拉萨地块南缘晚白垩世角闪辉长岩、花岗斑岩副矿物微量元素特征对成岩成矿的指示

拉萨地块南缘记录了新特提斯洋俯冲到印度-欧亚大陆碰撞及碰撞后的岩浆作用,其中晚白垩世的岩浆作用对研究印度-欧亚大陆碰撞前成岩成矿作用具有重要的意义。本文以拉萨地块南缘100Ma的角闪辉长岩和68Ma花岗斑岩的锆石、磷灰石、榍石为研究对象,利用背散射、阴极发光(CL)、电子探针(EPMA)和LA-ICP-MS原位微区分析等方法,查明锆石、磷灰石、榍石的主、微量元素特征,进一步反演岩石源区性质、结晶历史及结晶条件,并对岩体含矿性进行评价,有助于探讨冈底斯成矿带晚白垩世岩浆成因机制和成矿潜力。研究结果表明,角闪辉长岩锆石初始饱和温度为598～626℃,锆石Ti结晶温度为645～758℃,磷灰石饱和温度为690～819℃,榍石Zr温度为602～778℃;磷灰石具有中等-弱的负铕异常(δEu=0. 67)、富集LREE,早期高温阶段锆石的结晶主要受到磷灰石结晶影响,随着温度降低,受到少量榍石结晶的影响;角闪辉长岩中的锆石在低的Hf、温度较高时却具有较高的Th、U含量显示岩浆源区受到更多俯冲板片出溶流体的影响,磷灰石具有较高的(La/Sm)N值以及Sr含量低于主岩,显示岩浆源区均一、熔体富Cl特征。花岗斑岩的锆石初始饱和温度为704～736℃,锆石Ti温度为630～799℃,磷灰石饱和温度为846～891℃,结合锆石的Ce/Sm、Yb/Gd以及磷灰石较大的负铕异常(δEu=0. 29),显示花岗斑岩中的锆石从高温到低温阶段都受到磷灰石和榍石的共同结晶影响,磷灰石的结晶受到斜长石影响;花岗斑岩中大部分锆石Ti结晶温度高于其初始饱和温度,磷灰石Sr-Ap/Sr-WR为0. 78～1. 45,具有较高的F/Cl(32. 87～67. 60)、低的(La/Sm)N,指示花岗斑岩岩浆源区不均一,受到多期岩浆熔体的脉冲式灌入并加入了更多镁铁质的岩浆熔体,其熔体具有低的Cl。此外,花岗斑岩锆石具有较高的Ce~(4+)/Ce~(3+)、磷灰石具有较高的SO_3、熔体中更富S,指示花岗斑岩具有高的氧逸度和成矿潜力。本文研究结果表明结合锆石、磷灰石和榍石微量元素特征可有效指示岩浆岩的源区组成、结晶历史、结晶条件以及成矿潜力,为岩石学的研究提供了一个新的思路。

Trace element geochemistry of zircon, apatite, and titanite of Late Cretaceous hornblende gabbro and granite porphyry in the southern Lhasa subterrane: Implications for petrogenesis and mineralization