四川冕宁基性岩墙的年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对四川冕宁地区的基性岩墙进行了年代学、岩石学和地球化学研究。主量元素特正和微量元素标准化图解显示,基性岩墙属于拉斑玄武岩系列,具有洋岛玄武岩(OIB)的特征,与峨眉山玄武岩为同源产物,存在密切的成因关系。微量元素示踪、Th/Hf-Ta/Hf判别图表明,冕宁基性岩墙具有地幔柱成因的特征,并遭受了轻微混染。基性岩墙锆石LA-ICP-MS测年结果表明,岩墙形成年龄为256.7±4.3Ma,表明岩墙是峨眉山大火成岩省大规模岩浆作用晚期的产物。年龄测定结果还暗示了岩墙在约244Ma遭遇了一次变质事件,可能是岩浆热——机械侵蚀作用,以及印支运动诱发岩浆作用再次活跃的结果。     

桂西巴马地区极高Ti/Y 值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆？

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩（辉绿岩和玄武岩）,该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy?与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

特提斯喜马拉雅-印度地体初始裂解:来自藏南地区晚白垩世OIB型玄武岩的证据

长期以来关于喜马拉雅地体是否从印度大陆裂解以及何时裂解的问题存在较大争议,而藏南卡达地区新发现的晚白垩世枕状玄武岩为解决该问题提供了新的证据.卡达玄武岩位于卡达乡北侧,玄武岩呈北西西向不整合于中侏罗统遮拉组之上,锆石SHRIMP U-Pb同位素定年获得的成岩年龄为92.1±1.2 Ma,代表特提斯喜马拉雅地区晚白垩世时期火山活动.卡达玄武岩主量元素、微量元素分析结果显示,玄武岩为碱性玄武岩,轻重稀土明显分馏（（La/Yb）_N=5.7~7.1）,无Nb-Ta、Eu、Zr-Hf负异常,以及高Fe、P、Ti含量,低（La/Nb）_PM、（Th/Ta）_PM比值特征.锆石ε_Hf（t）值介于9.02~12.97,平均为10.50,地幔模式年龄t_DM1为241~399 Ma.地球化学指标以及同位素组成显示卡达玄武岩为未受地壳混染的OIB型玄武岩,岩浆起源于含石榴石、尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融.卡达玄武岩形成于特提斯喜马拉雅被动大陆边缘环境,被动大陆边缘的火山岩浆岩通常与大陆裂解有关,结合古地磁研究结果以及新特提斯洋盆演化证据,认为卡达玄武岩与特提斯喜马拉雅和印度地体的裂解有关,代表大陆地壳初始裂解的时间.      

云南富民晚二叠世中—基性岩年代学、地球化学特征：对峨眉山大火成岩省岩浆作用过程的指示意义

本文对云南富民地区晚二叠世中—基性岩体、峨眉山玄武岩进行了同位素年代学、岩石学和地球化学的研究。富民基性岩体为辉绿岩,中性岩墙为碱性二长岩。两者均富集LREE、LILE和HFSE,具有OIB的特征,以及相似的Sr-Nd同位素特征,基性岩体的(87Sr/86Sr)i为0.70565~0.70626,εNd(t)为-0.06~+0.49,中性岩墙的(87Sr/86Sr)i为0.70564~0.70567,εNd(t)为-0.32~+0.41。基性岩LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果为257.6±2Ma,表明富民中—基性岩体形成于峨眉山大火成岩省大规模岩浆作用的末期。地球化学证据表明富民中—基性岩体是高Ti型玄武质岩浆经连续演化形成的。富民中—基性岩的原始岩浆是地幔柱在石榴子石稳定区经小程度部分熔融的产物。同位素比值与抗蚀变不相容元素比值(如Nb/U)的相关性表明,基性岩在岩浆形成过程中未遭遇地壳混染,而二长岩遭受了少量地壳混染。富民地区晚二叠世中—基性岩体,尤其是螃蟹箐二长岩的发现,证实了ELIP地区"双峰式"火山岩组合中普遍缺失的中性岩体的存在,为长英质岩体的分离结晶成因模型提供了关键证据。     

桂西巴马地区极高Ti/Y值基性岩地球化学特征——来自峨眉山地幔柱高Ti母岩浆?

桂西地区位于扬子地块西南缘,越北地块以北。桂西巴马等地出露层状—似层状基性岩(辉绿岩和玄武岩),该地区的基性岩成因对于理解该区构造—岩浆作用具有十分重要的意义。对桂西巴马基性岩进行了岩石学和地球化学研究,对其岩石成因和岩浆源区特征进行了讨论。研究表明,桂西巴马基性岩属于碱性玄武质岩,相对富集轻稀土元素和Nb、Ti等微量元素,与峨眉山大火成岩省高Ti玄武岩相似,说明其与峨眉山地幔柱具有相关性。然而,对比峨眉山高Ti玄武岩,巴马基性岩表现出更高的Ti/Y值。不相容元素比值特征表明,桂西巴马基性岩岩浆演化呈现更高的Nb/Y值等演化趋势。结合Dy/Dy*与Dy/Yb、Ti/Y的协变关系,对桂西基性岩与峨眉山玄武岩岩浆源区中稀土元素的分异特征进行判别,揭示出桂西巴马基性岩和峨眉山高Ti玄武岩具有同源性。然而,巴马基性岩地幔熔融程度更低,可能是峨眉山大火成岩省外带的地幔柱岩浆作用延伸的结果,代表了峨眉山地幔柱高Ti玄武岩母岩浆的特征。     

黔西南下三叠统飞仙关组沉积物源分析对峨眉山大火成岩省火山剥蚀序列的重建约束

峨眉山大火成岩省在形成后遭受了强烈的风化剥蚀，与右江盆地构成了独特的源- 汇沉积体系，相关的碎屑沉积记录是重建峨眉山大火成岩省晚期火山序列、揭示大火成岩省岩浆演化的关键。本文对黔西南地区右江盆地北缘下三叠统下部飞仙关组开展了详细的沉积物源研究。飞仙关组泥岩由长石、石英和黏矿物等组成，具有低SiO2、高TiO2含量和低Al2O3/TiO2值的特征，具Eu的弱负异常，微弱的Nb、Ta负异常。基于Al2O3/TiO2和La/Sm物源图解分析，研究样品的主要物源由峨眉山大火成岩省的高- Ti玄武岩和少量酸性火山岩构成，这与右江盆地晚二叠世的碎屑沉积物源组成一致。碎屑锆石具有～260 Ma 的年龄峰值，对应锆石具有较低的Th/Nb和较高的Nb/Hf值，均支持峨眉山大火成岩省作为主要的沉积物源区，而同时存在的>400 Ma的碎屑锆石则对应于峨眉山玄武质岩浆上升时所捕获的华南地壳物质。与上二叠统的碎屑锆石U- Pb年龄组成和锆石化学组成对比分析表明，峨眉山大火成岩省在晚二叠世到早三叠世早期剥蚀的火山岩构成了一定的火山序列，反映了该大火成岩省晚期从强烈地壳混染到分异结晶为主的岩浆演化过程。     

松潘-甘孜地块丹巴二叠纪玄武岩的主、微量元素和Sr-Nd同位素研究:岩石成因与构造意义

松潘-甘孜地块的丹巴二叠纪玄武岩(大石包组)具有较高的TiO2含量(>2%)和高的Ti/Y比值(平均519),显示LREE富集、HREE亏损的右倾型稀土配分型式((La/Yb)N=4.2~13.6),εNd(t)=-0.33~2.70,具有洋岛玄武岩(OIB)地球化学特征,形成于大陆板内环境。其源区来自原始地幔始于石榴子石稳定区的低程度部分熔融,岩浆上升过程中有来自地壳物质的加入,因而其不相容元素比值如Zr/Nb(4.41~13.09)、La/Nb(1.03~1.80)和Th/La(0.08~0.18)等,以及初始的87Sr/86Sr比值(0.706008~0.707257)均表现出不同程度的富集特征,岩浆演化早期经历了以辉石、橄榄石为主的分离结晶作用。该套玄武岩的元素-同位素地球化学特征和源区性质类似于峨眉山溢流玄武岩的高钛(HT)系列,因此认为其是峨眉山地幔柱活动的产物,属于峨眉山大火成岩省(ELIP)的一部分。松潘-甘孜地块和扬子西缘晚古生代以前地层的可比性以及峨眉山溢流玄武岩的分布特征显示,松潘-甘孜洋盆伴随着扬子克拉通的裂解而打开,并且可能都与峨眉山地幔柱有关,是地幔柱活动的浅部地质响应。     

桂西北玉凤、巴马晚二叠世辉绿岩年代学、地球化学特征及成因研究

为了深入探讨扬子地块西南缘的玉凤和巴马辉绿岩是否受到峨眉山地幔柱活动的影响,对其进行了主量元素、微量元素及锆石U-Pb年龄测定。结果表明,它们属于钙碱性系列和高钾钙碱性系列,具高铝低镁特征,轻稀土富集,Ti/Y500、Nb/La=0.75~0.85、Th/Ta=1.75~2.38、Ta/Hf0.1;锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为255.3±3.9 Ma和257.6±2.9Ma。初步认为,它们可能源自亏损地幔并受到少量地壳物质的混染作用,且均显示出大陆板内玄武岩的特征,应为峨眉山玄武质岩浆活动的产物。     

新疆东天山卡拉塔格二叠纪火山岩成因及构造意义

新疆东天山中北部的卡拉塔格地区广泛出露一套二叠纪陆相火山熔岩,本次对其采集的玄武岩和英安岩进行岩相学、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和岩石地球化学分析。年代学研究获得2个英安岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为（267.5±1.5）Ma和（296.7±1.7）Ma,代表了英安岩的结晶年龄为早二叠世。岩石地球化学数据显示：玄武岩为碱性系列,具有高Al₂O₃质量分数和Na₂O/K₂O值,低TFeO、Cr质量分数和Mg^#值的特征;微量元素Yb标准化的Ta、La和Nb值指示该区玄武质岩浆起源于富集型地幔;低La/Ba值,（Th/Nb）_N>1,Nb/La<1,表明岩浆在上升过程中受到了地壳岩石圈物质的混染;样品w（Zr）>100×10^-6,Zr/Y>5,显示大陆板内玄武岩特征。英安岩为钙碱性系列,富硅铝,Rb、Ba、Th、U、Zr等元素质量分数较高,Ti、Nb、Ta、Sr、P等元素质量分数较低,明显不同于玄武岩元素分布特征,却与地壳元素分布相似;ε_Hf（t） 值（5.4~14.7）为正,表明英安岩源区为新生地壳;w（Rb）-w（Y+Nb）构造环境判别图解表明其形成于大陆伸展环境。结合前人的研究成果,认为卡拉塔格早二叠世火山岩形成于板内伸展环境,为天山石炭纪—二叠纪大火成岩省裂谷火山作用的组成部分,限定了该区古亚洲洋闭合于早二叠世之前。     

闽西南E⁃MORB型基性岩墙成因:来自地球化学、锆石U⁃Pb年代学及Sr⁃Nd同位素证据

闽西南地区发育富集洋脊玄武岩（E-MORB）地球化学特征的基性岩墙,这对研究晚中生代中国东南部的构造岩浆作用具有重要指示意义.利用岩石学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学、同位素地球化学等方法对早白垩世闽西南基性岩墙进行研究,岩墙以辉绿岩和角闪辉长辉绿岩为主,属于中-低钾岩石系列,Mg#值为55.80~66.38.锆石U-Pb年龄为117.4±3.8 Ma,为早白垩世晚期岩浆活动的产物.样品富集Rb、Ba、U、K、LREE等元素,无明显Nb、Ta、Ti亏损,显示出E-MORB的地球化学特征;（87Sr/86Sr）_i=0.706 50~0.710 19、ε_Nd（t）=-0.9~4.0,同位素Sr中等富集、Nd弱亏损.成岩过程有少量橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,无明显地壳混染作用.由于太平洋板块受南岭E-W向巨厚岩石圈的阻碍,导致板片下插速率与邻区产生差异,局部撕裂形成板片窗,软流圈地幔物质沿“窗口”上涌并卷裹起板片上的海洋沉积物,在上升中发生交代作用形成具有E-MORB特征的地幔岩.在早白垩世晚期的大陆拉张-陆内初始裂谷背景下,伴随软流圈上涌富集地幔岩发生部分熔融,形成的基性岩浆上侵形成了闽西南基性岩墙.      

哀牢山-大象山变质杂岩带中斜长角闪岩的地球化学、同位素年代学及其地质意义

哀牢山-大象山变质杂岩带位于青藏高原东南缘，是西南三江地区重要的北西向造山带。杂岩带主要由各种类型的副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成，岩石发生强烈的糜棱岩化。本文在哀牢山变质杂岩带东南段元江和金平地区以及大象变质杂岩带北段老街和Pho Rang地区发现了中二叠-早三叠世的斜长角闪岩。岩石地球化学和锆石U-Pb年龄研究表明，这些斜长角闪岩可分为4组：第1组为元江斜长角闪岩，具有类似于E-MORB的稀土和微量元素配分曲线特征，锆石U-Pb定年显示其原岩形成年龄为272.5±1.7Ma；第2组为勐桥-马鞍底斜长角闪岩，相比于元江斜长角闪岩（第1组）具有更高的轻/重稀土分馏程度，其稀土和微量元素配分曲线类似于E-MORB，微量元素比值（Nb/Yb、Th/Yb等）显示具有沿MORB-OIB序列演化的趋势，勐桥和马鞍底斜长角闪岩中的Ti含量和Ti/Y比值等特征分别类似于峨眉山低Ti玄武岩和高Ti玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明，勐桥-马鞍底斜长角闪岩形成于265.2±1.0Ma~266.2±1.0Ma和250.4±1.5Ma~248.7±1.6Ma，其中晚期岩石中含有261.2±1.5Ma~257.9±1.6Ma的继承锆石，该年龄与峨眉山玄武岩（约260Ma）近于同期。上述证据表明勐桥-马鞍底斜长角闪岩岩浆演化过程中可能混染了部分具有OIB属性的峨眉山地幔柱物质成分；第3组为大象山老街-Pho Rang斜长角闪岩，具有类似于OIB的稀土和微量元素配分曲线特征，微量元素含量和比值（TiO₂=3.28%~4.31%，Nb/La=0.84~1.01，Ti/Y>500等）特征显示与峨眉山高Ti玄武岩相似的地球化学属性，表明峨眉山玄武岩在哀牢山-大象山变质杂岩带内广泛分布，该岩石成分可能为勐桥-马鞍底斜长角闪岩（第2组）的端元组分之一；第4组为大象山Pho Rang斜长角闪岩，该组岩石具有与元江斜长角闪岩（第1组）相似的E-MORB属性特征。进一步的研究表明，哀牢山-大象山变质杂岩带中具有类似于E-MORB属性的斜长角闪岩均表现出不同程度的Nb、Ta元素亏损和Rb、Ba等大离子元素富集，微量元素比值（Nb/Yb（0.72~5.29），Th/Yb（0.11~0.87），La/Nb（0.91~8.83））等特征类似于岛弧玄武岩，这些特征指示其原岩岩浆可能是俯冲环境下地幔楔岩石部分熔融的产物。结合哀牢山-大象山变质杂岩带、哀牢山-马江缝合带以及扬子地块之间的时-空关系，本文推测哀牢山-大象山变质杂岩带内的E-MORB类型岩浆岩形成于东古特提斯支洋（即哀牢山-马江洋）向东的俯冲过程，其俯冲持续时间为中二叠-早三叠世（272~248Ma）。     

中天山卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的年代学及岩石成因

中天山卡瓦布拉克地区侵入岩类广泛发育,并多处被中-基性岩脉穿插。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得闪长岩和辉长岩脉年龄分别为296.1±2.5 Ma(MSWD=1.4),299.5±2 Ma(MSWD=1.07),均侵位于早二叠世。岩石学和岩石地球化学分析结果表明该区中-基性岩脉具有富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(Rb,U,Th)、亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti)的地球化学特征,SREE为69.19~234.62,LREE/HREE=3.97~11.18。闪长岩脉锆石(176Hf/177Hf)值为0.280 618~0.283 329,对应的εHf(t)值为-14.57^+25.06。研究数据表明,该区中-基性岩脉可能起源于亏损岩石圈地幔,原始岩浆在侵位过程中发生了分离结晶作用,同时还受到了地壳混染作用的影响。基于卡瓦布拉克地区中-基性岩脉的野外地质特征和地球化学分析结果,并结合区域地质资料,认为它们形成于南天山洋闭合之后的后碰撞伸展构造背景。     

攀西茨达复式岩体年代学和地球化学:对峨眉山地幔柱活动时间的约束

茨达复式岩体位于中国西南扬子地台西缘的攀西裂谷内,其岩性从基性到酸性连续变化,SiO2含量为40.06％ ～68.54％,但以基性和酸性岩石为主,中性岩石较少,而且非常不均匀,通常具有斑杂构造特征.从基性岩到酸性岩,各岩石样品由轻稀土弱富集型变为较强富集型.微量元素表现为酸性岩中Rb、Th、K、La、Ce、Pb、Nd、Zr、Hf、Sm呈正异常和Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti的负异常;基性岩除Ti负异常和Pb正异常外,其它异常不明显;中性岩具有Ti、Sr负异常和Pb正异常,其它特征介于基性岩和酸性岩石之间.野外和岩相学特征明显指示出中性岩石具有混合特征.酸性端元岩浆准铝质的特征以及相对低的SiO2含量指示其起源于玄武质下地壳的部分熔融,而基性端元岩浆的地球化学特征以及高温特征暗示着其起源于地幔柱源区.锆石U-Pb年龄数据表明,该复式岩体中基性端元LA-MC-ICP-MS U-Pb锆石年龄为243.76±0.77Ma,酸性端元年龄为240.5±0.76Ma,可能代表了峨眉山大火成岩省岩浆活动的尾声阶段.     

周口店岩体矿物学、年代学、地球化学特征及其岩浆起源与演化

周口店岩体由三次侵入的中酸性岩石组成, 本次测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为131.6±2.1 Ma, 闪长玢岩锆石U-Pb年龄为128.1±1.4 Ma.周口店岩体各种类型岩石属高钾钙碱性系列、偏铝质, Mg#较高, 重稀土元素和Ta、Nb、P以及Ti明显亏损, 轻稀土元素和Ba、K以及Sr相对富集, Eu没有异常, Yb元素含量小于2×10-6, (La/Yb)_N和Sr/Y比值较高.斜长石复杂环带能谱线扫描表明, 花岗闪长岩中的斜长石核部牌号高, 完整的幔部由内向外由反环带和正环带组成, 微粒包体中的斜长石核部牌号低, 幔部以尘状环带开始, 然后演变为正环带, 这揭示存在多期基性岩浆的注入作用, 结合暗色微粒包体的形态、大小、数量、反向脉、矿物含量统计、矿物成分、地球化学和各类环带包体、岩墙状包体群等特征, 说明暗色微粒包体是在花岗闪长岩浆冷凝过程的不同阶段, 多期幔源基性岩浆注入并与酸性岩浆在围绕包体周缘的局部范围内发生不均一机械混合作用的结果.周口店中酸性岩石体现埃达克质岩的地球化学特征, 岩浆成分主要受源区控制, 形成于加厚下地壳环境.由石英闪长岩-花岗闪长岩至中酸性岩脉, 岩石(Er/Lu)_N和Nb/Ta比值升高, 说明源区残留相矿物组合由角闪石+石榴石向石榴石+金红石变化, 岩浆源区不断变深.      

内蒙古八大关地区塔木兰沟组安山岩年代学和地球化学研究

对海拉尔北部八大关地区塔木兰沟组安山岩进行的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学等分析工作,揭示了塔木兰沟期安山岩构造背景及岩石成因意义,并探讨了蒙古-鄂霍次克缝合带构造演化史.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示其形成于160.9~164.0 Ma.岩石地球化学特征表明,安山岩为高钾钙碱性岩石,轻重稀土分馏明显,（La/Yb）_N=9.97~26.85,Eu呈微弱负异常-弱正异常（δEu=0.71~1.11）;微量元素以富集大离子亲石元素Rb、U、Th、K,强烈亏损Sr、P、Ti,相对亏损Nb、Ta为特征.岩浆可能来源于流体交代的地幔楔,并在岩浆演化过程中经历了明显的分离结晶作用.结合区域演化史,认为八大关地区塔木兰沟组安山岩形成于蒙古-鄂霍次克洋闭合后岩石圈的伸展环境.     

Early Paleozoic lithospheric extension law,dynamic mechanism,origin of mafic dykes in Ziyang,South Qinling Block,ChinaSCIEI北大核心CSCD

南秦岭地块紫阳地区广泛出露早古生代基性岩墙群,其研究具有重要的地球动力学意义。虽然如此,已有相关研究目前主要集中于志留纪基性岩墙群方面,而对早古生代(如,寒武纪、奥陶纪)基性岩墙群的研究仍相对薄弱。从而制约了对南秦岭早古生代岩石圈伸展过程相关问题(如,时空分布规律、地幔性质、动力学机制和相关成矿作用)的总体把握。鉴于尚存的科学问题,本研究选取康家坪、梨树梁、大竹坪、清明寨、苟家山、庙梁上、曾家山和毛坝村的基性岩墙群为研究对象,开展了矿物学、岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素方面的研究,对其精细时代格局、成因及成岩动力学背景进行了系统探讨。研究结果显示,紫阳早古生代基性岩墙以辉绿岩和辉绿玢岩为主,形成时代为奥陶纪(478.8-486Ma),属碱性系列岩石(K_(2)O+Na_(2)O变化范围为4.10%-5.14%)。另外,基性岩墙群具有富集LREE、Rb、Ba、Sr、Nb、Ta、Zr、Hf和Eu(Eu/Eu*=1.13-1.35),亏损HREE、U、Pb和Ti的典型地球化学特征。(87Sr/86Sr)i=0.7044-0.7050、εNd(t)=3.1-3.6、εHf(t)=4.4-12.1,176Hf/177Hf=0.282634-0.282846,暗示基性岩墙为地幔柱作用过程亏损岩石圈或软流圈地幔部分熔融作用的产物。另外,在辉绿岩成岩过程经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,但地壳混染的影响不明显。     

桂西那坡基性岩地球化学:峨眉山地幔柱与古特提斯俯冲相互作用的证据

华南板块西南缘、越北地块以北桂西那坡县城以西及西南一带发育一套晚二叠世基性岩,由层状、似层状次火山岩相辉绿岩、辉绿玢岩及球状岩组成。根据岩石地球化学特征,那坡基性岩可划分为高Ti(TiO_22.8%和Ti/Y500)和低Ti两部分。高Ti基性岩为碱性玄武岩,而低Ti基性岩为拉斑玄武岩。与低Ti基性岩相比,高Ti基性岩整体具有相对较低的SiO_2、MgO和较高的FeO_t、P_2O_5,轻、重稀土分馏明显,富集大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE),显示出似OIB地球化学特征,与峨眉山高Ti玄武岩具高度亲缘性;低Ti基性岩具有相对较高的SiO_2、MgO和较低的FeO_t、P_2O_5,稀土配分曲线较平坦,富集LILE,严重亏损HFSE(Nb、Ta),与岛弧玄武岩地球化学特征类似。从微量元素比值及相关图解对岩浆源区和构造环境判别,那坡高Ti基性岩来自富集OIB地幔源区,而低Ti基性岩兼具OIB和岛弧岩浆源区的过渡特征。结合岩石地球化学特征及区域地质背景,认为那坡高Ti基性岩可能为峨眉山地幔柱岩浆作用的产物,低Ti基性岩为古特提斯俯冲与峨眉山地幔柱共同作用的产物,揭示了那坡地区晚二叠世同时受到峨眉山地幔柱和古特提斯俯冲相互作用的影响。     

Petrogenesis of high-Ti mafic dykes from Southern Qiangtang,Tibet: Implications for a ca. 290 Ma large igneous province related to the early Permian rifting of Gondwana

The presence and/or generation mechanism of a mantle plume associated with early Permian rifting on the northern margin of Gondwana are topics of debate. Here we report LA–ICP–MS U–Pb zircon ages, whole-rock geochemistry, and Sr–Nd isotope data for high-Ti mafic dykes from southern Qiangtang, Tibet, with the aim of assessing if a mantle plume formed in this region during the early Permian. Zircon U–Pb dating of diabase dykes yielded ages of 290.6 ± 3.5 Ma and 290.1 ± 1.5 Ma, indicating they were emplaced during the early Permian. Whole-rock geochemistry shows that these mafic dykes are alkaline (Nb/Y = 0.73–0.99), have high TiO2 (3.6%–4.8%), and have ocean-island basalt (OIB)-like trace element patterns with enrichments in Nb, Ta, and Ti. Whole-rock Sr–Nd isotope data show a relatively narrow range of εNd(t) (+ 2.29 to + 3.53), similar to basalts produced by a mantle plume (e.g., Emeishan continental flood basalts (ECFB)). Elemental and isotope data suggest that the dykes have undergone fractionation crystallization of mafic minerals and have experienced negligible crustal contamination. These mafic rocks show an affinity to OIB and may have been generated by partial melting of an OIB-type, garnet-bearing asthenospheric mantle source. On the basis of a similar emplacement age to the Panjal Traps basalts in the Himalayas, combined with a tectonic reconstruction of Gondwana in the early to middle Permian, our work suggests that the high-Ti mafic dykes in the Southern Qiangtang terrane and the coeval Panjal Traps basalts in the Himalayas together comprise a ca. 290 Ma large igneous province linked to a mantle plume, which probably played an active role in early Permian rifting on the northern margin of Gondwana and was related to circum-Pangea subduction.