冈底斯曲水岩基岩浆混合:来自暗色岩浆包体角闪石显微结构的证据

冈底斯岩浆带位于拉萨地体南缘,其形成过程主要受中生代新特提斯洋板片俯冲和新生代印度-亚洲陆-陆碰撞控制,是揭示青藏高原形成过程和深化大陆动力学研究的天然实验室。曲水岩基位于冈底斯岩浆带中段,介于拉萨和曲水之间,主要由花岗闪长岩、花岗岩、闪长岩和辉长岩组成。岩基花岗质岩体中包含大量暗色岩浆包体,包体产出状态有同侵位岩墙、包体墙、包体群等,表明岩浆混杂与混合现象。前人关于曲水岩基做了大量研究工作,取得很多进展,比如,发现这些暗色岩浆包体与寄主岩具有相同的结晶时代,主要集中在55~45Ma。但是,关于曲水岩基形成在俯冲背景还是碰撞背景还存在着争论。这些广泛分布的暗色岩浆包体和寄主岩的关系,及其所代表的岩浆混合过程还需要精细的矿物学工作。因此,本文在综合分析野外岩性分布、暗色岩浆包体出露形态的基础上,重点选择花岗闪长质寄主岩和其中的暗色岩浆包体中的角闪石进行矿物显微结构和构造的分析,并结合电子探针数据,以探求曲水岩基的岩浆混合过程。我们初步认为曲水岩基的形成经历两期混合过程：早期的基性岩浆和酸性岩浆端元在深部的混合;晚期基性、酸性岩浆混合后的中性岩浆爆破、上升,并继续与酸性岩浆混合。此外,曲水岩基形成于俯冲到碰撞的转换过程,受控于俯冲板片作用所产生的弧型岩浆和板片回旋及稍后的断离所产生的地幔岩浆双重作用。

     

藏南冈底斯岩基晚白垩世含紫苏辉石侵入岩的地球化学特征及其成因探讨

冈底斯岩基南缘自西向东,从楠木林到米林广泛出露一系列含暗色细粒包体的含紫苏辉石侵入岩。这一系列含紫苏辉石的侵入岩具有斜长石以及紫苏辉石的巨晶（>5mm）,呈现出堆晶结构。锆石U-Pb定年表明,这一系列含紫苏辉石侵入岩的结晶年龄为97~77Ma,并不随侵位位置具有显著的经度上的变化。含紫苏辉石的基性岩具有高的Al₂O₃（17.3%~18.2%）含量,较高的MgO（3.9%~4.1%）含量,FeO^T含量在8.7%~9.0%之间;低的Cr（< 14.8×10^-6）和Ni（< 15.0×10^-6）含量,基本不具有Eu的异常,富集大离子亲石元素（LILE）和LREE,亏损高场强元素（HFSE）。含紫苏辉石的中-酸性岩具有高的Al₂O₃（14.9%~18.8%）含量,高的Mg^#值（>39.7）;变化较大的Cr（5.7×10^-6~260×10^-6）和Ni（10.2×10^-6~78.2×10^-6）含量,具有微弱-强烈的Eu的负异常,富集LILE和LREE,亏损HFSE。暗色细粒包体与含紫苏辉石基性岩相比具有相似的SiO₂含量,FeO^T（8.1%~9.0%）含量,稍高的MgO（4.7%~5.4%）含量,Al₂O₃（18.1%~19.4%）含量以及Mg^#值（51.0~52.6）;具有与含紫苏辉石基性岩相似的微量元素分布和稀土元素配分模式。这一系列含紫苏辉石的侵入岩具有较低的初始Sr同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（t）=0.7037~0.7044）,较高并变化较大的ε_Nd（t）值（+3.7~+9.4）和ε_Hf（t）值（+9.9~+14.6）。这些特征共同说明,经流体+熔体交代的地幔楔中软流圈部分在俯冲流体存在的情况下发生部分熔融形成母岩浆,其母岩浆随后与俯冲板片熔体发生混合。在岩浆演化过程中经历了单斜辉石、斜方辉石以及斜长石的分离结晶并最终形成了冈底斯岩基南缘出露的含紫苏辉石侵入岩。暗色细粒包体可以代表母岩浆的早期堆晶,是岩浆淬火作用的产物。母岩浆中大量流体的存在,使其结晶顺序为单斜辉石-斜长石（紫苏辉石）,随后的堆晶作用使得这一系列侵入岩得以赋存紫苏辉石。

     

关于花岗岩岩石包体的成因及岩基的定位问题——与杜杨松教授讨论

杜杨松教授在“对‘大陆地质学研究的若干问题思考’一文的讨论”中（以下简称“讨论”）［１］,对花岗岩岩石包体的成因及花岗岩的定位等问题,进行了有意义的讨论。本文拟就杜教授提出的问题,简单介绍原地重熔模型及其对花岗岩岩石包体的成因和岩基定位机制的认识,请...     

藏南冈底斯岩基东段石炭纪岩浆作用记录

藏南冈底斯岩基记录了大量中生代和新生代以来的岩浆作用信息,虽然晚古生代的岩浆岩报道较少,但对限定拉萨地块在新特提斯洋俯冲之前的构造作用具有重要意义。本文通过综合已有资料,进一步对加查县和朗县晚古生代花岗岩开展了锆石U-Pb地质年代学及全岩元素地球化学组成的研究。加查县和郎县花岗片麻岩的原岩年龄分别为~344.8Ma和344.0~362.0Ma,表明加查和朗县岩体都形成于石炭纪。这些岩石具有较高的SiO₂含量（67.46%~75.33%）,Al₂O₃含量较低（12.66%~15.82%）,CaO含量为0.79%~4.32%,FeO和MgO的含量分别为0.48%~3.00%和0.28%~1.64%。依据它们的K₂O/Na₂O比值,这些岩石可分为富钾和富钠两个演化系列。这些岩石富集轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Ti,但Zr和Hf无明显异常。地球化学特征和年代学信息表明：（1）冈底斯岩基东段石炭纪花岗岩形成于弧后伸展环境,可能与古特提斯洋向冈瓦纳大陆北缘的俯冲作用有关;（2）镁铁质岩浆演化形成富钠花岗岩,幔源岩浆和中下地壳岩熔体的混合形成富钾花岗岩;和（3）石炭纪岩浆作用持续时间至少~30Myr。

     

冈底斯曲水岩基斜长石嵌晶结构对岩浆补给过程的启示

藏南冈底斯岩浆带经历了中生代俯冲-增生造山作用和新生代碰撞造山作用,是研究大陆地壳生长与演化的理想场所。位于冈底斯岩浆带中段的早始新世曲水岩基,主要由花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩及辉长岩等组成。前人已经在年代学、地球化学等方面对曲水岩基进行了大量研究。然而,对于岩基的形成是否由岩浆补给控制及其详细过程的研究还较为薄弱。花岗闪长质岩体中暗色岩浆包体特殊的产出状态,如包体墙和弥散状分布的包体等,显示岩浆补给在岩基形成过程中发挥了重要作用。包体中发育斜长石主晶包裹角闪石等客晶的嵌晶结构。本文聚焦包体斜长石的嵌晶结构及客晶矿物（如角闪石）,结合背散射图像、矿物能谱扫描与矿物电子探针分析,以追踪曲水岩基形成期间的岩浆补给过程。计算结果显示客晶角闪石的结晶温度与压力最高（783~853℃、0.23~0.45GPa）,包体基质角闪石次之（781~808℃、0.21~0.31GPa）,花岗闪长质寄主岩中角闪石最低（769~802℃、0.18~0.26GPa）。此外,发育嵌晶结构的斜长石具有明显的成分环带,其偏钠质的核部指示了晶粥体的存在。本研究初步构建了岩浆补给模型与嵌晶结构的形成模型。镁铁质岩浆沿长英质晶粥体下部裂隙上升并淬火结晶大量小颗粒角闪石,随后进入晶粥体上部贫晶熔体中破碎成为小的岩浆滴。岩浆滴捕掳晶粥体中的斜长石,继续生长的斜长石包裹结晶于深部的角闪石而形成嵌晶结构。

     

西藏冈底斯岩基羊八井地区古新世I型含石榴子石花岗岩的成因

高硅花岗岩(SiO₂>74%)是许多大型花岗岩岩基的重要组成部分,对理解弧岩浆作用过程中的地壳深熔作用和大陆地壳的演化过程具有重要意义。冈底斯岩基羊八井地区发育一套高硅I型含石榴子石花岗岩,结晶时代为古新世早期(锆石U-Pb年龄为64.9±0.3Ma和64.1±0.3Ma)。该套花岗岩具有以下特征：(1)属于高钾钙碱性系列,具有高SiO₂和K₂O,低MgO、MnO、CaO和P₂O₅,海鸥状REE分配模式,强烈的Eu负异常,富集K、Rb、Pb、Th和U,亏损Nb、Ti和P的特征,是高分异I型花岗岩;(2)发育岩浆型石榴子石,端元组分为铁铝榴石和锰铝榴石,富集HREE,亏损LREE,富集关键微量元素Sc、Y和Zn,归因于斜长石强烈的分离结晶作用;(3)熔体结构的改变和锆石的分离结晶导致了较低的Zr和Hf含量以及Zr/Hf比值;(4)锆石Hf同位素和全岩Nd同位素组成显示明显的富集特征(ε_Hf(t)=-17.1～-11.7;ε_Nd(t...     

藏南冈底斯南缘程巴岩体高Sr/Y花岗闪长岩和包体形成机制及Sr-Nd-Hf同位素制约

程巴岩体位于藏南冈底斯岩基东段南缘,由花岗闪长岩、细粒闪长质包体等组成。测得的锆石U-Pb年龄可以代表岩石的形成年龄,即花岗闪长岩形成年龄为29.40±0.18Ma与29.42±0.25Ma,细粒闪长质捕虏体形成年龄为30.02±0.15Ma。花岗闪长岩具有较高的Si O2(65.2%~66.2%)、K2O(3.2%~4.0%),较低的铁(TFe O=3.2%~4.0%)和Mg O(约2%),同时具有高Sr(774×10-6~813×10-6)、低Y(9.9×10-6~11.2×10-6)、高Sr/Y值(63.4~82.2)等特征;闪长质包体表现出较低的Si O2(53%~56.1%)和K2O(1.5%~3.2%),较高的铁(TFe O=6.1%~8.1%)、Mg O(4.0%~6.2%)和Na2O/K2O≥2,同时具有负Eu异常(Eu/Eu*=0.432~0.804)。2种岩性都富集LREE及LILE,亏损HREE及HFSE,具有较高且一致的εHf(t)值(+1.1~+6.2)和全岩εNd(t)值(-2.9~-5.9)。以上数据表明,花岗闪长岩与细粒闪长质包体由同一岩浆分离结晶形成,花岗闪长岩经历磷灰石和角闪石的分离结晶,其高Sr/Y值为岩浆分离结晶的结果,并不代表原始岩浆组分。     

藏南冈底斯岩基日多地区花岗岩体形成时代和地球化学特征

冈底斯岩基广泛发育三叠纪-中新世的岩浆岩,是研究与新特提斯洋北向俯冲和印度-欧亚大陆碰撞相关的构造岩浆作用特征的天然实验室。日多地区花岗岩体位于藏南墨竹工卡县东侧日多乡附近,其主体为花岗岩,被花岗闪长玢岩脉侵入。锆石U-Pb地质年代学表明:主体花岗岩形成于62.7±0.5Ma,侵入其中的花岗闪长玢岩脉形成于59.5±1.5Ma,并捕获了大量的侏罗纪岩浆岩锆石(155.4±1.8Ma)。日多地区花岗岩体的全岩地球化学特征为:(1)高Si O_2、Na_2O、Al_2O_3,低Fe O~T、MgO、Ti O_2;(2)富集轻稀土(LREE),亏损重稀土(HREE)及高场强元素Nb、Ta、Ti、P元素;(3)具有Eu负异常,总体显示高钾钙碱性、过铝质花岗岩和岛弧型岩浆岩特征。锆石Hf同位素特征暗示其岩浆源区为基性下地壳物质。花岗闪长玢岩脉裹挟大量侏罗纪岩浆型锆石,表明冈底斯岩基拉萨以东地区可能经历了较广泛的晚侏罗世岩浆作用。     

藏南冈底斯岩基东段米林地区晚侏罗世-白垩纪侵入岩的岩石成因和地球动力学意义

冈底斯岩基东部的米林地区发育辉长质片麻岩和花岗质片麻岩近垂向相间排布的侵入杂岩体及东侧未变形闪长岩体。野外穿切关系和锆石SHRIMP U-Pb年龄结果表明：早期辉长质片麻岩(146.3±1.6Ma)被晚期花岗质片麻岩(141.7±2.0Ma)侵入,并一起经历了后期变质作用(~90Ma)和晚白垩世闪长质岩浆作用(87.8±1.1Ma)。辉长质片麻岩具有E-MORB特征,经历了富Ti矿物相的堆晶作用,母岩浆主要来源于板片流体交代上覆亏损地幔楔物质(ε_Hf(t)=+9.9~+14.5;ε_Nd(t)=+3.0~+4.1)。花岗质片麻岩具有岛弧型岩浆岩的地球化学特征,同时伴有Fe-Ti氧化物的分离结晶,源区物质主要为部分熔融的初生下地壳(ε_Hf(t)=+10.9~+15.1;ε_Nd(t)=+4.1~+4.3)。闪长岩具有弱的Eu正异常,暗示源区存在斜长石的堆晶作用,其母岩浆来源于板片流体交代上覆亏损地幔楔物质(ε_Hf(t)=+12.2~+15.6),并在岩浆演化的过程中混入地壳物质。冈底斯岩基南缘发育晚侏罗世的辉长岩和早白垩世花岗可能是第一次新特提斯洋北向俯冲即将终止的产物。晚白垩世岩浆岩是与新特提斯洋再次俯冲引起的峰期岩浆活动的标志,可能是板块回撤引发软流圈上涌的产物。

     

西藏冈底斯岩基南木林晚白垩世岩体和脉岩地球化学与岩石成因

青藏高原南拉萨地体晚白垩世岩浆岩是揭示新特提斯洋北向俯冲动力学过程的重要岩浆记录。前人对东西向展布的冈底斯岩基不同区段出露的各类晚白垩世岩浆岩进行了大量研究,但对该时期岩石成因和新特提斯俯冲的深部过程仍存在一些争议。本文报道的冈底斯岩基南缘南木林地区的辉长岩体及侵入其中的基性和酸性脉岩,形成于晚白垩世早期,在辉长岩体(92～94Ma)就位后不久基性和酸性脉岩(91Ma)同时侵入,野外露头较好地展示了它们的穿切关系。寄主辉长岩和基性脉岩均属于高钾钙碱性系列,Si O_2含量不均一(49.60%～57.99%),高铝(Al_2O_3,16.41%～18.67%),无明显Eu负异常,低Cr、Ni,表明可能经历过角闪石分离结晶。酸性脉岩属于弱过铝质钾玄质系列,普遍高硅(Si O_270%)、高全碱(8.06%～9.44%),与岩体无成分演化关系。三类岩石的微量元素均显示弧岩浆的特征,表现为轻稀土富集、重稀土亏损,Th、U、K、Pb、Sr等大离子亲石元素相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti等相对亏损。辉长岩和酸性脉岩锆石Hf同位素均表现亏损特征(ε_(Hf)(t)为+7.8～+11.4),一阶段模式年龄和地壳模式年龄均低于506Ma。综合辉长岩和基性脉岩的Nb/La、Nb/U和Ce/Pb特征,表明岩浆应来源于受流体交代的弧下地幔楔源区,而酸性岩脉具有高Sr/Y比和(La/Yb)_N比的埃达克质特征,可能来自弧下加厚的新生镁铁质下地壳。考虑到区域上95～85Ma岩浆活动广泛分布于整个冈底斯岩基中,本文认为在冈底斯岩浆弧的中段,晚白垩世早期北向俯冲的新特提斯洋发生了板片回转,同时导致了地幔和下地壳的部分熔融作用。     

西藏曲水岩基的时代研究

曲水岩基是组成冈底斯花岗岩类岩带的岩基之一。由于该岩基地处交通要道,临近拉萨,因此自五十年代以来,许多地质学家在这里工作过。本岩基也是冈底斯岩带中同位素地质年代学研究得最多、最详细的一个岩基。前人的研究表明,对曲水岩基的时代和成因的认识分歧很大。我们自1974年以来持续对该岩基的岩石学、地球化学和同位素地质年代学进行了研究。     

临沧花岗岩基中段花岗闪长岩类研究

临沧花岗岩基中段花岗闪长岩类属残留岩基，岩石学特征与临沧花岗岩基其它花岗岩明显不同。地球化学特征与二长花岗岩类相近，两类花岗岩之稀土特征与大勐龙岩群(Pt2d．)基本一致。加之花岗闪长岩类中含镁铁质微粒包体(MME)，认为花岗闪长岩类存在岩浆混合作用，岩浆向上运移过程中未发生同化混染和分离结晶作用。结合同位素测年结果及其它地质事件，确定是在二叠纪侵位于活动陆缘，是区内古特提斯洋向东俯冲消减作用的产物。     

西藏厅宫铜矿激电异常特征及找矿效果的初步研究

通过对西藏尼木县厅宫铜矿激电异常及其特征的分析研究,指出了在该成矿地质-地球物理背景上用物探电法寻找斑岩铜矿的思路及方法技术,并就有关找矿效果等问题进行了初步的探讨,希望对在冈底斯带应用勘查地球物理方法探寻斑岩铜矿有所裨益.     

西藏冈底斯成矿带东段花岗岩类的区域岩石学及找矿前景

对冈底斯东段古新世-始新世花岗岩类进行了岩相学、地球化学、大地构造环境、成矿专属性研究,表明花岗岩类呈现准铝-过铝质的特征,属于高钾钙碱性岩石,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,负Eu、Ce异常不明显,富集大离子亲石元素Rb、Sr、Th等,高场强元素Nb、Hf则表现为亏损,大离子亲石元素Rb、Th的富,说明源区的部分熔融程度较高.古新世花岗岩类为变质泥岩、砂岩部分熔融的产物,始新世花岗岩类为角闪岩部分熔融的产物.冈底斯东段古新世-始新世花岗岩类形成于印度-欧亚板块陆陆碰撞阶段,成矿专属性表现为Cu、Mo等.     

西藏冈底斯东段铜多金属成矿带综合物化探技术有效性试验

应用综合物化探方法在西藏冈底斯东段铜多金属成矿带驱龙、甲马矿区进行了方法有效性试验。介绍了野外方法试验采用的综合物化探技术及数据处理方法,对各方法的试验成果进行了综合对比分析,在此基础上展望了以DPEM、TEM方法为主的综合物化探方法在该区矿产资源勘查评价中的巨大应用潜力。     

西藏冈底斯地块中新生代中酸性侵入岩浆活动与构造演化

冈底斯地块上的中新生代中酸性岩浆活动,是北部班公湖-怒江和南部雅鲁藏布两个特提斯演化及其后的陆内汇聚碰撞造山和后造山伸展等大地构造事件的完整记录.地块上的中酸性岩浆活动可划分为3个带,其中北部岩带岩浆岩形成于燕山期,其类型从早期的Ⅰ型到中期的过渡型演化为晚期的S型,分别形成于板块俯冲-缝合-碰撞等构造条件下,是北部班公湖-怒江特提斯演化的集中反映.中部和南部岩浆岩带则集中体现了雅鲁藏布特提斯时空演化的完整经历.其中,南部岩带岩体以燕山晚期为主,喜马拉雅早期次之,成因及形成环境与特提斯洋壳向北俯冲作用密切相关(燕山晚期),同时俯冲结束后的同碰撞条件下的岩浆活动在该岩带内也有明显的反映(喜马拉雅早期);中部岩带岩体以喜马拉雅早期为主,燕山晚期次之.岩体大部分为同碰撞环境下岩浆活动的产物,它表征了随着洋壳板块向北俯冲程度的加深和强度的加剧,岩浆活动中心在不断向北迁移,并最终缝合碰撞的过程.因此该岩带内岩浆岩主要形成于俯冲的晚阶段及缝合后的同碰撞条件下.喜马拉雅晚期的小斑岩体实际上广泛出露于整个冈底斯地块上,它反映的是该区在经历了碰撞造山后发生的陆内伸展的构造过程.     

广西大宁花岗闪长岩体中暗色微粒包体的地球化学及成因模式

本文通过对广西大宁花岗闪长岩体及其中的暗色微粒包体的岩石学、微量元素及稀土元素地球化学、Rb—Sr同位素及微量元素初始比值等研究,认为该岩体中的暗色微粒包体属于幔源物质,同时提出了包体与主体花岗岩成因的上地幔—地壳相互作用模式,强调了花岗岩浆形成过程中系统的开放性及上地幔基性岩浆参与的重要性。     

西藏浦桑果铅锌矿矿床成因探讨

矿体产于下白垩统塔克那组(K1t)灰岩中。认为浦桑果铅锌矿床严格受地层、构造、岩浆岩控制,属典型的矽卡岩型铅锌矿床。建立矿床成矿模式。     

郭家岭花岗闪长岩岩体中闪长质包体的成因研究

郭家岭花岗闪长岩是胶东金矿区的重要岩体，Rb－Sr全岩等时线年龄为200．6Ma［1］。岩体中常见一种闪长质包体，这些包体具有淬火结构、变余斑状结构及索列特扩散分带，表明它们是由来自地幔的高温玄武质岩浆快速冷凝结晶形成的。包体中存在由辉石→角闪石→黑云母→石英完整的交代系列，反映了包体岩浆受到壳源长英质主岩岩浆不同程度的交代改造。包体的常量元素、微量元素及稀土元素也支持壳幔岩浆相互作用的成因解释。     

青藏高原冻土退化的研究

青藏高原从70年代后期气温持续转暖,导致高原多年冻土呈区域性退化趋势。年平均地温升高0.1～0.5℃,在边缘地带垂向上形成不衔接冻土和融化夹层,多年冻土分布下界上升40～80 m,高原多年冻土总面积约减少10×10⁴km²。