藏南错那淡色花岗岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及其地质意义

藏南错那淡色花岗岩位于喜马拉雅造山带的东部。对其进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果显示,结晶年龄为17.7±0.3Ma,代表中新世的地壳深熔作用。淡色花岗岩样品具有高的Si O2(74.46%~75.57%)、Al2O3(14.07%~14.64%)和K2O(4.19%~4.85%)含量,高的K2O/Na2O值(1.09~1.31)和A/CNK值(1.15~1.25),富集Rb、Th和U,亏损Ba、Nb、Sr、Zr等元素,显示高的Rb/Sr值(17.75~29.50)和强烈的负Eu异常(δEu=0.18~0.26),属于壳源成因的高钾钙碱性过铝质S型花岗岩。样品具有高的Isr值(0.78982~0.79276)和低的εNd(t)值(-19.5~-18.2),可与大喜马拉雅结晶杂岩(GHC)中的变泥质岩对比,暗示其来自变泥质岩的部分熔融。样品的Isr值较高,而Sr浓度较低,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr值逐渐降低,表明淡色花岗岩是无水条件下白云母部分熔融的产物,部分熔融可能与藏南拆离系(STDS)伸展拆离导致的构造减压有关。错那淡色花岗岩的形成反映了地壳伸展减薄背景下,构造减压导致的中下地壳中含水矿物脱水熔融,并沿STDS上升侵位的动力学过程。     

藏南吉隆淡色花岗岩地球化学特征、成因机制及其构造动力学意义

藏南吉隆淡色花岗岩体位于大喜马拉雅淡色花岗岩带的中部,是吉隆地区藏南拆离系剪切带上部的重要组成部分。地球化学特征显示,岩石具有高SiO_2(72.09%~74.02%)、Al_2O_3(14.54%~15.59%)和K_2O(4.55%~5.59%)含量,高K_2O/Na_2O比值(1.12~1.55)和A/CNK值(1.14~1.18),属于高钾钙碱性过铝质S型花岗岩。富集大离子亲石元素Rb和放射性生热元素U,亏损Ba、Nb、Sr和Zr等元素,具有明显的轻重稀土元素分异和Eu负异常(δEu=0.37~0.54)。具有高的Rb/Sr比值(3.6~9.7)和低的CaO/Na_2O比值(0.15~0.25),指示源区为泥质岩区;(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和ε_(Nd)(t)变化范围分别为0.7548~0.7586和-14.0~-13.1,与大喜马拉雅变泥质岩的Sr-Nd同位素组成一致;锆石边部的ε_(Hf)(t)介于-16.0~-8.5之间,位于大喜马拉雅变泥质岩中碎屑锆石的演化线上,表明淡色花岗岩的源岩为大喜马拉雅变泥质岩。岩石(~(87)Sr/~(86)Sr)_i较高而Sr浓度较低,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr比值降低,表明淡色花岗岩是无水条件下白云母脱水熔融形成的,部分熔融可能与藏南拆离系(STDS)伸展拆离导致的深部构造减压密切相关。吉隆淡色花岗岩的形成反映了地壳伸展减薄背景下,构造减压导致的深部地壳物质中含水矿物(白云母)脱水熔融并沿向北伸展的STDS侵位的构造动力学过程。     

淡色花岗岩的岩石学和地球化学特征及其成因

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:SiO2≥72%,Al2O3≥14%,Na2O+K2O~8.5%,富Rb,亏损Th、Ba、Sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑REE=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有Eu负异常;Sr-Nd-Pb-O同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富REE矿物是淡色花岗岩亏损REE、Th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损Sr、Ba的主要原因。     

藏南拿日雍错片麻岩穹窿中新世淡色花岗岩的形成过程:变泥质岩部分熔融与分离结晶作用

拿日雍错片麻岩穹窿位于特提斯喜马拉雅带的东部,穹窿边部淡色花岗岩脉形成于21.8±0.3Ma,穹窿核部主体淡色花岗岩的结晶年龄为20.1±0.1Ma,其中1件样品记录了~17.3Ma热液蚀变事件。大部分淡色花岗岩具有以下特征:(1)较高的Si O2(72.9%),Al2O3(14.7%)和A/CNK(1.1),较低的Fe O、Mg O、Mn O和Ti O2;(2)高度变化的大离子亲石元素(如Rb、Sr、Ba)和高场强元素(如Nb、Ta、Hf、Th)和Rb/Sr、Nb/Ta、Zr/Hf比值;(3)富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,Eu和Nd都显示负异常(Eu/Eu*0.7,Nd/Nd*=0.5~0.8);(4)Sr同位素比值变化范围较大(87Sr/86Sr(t)=0.7132~0.7330),但Nd同位素比值一致(εNd(t)=-12.4~-10.9)。这些特征表明:拿日雍错淡色花岗岩形成于20Ma,是变泥质岩部分熔融作用的产物,经历了不同程度的斜长石、锆石、独居石、磷灰石、富Ti矿物等的分离结晶作用。     

内蒙古中东部两类花岗岩地质地球化学特征及成因意义

内蒙古中东部沿凉城—土贵乌拉一线分布着大量强过铝质石榴石花岗岩及少量淡色花岗岩。石榴石花岗岩SiO2含量、A12O3/TiO2比值(小于100),Rb/Sr比值和Rb/Ba比值低,但CaO/Na2O比值高(大于0.3)。铕均为负异常,呈重稀土元素平坦、轻稀土元素中等富集的配分模式。淡色花岗岩SiO2含量高,A12O3/TiO2比值,Rb/Sr比值和Rb/Ba比值以及CaO/Na2O比值变化大。稀土元素复杂,正Eu异常、Eu异常不明显均发育。两类花岗岩微量元素特征总体相似,均显示出大离子亲石元素(K,Rb,Ba)相对富集,高场强元素(Nb,Ti,P)亏损。两类花岗岩不同的地球化学特征暗示了其源区成分及构造背景的差异。石榴石花岗岩的源区成分应为杂砂岩,熔融温度较高,来源较深;而淡色花岗岩的源区成分复杂,熔融压力较高。     

西藏仲巴地体中433Ma伸展热事件：波库二云母花岗岩锆石年代学、地球化学和Hf同位素制约

喜马拉雅造山带中发育多期次淡色花岗岩,其成因与构造转换密切相关。波库二云母花岗岩位于仲巴地体西段,锆石U-Pb年龄为433.4±2.0Ma,εHf(t)=-11.18～-8.75。全岩地球化学显示具有较高的SiO2(72.38%～73.10%)、Al2O3(15.14%～15.38%)、CaO(1.54%～1.77%)、Sr(141×10-6～174×10-6)、Ba(386×10-6～574×10-6)含量和δEu值(平均0.8),以及较低K2O/Na2O(0.87～1.11)和Rb/Sr(0.86～1.09)比值,A/CNK=1.64～1.77,随着Ba含量的增加,Rb/Sr比值保持不变。这些特征表明波库二云母花岗岩为变泥质岩发生水致白云母部分熔融的产物,与原特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘俯冲后仲巴地体-特提斯喜马拉雅地体与冈瓦纳大陆亲缘性的陆块发生碰撞后板片断离伸展环境下的岩浆热事件相关,与特提斯喜马拉雅429Ma吉隆白云母脱水部分熔融形成的淡色花岗岩的成因不同表明它们发生部分熔融作用的物理化学条件不同,亦指示仲巴地体与特提斯喜马拉雅地体在早古生代可能具有不同的构造演化环境。     

北喜马拉雅淡色花岗岩地球化学: 区域对比、岩石成因及其构造意义

北喜马拉雅出露一系列片麻岩穹窿,这些穹窿被形成于27.5～10Ma的淡色花岗岩侵入.淡色花岗岩的岩石类型为二云母花岗岩,它们的主量元素组成为SiO2=70.97%～74.54%、K2O+Na2O=6.27%～8.09%、K2O/Na2O=0.91～1.36及A/CNK=1.10～1.33.然而,它们在微量元素组成上呈现出较大的变化:Rb=(41～322)×10-6、Sr=(26～139)×10-6、Ba=(135～594)×10-6、(La/Yb)N=0.97～17.31、Eu/Eu=0.29～0.72.北喜马拉雅淡色花岗岩的主量元素和微量元素组成特征类似于高喜马拉雅中新世的二云母花岗岩,而在Ti、Mg、Ca、Ba含量和Rb/Sr比值上明显不同于高喜马拉雅中新世的电气石-白云母花岗岩.北喜马拉雅淡色花岗岩(87Sr/86Sr)t=0.7344～0.8503(t=10Ma),εNd(10Ma)=-12.5～-19.3,与高喜马拉雅淡色花岗岩无明显差异.在岩石成因上,北喜马拉雅和高喜马拉雅中新世淡色花岗岩均起因于构造减压作用,由此导致白云母发生脱水反应诱发高喜马拉雅结晶岩系的深熔.但北喜马拉雅淡色花岗岩形成的地质背景明显不同于高喜马拉雅淡色花岗岩,前者具有较长的时间跨度,开始形成于喜马拉雅渐新世的地壳增厚期,之后形成于中新世穹窿片麻岩的折返时期,而高喜马拉雅淡色花岗岩与中新世高喜马拉雅结晶岩系的构造挤出作用有关.因此,北喜马拉雅和高喜马拉雅淡色     

藏南定结地区早中新世淡色花岗岩的形成机制及其构造动力学意义

定结日玛那穹窿位于高喜马拉雅带中段,由花岗片麻岩、变泥质岩、变基性岩及大量淡色花岗岩等组成,经历了角闪岩-麻粒岩相变质作用。为厘定淡色花岗岩的形成机制以及与高级变质岩的关系,我们对淡色花岗岩和高级变质岩进行了全岩元素和Sr和Nd同位素组成和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学测试。全岩元素和Sr-Nd同位素测试结果揭示淡色花岗岩具有以下特征:(1)高SiO₂ (>72%),高Al₂O₃ (>12%)和高A/CNK比值 (>1.0);(2)高Rb,低Sr,高Rb/Sr比值(>1.0);(3)高∑REE和明显的负Eu异常;(4)高Sr同位素初始比值(0.7621~0.8846)和低ε_Nd(t)值(-13.0~-20.2)。淡色花岗岩的高Rb/Sr比值和Sr-Nd同位素系统特征表明其形成机制为主要为白云母脱水部分熔融作用,源区为由花岗片麻岩和变泥质岩组成的混合源区。SHRIMP锆石U-Pb年代学研究揭示出定结地区淡色花岗岩具有21.0±0.7Ma和15.8±0.1Ma 2期年龄,花岗片麻岩的锆石变质增生边年龄为22.2±1.4Ma,与该区的榴辉岩退变质年龄一致。这些数据共同表明,花岗片麻岩和 变泥质岩在22~21Ma发生高级变质和深熔作用,形成早期淡色花岗岩岩浆,在~16Ma进一步深熔,形成晚期淡色花岗岩岩浆。     

喜马拉雅碰撞造山带不同类型部分熔融作用的时限及其构造动力学意义

喜马拉雅新生代淡色花岗岩,是世界上S型花岗岩的典例,主要分布于两条近平行排列的东西向构造带内,特提斯喜马拉雅带和高喜马拉雅带。实验岩石学和理论研究表明:这些淡色花岗岩是中—下地壳岩石进行不同性质的地壳深熔作用的产物,部分熔融类型与构造变形密切耦合。具体表现在:146~35 Ma,在增厚地壳条件下,以角闪岩部分熔融作用为主,形成了具有高Sr/Y比值的二云母花岗岩;228~9 Ma,减压条件下,俯冲物质快速折返,白云母发生脱水部分熔融,形成具有较高Rb/Sr比值的花岗岩;3其中,在21~16 Ma期间,与藏南裂谷系E—W向伸展作用开启密切相关,变泥质岩发生水致白云母部分熔融作用,形成Rb/Sr比值较低,Sr和Ba含量较高的花岗岩;4在25~27 Ma期间,局部地区发生高压水致部分熔融作用。     

特提斯喜马拉雅马拉山花岗岩的年代学、地球化学特征及成因机制

马拉山花岗岩位于特提斯喜马拉雅的西部,其主要矿物组成为石英、钾长石、白云母和黑云母。锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年表明,花岗岩的发育记录了(28.0±0.5)Ma和(18.4±0.3)Ma两期深熔作用,(18.4±0.3)Ma代表了最终的结晶时间。全岩地球化学分析结果显示,样品具有高的SiO_2(72.36%~72.51%)、Al_2O_3(15.22%~15.37%)和CaO(1.64%~1.66%)含量,高的K_2O/Na_2O值(0.97-1.05)和A/CNK值(1.15-1.20),显示高钾钙碱性过铝质的特征;岩石富集Rb、Th、U和K,亏损Ba、Nb、Sr和Zr、Eu负异常不明显(δEu=0.80~0.89),轻重稀土分馏较强[(La/Yb)_N=7.09~19.68]。马拉山花岗岩具有较低的Rb/Sr值(0.90-1.10)和较高的CaO/Na_2O值(0.44~0.46),指示岩浆源区物质成分可能以页岩为主;样品(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和ε_(Nd)(t)分别为0.742 522~0.744 097和-14.5~-13.7,与大喜马拉雅结晶杂岩中变质沉积岩成分一致,表明其来自变质沉积岩的部分熔融。岩石具有较低的(~(87)Sr/~(86)Sr);和较高的Sr含量,且随着Ba含量的增加,Rb/Sr值基本不变,表明马拉山花岗岩是水致白云母部分熔融的产物,部分熔融可能与南北向裂谷的东西向伸展关系密切。