西藏然巴地区十字石‒蓝晶石云母片岩变质作用研究:对始新世淡色花岗岩成因的启示

然巴穹隆及其周源发育不同期次淡色花岗岩与不同程度变质作用,两者之间存在何种成因关联尚不清楚。为揭示这一内在联系,本文对然巴穹隆中变形的淡色花岗岩与围岩中十字石‒蓝晶石片岩开展了系统的岩相学观察、主微量元素分析、变质相平衡模拟和锆石、独居石U-Pb年代学研究。研究表明然巴穹隆中变形花岗岩以脉状产出,为似斑状二云母花岗岩,其形成年龄约为45 Ma。这些花岗岩脉具有高CaO与Sr含量,相对较高的Sr/Y值、较低的Rb/Sr值,在Sr/Y-Y图解中落于埃达克岩范围内,暗示其成因与地壳加厚有关。穹隆围岩中十字石‒蓝晶石云母片岩具有峰期共生矿物组合:蓝晶石+十字石+石榴石+黑云母+白云母+斜长石+石英+金红石+钛铁矿。变质相平衡模拟结果显示其具有增温增压的进变质作用过程,且变质峰期温压条件为600~650℃/8×10^8~9×1^08 Pa。对该云母片岩开展独居石U-Pb测年,获得变质峰期年龄约为53 Ma。研究表明然巴地区在始新世存在着地壳加厚过程,造成加厚地壳的部分熔融从而形成区域围岩变形二云母花岗岩。本次研究为喜马拉雅造山带始新世淡色花岗岩与印度‒亚洲板块碰撞导致地壳加厚的成因关联提供了研究实例。

构造岩碳物质拉曼光谱温度计与石英组构对造山带热演化的约束:北喜马拉雅然巴片麻岩穹隆研究实例

东西走向的北喜马拉雅片麻岩穹隆带位于喜马拉雅造山带核心,记录了造山演化和青藏高原隆升的变质与变形信息。对穹隆构造热结构及其变形历史的重建有助于揭示喜马拉雅造山过程。本次研究选取然巴片麻岩穹隆的各类构造岩开展微观构造解析、碳物质拉曼光谱温度估算(RSCM)和石英组构学(CPO)分析,对比该穹隆各构造层变质和变形温度及其变化。研究结果揭示然巴穹隆被上、下两条环形拆离断层分为三个构造层:下拆离断层以下为下构造层,其由核部淡色花岗岩和片麻岩组成;下拆离断层和上拆离断层之间为中构造层,由强烈韧性变形的低-中级变质的片岩和少量片麻岩组成;上拆离断层以上为上构造层,由板岩、千枚岩和少量片岩组成。碳物质拉曼光谱变质温度计估算结果显示下构造层和中构造层峰期变质温度为550~600℃,上构造层峰期变质温度400~550℃。各构造层韧性变形岩石内石英组构(CPOs)特征揭示:下构造层石英以柱面<c>滑移为主,韧性剪切变形温度超过600℃;而从中构造层底部向上构造层,石英滑移系由柱面<c>滑移逐渐转变为底面滑移为主,响应的变形温度由550℃逐渐降低为300~350℃。综合分析解释认为然巴穹隆新生代以来经历了四期构造变形,分别对应喜马拉雅造山演化四个阶段:始新世(约45Ma)地壳增厚,发生区域变质作用,变质峰期温度达600℃(如下构造层记录),由下构造层向幔部递减(500℃到300℃);在造山伸展阶段,伴随藏南拆离系北向韧性剪切作用以及晚期南北向裂谷的启动提供的东西向伸展环境导致晚中新世淡色花岗岩底辟就位(约8~7Ma),穹隆幔部岩石遭受接触变质作用改造,接触变质峰期温度为570℃。