青藏高原新生代三阶段造山隆升模式:火成岩岩石学约束

从岩石从地构造学的角度,分析讨论了青藏高原新生代岩浆作用的特点、差异、成对性及其对高魇隆升深部动力学过程的岩石约束,在此基础上是提出青藏高原是以冈底斯－羌塘造山带为核心,通过三次造山幕事件而形成的高原隆升新模式。     

岩浆作用与青藏高原演化

        青藏高原是我国岩浆岩最发育的地区之一,出露着从元古宇到新生代各个地质时期多种类型的火山岩与侵入岩,面 积达30万km2左右,占全区面积的10％以上。这些岩浆岩在青藏大陆动力学研究中有着重要的作用,既是探测深部的“探 针”和“窗口”,又是构造演化的记录,并形成重要的构造-岩浆-成矿带。本文拟通过岩浆作用和岩浆岩来研究青藏高原 演化的一些科学问题。（1）印度-亚洲大陆碰撞时限：印度-亚洲大陆碰撞时限是青藏高原形成演化中一个非常重要的基础 问题,也是国际上争论的一个热点,到目前为止,分歧仍然很大,从主张早于70 Ma 到34 Ma都有。本文根据来自我国西藏 南部延伸1500 km以上的主碰撞带的综合证据提出,印度-亚洲大陆碰撞开始的时间为70/65 Ma,完成的时间在40 Ma左右, 这个时期称为同碰撞期,40 Ma之后转入后碰撞期。（2）同碰撞阶段的壳-幔交换-底侵与岩浆混合作用: 南冈底斯带同碰撞 花岗岩中有着丰富的岩浆底侵作用与岩浆混合作用证据。这两种作用,是通过岩浆作用实现壳－幔间物质和能量的交换, 是两种不同而又密切相关的大陆地壳生长方式。（3） 青藏巨厚地壳的成因: 双倍于正常厚度的巨厚地壳,是青藏高原最显著 的特点之一,世界瞩目。通过对同碰撞与后碰撞火成岩的研究提出“两类地壳、两种机制”的认识,即新生地壳与再循环 地壳;构造挤压增厚机制与地幔物质注入增厚机制。（4）青藏岩石圈的组成、结构与演化：高原岩石圈地幔存在三种地球 化学端元,存在三种岩石圈结构类型,已在青藏高原多处发现地幔与下地壳岩石的地表露头及火成岩所携带的深源岩石包 体。（5）青藏高原深部物质的可能流动：青藏高原新生代碰撞-后碰撞火成活动有规律的时空迁移,以及深部地球物理探 测,都暗示碰撞引起壳幔深部物质的横向流动     

THE EARLY UPLIFT IN NORTHERN TIBETAN PLATEAU: EVIDENCE FROM THE STUDY ON CENOZOIC VOLCANIC ROCKS IN QIANGTANG REGION

THE EARLY UPLIFT IN NORTHERN TIBETAN PLATEAU: EVIDENCE FROM THE STUDY ON CENOZOIC VOLCANIC ROCKS IN QIANGTANG REGION     

西藏冈底斯北缘尼玛地区帮勒村一带寒武纪火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

青藏高原南部中国境内是否存在寒武纪地层一直是地质界关注的焦点。研究表明,冈底斯北缘西藏尼玛县控错南帮勒村一带,原划的前震旦纪念青唐古拉岩群为一套浅变质的拉斑系列双峰式火山岩。通过高精度LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得其中变流纹岩206Pb/238U年龄加权平均值为(536.4±3.6)Ma,确定该套火山岩形成于早寒武世。地球化学分析表明,变玄武岩富集LREE、LILE、部分HFSE,Nb、Ta、Zr、Hf等亏损,Zr/Nb比值(2.53~3.61)低;变流纹岩明显富集LREE、LILE、Th、HFSE,具有Eu负异常和Sr、Nb、Ta、Ti负异常。同时,变玄武岩的εNd(t)为负值(-2.80~-4.56),源区为富集地幔端元EMⅡ,反映其源区为岩石圈和软流圈相互作用的产物,并遭受了地壳物质的混染。综合分析认为该套火山岩形成于陆缘裂谷环境,为冈底斯北缘存在寒武纪裂解作用提供了佐证。     

西藏冈底斯北缘尼玛地区帮勒村一带寒武纪火山岩LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其地球化学特征

青藏高原南部中国境内是否存在寒武纪地层一直是地质界关注的焦点。研究表明．冈底斯北缘西藏尼玛县控错南帮勒村一带,原划的前震旦纪念青唐古拉岩群为一套浅变质的拉斑系列双峰式火山岩。通过高精度LA—ICP—MS（激光剥蚀等离子体质谱）锆石微区原位u—Pb同位素测年,获得其中变流纹岩“Pb／“u年龄加权平均值为（536．4±3．6）Ma,确定该套火山岩形成于 旱寒武世。地球化学分析表明,变玄武岩富集LREE、L1LE、部分HFSE,Nb、Ta、Zr、Hf等亏损,Zr／Nb比值（2．53～3．61）低;变流纹岩明显富集LREE、LILE、Th、HFSE,具有Eu负异常和sr、Nb、Ta、Ti负异常。同时,变玄武岩的gNd（t）为负值（一2．80~一4．56）。源区为富集地幔端元EMll。反映其源区为岩石圈和软流圈相互作用的产物,并遭受了地壳物质的混染。综合分析认为该套火山岩形成于陆缘裂谷环境．为冈底斯北缘存在寒武纪裂解作用提供了佐证。     

Tectonics and Topography of the Tibetan Plateau in Early Miocene

Early Miocene stratigraphy, major structural systems, magmatic emplacement, volcanic eruption, vegetation change and paleo-elevation were analyzed for the Tibetan Plateau after regional geological mapping at a scale of 1:250,000 and related researches, revealing much more information for tectonic evolution and topographic change of the high plateau caused by Indian-Asian continental collision. Lacustrine deposits of dolostone, dolomite limestone, limestone, marl, sandstone and conglomerate of weak deformation formed extensively in the central Tibetan Plateau, indicating that vast lake complexes as large as 100,000–120,000 km2 existed in the central plateau during Early Miocene. Sporopollen assemblages contained in the lacustrine strata indicate the disappearance of most tropical-subtropical broad-leaved trees since Early Miocene and the flourishing of dark needleleaved trees during Early Miocene. Such vegetation changes adjusted for latitude and global climate variations demonstrate that the central Tibetan Plateau rose to ca. 4,000–4,500 m and the northeastern plateau uplifted to ca. 3,500–4,000 m before the Early Miocene. Intensive thrust and crustal thickening occurred in the areas surrounding central Tibetan Plateau in Early Miocene, formed Gangdise Thrust System(GTS) in the southern Lhasa block, Zedong-Renbu Thrust(ZRT) in the northern Himalaya block, Main Central Thrust(MCT) and Main Boundary Thrust(MBT) in the southern Himalaya block, and regional thrust systems in the Qaidam, Qilian, West Kunlun and Songpan-Ganzi blocks. Foreland basins formed in Early Miocene along major thrust systems, e.g. the Siwalik basin along MCT, Yalung-Zangbu Basin along GTS and ZRT, southwestern Tarim depression along West Kunlun Thrust, and large foreland basins along major thrust systems in the northeastern margin of the plateau. Intensive volcanic eruptions formed in the Qiangtang, Hoh-Xil and Kunlun blocks, porphyry granites and volcanic eruptions formed in the Nainqentanglha and Gangdise Mts., and leucogranites and granites formed in the Himalaya and Longmenshan Mts. in Early Miocene. The K2O weight percentages of Early Miocene magmatic rocks in the Gangdise and Himlayan Mts. are found to increase with distance from the MBT, indicating the genetic relationship between regional magmatism and subduction of Indian continental plate in Early Miocene.     

Porphyry and Skarn Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au Metallogeny of the Gangdise Plutonic-Volcanic Arc, Tibet

PORPHYRY AND SKARN Cu-Mo-Pb-Zn-Ag-Au METALLOGENY OF THE GANGDISE PLUTONIC -VOLCANIC ARC, TIBETtheNational973Project“MetallogenicBackgroundandProspectiveEvaluationoftheGangdiseBelt”     

青藏新生代钾质火山活动的时空迁移及向东部玄武岩省的过渡:壳幔深部物质流的暗示

中国西部与东部在构造作用、岩浆活动、岩石圈结构、沉积盆地、地貌等方面存在着巨大的差异。印度—亚洲大陆碰撞以来青藏高原火山岩的时空分布,显示了从高原腹地发端向周缘迁移的趋势。在同碰撞阶段(65~40 Ma)的末期,火成活动背离雅鲁藏布碰撞缝合带向北迁移。在45~6 Ma期间,火山活动从高原腹部开始,然后向外迁移,暗示软流圈上隆呈波状向外扩展。最后(6 Ma—近代),火山活动向着高原的北西、北东—东、南东三隅迁移。这种醒目的火山活动时空迁移型式,可以解释为由印度和欧亚两个较厚大陆板块的靠近、碰撞诱发的软流圈地幔流及深部地壳物质流动。推测可能存在两个地幔流“通道”,一条“通道”可能通过西秦岭礼县—宕昌一带伸向中国东部;另一条“通道”可能沿“三江”带向东南经云南马关—屏边一带与中国东南部和越南的新生代玄武岩省相接。在礼县—宕昌、马关—屏边一带,表现出从青藏高原钾质火山岩省向着中国东部玄武岩省过渡的特征。大量地球物理资料也支持关于软流圈地幔与深部地壳层次上的横向物质流动的认识。为了进一步检验这种认识是否正确,需要在青藏高原钾质岩省与东部玄武岩省的过渡带选择若干短剖面,进行系统的研究工作,鉴别岩石源区组成和形成深度,反演岩石圈和软流圈地幔性质,揭示两个岩省之间的关系,为鉴别大陆碰撞引起的岩石圈或软流圈层次的物质流动与块体之间相互作用提供岩浆作用约束,同时也为东亚大背景之下,以新生代印度—亚洲碰撞为主导的中国西部与以太平洋板块俯冲为主导的中国东部的构造交接关系提供岩浆作用限制。     

中国西部新生代火山活动及其大地构造背景——青藏及邻区火山岩的形成机制

在青藏高原及邻区考察了新生代火山岩 ,并对西藏的 5个火山岩省进行了岩石学和同位素地球化学的综合研究 ,探讨了火山岩的源区特征。西昆仑省喷发了钠质熔岩 ,而其它省均为钾质熔岩类 ;甘肃礼县新生代盆地主要以超镁铁质熔岩为主 ;云南的金沙江北段、腾冲以及滇东南的火山岩类在岩石组合、喷发时代和意义上独具特色。文中以陆内俯冲、岩石圈深部的大地构造演化 ,特别是“壳幔过渡带”的部分熔融 ,对它们的成因及科学意义进行了综合讨论。     

Three—Phase Uplift of the Qinghai—Tibet Plateau Druing the Cenozoic Period：Igneous Petrology Constraints

In northern Qinghai-Tibet plateau there are developed Cenozoic volcanic rocks. They constitute a trachybasalt-shoshonite-latite-trachydacite assemblage. According to the forming ages, three Cenozoic volcanic rock lithozones can be distinguished in the northern part of the plateau. Cenozoic volcanic rocks and muscovite/two-mica granites forming the three belts in pairs represent the northern and southern margins of the plateau in different periods. In fact, the tectonic setting of the northern part of the Qinghai-Tibet plateau is significantly different from that of the southern part—Himalayas. The southern part has experienced subduction and continent-continent collision. There are developed the Cenozoic S-type granites (muscovite/ two-mica granites) there. But the northern part is characterized by Cenozoic basaltic magmatism which obviously comes from the upper mantle. Slight doming of the upper mantle is recognized underneath the northern part of the plateau, which is the result of resistance of the Tarim plate to the north direction-sense movement of the Tibetan plate. And at the same time, the uplift machanism shows that the formation of the Qinghai-Tibet plateau involved three orogenic stages (35−23 Ma, 23−10 Ma and <2 Ma) of uplift in the vertical direction and extension in the horizontal direction with the Gangdise-Qiangtang orogenic belt as its core.     

大兴安岭中生代伸展造山过程中的岩浆作用

概括地介绍了大兴安岭中生代伸展造山过程,重点讨论了晚中生代火山岩、深成岩的岩石学及同位素地球化学特征：存在一套板内拉张环境下的Ａ 型花岗岩,火山岩为一套钾质粗面质岩石,大多数花岗岩和火山岩具有低的Ｎ（８７Ｓｒ）／ Ｎ（８６Ｓｒ） 值（０７０４ ～０７０８） 和正的ε（Ｎｄ ,ｔ） （１ ～４） 值,据此认为这是底侵作用形成的一套壳 幔混熔岩浆的产物,结合岩浆喷发与侵位过程中的伸展构造分析,认为这是大陆内部伸展造山的重要证据。此外,笔者还在该区发现早中生代的一套幔源镁铁质堆晶岩和侵入岩、早 中侏罗世及早白垩世的基性岩墙群、早白垩世（１３０ ～１２０ Ｍａ） 超基性的角闪岩、玻基橄辉岩和碱性橄榄玄武岩。由此可以证明,大兴安岭晚中生代的花岗岩 火山岩活动只是伸展背景下的岩浆演化的一个阶段。     

TWO TYPES OF XENOLITH—MANTLE XENOLITH AND CRUSTAL XENOLITH FOUND IN THE CENOZOIC VOLCANIC ROCKS FROM HOH XIL, NORTHERN TIBET PLATEAU

TWO TYPES OF XENOLITH—MANTLE XENOLITH AND CRUSTAL XENOLITH FOUND IN THE CENOZOIC VOLCANIC ROCKS FROM HOH XIL, NORTHERN TIBET PLATEAU1　YangJingsui,XuZhiqin ,BaiWenji,etal.CenozoicvolcanismontheQinghai Tibetplateauanditsgenesis[J].ContinentalGeodynamics ,1997(2 ) :1～ 11. 2　XuZhiqin ,JiangMei,etal.Mantlediapirandinwardintracontinentalsubduction :AdiscussiononthemechanismofupliftoftheQinghai TibetPlateau[A].MacfarlaneA ,Sorkabi,RB ,…     

冈底斯西段第四纪钾质火山岩的发现及赛利普组的建立

冈底斯西段赛利普一带分布有大面积的钾质火山岩,以前曾被划归上新世一早更新世赛利普群。作者对这套火山岩地层进行了详细野外调查并重新测制了火山岩地层剖面,在该套火山岩下伏及层间湖相碎屑沉积层中获得ESR年龄0．268Ma与0．349Ma。岩石学、岩石化学研究表明,这套火山岩是以安粗质熔岩为主的钾玄岩系列一钾质碱性玄武岩系列火山岩,岩石类型及岩石组合稳定,岩层产状平缓,岩石新鲜,层位相对清楚,故将其命名为赛利普组,属第四纪早一中更新世。这一发现对研究冈底斯构造带新生代以来岩浆活动、构造演化,进而探讨青藏高原隆升机制有着重要的地质意义。     

MULTIPLE ISLAND ARC-BASIN SYSTEM AND ITS EVOLUTION IN GANGDISE TECTONIC BELT,TIBET

MULTIPLE ISLAND ARC-BASIN SYSTEM AND ITS EVOLUTION IN GANGDISE TECTONIC BELT,TIBET     

拉萨地块麻江地区具有“超钾质”成分的钾质火山岩的识别及成因

一般认为青藏高原拉萨地块后碰撞钾质-超钾质岩浆活动由西向东逐渐喷发,然而本文在拉萨地块中部麻江地区识别出一套钾质火山岩,利用单矿物金云母的40Ar-39Ar方法确定其形成于21.3Ma.这套火山岩具有高镁(＞3％)和高钾( K2O/Na2O ＞2)等的超钾质火山岩成分特征,但其高的MgO含量是因岩石中含有后期蚀变矿物白...     

青藏高原中部麻米地区晚侏罗世火山岩岩石成因及其地质意义

在青藏高原中部中拉萨地块之上新识别了一套晚侏罗世-早白垩世早期岩浆岩,本次对其中麻米地区出露的火山岩进行了锆石U-Pb定年与全岩主微量元素分析研究工作.测年结果显示麻米火山岩形成于晚侏罗世（152~150 Ma）,岩石地球化学具有高SiO₂、高全碱含量（Na₂O+K₂O）、低MgO、低P₂O₅的特征,并显示明显的Eu、Sr、Ba等元素的亏损,具有高分异I型花岗质岩石的特征.结合区域上报道的同期中酸性侵入岩资料,麻米酸性火山岩起源于古老地壳物质重熔并经历了广泛的结晶分异作用.本文研究表明中拉萨地块上晚侏罗世-早白垩世早期岩浆作用形成于洋壳俯冲背景,应该是新特提斯洋北向俯冲过程中引发的弧型岩浆事件.      

囊谦盆地新生代高钾岩浆岩的地球化学特征:岩石成因及其构造意义

位于青藏高原东缘的囊谦高钾岩浆岩(37.5~38.3Ma)SiO2含量49.9%~66.6%,富集LREE和LILE(K、Rb、Sr、Ba、Th),亏损HREE和HFSE(Nb、Ta、Ti等),在微量元素蛛网图上Nb、Ta、Ti显示负异常。囊谦富钾岩浆岩的Sr-Nd同位素变化范围窄(87Sr/86Sr=0.70425~0.70548,143Nd/144Nd=0.51256~0.51273),显示出EMI富集趋势。通过对囊谦高钾岩石的元素和同位素地球化学的研究,认为其源区同时受到了因俯冲而进入地幔的地壳物质及蚀变洋壳析出流体的改造和交代作用。这套钾质岩石的形成是受到了特提斯洋俯冲消减,进而印度大陆与欧亚大陆碰撞,以及之后发生的岩石圈由挤压转为拉张并由此产生的软流圈上涌等一系列动力体系的控制。     

青藏高原新生代两类超钾质岩石的成因——实验岩石学和地球化学约束

青藏高原分布有羌塘—囊谦—滇西和冈底斯两条新生代钾质-超钾质火山岩带。羌塘—囊谦—滇西超钾质岩浆活动的峰值时间为40～30Ma,主体岩石具有Ⅰ型超钾质岩的高MgO和低CaO、Al2O3含量特征;30～24Ma期间羌塘中、西部出现Ⅲ型钾质-超钾质岩浆活动,主体岩石以贫SiO2、高CaO、Al2O3和低MgO/CaO为特征。冈底斯新生代超钾质火山岩也显示I型超钾质岩的高MgO和低CaO、Al2O3含量特征,其形成时间为25～12Ma。综合超钾质岩石的实验资料,可知区内I型超钾质岩的源区以富硅、富钾流(熔)体交代形成的金云母方辉橄榄岩为主;Ⅲ型钾质-超钾质岩浆源区则以斜辉橄榄岩地幔为主。囊谦—滇西Ⅰ型超钾质岩带空间上严格受红河走滑构造带所控制,40～28Ma出现I型超钾质岩浆活动,16Ma转变为OIB型钾质火山岩。岩浆源区从岩石圈地幔向软流圈演变,暗示大型走滑断裂引起的岩石圈地幔减薄和软流圈上涌是导致交代岩石圈地幔金云母分解熔融产生区内I型超钾质岩浆的主控因素。羌塘中部35～34Ma有软流圈来源为主的钠质碱性玄武岩岩浆的喷发,30～24Ma转变为以岩石圈地幔为主要来源的Ⅲ型钾质-超钾质岩浆活动,岩浆源区从软流圈向岩石圈迁移,指示软流圈上涌伴随的富CO2流(熔)体活动是导致古交代岩石圈地幔升温熔融产生Ⅲ型钾质-超钾质岩浆的主控因素,软流圈上涌可能是俯冲板片断离或岩石圈地幔拆沉作用的结果。     

Riftogenic magmatism of western part of the Early Mesozoic Mongolian–Transbaikalian igneous province: Results of geochronological studies

Geochronological studies of rocks from a bimodal high-alkali volcanic–plutonic complex collected in the area of Kharkhorin zone of the Early Mesozoic Mongolian–Transbaikalian igneous province (MTIP) are made. The age of alkali granites from Olziit sum is 211 ± 1 Ma (U–Pb ID-TIMS on zircon) to 209 ± 2 and 217 ± 4 Ma (⁴⁰Ar/³⁹Ar on alkali amphibole); the age of alkali granite-porphyries from the area of Sant sum is 206 ± 1 Ma (U–Pb ID-TIMS on zircon). These rock series formed syncronously to the analogous magmatism episode in the Northern Gobi and Western Transbaikalian rift zones of the MTIP. The similarity of the age and composition of igneous associations of the MTIP suggests a common mechanism of its formation related to the effect of a mantle plume on the continental lithosphere at the base of the entire igneous zone having a zonal structure.     

藏北改则地区鱼鳞山组火山岩同位素年代学

鱼鳞山组火山岩是青藏高原隆升过程中一次重要的碱性钾质火山活动的产物，自发现之日起时代一直定为上新世末至早更新世，对比范围跨羌塘南部到冈底斯地区。通过对鱼鳞山组火山岩同位素测年研究，鱼鳞山组白榴石响岩^40Ar-^39Ar积分年龄为27．8Ma、K－Ar法年龄为30－18Ma,确定鱼鳞山组时代为渐新世至中新世，其分布仅限于班公湖－怒江缝合带以北地区。