年龄；（4）对东侧义敦群沉积环境与构造意义进行了研究，确定Qugasi和Tumugou组分别形成于230 Ma前和约220–230 Ma；（5）对义敦岛弧带三叠纪火山进行了研究。确定北义敦主要为典型的埃达克岩，Sr–Nd同位素组成与南义敦高硅埃达克岩类似，昌台地区~231–230 Ma火山岩元素和同位素组成显示主要通过玄武岩浆的地壳混染和结晶分异作用 (AFC) 转化而来；（6）开发了构造物理模拟的PIV技术方法，并应用于金沙江韧性剪切带的研究，取得突破；（7）区域上对扬子地块中新生代构造演化与金沙江江韧性剪切带关系进行了对比研究。.本项目在理论与技术方法上均取得突破。通过研究，确立了中生代金沙江中段韧性剪切带与扬子地块西缘具有紧密的成因联系，为进一步研究提出了新课题方向。本项目共发表国际SCI论文8篇，国内核心刊物论文1篇，培养博士后研究人员1人，博士生4人（包括1人尚在读），硕士研究生5人。