义敦岛弧带夏塞早白垩世A型花岗岩成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素制约

义敦岛弧带晚中生代侵入岩体目前仍缺乏高精度的年代学数据制约,其成因也存在争论。作者首次在岛弧带中段夏塞银铅锌多金属矿区发现与成矿关系密切的黑云母二长花岗岩。本文对其开展了年代学、地球化学和 Hf 同位素分析,探讨成因及构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为103±1 Ma（MSWD=0.5）,为早白垩世晚期岩浆活动产物。花岗岩属高钾钙碱性岩系,具有高硅、富碱和铁、贫钙和镁特征, SiO2含量为72.94%~74.98%, K2O＋Na2O=7.56%~8.08%,铝饱和指数 A/CNK=1.06~1.10,属弱过铝质岩石。岩石富集 Zr、Hf 等高场强元素和 U、Th 等大离子亲石元素,明显亏损Ba和Sr。REE具有明显的Eu负异常（δEu=0.13~0.25）,总体呈较陡右倾的LREE富集和HREE相对亏损特征。岩相学和地球化学显示其为铝质A型花岗岩。Hf同位素组成εHf（t）=–2.7~0.6,二阶段模式年龄TDM2=925~1095 Ma。地球化学及Hf同位素揭示夏塞岩体为软流圈地幔与壳源长英质岩浆混合成因,并经历了斜长石、正长石和褐帘石等矿物的分离结晶。夏塞花岗岩体具有后碰撞花岗岩特征,形成于早白垩世晚期弧-陆碰撞造山后伸展构造背景。

三江地区义敦岛弧造山带演化和成矿系统

义敦岛弧是喜马拉雅巨型造山带中的一个复合造山带,它经历了印支期洋壳俯冲造山、燕山湖弧-陆碰撞和喜马拉雅期陆内走滑作用诸演化历史。可能由于洋壳板片俯冲角度不同,义敦晚三叠世古岛弧带(206～237 Ma)南北两段具有不同的发育历史,北段昌台弧以发育孤间裂谷为特色,具张性弧特征,发育扩张环境流体聚敛成矿系统,形成VMS型Zn-Pb-Cu矿床和浅成低温热液型Ag-Au-Hg矿床;南段中甸弧不发育弧后盆地,但广泛发育钙碱性弧火山岩-玢岩-斑岩杂岩系和挤压环境岩浆-流体成矿系统,形成斑岩型-夕卡岩型铜多金属矿床。在三叠纪-侏罗纪之交的弧-陆碰撞作用中,早期大陆板片俯冲形成同碰撞花岗岩带(约200 Ma),晚期造山后伸展作用,形成A型花岗岩带(75～138 Ma),伴随扬子大陆板片俯冲而发生的强烈剪切和推覆,在甘孜-理塘蛇绿混杂带发育挤压剪切环境流体聚敛成矿系统,形成剪切带型金矿。伴随造山后伸展和A型花岗岩侵位,发育伸张环境岩浆-流体聚敛成矿系统,主要形成夕卡岩型锡矿和构造破碎带热浪脉型银多金属矿床。印度-亚洲大陆碰撞在义敦造山带主要表现为陆内走滑作用,并控制碱性花岗岩和花岗斑岩的发育(50～30 Ma),伴随斑岩型金矿的形成。

川西雀儿山印支晚期岩浆事件:花岗闪长岩锆石U-Pb年代学证据

雀儿山花岗岩体位于川西义敦岛弧北端,由似斑状花岗岩、伟晶质和细晶质花岗岩脉以及岩体边部的花岗闪长岩组成。这些花岗闪长岩石属于高钾钙碱性的花岗岩石系列,其稀土元素配分曲线呈向右缓倾型,轻稀土元素富集明显,Eu负异常明显,表明岩浆演化过程中经历了部分斜长石结晶分离过程。花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为217.2~223.6 Ma,表明其成岩年龄为晚三叠世。构造环境判别图解显示,川西雀儿山花岗闪长岩形成于与甘孜—理塘结合带向西俯冲有关的火山弧构造环境。

义敦岛弧带多旋回演化的基本轮廓

位于青藏高原东部边缘的义敦岛弧带,晚二叠世以来经历了伸展与挤压相交替的多旋回式构造演化。根据伸展、挤压交替的阶段性变化,其演化历程可划分为10期(阶段):①二叠纪—前二叠纪:泛扬子板块阶段;②二叠纪末—中三叠世早期:大陆边缘裂谷→海洋;③中三叠世晚期:不成熟岛弧;④早卡尼期:裂谷与海洋;⑤晚卡尼期—早诺尼期:成熟岛弧;⑥中—晚诺尼期:岛弧基底上的裂谷作用;⑦诺尼期末—瑞替期:弧陆碰撞和残留海;⑧侏罗纪—早白垩世:挤压褶皱造山;⑨晚白垩世—第三纪:山原裂谷作用和山间盆地;⑩第四纪—现代:快速隆起造山。二叠纪末—三叠纪初为本区构造格局的转折点,即本区脱离扬子板块主体部分向西漂移并导致产生新的洋壳,出现新的构造格局。三叠纪的构造伸展—挤压转换最为频繁,火山—沉积作用也最为活跃,以钙—碱性中酸性火山岩为代表的义敦火山弧形成于这一时期。

川西义敦岛弧带晚三叠世植物化石

通过 1∶2 5万区域地质调查和三叠系专项研究 ,在义敦岛弧带的四川省新龙县雄龙西、白玉县热加获得一批植物化石 ,计 15属 2 0种 ,其中包括两个新种 ,一个属种为国内首次发现。这些化石不仅丰富了本区植物化石组合内容 ,而且对地层时代的确定及与邻区的对比和沉积环境的恢复提供了重要的古生物依据。

川西雀儿山燕山期黑云母二长花岗岩岩石地球化学及年代学研究

雀儿山黑云母二长花岗岩体位于川西义敦岛弧北端,具有过铝质碱性系列A型花岗岩,其稀土元素配分曲线呈向右缓倾,轻稀土元素富集明显,Eu负异常明显,表明岩浆演化过程中经历了部分斜长石结晶分离过程。黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年值为101.2~102.18Ma,表明其成岩年龄为早白垩世(K1)。构造环境判别图解显示,川西雀儿山燕山期黑云母二长花岗岩形成于碰撞造山后伸展环境。

义敦岛弧带晚白垩世海子山二长花岗岩成因及其地质意义

义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。文章对义敦岛弧海子山花岗岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素地球化学进行分析,探讨其成因与构造意义。海子山花岗岩锆石U-Pb年龄为93.7±1.1 Ma(MSWD=2.1, 2σ),为晚白垩世早期岩浆活动产物,岩石具高硅、富碱的特征,铝饱和指数A/CNK=1.04～1.12,属于弱过铝质岩石。稀土配分曲线呈燕式分布,Eu/Eu~*=0.05～0.32,具有明显的Eu负异常。富集Rb、Th、U、Ta、Pb等元素,明显亏损Ba和Sr,表现出A型花岗岩的特征。岩石的ε_(Nd)(t)=–4.8～-3.4,二阶段模式年龄T_(DM2)=0.91～1.00 Ga,结合岩石的Pb同位素特征及低的CaO/Na_2O比值与高的Al_2O_3/TiO_2比值,说明其应起源于泥质岩石的部分熔融并有少量地幔组分加入。综合地球化学、同位素特征及义敦岛弧地区构造资料,表明海子山花岗岩是造山后伸展背景下形成的A型花岗岩,为地壳拉张、减薄,软流圈地幔上涌引起中上地壳泥质岩部分熔融的产物,具有壳幔物质混合的特征。

定量估算造山带地壳厚度的岩石地球化学方法:综述与实例

应用岩石地球化学数据定量、半定量估算岩浆弧地壳厚度的方法包括:钙碱性岩套K_2O含量、w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值,玄武质岩石Na_2O含量、CaO含量、w(Ce)/w(Y)值等。目前提出的定量公式对厚度在20~45km范围内的俯冲造山带地壳厚度反演结果可靠性较高。中酸性岩w(Dy)/w(Yb)值可以指示造山带是否存在加厚的地壳。应用岩石地球化学数据定量、半定量反演造山带地壳厚度的公式要求:明确其适用条件与应用范围;有足够数量的样本;进行数据筛选并且剔除离群值。藏南冈底斯弧的实例研究表明,w(La)_N/w(Yb)_N值能够估算碰撞造山带古地壳厚度,印度板块与亚洲大陆碰撞引起的地壳显著增厚导致冈底斯地体中酸性岩浆岩w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值在40 Ma以来明显跃升。三江地区三叠纪义敦岛弧地壳厚度为60km;福建长乐—南澳构造带早白垩世时期岩浆弧的地壳厚度为42km;辽西地区中侏罗世—早白垩世时期火山岩地壳厚度为50~65km。

川西雀儿山燕山期黑云母二长花岗岩地球化学特征及年代学意义

长期以来,义敦岛弧带及甘孜―理塘结合带一直都是地质学界研究的热门地段,加之其特殊的大地构造位置和丰富的贵金属（谭洪旗等,2016）、有色金属等矿产资源而倍受广泛关注。