藏北羌塘中部桃形湖早古生代蛇绿岩的岩石学特征

桃形湖早古生代蛇绿岩是龙木错-双湖板块缝合带近期的重要发现。通过对桃形湖蛇绿岩进行详细的野外地质调查和岩石学、年代学、地球化学的研究发现,桃形湖早古生代蛇绿岩各单元出露齐全,由下到上分别为变质橄榄岩、超基性堆晶杂岩、堆晶辉长岩、基性岩墙群和枕状玄武岩,在堆晶岩中有不同规模的斜长花岗岩(层)脉体。桃形湖堆晶辉长岩的时代为中奥陶世,并具有大洋中脊型的地球化学特点。桃形湖早古生代蛇绿岩的发现说明龙木错-双湖板块缝合带中存在完整的蛇绿岩组合,同时也是古特提斯洋早期裂解的重要证据。

青藏高原羌塘中部果干加年山二叠纪蛇绿岩岩石学和同位素定年

果干加年山二叠纪蛇绿岩是龙木错-双湖板块缝合带近期的新发现。通过详细的野外地质调查,查明了果干加年山地区二叠纪蛇绿岩出露规模较大,主要由堆晶辉长岩、基性岩墙群、玄武岩等组成。蛇绿岩辉长岩墙获得SIMS锆石年龄272.9Ma±1.8Ma,时代为早二叠世。果干加年山二叠纪蛇绿岩记录了二叠纪早期冈瓦纳大陆北缘发生了一次规模较大的构造事件,为探讨和建立古特提斯洋构造演化的时空模型提供了重要信息。

藏北羌塘中部果干加年山石炭纪蛇绿岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

在羌塘地区开展1∶5万戈木日区域地质调查的过程中,为研究龙木错—双湖板块缝合带的演化历史,探讨青藏高原羌塘中部地区的构造演化,对果干加年山地区的蛇绿岩进行了详细研究。石炭纪蛇绿岩变质堆晶辉长岩是填图过程中的新发现。全岩地球化学研究结果显示,岩石ΣREE较低,LREE弱富集,轻、重稀土元素分异程度不高;富集Rb、Bb等大离子亲石元素,明显亏损Nb、Ta、Ti等元素,具有典型的SSZ型蛇绿岩特征,表明其形成于俯冲带之上。蛇绿岩中变质堆晶辉长岩的LAICP-MS锆石U-Pb年龄为354.8Ma±2.4Ma,属于早石炭世。最终研究表明,龙木错—双湖板块缝合带所代表的古大洋至少在早石炭世就已经存在俯冲。石炭纪变质堆晶辉长岩的发现对研究缝合带构造演化历史具有非常重要的意义,也为探讨羌塘地区的大地构造演化提供了基础资料。

青藏高原羌塘早古生代蛇绿岩--堆晶辉长岩的锆石SHRIMP定年及其意义

羌塘中部果干加年山西段发现完整的蛇绿岩组合,由变质橄榄岩、堆晶辉长岩、辉长岩岩墙群、玄武岩、硅质岩等组成。对堆晶辉长岩进行地球化学和定年初步研究,堆晶辉长岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,获得锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为438±11 Ma,是羌塘地区乃至青藏高原南部首次发现完整早古生代的蛇绿岩。结合角木日地区二叠纪蛇绿岩、双湖以东的晚泥盆世法门期和二叠纪-三叠纪放射虫硅质岩的研究,羌塘中部古特提斯洋盆可能形成于早古生代,持续演化到三叠纪,并且可能是一个连续过程,使我们对青藏高原古特提斯洋的历史及其演化阶段的划分需要重新思考。

冈瓦纳大陆北缘早期的洋壳信息──来自青藏高原羌塘中部早古生代蛇绿岩的依据

普遍认为冈瓦纳大陆北缘裂解发生在泥盆纪,形成了古特提斯洋并持续演化到晚三叠世。最近在羌塘中部的桃形湖—果干加年山一带发现了完整的蛇绿岩组合,蛇绿岩中的堆晶辉长岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,在堆晶辉长岩中获得467～431Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄,这是龙木错-双湖缝合带首次发现早古生代蛇绿岩,应记录了冈瓦纳北缘早期的洋壳演化信息,冈瓦纳大陆北缘的裂解可能发生于早古生代。

藏北安多地区花岗片麻岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

安多花岗片麻岩出露于藏北安多县城以南约30km,构成聂荣微陆块上聂荣岩群的主体岩性。聂荣微陆块呈大透镜体夹持在藏北冈底斯-念青唐古拉板片与羌塘-三江复合板片之间的班公湖-怒江板块缝合带内。所采样品黑云母二长片麻岩锆石CL图像具明显的韵律环带,Th/U比值范围为0.63～1.04,平均为0.85,具有典型岩浆锆石的特征。获得片麻岩中锆石LA-ICP-MSU-Pb原位同位素年龄488.0Ma±4.2Ma。定年结果表明,安多花岗片麻岩原岩侵位于泛非期,证实聂荣微陆块受到晚泛非热运动的影响,为解决聂荣微陆块基底性质和构造演化问题提供了重要的年代学依据。

青藏高原泛非-早古生代造山事件研究重大进展--冈底斯地区寒武系和泛非造山不整合的发现

在申扎地区发现了较为完整的寒武纪地层和奥陶系与寒武系之间的"泛非运动"角度不整合。这是迄今为止青藏高原南部发现的唯一确切的寒武纪地层,不但进一步丰富和健全了青藏高原的地层系统,而且也是在青藏高原和周边发现的唯一的下奥陶统与寒武系"泛非运动"角度不整合界面。通过对申扎"泛非运动"界面的研究,可以准确界定"泛非运动"的时限及其动力学过程,也是研究"泛非运动"之前冈瓦纳大陆北缘沉积作用不可替代的标本,对青藏高原构造演化研究具有重要、深远的意义。

藏北羌塘中部桃形湖蛇绿岩中钠长花岗岩——古特提斯洋壳消减的证据

本文报道了羌塘中部黑脊山钠长花岗岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料以及锆石Hf同位素成分。野外观察表明钠长花岗岩与桃形湖蛇绿岩为侵入接触关系。样品中的锆石晶型比较完整,具典型的岩浆生长环带,未见继承的老岩浆核,结合其Th/U比值(0.41~1.06),表明为典型的岩浆成因。锆石LA-ICP-MS定年结果为351.2±1.9Ma,表明其形成时代为早石炭世。钠长花岗岩具有较高的SiO2含量和很高的Na2O/K2O比值,为准铝质-弱过铝质岩石,属于钙碱性I型花岗岩;稀土元素配分模式显示为右倾的曲线,伴随较弱的正Eu异常;微量元素蛛网图上表现出Nb、Ta、Ti负异常和Rb、Th、U、K、Pb、Zr、Hf正异常,具有岛弧花岗岩的地球化学特征;样品在构造环境判别图解上投点均落入岛弧花岗岩区。样品中锆石的εHf(t)值为+11.56^+14.46,二阶段Hf模式年龄为432~581Ma,显示出明显的幔源特征,说明其源岩可能为俯冲消减的玄武质洋壳。黑脊山钠长花岗岩的发现,表明羌塘中部的古特提洋在早石炭世已经进入岛弧消减阶段。

藏北羌塘中部早古生代蛇绿岩堆晶岩中斜长花岗岩的地球化学特征

桃形湖蛇绿岩是龙木错-双湖缝合带近期的重要发现。这一发现回答了龙木错-双湖缝合带中不存在完整蛇绿岩剖面的质疑,是该缝合带存在的重要证据,也是古特提斯洋早期裂解时间确定的主要依据之一。其中斜长花岗岩的岩石地球化学特征反映出洋脊花岗岩的属性,包括Al2O3含量较高,准铝质至过铝质(12.56%～16.19%),富Na2O,贫K2O(Na2O/K2O>3),主量元素、微量元素和稀土元素含量较低等,但是其稀土元素配分曲线、微量元素蛛网图又与标准大洋斜长花岗岩有所区别,表现为轻重稀土元素分异很明显,具强烈的Eu正异常(Eu/Eu*=1.92～9.19,均值为5.18),初步推测原因是岩浆迅速上升过程中Ca分离不完全和样品中石榴子石分布不均匀。结合斜长花岗岩的野外产状及以往的研究成果,初步结论是:桃形湖蛇绿岩中的斜长花岗岩形成于近洋脊或准洋脊环境,岩浆源自地幔,与桃形湖蛇绿岩中的变质橄榄岩、堆晶辉长岩、基性熔岩的岩浆同源,是基性—超基性岩浆分异的残余,应属桃形湖蛇绿岩中的浅色岩组分,是蛇绿岩的端元岩石。

青藏高原羌塘南部冈玛错地区展金组的沉积环境分析及碎屑锆石U-Pb定年

展金组由梁定益等于日土县多玛区吉普村北展金河命名,本文研究的展金组位于藏北羌塘中央隆起带,前人称之为"浅变质岩系",其时代、形成环境、构造属性等存在较大争议。笔者以展金组出露最为典型的地区——青藏高原羌塘南部冈玛错地区为研究区,对展金组进行详细的剖面测制、碎屑锆石的U-Pb定年。结果表明,展金组为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆不规律的冰川作用于冈瓦纳大陆北缘古特提斯洋大洋盆地的产物,在冈玛错地区可识别出三期较大的冰川运动;展金组的物源为自泛非运动以来一直处于稳定的冈瓦纳大陆,其所处羌南-保山板块为冈瓦纳大陆的一部分。该项研究为探讨冈瓦纳大陆北缘的沉积环境提供了依据。

聂荣微陆块花岗片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年——新元古代基底岩石的发现及其意义

聂荣微陆块呈透镜体状夹持在班公湖-怒江板块缝合带内,其上出露有黑云母花岗片麻岩以及二长花岗片麻岩等不同类型的古老片麻岩,本文报道产出于聂荣微陆块上花岗片麻岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果,样品锆石的岩浆震荡环带十分发育,多数锆石具有典型的岩浆结晶锆石的特征。所有测点中有16个测点的Th/U值较高,介于0.58～1.24之间,平均值为0.79,获得的206Pb/238U年龄基本一致,加权平均值为819.6±5.2Ma,笔者等认为该年龄代表了花岗片麻岩的原岩结晶时代为新元古代。我们在羌塘南部地区的碎屑岩中获得了同样的年龄峰值(809Ma)。此外,我们认为年龄中具有507Ma左右的信息反映了泛非事件之后另外一次强烈构造热事件的影响在该区的存在。

藏北羌塘中部首次发现泥火山

青藏高原羌塘中部戈木错新生代盆地首次发现大量泥火山,少数泥火山喷发物中有含沥青脉的岩石。区内泥火山群出露在第四纪沉积物之上,明显受新构造断裂活动的控制。喷发物中含沥青脉岩石泥火山的发现说明羌塘中部曾经发生过大规模的油气运聚活动,沥青脉赋存在古近纪唢呐湖组湖相灰岩的层间裂隙中,为层间缝型沥青脉。泥火山喷出物中含沥青脉岩石的发现说明羌塘新生代沉积盆地具有良好的油气前景。

藏北聂荣微陆块的构造亲缘性——来自LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及Hf同位素的制约

聂荣微陆块位于安多与那曲之间，呈眼球状透镜体近东西向夹持于班公湖-怒江缝合带之中。聂荣微陆块主体由前寒武系结晶基底、古生代地层及中生代花岗岩岩基组成。为了更好地认识聂荣微陆块新元古代的岩浆事件，并对其构造演化进行约束，分析了基底岩石片麻岩的地球化学特征、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及锆石原位Hf同位素。3件片麻岩样品的野外产状、矿物组成、结构特征及全岩地球化学特征均表明片麻岩原岩为中酸性侵入岩；样品锆石微量元素示踪、成因分析研究表明，锆石具有岩浆锆石的典型特征；锆石U-Pb年龄在820~843Ma之间，代表了片麻岩原岩的时代。片麻岩的锆石饱和温度估算结果显示，岩体岩浆源区的初始温度为794~856℃。锆石εHf（t）值变化范围较小，介于-0.8~0.5之间，平均值为0.3；二阶段模式年龄TDM2为1.58~1.96Ga。结合区域资料，安多片麻岩原岩形成的大地构造背景与裂解拉张的环境密切相关，初步认为微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚大陆全球裂解事件的产物，并可能与扬子板块边缘的裂解事件相关。

青藏高原古特提斯洋早石炭世弧后拉张:来自A型花岗岩的证据

本文报道了羌塘中部冈玛错钾长花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf同位素分析结果。钾长花岗岩中的锆石具岩浆生长环带,未见继承的老核,并且锆石Th/U比值大于0.5(0.58~1.05),显示出典型岩浆成因的锆石特征。锆石LA-ICP-MS定年结果为352.4±1.9Ma,表明其形成时代为早石炭世。钾长花岗岩富硅(Si O_2=74.17%~77.88%),低铝(Al2O3=10.50%~11.98%),贫镁(Mg O=0.23%~0.36%),富碱(Na_2O+K_2O=5.74%~7.24%),Na_2O>K_2O,K_2O/Na_2O=0.53~0.71,A/CNK=0.87~1.06,富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th和U等元素,亏损Sr、Eu、P和Ti等元素,10000Ga/Al=3.12~4.14,显示出A2型花岗岩的地球化学特征。钾长花岗岩中锆石的εHf(t)值和Hf同位素两阶段模式年龄分别变化于+4.40^+12.14和549~985Ma,显示出正的、不均一的同位素组成,可能形成于壳-幔混合作用,其中幔源端元应当是伸展环境下上涌的地幔岩浆,而壳源端元则可能是扬子板块新元古代的新生地壳部分熔融形成的长英质岩浆。结合区域地质资料,认为该花岗岩可能形成于古特提斯洋壳对羌北-昌都板块北向俯冲引起的陆缘弧后拉张环境。

青藏高原羌塘南部冰海杂砾岩的成因与物源——以冈玛错地区为例

青藏高原及其邻区石炭纪—二叠纪地层中广泛分布的漂砾层、杂砾岩、含砾板岩等是一套特殊的冰海相沉积岩,称为冰海杂砾岩,前人已对它的成因环境做了初步的研究,但没有获得统一的结论。本次以青藏高原羌塘南部冈玛错地区冰海杂砾岩的砾石为研究对象,观察它们的野外特征和镜下特点,并对与冰海杂砾岩互层产出的石英砂岩做了粒度分析。结果表明,冰海杂砾岩是在冈瓦纳大陆冰川呈消融状的情况下,冰阀搬运沉积的产物。通过碎屑锆石和岩性对比,初步认为冰海杂砾岩的物源为冈瓦纳大陆,并简单论述了冰海杂砾岩各类砾石的可能来源。以上研究成果为探讨冈瓦纳大陆的沉积环境提供了依据。

藏北羌塘中部存在志留纪洋盆——来自桃形湖蛇绿岩中斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄证据

报道了羌塘西部桃形湖蛇绿岩中斜长花岗岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料及锆石Hf同位素成分。斜长花岗岩中的锆石具有典型的岩浆生长环带,结合其Th/U值(0.16~0.44),表明为典型的岩浆成因。锆石LA-ICP-MS和Cameca U-Pb定年结果分别为441Ma±2Ma和442Ma±3Ma,相当于早志留世,略年轻于伴生的堆晶辉长岩。锆石的εHf(t)值为+8.13^+11.23,平均值为+9.50,具有明显的幔源成因特征。全岩地球化学分析结果表明,斜长花岗岩是洋壳运移过程辉长岩部分熔融形成的。斜长花岗岩的年龄数据表明,羌塘中部地区存在志留纪洋盆。

青藏高原羌塘南部晚古生代地幔柱?——来自基性—超基性岩的地球化学证据

羌塘南部地区大面积出露基性—超基性火成岩。基性岩墙和玄武岩沿龙木错-双湖板块缝合带的南侧呈近东西向分布,大地构造位置位于冈瓦纳大陆北缘,分布范围西起国境线,东到双湖地区,总长约800km,形成时代集中在晚石炭世—早二叠世(284～318Ma),反映出岩浆的快速侵位-喷溢的过程。基性岩墙和玄武岩主要为碱性系列岩石,少数为亚碱性系列,Ti和Fe的含量均比较高,Mg#比较低,表明它们都是原始岩浆经不同程度分异结晶后的残余熔体。基性岩墙和玄武岩的稀土元素、微量元素、形成环境等均与板内玄武岩或典型的地幔柱成因玄武岩具有相似的特点。另外,苦橄质岩石多与基性岩墙和玄武岩一起产出,主要为单斜辉石橄榄岩和二辉橄榄岩,矿物成分贫挥发性组分,主量、稀土和微量元素的特点反映出其很可能代表了地幔柱原始岩浆结晶的产物而非岩浆捕获体,而且其源区很可能为石榴子石二辉橄榄岩。由此,初步认为羌塘南部基性岩墙和玄武岩为地幔柱的头部减压熔融的产物,而苦橄质岩石为地幔柱尾柱通道熔融的产物。

藏北羌塘南部地区基性岩墙与玄武岩的岩浆同源性

青藏高原羌塘南部地区沿龙木错-双湖缝合带南侧成群分布着近东西向的基性岩墙,形成时代为晚石炭世—早二叠世,其围岩是以晚石炭世—早二叠世裂谷型沉积为主并夹有基性火山岩的浅变质岩系。基性火山岩夹层的数量和厚度有由北向南由多变少的趋势。基性岩墙的岩石类型主要为辉绿岩,火山岩以玄武岩为主,玄武安山岩次之。基性岩墙与基性火山岩在空间上密切共生,形成于大致相同的地质时期内。二者均经历了低绿片岩相变质作用,且化学成分相近,稀土元素、微量元素组成均与板内玄武岩具有相似的特点。初步判定羌塘南部地区基性岩墙群与基性火山岩来自同一岩浆源,为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆北缘裂解的产物。

青藏高原安多高压麻粒岩同位素年代学研究

本文报道了聂荣微陆块中新发现的高压麻粒岩锆石U-Pb定年结果及其围岩花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar同位素年代学结果。高压麻粒岩中的锆石可分为两类,第一类具有核-边显微结构,核部残留锆石具典型岩浆结晶锆石特征,锆石U-Pb年龄541±8Ma～834±11Ma;第二类锆石具典型的变质锆石成因的结构特征,锆石U-Pb谐和年龄为179.0±1.7Ma。花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为166.7±1.1Ma。年代学资料显示麻粒岩与其围岩均具有泛非期的年龄信息,麻粒岩的原岩经历了晚元古代-早古生代造山作用,并于早-中侏罗世发生了峰期高压变质作用改造,该变质事件可能代表着聂荣微陆块与羌南板块的碰撞拼合。伴随着早-中侏罗世的岩浆作用,麻粒岩及其围岩迅速抬升,抬升的时间跨度在13Myr左右,于166.7Ma左右抬升至地壳浅层部位或近地表。

藏北羌塘盆地望湖岭组流纹岩地球化学特征及其地质意义

羌塘中部果干加年山上三叠统望湖岭组作为龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带闭合最重要的沉积学证据已被广泛认知，但是望湖岭组中流纹岩的岩石成因至今尚未得到很好的解释。全岩地球化学分析表明，该流纹岩高硅、富碱、富铝，属钙碱性过铝质流纹岩；富集轻稀土元素，轻重稀土元素分馏较强，LREE/HREE=6.39~7.72，具明显的Eu负异常，富集Rb、Th、U和K，亏损Ba、Ta、Nb、Sr，强烈亏损P和Ti，具有后碰撞火山岩的特点。综合区域地质资料，龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带于晚三叠世碰撞拼合，初步认为该流纹岩可能是岩石圈碰撞加厚之后减压过程中岩浆活动的产物，形成于后碰撞环境的应力松弛阶段。