冈底斯中北部晚侏罗世—早白垩世地球动力学环境:火山岩约束

利用新近完成的1∶25万区域地质调查资料和笔者分析数据,初步研究了西藏冈底斯带晚侏罗世—早白垩世火山岩的分布特点及地层古生物、同位素年代学约束的火山活动时代以及冈底斯中北部火山岩的性质、构造环境、岩石成因和俯冲极性。冈底斯带晚侏罗世—早白垩世火山岩主要分布于南冈底斯、中冈底斯、北冈底斯和班公湖-怒江缝合带南缘,基本同期开始于早白垩世(大约120～130 Ma)并可能延续到晚白垩世,以冈底斯中北部地区规模最大为特征。已有数据显示中冈底斯则弄群火山岩包括部分中钾钙碱性系列的中基性岩石和占优势的高钾钙碱性系列的中酸性火山岩,不同于传统岛弧火山岩,但与中安第斯厚地壳背景下的岛弧火山岩相似,北冈底斯主要为与传统岛弧火山岩相似的中钾钙碱性系列火山岩。中冈底斯则弄群中基性火山岩很可能与来自消减沉积物和/或蚀变玄武质洋壳的含水流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关,并在岩浆上升过程中经历了明显的分离结晶作用和中上部地壳物质的同化混染(即AFC过程),长英质火山岩很可能主要与地壳重熔有关,但并不能完全排除镁铁质岩浆的分离结晶作用。目前冈底斯中北部晚侏罗世—早白垩世火山岩地球化学数据揭示的成分变化、地壳厚度、与俯冲带的距离以及冈底斯带同期火山岩的分布特点暗示冈底斯中北部火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋壳向南的俯冲作用有关。

冈底斯中北部及邻区中侏罗世——早白垩世地球动力背景转换的证据

本文在分析冈底斯中北部及邻区侏罗系—下白垩统内部的角度不整合,以及该时期沉积环境、变形变质和岩浆活动特点的基础上,首次提出冈底斯中北部弧盆系发育时限为早—中侏罗世;中侏罗世中晚期—早白垩世早期,羌南地块与冈底斯地块碰撞,班公湖—怒江带、狮泉河—嘉黎带强烈冲断,并形成前陆盆地;早白垩世中晚期,研究区进入后造山演化阶段,地幔物质上涌,形成叠加在中北冈底斯—南羌塘南缘碰撞造山带之上的伸展盆地,并发生强烈的深成岩浆活动;此种盆地经历的早期火山断陷和晚期拗陷等2个演化阶段,分别与地幔物质的早期上涌、晚期冷却回沉等深部地质过程对应。这些成果对研究青藏高原南部中生代地质构造演化具有重要意义。

冈底斯带中北部色日绒地区早白垩世花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

色日绒地区崔绝果和寒空达岩体位于冈底斯带中北部的隆格尔-工布江达弧背断隆带东段,主要岩性分别为黑云母花岗岩和黑云母二长花岗岩。对寒空达岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,其年龄值为(136.0±1.4)Ma,与同时期崔绝果岩体共同代表了该地区早白垩世大规模的中酸性岩浆活动。据岩石学、主元素特征分析,两个岩体均属钾玄岩-高钾钙碱性强过铝S型花岗岩系列。微量元素Sr、P、Ti、Nb元素亏损,具后碰撞花岗岩特征;Th元素具高丰度值(绝大多数大于20μg/g),指示岩体源岩来自地壳物质;两个岩体均显示轻、重稀土元素之间分异明显,具右倾型分布模式,反映了源区地壳成熟度较高的特征。结合地球化学特征、构造图解判别以及区域构造演化分析,得出该地区早白垩世花岗岩是在班公湖-怒江缝合带主造山作用结束后,色日绒地区由挤压转变为伸展、拉张为主应力的后碰撞环境下,部分熔融念青唐古拉群变质砂屑岩形成的。该地区两个岩体的发现及其形成时代的确定,将冈底斯中北部后碰撞构造环境的时限约束在136.0~139.2 Ma之前。