拉萨地体南缘早石炭世花岗岩类的起源及其对松多特提斯洋开启的意义

近年来在拉萨地体识别出的二叠纪松多大洋型榴辉岩被认为是古特提斯洋(本文称之为松多特提斯洋)的洋壳残余。但由于缺乏相关地质记录,对松多特提斯洋的开启时间,目前并未进行讨论。为探讨这一问题,本文报道了拉萨地体南缘朗县地区片麻状花岗岩类的全岩主量元素和微量元素、锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素数据。本文2件样品的锆石U-Pb定年结果为341±2Ma和355±2Ma,表明朗县片麻状花岗岩类侵位于早石炭世。朗县片麻状花岗岩类主要属于高钾钙碱性-钾玄质系列的花岗闪长岩和二长花岗岩,以具有较高的SiO2含量(69%~76%)和K2O/Na2O比值(1.04~3.04)为特征。白云母的出现、高的铝饱和指数(A/CNK=1.04~1.52)和刚玉分子数(>1%),表明朗县片麻状花岗岩类属S型花岗岩。所有样品均富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损Ba、Eu、Sr和高场强元素。锆饱和温度主要集中在780~800℃之间(最高可达859℃,平均808℃)。这些早石炭世花岗岩类中发育的闪长质包体、较高的锆饱和温度、低Pb高Ba丰度、小的负锆石εHf(t)值(-7.2^-1.2,平均-4.4),表明这些花岗岩类为高温S型花岗岩,来源于浅部成熟地壳物质的重熔并伴随着明显的幔源物质注入。朗县片麻状花岗岩类的高温(>780℃)低压(<5kbar)性质指示其很可能形成于伸展背景。结合拉萨地体可能存在的石炭纪早期岩浆弧、泥盆-石炭纪以灰岩和细碎屑岩夹火山岩为特征的沉积地层记录,本文提出朗县片麻状花岗岩类很可能形成于弧后伸展背景。该弧后伸展区进一步发育可能形成弧后盆地并最终发展成以松多榴辉岩为代表的松多特提斯洋,指示松多特提斯洋的持续时间可能不会超过80Myr(即从340Ma到260Ma)。