老挝长山构造带高镁-富铌-埃达克质岩石成因及对古特提斯洋的约束

The Truong Son tectonic zone in NE Laos located between the South China and Indochina blocks and is one of the most important Cu-Au metallogenic zone in SE Asia and can extend to Vietnam. Abundant Late Paleozoic to Mesozoic igneous rocks have been preserved along the tectonic zone. Previous studies on these igneous rocks were mainly concentrated in acid rocks or single igneous rock types in Vietnam. The research in Laos has been mainly focused on metallogenic theory and metallogenic background. However, less attention has been paid to the significant mafic-intermediate rock association in NE Laos. Our previous field work and investigation identified a Late Paleozoic mafic-intermediate rock association along the Phonsavan–Xieng Khuang area in NE Laos involving the high-Mg andesite, adakite, Nb-enriched basalt and normal andesite. Systematical studies on this rock association have great significances to constrain the tectonic affinity of the Truong Son tectonic zone. In this proposal, we aim to understand the space-time framework, petrogenesis and tectonic setting of the mafic-intermediate rock association on basis of detailed field, petrological, isotopic chronological, whole-rock geochemical studies, and then constrain the Paleotethyan tectonic affinity and Late Paleozoic dynamical mechanism of the Truong Son tectonic zone.

老挝东北部长山构造带位于印支板块与华南板块之间，是东南亚地区最主要的一条Cu-Au成矿带，并可延伸至越南境内。已有证据表明该构造带保存有大量晚古生代至中生代岩浆岩。以往对这些岩浆岩的研究主要集中在越南境内的酸性岩浆岩或单一的岩石类型，而老挝境内的研究则偏重于成矿理论和成矿背景。区内缺少具有明确构造指示意义的基性–中性岩浆岩组合的报道。申请者前期在老挝东北部丰沙湾-川圹地区的地质考察中识别出了一套晚古生代基性至中性特征岩浆岩组合：高镁安山岩、埃达克岩、富铌玄武岩和正常安山岩。对该岩浆岩组合成因的研究对约束长山构造带晚古生代构造属性具有重要的意义。本项目拟通过详尽的野外地质、岩石(相)学、同位素年代学和全岩地球化学研究，阐明该套特征岩浆岩组合的时空格架、岩石成因及其构造背景，进而限定长山构造带的古特提斯洋构造演化格局及晚古生代动力学机制。

长山构造带是介于印支板块与华南板块之间晚古生代时期的构造带，已有的证据表明该构造带保存有大量的晚古生代-中生代时期的火成岩。然后以往缺少对这些火成岩的研究，同时对该构造带的延伸一直未能很好的界定。因此，本项目系统研究了来着长山构造带及其周缘潜在延伸区(海南岛)内的酸性火成岩。我们的锆石年代学数据表明来自长山带的样品的年龄为281-221 Ma，并且可以细分为4个群组。第1组样品为花岗闪长岩和花岗岩，具有I-型花岗岩的特征。它们相对于第2组的黑云母花岗岩(87Sr/86Sr (i)=0.7087–0.7129和εNd (t)=−5.3–−9.2)和第3组的流纹岩样品(87Sr/86Sr (i)=0.7092–0.7103和εNd (t)=−5.9–−8.9)具有低的87Sr/86Sr (i)比值(0.7036–0.7059)和高的εNd (t)值(+0.7–+0.8)。第1组样品的锆石具有正的εHf (t)值为+5.1–+13.1、TDM 年龄为0.37–0.71 Ga、δ18O 值为5.6–6.3‰。相对的，第2组和第3组的样品均具有负的εHf (t)值(−0.5–−6.8和−4.7–−14.7)、相对较老的TDM年龄(1.16–1.53 Ga和1.42–1.97 Ga)和相对高的δ18O值(5.7–10.3‰ and 6.7–8.0‰)。第1组样品来着新生的镁铁质岩石的部分熔融，而2组和3组的样品来自变杂砂岩和角闪岩的混合源区。第4组的样品包括了晚三叠世的I-型花岗闪长岩和花岗岩，它们的εNd (t)为−1.9–−3.9、87Sr/86Sr (i)为0.7079–0.7084、锆石原位的εHf (t)为0.0–+7.5、δ18O为5.1–6.8‰，其源区为变杂砂岩源区并存在新生地壳物质的组分。研究表明长山带二叠纪酸性火成岩形成于岛弧背景与Song Ma古特提斯分支/弧后盆地的俯冲有关，而晚三叠世的I-型花岗质岩石形成于碰撞后背景，与华南和印支板块的碰撞拼合有关。此外，我们在海南岛识别出的长英质火成岩获得了2期锆石年龄，分别为256-251 Ma花岗片麻岩和241 Ma流纹岩，并分别形成于俯冲向碰撞的转换阶段和碰撞后阶段。本项目研究认为长山带可以经越南北部地区向东延伸至海南岛南部地区。