哀牢山构造带内古特提斯俯冲碰撞变质事件的岩石学和磷酸盐U-Pb年代学研究

The Ailaoshan belt of the Sanjiang Orogen in SW China represents an important tectonic boundary separating South China from the Indochina Block, and is characterized by occurrence of paired high-grade (granulite- to amphibolite-facies) and low-grade (sub-greenschist-facies) metamorphic zones bounded by ductile shear zone and associated mylonites. The various metamorphic rocks preserved in this belt are of critical importance for understanding the orogenic processes and associated mineralization. However, geological significance of the metamorphism remains debated due to the lack of robust geochronological constraints. This project is designed to deliver high-quality age constraints on both the high- and low-grade metamorphic rocks through in situ U-Th-Pb dating of the phosphate minerals monazite and xenotime using SHRIMP ion microprobe; targeted grains will be analyzed in polished thin section to preserve critical petrographic details. Geochronology work will be based on field investigation and systematic sampling along selected geological traverses across the Ailaoshan belt. Geochronological results will be integrated with detailed petrology, mineral chemistry and phase equilibrium modeling, allowing construction of P-T-t paths using specific parageneses in suitable rocks. Outcome of this project will lead to a chronologic framework for the metamorphism and hydrothermal fluid flow activities, which is critically important for interpreting the spatial variation in dynamic evolution of metamorphism associated with the Paleo-Tethys closure and subsequent continental collision between Indochina and South China, and for understanding the tempo-spatial control of orogenesis on hydrothermal mineralization.

我国西南的哀牢山构造带是三江复合造山带的重要组成部分，也是华南（扬子）与印支地块之间的一条重要构造缝合带。带内平行分布的深、浅两类变质沉积岩是造山过程的直接记录，然而其变质时代和地质意义却缺乏系统可靠的同位素年代学约束。本项目聚焦最具代表性的哀牢山带中段（嘎洒-元江段），对相邻产出的典型的深变质岩和浅变质沉积岩开展系统的岩石学和高精度年代学研究，重点利用离子探针对磷酸盐矿物独居石和磷钇矿进行U-Th-Pb测年分析。利用这类矿物对变质反应的敏感性和生长温压条件的宽谱性特点及薄片原位分析方法的优势，既可以对深变质岩（泥质麻粒岩、片麻岩等）记录的顺时针P-T演化轨迹提供关键的时间坐标，也能约束浅变质岩记录的低温变质和热液流体事件。为区域变质作用和流体活动确立精确可靠的同位素年代学格架，对理解造山带演化的动力学过程和大规模成矿效应具有重大意义。

我国西南的哀牢山构造带是三江复合造山带的重要组成部分，也是华南（扬子）与印支地块之间的一条重要构造缝合带。带内平行分布的深、浅两类变质沉积岩是造山过程的直接记录，然而其变质时代和地质意义却缺乏系统可靠的同位素年代学约束。本项目对哀牢山带构造带内典型的深变质岩和浅变质沉积岩开展系统的岩石学和高精度年代学研究，并根据实际研究进展将邻区（澜沧江构造带和扬子西南缘）重要岩石单元纳入工作计划进行对比研究，重点利用离子探针对锆石、独居石和磷钇矿等副矿物进行U-Th-Pb测年分析。利用磷酸盐矿物对变质反应的敏感性和生长温压条件的宽谱性特点及薄片原位分析方法的优势，既可以对深变质岩记录的顺时针P-T演化轨迹提供关键的时间坐标，也能约束浅变质岩记录的低温变质和热液流体事件。项目获得了来自哀牢山群、瑶山群及晚古生代变质沉积岩的关键数据为区域变质作用和流体活动确立精确可靠的同位素年代学格架，对理解造山带演化的动力学过程和大规模成矿效应具有重大意义。在项目支持下，课题组还在以下方面取得了一系列成果：厘定了澜沧群的岩浆和变质作用时间格架，并在原-古特提斯演化框架内重建了澜沧地块；对研究区内新发现的撮科岩体进行了系统研究，约束了其岩浆和变质历史，并探讨了其对扬子克拉通早期地壳演化的启示；研究了锆石U-Pb同位素体系在低温流体作用下发生Pb丢失和年龄重置的机制，并提供了关键的原位年代学（包括磷钇矿U-Pb）、岩相学和矿物化学证据；课题组及合作者还在研究区南延越南北部地区（前寒武Phan Si Pan岩体及古生代花岗岩体）的研究中取得了一些重要进展。研究成果以一系列论文的形式发表在国际学术期刊上，并在国内外学术会议上报告；项目资助了5位研究生的学位论文，包括两位博士和三位硕士，其中三人（一博两硕）已经顺利完成学业。