西藏申扎早白垩世花岗岩类:板片断离的证据

拉萨地块中北部地区在~113Ma发生的带状岩浆大爆发事件被认为是南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的结果,但缺乏更多的地球化学数据。本文报道的拉萨地块中部申扎地区花岗岩类地球化学数据为这一模型提供了可靠的地球化学证据。申扎花岗岩类包括寄主花岗闪长岩(113Ma),辉长质包体和闪长质包体(111Ma)。申扎早白垩世花岗岩中的寄主岩石与镁铁质包体均属于偏铝质中-高钾钙碱性系列,所有样品均富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、U和Th)、亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti和Zr)。花岗闪长质寄主岩和闪长质包体具有高的(87Sr/86Sr)i值(0·7121~0·7133),负的εNd(t)值(-10·2^-9·1)及古老的Nd同位素模式年龄(1·90~1·55Ga);辉长质包体具偏低的(87Sr/86Sr)i值(0·7067和0·7108),较高的全岩εNd(t)(-2·1和-4·1)值,Nd同位素模式年龄为1·33Ga和1·32Ga。申扎花岗岩类中的辉长质包体具有板内玄武岩亲缘性,这一特征与班公湖-怒江洋壳岩石圈南向俯冲板片在~113Ma左右发生的板片断离有关。申扎花岗岩类是在板片断离背景下,主要由来源于古老拉萨基底物质重熔的熔体与上涌的软流圈地幔物质发生岩浆混合产生的。

藏北新生代玄武质火山岩起源的深部机制——大陆俯冲和板片断离驱动的地幔对流上涌模式

近年来地震层析成像揭示出可可西里-西昆仑中新世-第四纪钾质火山岩带下方存在一个深达900km的巨型地幔低速体,空间上与新特提斯洋和印度大陆俯冲断离板片沉降形成的冷地幔下降流共存(Replumaz et al.,2010a,b),两者构成统一的地幔对流体系。研究表明,羌塘古近纪(60~34Ma)钠质玄武岩和高钾钙碱性玄武岩均以富含Ti O2、P2O5和大离子亲石元素为特征,主体具有与OIB相近的微量元素组成和弱亏损的Sr、Nd同位素特征,指示岩浆起源于软流圈的上涌熔融,但Nb、Ta的弱亏损表明岩浆源区有岩石圈地幔熔融组分的贡献。羌塘(32~26Ma)碱性钾质玄武岩与可可西里和西昆仑中新世以来喷发的钾质玄武岩的地球化学性质相近,不相容元素比值和Sr、Nd同位素组成指示岩浆起源于古俯冲地幔楔的低程度熔融。这些特征表明藏北软流圈上涌作用始于古近纪,初始上涌中心位于羌塘地体之下。计算表明藏北古近纪火山岩距离当时的印度大陆北缘的最大和最小距离约为1250km和700km,与现今可可西里地幔低速体的南、北边界与印度大陆北缘的距离相近,支持羌塘古近纪地幔上涌作用也是受藏南冷地幔下降流所驱动。青藏高原在南北缩短过程中不仅表现为软流圈自西向东挤出流动,地幔垂向对流也是其重要的运动形式,在地幔上升流形成的藏北热幔区内,地壳的水平缩短增厚与岩石圈地幔的伸展减薄呈脉动式共存。藏南冷地幔下降流和藏北热地幔上升流的持续北移是导致藏北后碰撞火山岩时空迁移的主要控制因素。

中拉萨地块亚热地区早白垩世辉长岩:班公湖-怒江洋南向俯冲板片断离的岩浆作用响应

为深入认识拉萨地块中北部地区早白垩世构造-岩浆过程,对中拉萨地块西段亚热地区早白垩世辉长岩进行了研究。辉长岩的锆石U-Pb年龄为115.5±0.5 Ma。岩石属于拉斑玄武岩系列,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的稀土元素特征,Mg#值(46.07~48.05)、Cr(6.97×10^(-6)~18.5×10^(-6))和Ni(6.87×10^(-6)~11.2×10^(-6))元素含量较低,Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素富集,Th、U和Pb元素呈现明显的正异常,Nb、Ta、Zr、Hf、P、Ti等高场强元素表现为负异常,显示具有部分弧火山岩性质;具有正的锆石εHf(t)值(+4.3~+7.9)和较年轻的Hf亏损地幔模式年龄(T DM1=489~614 Ma)。综合分析认为,亚热地区早白垩世辉长岩形成于南向俯冲的班公湖-怒江特提斯洋岩石圈板片断离的构造背景,可能是受近期俯冲板片熔体或超临界流体交代的软流圈地幔部分熔融的产物,并经历了不同程度的分离结晶作用。

古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展:贺根山缝合带火山岩年代学和地球化学证据

本文以出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩北侧的乌兰拜其白音高老组流纹岩-粗面岩为研究对象,通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学研究,探讨岩石成因类型、构造环境和古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展过程。岩石地球化学研究表明,乌兰拜其地区白音高老组流纹岩具有较高的SiO2、Al2O3、K2O和Na2O+K2O含量,以及较高的Ga/Al比值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P,稀土元素配分曲线为右倾海鸥式分布,负铕异常显著。该区粗面岩属于钾玄岩系列,具有高碱(Na2O+K2O)、高K2O、高Al2O3、低TiO2,富集Rb、Ba、U和轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti,稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明,乌兰拜其地区白音高老组流纹岩为迪彦庙-白音布拉格蛇绿混杂岩带早白垩世后造山A型花岗岩浆的喷出相-A型流纹岩,其形成于后造山伸展构造环境;粗面岩为后造山型钾玄质火山岩,与洋壳俯冲作用有关,形成于俯冲板片断离-后造山伸展构造背景。流纹岩和粗面岩锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为140.4±1.2Ma和134.9±1.1Ma,表明白音高老组流纹岩-粗面岩喷发于早白垩世,反映了贺根山缝合带早白垩世后造山A型花岗岩浆-钾玄质岩浆作用事件。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构特征和晚古生代蛇绿岩-岛弧岩浆岩、中生代后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系,认为根山缝合带三叠纪-早白垩世后造山伸展岩浆作用与古亚洲洋俯冲板片断离作用有关,提出了该区后造山A型花岗岩浆-钾玄质岩浆作用的俯冲板片断离-后造山伸展地球动力学模式。

西藏中部聂尔错地区辉绿岩锆石U-Pb年龄与地球化学特征:对新特提斯洋板片断离的指示

【研究目的】幔源岩浆活动是探讨深部动力学演化的理想研究对象,西藏中部聂尔错地区广泛发育的基性岩脉无疑是探讨区域构造-岩浆演化的关键所在。【研究方法】本文对聂尔错辉绿岩脉进行了系统的岩石学、地质年代学和地球化学综合研究。【研究结果】分析结果表明,聂尔错辉绿岩锆石U-Pb定年结果为(50.8±0.6)Ma,为始新世早期岩浆活动的产物。全岩地球化学组成显示辉绿岩具有低Si O_(2)、高Mg O、Al_(2)O_(3)、Ti O_(2)和全碱含量(Na_(2)O+K_(2)O),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素等特征,显示碱性洋岛型玄武岩(OIB)的地球化学特征。地球化学特征指示辉绿岩可能起源于软流圈地幔,同时岩浆在上升过程中受到一定程度的地壳物质混染。【结论】结合西藏南部地区广泛发育的同时期碰撞后林子宗火山岩与OIB型基性岩,研究认为西藏地区新生代岩浆活动主要受控于新特提斯洋的北向俯冲以及印度-欧亚板块的碰撞过程,板片断离所导致的上涌软流圈地幔减压熔融是聂尔错辉绿岩最为合理的成因解释。

羌塘中部晚三叠世江爱岩体特征与板片断离作用

羌塘中部龙木错-双湖缝合带晚三叠世岩浆活动的成因机制和构造背景尚存在较大争议.选择对缝合带南部的江爱达日那花岗岩体(下文称江爱岩体)开展同位素年代学和岩石地球化学等方面的研究分析,对于探讨龙木错-双湖缝合带晚期构造演化具有重要意义.江爱岩体以黑云母花岗闪长岩和花岗闪长斑岩为主,3件样品的锆石U-Pb年龄分别为212.6±4.9 Ma、215.4±2.7 Ma和210.4±2.0 Ma,均为晚三叠世,并非前人认为的早侏罗世.岩体具有较高的SiO_2、Al_2O_3含量,K_2O(3.98%~7.31%)和全碱Na_2O+K_2O含量(2.60%~4.99%)变化较大,A/CNK为0.91~1.50,P_2O_5与SiO_2为负相关,样品含有角闪石矿物,表明江爱岩体主要为一套高钾-钾玄岩性质的准铝-过铝质I型花岗岩.样品稀土总量REE中等偏低(85.12×10^(-6)~210.81×10^(-6)),相对富集轻稀土元素,具有负-弱Eu异常(δEu=0.56~0.87),富集大离子亲石元素LILE(Rb、Ba、Th、U、K),亏损高场强元素HFSE(Sr、P和Ti).江爱岩体εHf(t)主要为负值(-10.3^-2.4),个别为正值(10.2),tDM2平均值为1 663 Ma和453 Ma,源于羌南-保山板块下地壳古老中钾玄武岩的部分熔融和部分幔源物质的混染.龙木错-双湖缝合带闭合之后,洋壳发生板块断离和折返,导致俯冲到羌北板块之下的羌南板块下地壳发生熔融,经历了幔源物质对沉积物的改造,以及角闪石、斜长石等的结晶分异过程,最终在晚三叠世就位.江爱岩体的成因机制主要与板片断离有关,也证明龙木错-双湖缝合带在晚三叠世之前已经完全闭合.

滇西剑川OIB型苦橄玢岩:俯冲板块断离的产物?

滇西剑川地区出露小规模的OIB型苦橄质次火山岩,主要由橄榄石、单斜辉石和斜长石组成,其中橄榄石主要为贵橄榄石,Mg#最高可达88.8。全岩SiO2含量为43%～48%,MgO含量为12%～24%。根据橄榄石-熔体平衡原理,恢复的原始岩浆为苦橄质岩浆(MgO=13%,FeO=10%)。苦橄玢岩的微量元素标准化图解与洋岛玄武岩(OIB)相似,具有相对富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE)的特点。此外,斑晶橄榄石中普遍含有熔融包裹体和尖晶石包裹体。尖晶石属于富铬尖晶石,Cr#最高可达69.0,且尖晶石具有较低的Al2O3(12.5%～18.6%)和较高的TiO2(0.2%～1.7%)含量。微量元素模拟结果表明,苦橄质岩浆是高温高压(T≈1470℃,P≈2.7GPa)条件下石榴子石相橄榄岩低度部分熔融(4%～7%)的产物。结合苦橄玢岩的分布特征,推测苦橄质岩浆的形成可能与中新世时印度板块向欧亚板块高角度深俯冲过程中板片的断离导致软流圈物质沿着板片窗上涌而发生熔融有关。

滇西高黎贡带～40Ma OIB型基性岩浆活动:消减特提斯洋片与印度板块断离的产物?

滇西高黎贡带基性岩脉形成于40～42Ma,以高FeO、TiO2,低K2O含量为特征.虽然多数样品经历了不同程度的地壳混染,少量样品的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征,从而为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据.模拟计算进一步暗示高黎贡基性岩脉的源区在尖晶石相橄榄岩中（＜70km）,说明软流圈地幔上涌到很浅的部位,这与目前青藏高原巨厚的岩石圈（＞150km）形成鲜明对比.因此,～40Ma高黎贡基性岩浆活动记录了研究区陆一陆碰撞后特殊的构造演化阶段.高黎贡带基性岩脉与达孜-甲马基性次火山岩在形成时间和地球化学性质上一致,两者均代表了碰撞后消减特提斯洋片与印度板块断离过程中软流圈上涌熔融的产物.

高黎贡带～40Ma OIB型基性岩浆活动:消减特提斯洋片与印度板块断离的产物?

高黎贡带基性岩脉形成于40～42 Ma,以高FeO、TiO2和低K2O含量为特征.虽然多数样品经历了不同程度的地壳混染,少量样品的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似洋岛玄武(OIB)的地球化学特征,从而为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据.……

青藏高原西部赛利普中新世火山岩源区：地球化学及Sr-Nd同位素制约

青藏高原拉萨地块西部赛利普地区新生代火山岩依据主量元素可划分为超钾质、钾质和钙碱性系列,主要的岩石类型为粗面安山岩、粗面岩,一个超钾质岩石的^(40)Ar-^(39)Ar年龄为17.58Ma,指示出火山活动为中新世。超钾质、钾质和钙碱性火山岩都显示出富集LREE及LILE(Th、U)、亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)的特征。超钾质火山岩具有较高的K_2O(6.31%～8.55%)、MgO(6.75%～8.96%)、Cr(270.7×10^(-6)～460.4×10^(-6))、Ni(142.3×10^(-6)～233.9×10^(-6))含量,较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i (0.71883～0.72732)和较低的ε_(Nd)(-14.78～-15.37),指示可能起源于一个前期亏损并经后期俯冲作用改造的富钾的方辉橄榄岩富集地幔源区。钾质火山岩具有比超钾质火山岩低的K_2O、MgO、Cr、Ni含量以及高的Ba、Sr含量,初始^(87)Sr/^(86)Sr为0.71553～0.71628.初始^(143)Nd/^(144)Nd为0.51197～0.51198,在空间上与超钾质火山岩共生,可能是前者母岩浆的演化产物。钙碱性火山岩具有较高的Sr(881.7×10^(-6)～1309.2×10^(-6))、Sr/Y比值(50～108)和较低的Y(12.05×10^(-6)～18.02×10^(-6)),明显亏损重稀土Yb(0.93×10^(-6)～1.30×10^(-6)),类似于典型的埃达克质岩成分特征但相对高钾,并具有相对低的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i (0.70928～0.71374)以及高的ε_(Nd)(-7.90～-10.91),指示起源于富钾增厚下地壳物质的部分熔融。区域上拉萨地块超钾质岩、钾质岩与N-S向地堑系在空间上共存、时间上相吻合,由此本文认为拉萨地块中新世钾质-超钾质岩和南北向地堑系的形成可能与中新世早期北向俯冲的印度大陆岩石圈断离有关。

西秦岭印支早期美武岩体的岩石成因及其构造意义

对西秦岭合作地区的美武岩体进行了锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd同位素组成研究。结果表明,美武岩体的侵位年龄为245～242Ma,属于印支早期。美武岩体为一个复式岩基,主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩,其中,花岗闪长岩中含有丰富的暗色微粒包体。美武岩体不同岩性单元的化学组成表现出不同的演化趋势。美武花岗闪长岩和黑云母花岗岩的地球化学和Sr-Nd同位素的组成指示美武岩体的岩浆源区主要以壳源物质为主,其中,花岗闪长岩具有较高的Mg#(50～58)、Cr((46～93)×10-6)和Ni((12～50)×10-6)含量,表明有少量幔源物质的加入。石英闪长岩和暗色微粒包体具有高的Mg#(63和62)、Cr(217×10-6和318×10-6)和Ni(61×10-6和110×10-6)的含量,表明其主要来自于幔源岩浆。结合区域地质背景,认为西秦岭中部的美武岩体形成于后碰撞早期的构造背景之下,可能与俯冲的阿尼玛卿洋壳断离作用有关。板片断离模型能较好地解释西秦岭印支早期侵入岩线性分布的特征和西秦岭造山带内中三叠世地壳的快速抬升。

藏北班公湖—怒江缝合带早白垩世双峰式火山岩的确定及其地质意义

班公湖—怒江缝合带及其两侧发育的白垩世岩浆活动记录了大洋俯冲闭合过程的信息,是反演大洋演化的关键。报道了去申拉组火山岩测年结果,并对达查沟地区新发现的去申拉组玄武岩端元进行了详细的地球化学研究。2件火山岩样品的锆石U-Pb年龄分别为104.14Ma和104.95Ma,表明去申拉组火山岩形成于早白垩世晚期。玄武岩地球化学分析结果显示出Nb、Ta、Ti亏损,以及高的Zr含量、Zr/Y和(Th/Nb)N值的特征。研究认为,玄武岩是软流圈地幔部分熔融混染地壳物质的产物。结合已报道的去申拉组酸性岩数据,研究区具有双峰式火山岩特征的去申拉组是班公湖—怒江洋壳南向俯冲过程中,板片断离导致区域伸展背景下岩浆活动的产物。

重新认识西藏林周盆地基性岩石的地球动力学含义

拉萨地体南部大面积分布的林子宗火山岩的地球动力学意义迄今尚未得到很好的约束,对于这个问题的深入理解有助于揭示雅鲁藏布特提斯洋岩石圈的俯冲和随后印度-欧亚大陆的陆陆碰撞过程。要合理认识林子宗火山岩所蕴含的地球动力学含义,在一定程度上还有赖于对林子宗火山岩中基性岩石的岩浆起源和性质的深入剖析。本文结合已有资料,报道和总结了位于林子宗火山岩命名地———林周盆地中基性岩石样品(56~53Ma)的全岩地球化学、Sr-Nd同位素数据。林周盆地基性岩石为高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集大离子亲石元素(LILEs)、亏损高场强元素(HFSEs),初始87Sr/86Sr比值为0.7048~0.7054,εNd(t)值为+0.5^+1.8;同时还具有高Zr含量、Zr/Y比值以及高的Ta/Hf、Th/Hf比值。林周盆地基性岩石既显示岛弧玄武岩浆又显示板内玄武岩浆的双重地球化学特征,除了来源于受俯冲流体交代的岩石圈地幔的部分熔融外,同时可能还存在深部软流圈地幔物质的贡献。本文提出其成因很可能与雅鲁藏布特提斯洋壳北向俯冲板片在约52Ma发生的板片断离有关,指示印度与亚洲大陆的初始碰撞至少发生在60Ma以前。

西准噶尔南部晚古生代侵入岩特征和构造背景

西准噶尔地区南部达拉布特断裂两侧广泛发育晚古生代花岗岩类，其锆石u—Pb年龄范围为337～276Ma，属早石炭世一早二叠世．基于前人相关研究资料和成果，总结区内花岗岩类的岩石学、地球化学特征，认为：①岩石类型从早到晚由中性的闪长岩向酸性的花岗岩及碱长花岗岩转变．相应地，成因类型由埃达克岩质花岗岩-岛弧I型花岗岩-A型花岗岩．②岩石系列从早到晚由钙碱性向高钾钙碱性及后期钾玄岩系列转变．相应地，Na20／K20比值亦由大于1向小于1转变．③从早到晚区内花岗岩类的∑REE、8Eu、L／H及Sr、Yb含量均呈规律性变化．并且相对富集LILE，亏损HFSE和不同程度亏损Nb、Ta．④均具有高正ENd（t）、低（87Sr／S6Sr）；值和Nd模式年龄较小的特征．⑤在构造环境判别图解上，区内花岗岩从早到晚显示出由碰撞挤压向后碰撞伸展体制转换的趋势．上述几点说明区内花岗岩可能主要产出于后碰撞挤压-伸展转换和伸展拉张的构造背景，并且早阶段的岩浆活动可能与俯冲-碰撞背景下的俯冲板片断离密切相关．

西藏拉萨地体南缘汤白地区始新世辉绿岩脉——新特提斯洋壳断离的证据

拉萨地体南缘汤白地区广泛分布新生代的辉绿岩脉。为探讨该辉绿岩脉形成时代、岩石成因和地质意义,对其开展了详细的岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示辉绿岩脉的结晶年龄为(54±1)Ma,表明其形成于早始新世。微量元素地球化学特征显示富集大离子亲石元素(LILEs:如Rb、Sr和Ba),亏损高场强元素(HFSEs:如Nb、Ta和Ti)。与典型的弧岩浆岩、区域上叶巴组和桑日岩群中的玄武岩相比具有较高的Nb、TiO2和Zr含量,在微量元素构造环境判别图解中显示出板内玄武岩地球化学属性。微量元素地球化学特征结合锆石Hf同位素表明岩浆源区除被俯冲板片释放的流体交代的岩石圈富集地幔外,还有软流圈亏损地幔物质加入。汤白辉绿岩脉侵入年龄与区域上林子宗群火山活动峰期接近(52 Ma)。同时结合岩石成因及构造背景,作者认为汤白辉绿岩脉是54~52 Ma新特提斯洋壳断离诱发岩浆作用的产物。根据最新大陆碰撞及板片断离的三维数值模型,暗示了印度板块与欧亚大陆碰撞的起始时间为65 Ma或者更早。

西秦岭天水地区晚三叠世柴家庄二长花岗岩及其暗色包体地球化学--岩石成因及岩浆混合作用

晚三叠世花岗岩类在秦岭-大别造山带西端广泛分布,其成因机制及地球动力学背景的研究对于反演华北、扬子两大板块沿秦岭-大别造山带在三叠纪时期的拼合历史具有重要意义.本文选择西秦岭天水地区柴家庄晚三叠世二长花岗岩及其中的暗色包体进行精细的岩石学和地球化学研究.暗色包体中普遍发育针状磷灰石及斜长石捕掳晶,暗示岩浆混合作用;暗色包体具有较低的Si O2(60.27%~60.38%)、高的Mg#(54~55)和Nb/Ta比值(14.8~16.6),表明其来源于富集岩石圈地幔的部分熔融作用;寄主二长花岗岩表现出典型埃达克岩的地球化学特征,其富集Sr、Ba,亏损Y和HREE,岩石的Sr/Y比值介于88~98之间,Y/Yb比值介于13~15之间,暗示源区有石榴石残余.结合前人的研究结果,提出柴家庄二长花岗岩可能为增厚的造山带下地壳在碰撞后伸展环境下发生部分熔融作用的产物,可能与晚三叠世时期秦岭造山带的板片断离作用有关.

藏北双湖山字形山玄武岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

首次对藏北双湖山字形山玄武岩进行了同位素年代学和岩石地球化学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,玄武岩形成时代为中三叠世Ladinian期((235.8±2.7)Ma)。主量元素Si O_2质量分数为42.84%~52.22%,Ti O_2为1.61%~2.69%,Fe OT/Mg O为1.52~1.94,属亚碱性系列拉斑玄武岩。稀土元素∑REE含量为114.09×10^(-6)~208.47×10^(-6),(La/Yb)N为4.90~6.50,相对富集LREE。微量元素配分模式曲线与OIB型玄武岩相似。岩石成因研究表明岩浆在演化过程中主要受分离结晶作用控制,La/Nb、La/Ta、Zr/Ba等不相容元素比值与Ti含量表明,山字形山玄武岩可能是软流圈地幔与岩石圈地幔相互作用的产物。玄武岩较高的Zr含量与Zr/Y比值显示其处于板内伸展构造背景。结合区域地质资料推测,中三叠世玄武质岩浆是南、北羌塘地块碰撞造山过程中板片断离、软流圈物质上涌熔融的产物,而晚三叠世偏铝质-过铝质岩浆岩及高压变质岩折返剥露为造山带垮塌引起的伸展作用的结果。

新疆阿舍勒盆地泥盆纪火成岩与构造-岩浆演化

阿舍勒泥盆纪火山盆地是阿尔泰西南缘重要的矿集区,产出我国著名的火山成因块状硫化物型(VMS)矿床——阿舍勒铜矿。其内部发育的火山岩和侵入岩地球化学特征记录了阿舍勒盆地的构造-岩浆演化和成岩、成矿作用过程,但其形成构造背景和成岩成矿机制一直存在争论。本文报道了阿舍勒矿集区萨尔朔克铜金多金属矿区深部英云闪长岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄(376.7±1.3 Ma)和岩石地球化学数据,结合前人在阿舍勒矿区火山岩、潜火山岩及其东侧哈巴河侵入岩体的岩石地球化学特征、同位素年代学研究成果和区域岩浆岩研究成果,笔者认为阿舍勒矿区泥盆纪火山岩和东侧哈巴河岩体可能是同一地质构造背景下同期不同阶段和不同构造部位的产物,形成于地幔软流圈高热流地幔柱上涌、板片断离背景下的活动陆缘拉张环境,与成矿作用时空关系密切的双峰式火山岩是不同深部、不同性质岩浆源在快速拉张背景下喷发、喷溢的产物。地幔柱上涌致使板片断离、沿基底断裂系快速拉张和幔源岩浆持续补给可能是形成"双峰式火成岩"和阿舍勒高镁火山岩建造的主要深部动力学机制。

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模型——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度—亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制。西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64~43Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即:1壳源花岗岩组合(65~50Ma)、2正εNd花岗岩-辉长岩组合(52~47Ma)和3幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53~42Ma)。林子宗第三纪火山岩系形成于印度—亚洲大陆对接碰撞之后(~65Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性—高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征。壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i(>0.710)和低εNd(<-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用。正εNd值(+2^+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5^+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb,P,Ti,U,Th,LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献。幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i(<0.7060)、高εNd(高达+4.3),同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔。根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式。这个模式强调了170~60Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65Ma),并导致加厚地壳深熔;260~54Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;353~41Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉。软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;4陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(<40Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40~26Ma)和拉萨地体初始抬升。因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65~41Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40~26Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲。

藏北羌塘中部日湾茶卡地区晚三叠世安山岩与闪长质包体岩石成因及地质意义

龙木错-双湖-澜沧江缝合带将羌塘板块划分为南、北2个次级板块,在缝合带两侧大规模发育晚三叠世岩浆作用,并伴随大量的高压超高压变质岩。在缝合带以南的日湾茶卡地区识别出一套安山岩,其中发育大量的暗色闪长质捕虏体,锆石U-Pb测年结果在安山岩中获得了364.7±1.9Ma和223.9±1.3Ma两组年龄信息,锆石原位Hf同位素测试结果εHf(t)分别为+7.22^+8.69和-5.94^-4.14。结合羌塘中部已有的研究成果,认为闪长质捕虏体形成于晚泥盆世洋壳俯冲背景,是地幔楔部分熔融底侵至地壳的产物;而安山岩形成于晚三叠世碰撞后伸展背景,是深部板片断离机制下深俯冲陆壳边缘一侧熔体混染晚泥盆世新生地壳的产物。安山岩中闪长质捕虏体的发现支持了俯冲带作为大陆生长的重要场所的观点。