罗迪尼亚大陆西北缘俯冲作用:来自藏北安多拉伸纪花岗片麻岩的证据

罗迪尼亚超大陆的古地理重建和各陆块拼接方案一直是中外地球科学家关注和竞相研究的热点和前沿。目前,青藏高原各陆块的起源及其在罗迪尼亚超大陆中的古地理位置尚不清楚,岩浆事件的对比研究是解决这一问题的有效方法之一。本文报道了青藏高原中部安多微陆块的拉伸纪花岗片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf和全岩Sr-Nd同位素分析结果。这些花岗片麻岩的原岩形成于802~801 Ma,具有不均一的锆石Hf和相对均一的全岩Nd同位素成分(ε_(Hf)(t)=9.4~+1.9;ε_(Nd)(t)=4.8~3.4)以及古老的地壳模式年龄(2289~1575 Ma),可能形成于幔源岩浆对元古宙地壳的改造,随后经历了广泛的结晶分异过程。花岗片麻岩样品具有较低的P_(2)O_(5)含量,P_(2)O_(5)与SiO_(2)含量呈负相关性,且含少量角闪石矿物,符合I型花岗岩的特征,其中部分样品具有较高的高场强元素含量(Zr+Ce+Nb+Y>350×10^(-6))和锆石饱和温度(> 800℃),因而兼具A型花岗岩的特征。综合前人研究成果与区域地质背景,中国安多地区拉伸纪花岗片麻岩可能形成于弧后盆地环境,与马达加斯加、塞舌尔和印度西部的同时代岩浆记录可以对比,从而为重建罗迪尼亚超大陆提供了新的依据。

青藏高原安多地块中生代高压变质作用的年代学研究

安多微陆块位于青藏高原班公湖-怒江缝合带中段,具有不同于其北部的羌塘地体和南部的拉萨的地体的基底锆石年龄。文章对安多微陆块的基性高压麻粒岩和片麻岩进行了研究,发现其中生代的年龄信息分为:麻粒岩变质年龄为185 Ma,片麻岩变质年龄为175 Ma,分别代表麻粒岩相峰期变质作用时间和角闪岩相退变质期时间。P-T-t轨迹显示顺时针的变质过程(ITD)。这些结果说明,安多微陆块在中生代时期向北俯冲到羌塘地体之下50 km处,并随后折返至中地壳(20 km),抬升速率为3 mm/a。

西藏北部拉萨地块那曲地区约113Ma安山岩岩石成因与意义

西藏北部拉萨地块广泛分布着早白垩世岩浆岩,由于缺少高质量的年代学和地球化学数据,其岩浆源区和岩石成因迄今未能很好约束。本文报道了北部拉萨地块那曲地区安山岩的锆石U-Pb定年、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素数据。那曲安山岩锆石U-Pb年龄为112.7±0.7Ma。岩石为高钾钙碱性系列,富集大离子亲石元素、Th、U和轻稀土元素[(La/Yb)N=6.62～11.68],亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素。样品具有较高的(87Sr/86Sr)i值(0.7100～0.7126)、负的全岩εNd(t)值(-10.5～-7.8)和负的锆石εHf(t)值(-9.9～-4.7),对应于古老的Nd同位素二阶段模式年龄(1.5～1.8Ga)和锆石Hf同位素地幔模式年龄(1.0～1.6Ga)。综合岩石学、地球化学和区域构造背景研究认为,那曲地区安山岩形成于南向俯冲的班公湖-怒江洋壳岩石圈板片断离的背景,很可能是受早期流体/沉积物熔体交代富集的安多微陆块古老岩石圈地幔物质部分熔融的产物,并经历了不同程度的分离结晶。

西藏那曲地区早白垩世A型花岗岩成因及其构造意义

班公湖-怒江缝合带及其两侧广泛分布早白垩世岩浆岩,它们是班公湖-怒江洋俯冲消减及拉萨地块与南羌塘地块碰撞过程的直接响应,为研究特提斯大洋演化、青藏高原早期陆块聚合提供了重要素材。本文报道了班公湖-怒江缝合带中段那曲地区黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb定年、岩石地球化学和锆石Hf同位素分析结果。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,黑云母二长花岗岩形成于114~113 Ma(早白垩世晚期)。地球化学分析表明,岩石显示出高钾钙碱性—钾玄岩系列特征,同时具有高的Ga/Al×10000比值(介于2.02~3.15之间,平均为2.61)和Zr+Nb+Ce+Y含量(平均为524.87×10^(-6))。此外,锆饱和温度和锆石Ti温度计共同指示岩浆形成于高温的环境(>800℃),这些特征与典型的A型花岗岩相一致。黑云母二长花岗岩中锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(10.1~6.4),对应的Hf同位素二阶段模式年龄(t_(DM2))为1852~1547 Ma,指示其岩浆可能源自安多微陆块中下地壳古老结晶基底的部分熔融。结合区域研究成果,认为那曲地区黑云母二长花岗岩可能形成于后碰撞伸展的构造背景,早白垩世晚期伴随着拉萨和南羌塘地块的拼合,班公湖-怒江中特提斯洋中段地区已经闭合。

青藏高原安多高压基性麻粒岩的发现及其地质意义

在青藏高原安多微陆块中发现了高压基性麻粒岩，其峰期矿物组合为石榴子石＋单斜辉石＋石英＋金红石．该高压麻粒岩经历了两期退变质作用，退变质矿物呈后成合晶产状，早期退变质矿物组合是Opx＋Pl_Spl，晚期退变质矿物组成是Hbl＋P1．温度与压力计算表明，高压麻粒岩相峰期变质温度为860～920cc，压力为14．6～15．6kbar；早期退变质的形成温压为820～890℃和8．8～11．5kbar；晚期退变质条件为550～670℃和5．2—6．5kbar．其退变质作用P-T轨迹为顺时针型近等温降压到降温降压的过程，指示该麻粒岩经历了俯冲至深部地壳层位（-50km），之后又快速抬升到浅部地壳（～20km）的变质过程．该高压麻粒岩的形成可能与安多微陆块和羌塘地体中生代时期的弧一陆碰撞作用有关，这对探讨青藏高原的构造演化具有重要的意义．