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印支运动是Deprat(1914)在研究越南等地三叠系内部的角度不整合基础上提出的,是指代表印支地块与扬子地块碰撞缝合过程中表现出来的构造事件。自印支运动提出100年以来的研究表明,其在扬子地块影响范围广泛,从印支半岛至扬子地块内部均有记录:印支运动时间跨度大,目前研究表明可能从约257Ma跨至210Ma。关于印支运动的研究长期聚焦于印支期造山带位置的厘定和结构的分析,多种构造-岩浆模式被提出以恢复华南印支期的岩浆构造演化,但对印支运动的岩浆和变形的时空分布以及印支运动终上的时间、位置和方式缺少认识,这不仅可能造成华南印支运动的扩大化,而且,模糊厂扬子地块印支期大地构造的认识。扬子地块西南部保存了丰富而且全而的印支期构造和岩浆记录(图1),可以通过系统的构造变形解析和岩浆分带对印支运动进行岩浆构造带的结构分析,从而研究印支运动在扬子地块的影响范围,为扬子地块印支期造山带大地构造研究提供关键的约束。本博士论文在扬子地块西南缘选取了三个关键区域开展了岩浆作用和构造变形研究:(1)川黔桂接壤区四川盆地南部-黔中隆起-右江盆地的构造剖面;(2)黔西北断层-褶皱带;(3)雪峰山带湘中地区的龙潭岩体及其周缘。论文主要对雪峰山岩浆带的晚三叠世龙潭岩体的花岗质岩石和黔西北断层-褶皱带中凝灰质岩石的锆石进行了年代学和Hf同位素、全岩的主量和微量元素和Sr-Nd同位素分析,以及对龙潭岩体周缘和川黔桂接壤区的印支期与后续的叠加构造进行了构造解析和磷灰石裂变径迹年代学研究。1.扬子地块印支期岩浆带最北侧出露的龙潭岩体岩石成因与同侵位期变形扬子地块中部湘中地区发育叠加构造变形,东西向展布的印支期宽缓褶皱被北东向的侏罗纪紧闭褶皱所叠加改造,形成穹盆构造组合,其中龙潭岩体侵入印支期褶皱背斜核部。龙潭岩体由典型的高钾钙碱性花岗质岩石组成(图2)。三个样品的精确锆石U-Pb年龄的平均值为218±0.8 Ma,代表了岩体的结晶年龄。龙潭岩体由花岗闪长岩(64.59-68.01%SiO2;3-25-4.22%K20)和花岗岩(70.49-71.80%Si02 and 4.07-4.70%K20)组成。花岗闪长岩具有高Mg#值(54-57)、低Na20含量(3.2-4.3 wt%)、低不相容元素含量(LILE.Nb和P)、高(87Sr/86Sr)i(0.7175-0.7184)以及负εNd(t)值(-9.98 to-9.72)的特征。稀土元素的分布型式具有中等分异特征((La/Yb)cn=8.07-18.80)和Eu异常(Eu/Eu*=0.62-0.86)。与花岗闪长岩相比,花岗岩具有变化范围更大的Mg#值(49-59)、更低的Na20含量(2.8-4.2 wt%)、更高的(87Sr/86Sr)i比值(0.7232-0.7243)以及更低的ENd(t)值(-12.07 to-11.24)。稀土元素分布型式相对更加平缓((La/Yb)cn=14.73-29.37)和具有更小的 Eu异常(Eu/Eu*=0.48-0.63)。此外,花岗闪长岩比花岗岩具有更低的K2O/Na2O比值和Al2O3/(MgO+FeOTot)比值。基于上述全岩的主量和微量元素特征以及Sr-Nd同位素分析,我们将龙潭岩体的花岗闪长岩起源解释为古生代基底中互层的变玄武岩和变石英闪长岩的部分熔融,然而花岗岩起源于古生代变杂砂岩和变火山岩的部分熔融。此外,野外地质调查、岩石学和地球化学证据显示部分熔融和分离结晶在龙潭岩体的花岗质岩石演化过程中起到重要作用。龙潭岩体的花岗质岩石在岩石学和地球化学特征上与其它华南印支期花岗质岩石具有相似性,因此被认为它们具有相似的成因。通过对华南印支期花岗质岩石的年代学和地球化学研究成果的系统总结,不但发现印支期花岗质岩石的年龄在华南南部的云开-南岭岩浆带呈现出~238 Ma的峰值和在北边的雪峰山岩浆带呈现出~218 Ma的峰值,其中~218 Ma的峰值以本文中的龙潭岩体为典型代表。早晚两期印支期花岗质岩石同时也在物质成分、ENd(t)值和TDM年龄上表现出稍有偏差和规律性。因此,我们提出一个同碰撞伸展的构造-岩浆成因模式,即华南印支期的花岗质岩石主要起源于印支地块和扬子地块向北递进同碰撞过程中的两次主要伸展所触发的地壳物质减压部分熔融。龙潭岩体位于华南印支期造山带的北边缘标志着印支期岩浆和造山作用的基本结束2.印支末期的火山岩记录:黔西北晚三叠世凝灰质岩石成因研究扬子板块西南的黔西北地区发育叠加褶皱,从中解析出一期印支期的东西向褶皱,其中晚三叠世的凝灰质岩层卷入了该期变形(图3)。这些凝灰质岩石已高度蚀变(10.6-32.5% SiO2; 25.4-42.4% CaO),但都具有相似的稀土元素分布形式、轻重稀土分异不明显以及强烈的Ti和Eu异常(δEu=0.48-0.83)。它们显示出低的ENd(t)值(-9.3--3.5)和相对较高的 (87Sr/86Sr)i值(0.705961-0.708771)。从三个样品中获得的121颗锆石的U-Pb年龄具有最年轻和最高的峰值为212±1 Ma,以及显示次级的年龄峰值约为800 Ma、1850 Ma和2450 Ma。这些锆石颗粒的176Hf/177Hf比值为0.28091至0.28281以及EHf(t)值从-23.1到16.8。从凝灰质岩石的稀土元素的分布型式、高场强元素的含量分布、Sr-Nd同位素特征、锆石Hf同位素以及继承锆石核部的年龄分析显示凝灰质岩石最初的岩浆可能起源于印支期造山带的同碰撞伸展过程中地幔物质的熔融和地壳混染的共同作用。印支期造山带中该晚三叠世的凝灰质岩层的出现,指示了一次晚三叠世的火山事件3.印支期构造变形及后期改造:川黔桂接壤区剖面构造解析与裂变径迹模拟扬子板块西南川黔接壤区的印支期变形被后期构造强烈改造,通过对跨越四川盆地南部-黔中隆起-右江盆地的构造剖面的构造解析(图4),恢复了被后续新生代的变形(D3)和侏罗纪到白垩纪的变形(D2)强烈改造的印支期晚三叠世变形(D1)。第三期变形(D3)以伸展构造为主导,包括高角度正断层(F3)和产状多变的擦痕线理(L3)。第二期变形(D2)以向西北逆冲构造为标志,包括倒转褶皱(f2)和间隔面理(S2)。印支期晚三叠世变形(D1)以中等紧密褶皱或平卧褶皱(f1)、向北俯冲的逆冲断层以及矿物线理为代表(L1),应变强度由南向北递减。通过裂变径迹模拟得出的扬子板块西南包括右江盆地、黔中隆起和四川盆地南部的热历史演化图显示出隆升和剥蚀的三个不同阶段,并与构造变形记录相一致。热历史演化图显示了~230-210 Ma为右江盆地和黔中隆起从快速沉降到稳定缓慢隆升的转折点。这一特征同时也被右江盆地中三叠世以来的沉积缺失、黔中隆起中晚三叠世和早侏罗世之间的沉积不整合和薄层粗粒陆源碎屑沉积以及四川盆地须家河组厚层碎屑沉积所证实,表明印支期晚三叠世构造变形(D1)由南向北的递进迁移过程。根据热历史演化图,早白垩世的稳定或者缓慢加速抬升被来自右江盆地和黔中隆起的样品所记录,而两件来自四川盆地南部的样品则记录了快速沉降到初始缓慢抬升的转折点,该转折点时间介于150-125Ma之间。这期间样品的热历史记录与右江盆地的地层缺失、黔中隆起的局部薄层砾岩和四川盆地南部的碎屑岩表征的地质演化史相吻合,与侏罗纪到早白垩世的第二期北西向构造变形(D2)相一致。综合南盘江盆地、黔中隆起和四川盆地南部的构造变形序列、裂变径迹模拟的热历史演化曲线和沉积序列,发生于晚三叠世的构造变形(D1)及其相应的隆升剥蚀记录了属于特提斯构造域的印支地块和华南地块碰撞造成的印支期造山事件。综上所述,我们提出一个同碰撞伸展的构造模式(图5),即印支期岩浆作用起源于减压引起的地壳物质的部分熔融。分熔融由印支地块和华南板块碰撞过程中两次主要的往北递进的局部伸展减压所触发,这也被晚三叠世扬子地块西南的印支期构造变形和隆升剥蚀历史所证实。总而言之,扬子地块印支期岩浆构造带北侧湘中地区的东西向印支期宽缓褶皱及侵入其背斜的龙潭岩体、黔西北晚三叠世断层-褶皱带的叠加褶皱和卷入的凝灰质地层以及川黔桂接壤区的印支期构造变形是印支末期的构造和岩浆记录(图1)