西藏中拉萨地块西段左左乡晚侏罗世-早白垩世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

近年来对青藏高原中拉萨地块西部中生代岩浆作用的源区、成因和演化等问题的研究较少。本文针对中拉萨地块西部噶尔县左左乡两个中酸性岩体进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、微量元素和锆石Hf同位素,以及主量元素和微量元素地球化学研究。左左乡北侧岩体寄主花岗闪长岩和闪长质包体获得同期(163Ma和160Ma)的年龄,属于晚侏罗世;南侧岩体花岗岩年龄为142～147Ma,属于早白垩世。北侧与南侧的中酸性岩石均属于准铝质-弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩,富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素。晚侏罗世岩体寄主岩具有较为富集的锆石Hf同位素成分(ε_(Hf)(t)=-16.8～-13.6),可能来源于古老下地壳的部分熔融;包体具有相似的Hf同位素成分(ε_(Hf)(t)=-15.7～-13.6),结合晚侏罗世寄主岩与包体较高的MgO(4.13%～6.90%)、Cr(146×10~(-6)～370×10~(-6))和Ni(31×10~(-6)～113×10~(-6))含量,说明包体代表的中基性岩浆可能源于古老富集地幔的熔融,并且在晚侏罗世寄主花岗闪长岩与闪长质包体所代表的两种岩浆间发生过充分的岩浆混合作用。南侧早白垩世花岗岩具有较负且变化范围大的ε_(Hf)(t)值(-8.2～-4.8和-3.8～+0.2),指示早白垩世岩浆活动中有更多亏损地幔物质或新生地壳物质的加入,并且亏损地幔物质或新生地壳物质与拉萨地块古老地壳物质熔融形成的酸性岩浆发生了岩浆混合,经历岩浆混合后中酸性岩浆又发生了角闪石、长石的分离结晶,最终形成南侧早白垩世岩体的一系列中酸性岩石。研究区早白垩世亏损地幔物质或新生地壳物质的增多可能与南向俯冲的班公湖-怒江板片的回转有关。     

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区中酸性侵入岩的成因及其对区域构造演化的指示

班公湖-怒江缝合带西段出露大量中酸性侵入岩,为特提斯洋俯冲、拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中岩浆响应的重要组成部分。本文对该缝合带西段阿翁错地区的闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩进行了详细的岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩成岩年龄分别为119.3±1.8 Ma、114.7±1.4 Ma和103.2±1.3 Ma。岩石地球化学特征显示中酸性侵入岩属高钾钙碱性系列,具准铝质-弱过铝质I型花岗岩特征;其LREE分馏程度较高,而HREE近于平坦,存在Eu负异常;富集Rb、La等大离子亲石元素和Th、Zr、Hf等高场强元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有岛弧岩浆岩的特征。研究结果表明在早白垩世晚期(103.0±1.3 Ma)班公湖-怒江特提斯洋壳仍在向北俯冲于南羌塘地块之下,随着俯冲深度增加,大洋板片发生大规模脱水,释放的流体交代地幔楔并引发其部分熔融,产生的幔源岩浆向上运移,与下地壳物质不同比例混合形成了闪长岩和花岗闪长岩;而花岗岩主要由古老下地壳物质部分熔融形成,并有少量地幔物质的参与。     

西藏南部米拉山地区早侏罗世花岗岩地球化学特征及其地质意义

中南拉萨地块内部早侏罗世时期岩浆岩的成因差异对新特提斯洋的早期演化具有指示意义,本次工作选取位于洛巴堆－米拉山断裂带两侧的宗沃花岗岩体和仲达花岗岩体作为研究对象,进行详细的岩相学、年代学和全岩地球化学分析.锆石U-Pb定年结果分别为193.8±2.2 Ma和197.5±1.8 Ma,指示了区内的早侏罗世岩浆事件.宗沃花岗岩与仲达花岗岩样品均具有较高的SiO₂含量(69.80%~74.64%)与较低的A/CNK值(0.98~1.07),且富集轻稀土元素及Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素.全岩地球化学特征指示两处样品均属典型的Ⅰ型火山弧岩浆岩.结合前人的研究成果表明,中南拉萨地块内部的早侏罗世岩浆岩形成于新特提斯洋北向俯冲下的陆内弧环境.本次工作的研究结果结合区域内早侏罗世岩浆岩的全岩地球化学和同位素数据,指示南拉萨地块内早侏罗世岩浆岩主要来源于新生下地壳,而中拉萨地块内早侏罗世岩浆岩的岩浆源区存在着更多古老下地壳成分的加入.      

东昆中隆起带东段闪长岩U-Pb年代学和岩石地球化学研究

岩石学、岩石地球化学研究表明,东昆中隆起带东段分布一套高钾的钙碱性闪长岩系列岩石。岩石明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)、LREE和活泼的不相容元素(如Th、U),相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P),具安第斯型活动大陆边缘岩浆岩特征。该闪长岩属混合成因,即由交代地幔的部分熔融形成基性岩浆,与地壳物质熔融形成的酸性岩浆混合形成。阿斯哈闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄值为244Ma左右,属印支早期。     

满归地区早侏罗世岩浆作用及其地质意义

通过对满归地区主体岩浆岩锆石U-Pb同位素年代学和地球化学研究,探讨了其形成时代、构造背景及地质意义。研究区存在大量早侏罗世侵入岩和少量早侏罗世中酸性火山岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年结果为(199±1)~(184±1) Ma,类型为细中粒石英闪长岩、中粒花岗闪长岩、细中粒二长花岗岩、中细粒似斑状二长花岗岩、流纹岩、英安岩和安山岩,不是前人划分的新元古代—古生代,揭示了研究区有强烈的中生代早期构造-岩浆作用。岩石地球化学反映: 岩石为准铝质—过铝质高钾钙碱性Ⅰ型岩浆岩; 轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)_N= 3.42~32.96,Eu元素亏损程度不遵从岩石从基性到酸性增强的演化规律; 大离子亲石元素Ba相对富集,Rb、Sr相对亏损,高场强元素Th、U 相对富集,Nb、Ti、Y 相对亏损。岩浆来源与构造分析表明,石英闪长岩与中细粒似斑状二长花岗岩来源于壳幔混合岩浆,中酸性火山岩、花岗闪长岩和细中粒二长花岗岩来源于地壳物质部分熔融作用,其形成与蒙古—鄂霍茨克缝合带的演化有关。地质和地球化学研究表明: 蒙古—鄂霍茨克洋壳中段可能在中三叠世末开始俯冲,至早侏罗世封闭,碰撞高峰时期在早侏罗世,晚于以往认为的晚三叠世。漠河逆冲推覆构造可能形成于蒙古—鄂霍茨克洋东段闭合过程中自北向南挤压的远程效应。蒙古—鄂霍茨克洋中段、东段闭合时限对探讨东北地区中侏罗世—晚白垩世盆岭构造形成具有重要的参考作用。     

西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

目前关于拉萨地块西段狮泉河地区中生代岩浆岩的报道相对较少,限制了对该地区中生代岩浆作用的认识.对狮泉河地区石英闪长岩和闪长质包体的锆石U-Pb年龄、岩石学特征与元素地球化学进行了研究.结果显示,寄主石英闪长岩的年龄为161.1±1.7 Ma,闪长质包体的年龄为159.8±1.6 Ma和157.0±1.3 Ma,两者为同期形成.寄主石英闪长岩为I型准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征.闪长质包体为准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石.岩石学、地球化学特征研究表明,该套岩石可能与中侏罗世班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲有关,班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲引起幔源物质发生熔融,上涌的幔源岩浆与拉萨地块古老基底重熔形成的酸性岩浆混合,形成了含闪长质包体的晚侏罗世岩体.      

大兴安岭中部柴河地区晚侏罗世花岗质岩石成因及构造意义

本文对大兴安岭中部柴河地区晚侏罗世花岗质岩石进行了岩石学、同位素年代学、地球化学等研究,探讨了其岩石成因及形成的构造背景。岩石学研究表明,大兴安岭中部柴河地区晚侏罗世花岗质岩石主要岩石组合为花岗闪长岩、二长花岗岩和碱长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果获得2个二长花岗岩年龄分别为（152±1）Ma和（150±1）Ma。岩石主量元素具有富钾钠、富铝的特点,属铁质碱-钙性岩石。稀土元素相对富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,具有弱到中等的Eu负异常,微量元素主要富集大离子亲石元素（Rb、Th、U、K、LREE）和Zr、Hf元素,亏损高场强元素（Nb、Ta、P、Ti）和Ba、Sr元素。地球化学特征指示这些晚侏罗世花岗质岩石来源于新元古代和早古生代期间从亏损地幔新增生的地壳物质部分熔融,形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合陆壳加厚之后挤压到伸展的转换环境。     

孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩的年代学、地球化学与成因

对小兴安岭北部孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩进行了年代学和地球化学研究,据此探讨其成因及形成的构造背景。锆石U-Pb同位素定年结果表明,研究区早中生代花岗岩分为晚三叠世和早侏罗世两期,形成时代分别为210 Ma和187~181 Ma。晚三叠世碱长花岗岩属铝质A型花岗岩,岩浆源区为新元古代从亏损地幔中增生的基性火成岩地壳。早侏罗世英云闪长岩-花岗闪长岩和二长花岗岩属埃达克岩,是由加厚下地壳物质部分熔融形成的;正长花岗岩-碱长花岗岩与同期埃达克岩具明显不同的地球化学特征,岩浆源区为中元古代从亏损地幔中增生的基性地壳物质。结合区域地质构造演化特征,认为晚三叠世花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境下的产物,早侏罗世花岗岩的形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。     

拉萨地体北部永珠地区早白垩世岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

拉萨地体北部出露大面积早白垩世岩浆岩,对它们的成因和形成机制的研究,有助于揭示拉萨地块白垩纪时期的岩浆作用过程及动力学背景.通过岩石学、地球化学和同位素地质学方法对拉萨地体北带永珠地区早白垩世中-酸性岩浆岩进行了研究.结果显示黑云母二长花岗岩、流纹岩和安山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为118±1.0 Ma、121±0.8 Ma和115±0.8 Ma,代表了其侵入和喷出时代.黑云母二长花岗岩、花岗斑岩和流纹岩为高钾钙碱性过铝质-强过铝质岩浆岩（A/CNK=1.01~1.35）,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba、Sr,富集大离子亲石元素Rb、K和放射性元素U、Th;稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu明显负异常,为形成于大陆边缘的岛弧岩浆岩特征.黑云母二长花岗岩和流纹岩的锆石Hf初始比值ε_Hf（t）分别为-1.21~3.01和-0.68~5.35,对应的两阶段模式年龄分别为0.99~1.26 Ga和0.84~1.22 Ga,为壳幔混源岩浆.安山岩为高钾钙碱性,亏损Nb、Ta、P、Ti、U和Sr,富集Rb、K和Th,稀土配分图显示LREE富集,HREE近平坦,Eu轻微负异常,为形成于大陆边缘弧的岩浆岩.结合前人研究成果,分析认为永珠地区早白垩世岩浆岩形成于班公湖-怒江特提斯洋壳南向俯冲作用下的大陆边缘弧环境,由俯冲的班公湖-怒江中特提斯洋板片在深部脱水熔融,进而诱发上覆地幔楔部分熔融形成基性岩浆上涌,导致下地壳物质发生部分熔融形成酸性岩浆,它们在上升过程中按不同比例混合,形成中性和酸性岩浆侵入到地下或喷出地表,形成侵入岩和火山岩.      

西藏中拉萨地块晚侏罗世许如错花岗岩地球化学与岩石成因

西藏中部拉萨地块晚侏罗世花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好约束。本文报道了中部拉萨地块西段许如错岩体的寄主花岗岩和闪长质包体的锆石U-Pb年龄、元素地球化学和锆石Hf同位素成分。许如错岩体寄主花岗岩年龄为155.1±0.7Ma,闪长质包体与寄主花岗岩同期(155.7±0.7Ma)形成。寄主花岗岩属I型偏铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列岩石,富集Rb、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,锆石εHf(t)值(-16.6~-6.6)指示其可能来源于拉萨地块古老下地壳物质的重熔作用。闪长质包体为准铝质钙碱性系列,锆石εHf(t)值(-8.9~-3.8)具有总体为负但明显高于寄主花岗岩εHf(t)值的特征,表明这些闪长质包体代表了幔源物质组成的加入。许如错晚侏罗世花岗岩可能形成于班公湖-怒江特提斯洋洋壳在中晚侏罗世向南俯冲于拉萨地块之下,引起幔源物质与中部拉萨地块古老基底重熔所产生的酸性岩浆发生岩浆混合作用形成的。     

南拉萨地块中部早侏罗世仁钦则花岗闪长岩成因及其地质意义

青藏高原拉萨地块南部新特提斯洋的打开和俯冲时间,目前还未得到统一的认识.南拉萨地块上广泛发育早中生代花岗质岩石,为探讨亚洲-印度大陆碰撞前的新特提斯洋俯冲过程提供了天然样品.对仁钦则地区一套花岗闪长岩进行了详细的年代学、元素和同位素地球化学分析.锆石U-Pb定年结果显示,这套花岗闪长岩主要形成于180 Ma左右,为早侏罗世岩浆活动产物.仁钦则花岗闪长岩具有相对较高的SiO₂含量（62.77%～64.18%）、较低的K₂O/Na₂O（0.29～0.60）和A/CNK值（0.90～0.98）,表明其属于Ⅰ型钙碱性岩石系列.岩石明显富集Ba、U等大离子亲石元素而亏损Nb、Ta等高场强元素,具有弧岩浆岩的地球化学特征.花岗闪长岩具有较高的CaO含量、较低的全碱和Al₂O₃含量,与含水的变基性岩部分熔融形成的熔体成分一致.锆石Ti和全岩Zr饱和温度计结果显示花岗闪长岩可能形成于下地壳源区.仁钦则花岗闪长岩具有较低的（87Sr/86Sr）_i（0.703 671～0.703 794）、较高的ε_Nd（t）（5.41～5.66）和锆石ε_Hf（t）值（12.6～14.8）,进一步表明其很可能为新生基性下地壳的部分熔融产物.综合分析认为,仁钦则花岗闪长岩主要形成于新特提斯洋北向俯冲背景之下,新特提斯洋的打开时间至少在晚三叠世之前.      

冈底斯中段阿木雄杂岩体岩石成因及地质意义

冈底斯南缘发育大量的岩浆岩,前人对这条岩浆岩带东段的研究完善了冈底斯南缘的大地构造框架和岩石圈结构及演化理论体系,而关于冈底斯南缘中段岩浆作用的研究相对较少。本文对中段阿木雄杂岩体的角闪辉长岩和黑云二长花岗岩进行了详细的岩石学、年代学及地球化学研究,以期阐明岩浆成因并探究岩浆源区深部地质过程。阿木雄杂岩体中黑云二长花岗岩和角闪辉长岩锆石U-Pb年龄均为49 Ma,属于始新世同期岩浆作用产物。地球化学特征显示黑云二长花岗岩属于I型高钾钙碱性花岗岩,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具低正的εHf(t)值(-0.2^+2.6),Hf同位素地壳模式年龄tDMC为1136~393 Ma;角闪辉长岩主量元素特征属于典型的辉长岩,Mg#值接近于原始的玄武质岩浆,稀土元素配分曲线平缓右倾,无Eu亏损,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有高正的εHf(t)值(+5.1^+16.8)和年轻的tDMC年龄(798~46 Ma)。分析后认为角闪辉长岩源于受过板片流体交代的亏损地幔,而黑云二长花岗岩源于新生地壳的部分熔融并有少量古老地壳贡献,且岩浆经过一定程度的分异作用。结合前人和本文研究认为该区的古老地壳物质来自于古老的拉萨地块,并通过对比同时期冈底斯岩浆岩带的岩浆作用,认为阿木雄杂岩体岩浆作用的主要诱发机制可能为北向俯冲的新特提斯洋板片断离。     

西藏拉萨地块过铝质花岗岩中继承锆石的物源区示踪及其古地理意义

富含继承锆石的过铝质花岗岩一般来源于富铝质岩石(如变泥质岩)的部分熔融,因而分析这些继承锆石的U-Pb年龄可以像分析沉积岩碎屑锆石的U-Pb年龄一样,提供过铝质花岗岩源区物质中碎屑沉积物物源区的丰富信息。本文报道了中部拉萨地块早侏罗世过铝质花岗岩的全岩地球化学和锆石U-Pb年代学数据,结合拉萨地块已有二叠纪和晚三叠世过铝质花岗岩的继承锆石年代学数据,总结了目前已有的拉萨地块过铝质花岗岩的继承锆石U-Pb年龄特征(共199个谐和测点)。这些过铝质花岗岩属强过铝质S型花岗岩,其中的继承锆石定义了1250~1100Ma(峰值1181±14Ma)和550~450Ma(峰值494±7Ma)2个最突出的年龄群,分别可比于拉萨地块古生代沉积岩的碎屑锆石年龄峰值(约1170Ma)和寒武纪火山岩的侵位时代,明显不同于西羌塘、安多和特提斯喜马拉雅新元古代-古生代沉积岩中的碎屑锆石年龄频谱。拉萨地块过铝质花岗岩中约1181Ma的继承锆石,可能与拉萨地块古生代沉积岩中的同期碎屑锆石一样,都来自澳大利亚南西部Albany-Fraser造山带和东南极Wilkes等地,而约494的继承锆石,既可能来自澳大利亚西部,也可能来自拉萨地块本地。本文提供了拉萨地块与澳大利亚大陆北缘具有古地理联系的过铝质花岗岩继承锆石U-Pb年龄证据。拉萨地块的研究实践表明,采用过铝质花岗岩继承锆石和古生代沉积岩碎屑锆石相结合的锆石U-Pb年代学方法,可为重建冈瓦纳大陆北缘其它微陆块的古地理和构造岩浆演化提供重要约束。     

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。     

西藏山南地区花岗质岩石成因及其对地壳结构变化的记录

西藏拉萨地块南部发育大规模东西带状展布的花岗质岩石,记录了新特提斯洋壳俯冲晚期及随后印度-欧亚大陆碰撞、后碰撞过程的重要信息,受到了学者的广泛关注.对拉萨地块南部山南地区采集的6件花岗质岩石样品进行了LA-ICPMS锆石U-Pb年代学、Hf同位素及全岩主微量元素和Sr-Nd同位素地球化学分析,获得了~90 Ma、65 Ma及23 Ma三阶段的锆石年龄,显示区域内发育了三期岩浆活动事件.三个时代的岩石样品均为亚碱性系列,具类似埃达克质岩特征,富集高场强元素并亏损大离子亲石元素,稀土元素分布图呈右倾型,具有弧岩浆的地球化学特征.本文所有样品的锆石εHf(t)均为正值(+5.6^+14.6),暗示它们可能来源于新生下地壳物质的部分熔融.结合前人已有数据,采用花岗质岩石的La/Yb比值定量还原了山南地区100 Ma以来的地壳厚度演化历史.从晚中生代开始,区域内地壳厚度由厚减薄,到新生代早期达到最薄,此后逐渐增厚.这与中新生代以来新特提斯洋俯冲至印度-欧亚大陆碰撞-后碰撞过程引起地壳结构变化较好地契合.     

赤峰地区晚中生代火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

内蒙古赤峰地区发育大面积的晚中生代火山岩,是我国东部巨型火山岩带的重要组成部分。锆石U-Pb定年结果显示,火山岩主要形成于晚侏罗世160~147 Ma和早白垩世132~129 Ma两个时期,早期以中酸性火山岩为主,晚期主要为酸性火山岩,局部夹少量的基性火山岩。晚侏罗世早期的安山岩SiO_2含量较低,MgO含量较高,可能是岩石圈地幔部分熔融的产物,流纹岩是安山质熔浆底侵导致下地壳发生部分熔融的产物。晚侏罗世晚期的流纹岩具有与A型花岗岩相似的地球化学特征,表明其形成于伸展构造背景下。早白垩世晚期的流纹岩属于钾玄岩系列,与同时代的玄武岩构成双峰式岩石组合,流纹岩来源于地壳的部分熔融。结合前人研究成果,认为赤峰地区晚中生代的两期火山活动都与蒙古–鄂霍次克缝合带的演化有关,它们分别形成于两次陆壳加厚之后的陆内伸展环境。     

西藏浦桑果铜多金属矿床中酸性岩石成因及动力学背景:年代学、地球化学及Sr-Nd-Pb-Hf同位素约束

浦桑果矿床位于拉萨地块冈底斯成矿带中段,为侵入岩体与钙质围岩接触带内形成的矽卡岩型高品位铜多金属矿床(Cu@1. 42%,Pb+Zn@2. 83%),是冈底斯成矿带目前唯一一个大型富铜铅锌(钴镍)矿床。本文以浦桑果矿床相关中酸性侵入岩体(黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩)为主要研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、全岩SrNd-Pb及锆石Lu-Hf同位素研究,旨在厘定侵入岩体的形成时代、岩石成因及成岩成矿的动力学背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,黑云母花岗闪长岩和闪长玢岩侵位年龄分别为13. 6～14. 4Ma和13. 6～14. 6Ma,岩体形成时代均属中新世。岩石地球化学特征表明,闪长玢岩和黑云母花岗闪长岩均属高钾钙碱性I型花岗质岩石;岩石普遍具高Sr含量(599×10~(-6)～1616×10~(-6))、高Sr/Y(48. 2～132. 3)和高(La/Yb)N(19. 6～25. 4)比值特征,具低Y(10. 38×10~(-6)～12. 70×10~(-6))和Yb含量(0. 79×10~(-6)～1. 17×10~(-6))特征,表现出埃达克质岩的地球化学属性。全岩稀土元素表现为明显富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),而相对亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素Nb、Ta、P、Ti等(HFSE)。全岩Sr-Nd-Pb及锆石Hf同位素分析结果表明,浦桑果矿床相关中酸性岩石与冈底斯成矿带中新世大多斑岩-矽卡岩矿床紧密相关的埃达克质侵入岩体具相似的同位素组成特征,指示岩石具同源岩浆特征且埃达克质岩浆主要起源于拉萨地块加厚新生下地壳。浦桑果矿床中酸性岩体主要形成于后碰撞伸展的构造背景,因碰撞挤压向后碰撞伸展背景的构造转换,引起印度大陆岩石圈发生拆沉(42～25Ma)及拉萨地块中富集岩石圈地幔发生部分熔融,从而形成富含Cu、Co等基性岩浆熔体底侵加厚新生下地壳(25～18Ma),导致拉萨地块加厚新生下地壳中部分石榴子石角闪岩相发生部分熔融,最终形成闪长质熔体于浦桑果矿区有利构造部位形成具埃达克质属性的中酸性侵入岩体(13～14Ma)和矽卡岩型铜多金属矿体。     

Petrogenesis of Jurassic Xietongmen intrusive rocks at the southern margin of the Lhasa terrane: implications for intra-oceanic arc evolution

Abstract

The Gangdese batholith, Tibet, records the opening and closing of the Neo-Tethyan ocean and the resultant collision between the Indian and Eurasian plates. The Mesozoic magmatic rocks play a crucial role in understanding the formation and evolution of the Neo-Tethyan tectonic realm. This study focuses on Jurassic intrusive rocks in the Xietongmen area of the southern margin of the Lhasa terrane adjacent to the Yarlung–Tsangpo suture. Zircon U–Pb dating yielded Middle Jurassic dates for ca 170?Ma hornblende gabbro and ca 173?Ma granodiorite intrusions. All of the samples are medium- to high-K calc-alkaline, and the majority are metaluminous and enriched in the large ion lithophile elements and depleted in the high-field-strength elements. This indicates the magma was generated in a subduction-related tectonic setting. The intrusive rocks have high and positive ε_Hf(t) values (hornblende gabbro: 13.3–18.7; granodiorite: 14.2–17.6) that yield Hf model ages younger than 312?Ma. These new data, combined with the results of previous research, suggest that the Jurassic igneous rocks were derived from a metasomatised region of an asthenospheric mantle wedge. Extremely depleted Sr–Nd–Pb–Hf isotope compositions are similar to the Yarlung ophiolite and igneous rocks within other intra-oceanic island arcs. Together with the existence of sandstone that is identified as the product of the oceanic island arc environment, we suggest formation in an intra-oceanic island arc.

1. The new zircon U–Pb dating has yielded Middle Jurassic ages for the ca 170?Ma hornblende gabbro and ca 173?Ma granodiorite phases of the Xietongmen intrusion.

2. Jurassic igneous rocks formed from a metasomatised asthenospheric mantle wedge by northward subduction of the Neo-Tethys oceanic crust beneath the southern margin of the Lhasa terrane.

3. Late Triassic–Jurassic igneous rocks, which are characterised by highly depleted isotopic compositions within the Southern Lhasa sub-terrane, record residual intra-oceanic island arcs in the eastern Tethyan belt.