西藏日喀则蛇绿岩构造变形变质序列的研究及对新特提斯洋演化的意义

Establishment of the deformation-metamorphism sequences of the Yanlung Zangbo ophiolites (South Tibet, China) is the key to tectonics of the Neo-Tethyan Ocean between India and Asia and the dynamics of the upper-mantle. The studies of Petrology, geochemistry and isotope chronology on the Yanlung Zangbo ophiolites have been accumulated over the past decades. However, the origin of the mantle peridotites predominated over the mafic rocks, tectonic causes of the upper-mantle heterogenelty and the tectonic setting of mafic rocks within a limited temporal interval 130-120Ma, has been hotly debated. The effective way to discuss these issues is to find the typical ophiolite from the Yarlung Zangbo ophiolites, carrying out the detailed mapping and intensive structural geology study. The well-exposed Xigaze ophiolite outcropped in the middle section of Yarlung Zangbo Suture Zone is that typical one. However, the rheology of peridotites and the deformation-metamorphism sequences of ophiolites remain poorly constrained. Based on detailed mapping, field structural analysis, microstructure and fabric studies, and studies on rheology of peridotites, combined with geochemistry and precise isotopic geochronology, we will draw out the deformation-metamorphism sequences of the Xigaze ophiolite. The intensive structural geology study will promote the understanding to the rheology of the upper-mantle, and the origin and evolution of the Neo-Tethyan Ocean.

西藏雅鲁藏布江蛇绿岩构造变形变质序列的建立可以为印度和亚洲板块之间新特提斯洋盆的演化史、上地幔构造演化的动力学机制提供关键的构造地质学证据。前人已从岩石地球化学角度对该蛇绿岩做了诸多研究，但是对蛇绿岩“厚幔薄壳”的成因、镁铁质岩的构造背景、上地幔高度不均一的动力学机制等关键问题还存在争议，较少构造地质学方面的证据。所以最直接有效的方法是寻找具有代表性的蛇绿岩，开展深入的构造地质学的研究。雅鲁藏布江中段的日喀则蛇绿岩正是最具代表性的蛇绿岩。但是对日喀则蛇绿岩的显微构造和岩石组构、橄榄岩的变形机制和变形演化、蛇绿岩的构造变形变质序列尚待深入研究。本项目通过对日喀则蛇绿岩精细的填图和野外构造解析、显微构造和岩石组构，以及橄榄岩变形机制和变形演化的研究，结合地球化学和同位素年代学，建立日喀则蛇绿岩构造变形变质序列，有助于提升对雅鲁藏布江蛇绿岩上地幔岩流变行为和对新特提斯洋演化史的研究水平。

西藏南部的雅鲁藏布江蛇绿岩带被认为代表了印度和亚洲板块之间消失的新特提斯洋，是识别两大板块间缝合线的重要标志。雅鲁藏布江蛇绿岩与经典蛇绿岩的组成单元相差甚远。“厚幔薄壳”是雅鲁藏布江蛇绿岩区别于“彭罗斯型”蛇绿岩的最明显特征。对雅鲁藏布江蛇绿岩中镁铁质岩的研究表明它们形成时间集中在狭窄的130-120Ma之间，难以与现代大洋的规模和寿命进行对比。因此其起源及对藏南新特提斯洋和雅鲁藏布江缝合带的构造演化的指示意义一直存在争论。.位于雅鲁藏布江缝合带中段的日喀则蛇绿岩最具代表性的蛇绿岩。本项目以对日喀则蛇绿岩的精细填图、野外构造解析为基础，建立日喀则蛇绿岩构造变形变质序列。结合地球化学和同位素年代学，厘定日喀则蛇绿岩的原始空间结构和增生的历史，主要取得以下进展：.1：首次从蛇绿岩壳幔过渡带中识别出拆离断层带，建立了拆离断层带识别标志，厘定了拆离断层的空间展布，为雅鲁藏布江蛇绿岩的慢速扩张机制提供了关键地质学证据。并编制了1:5万日喀则蛇绿岩专题地质图。.2、建立了日喀则蛇绿岩的变形变质序列。厘定出3期日喀则蛇绿岩及其外围岩石变质变形序列。第一阶段为大洋岩石圈壳幔边界伸展构造阶段，是地幔与洋壳之间强构造变形带。第二阶段为碰撞造山构造反转阶段。早期伸展构造发生反转，日喀则岩体被改造成向形或者复式向形构造，壳幔边界伸展断层相应地被改造为逆断层。第三期右行走滑构造阶段。该期主要为填图尺度的不对称倾竖（伏）褶皱构造。.3、系统的填图、岩石学和地球化学研究建立了日喀则蛇绿岩蛇绿岩层序模型，厘定出3期同源的岩浆侵入事件。三个岩浆侵位期造成洋壳岩石产出的多样性主要是由于拆离伸展过程中岩石圈的旋转造成的，而非不同的构造背景。进而提出以日喀则蛇绿岩为代表的蛇绿岩不能代表真正的新特提斯洋。研究的结果有助于约束欧亚板块和印度板块之间的新特提斯岩石圈的地球动力学背景，以及缓慢扩张脊处大洋地壳的岩浆历史。