青藏高原南部拉萨地块中新世超钾质岩石中的锆石记录

幔源岩浆上升的过程中捕获的锆石为揭示深部地壳"隐藏"的岩浆作用事件提供了宝贵机会。本文对采自南部拉萨地块学那地区的超钾质脉岩中的锆石进行了U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素研究。研究结果表明,学那超钾质岩石中的锆石主要展示出4个主要的年龄峰值,分别是:<100Ma、300~400Ma、450~500Ma以及700~850Ma。这些锆石高U/Yb比值、低Y含量的特征暗示起源于大陆地壳。而新生代-中生代(<100Ma)和晚古生代(300~400Ma)的岩浆活动在南部拉萨地块上广泛发育,这表明南部拉萨地块新生地壳物质对学那超钾质岩浆活动的贡献。但是超钾质脉岩中早古生代和元古代(450~500Ma和 700~850Ma)锆石捕掳晶的存在则证实印度大陆地壳物质的加入。此外,从大约55Ma左右开始,锆石颗粒的(Dy/Yb)_N比值开始逐渐增高,ε_Hf(t)值则从+10~+5迅速下降至-10~-25。考虑到南部拉萨地块新生地壳的同位素组成特征,超钾质脉岩中的这些锆石颗粒可能记录了印度-亚洲陆陆汇聚过程中地壳的显著加厚以及俯冲的印度大陆地壳物质对南部拉萨地块后碰撞岩浆作用的贡献。     

青藏高原拉萨地块西部中新世赛利普超钾质岩石的地球化学与岩石成因

西藏拉萨地块西部赛利普中新世碰撞后超钾质火山岩由中国地质调查局地质填图首次发现,露头呈残丘状集中分布于中新世赛利普盆地.为一套含地幔包体的粗面岩,SiO2含量中等(55.36%～6.70%),高K2O含量(6.70%～7.50%)和K2O/Na2O比值(3.34～4.93).岩石高MgO(6.4%～7.95%)、Cr(174×10-6～421×10-6)、Ni(268×10-6～337×10-6)和Mg#(68～72),岩石为地幔部分熔融的原始岩浆.岩石高度富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)、具有明显的Nb、Ta、Ti的负异常、富集放射性成因Sr、Pb及Nd同位素(87Sr/86Sr=0.727327～0.727803,206Pb/204Pb=18.705～18.779,207Pb/204Pb=15.731～15.761,208Pb/204Pb=39.775～39.919,143Nd/144Nd=0.511848～0.511861)、较低的εNd值(≈-15)和古老的Nd模式年龄(tDM=2.2～2.4 Ga),这些地球化学特征揭示出赛利普的岩浆源区为富集地幔(EM Ⅱ).将赛利普与拉萨地块西部其他地点和青藏高原北部的北羌塘和西昆仑地区出露的超钾质岩石进行综合对比表明,赛利普超钾质岩石可能为尖晶石相含金云母橄榄岩及少量石榴石相含金云母橄榄岩地幔的低度部分熔融的产物.拉萨地块超钾质岩石的形成可能与印度大陆岩石圈俯冲,或是俯冲的印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲有关.     

青藏高原拉萨地块西部雄巴盆地后碰撞钾质-超钾质火山岩年代学与地球化学

青藏高原拉萨地块后碰撞钾质和超钾质岩浆活动广泛分布且已有不少研究成果,但是它们的年龄主要是17~8Ma,而对于拉萨地块西部雄巴地区时代为24~23Ma的岩浆作用则研究较少。本文对雄巴盆地新识别出的三种类型火山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究表明,它们分别是超钾质安粗岩(23.9±0.6Ma)、粗面英安岩(23.3±0.4Ma)和钾质流纹岩(24.1±0.3Ma),这三种岩石近于同时产出。三类岩石的源区明显不同,其中钾质流纹岩是中、上地壳部分熔融产物;具有埃达克质特征的钾质粗面英安岩可能为加厚下地壳部分熔融;而超钾质安粗岩可能富集地幔部分熔融的产物。雄巴三种火山岩均含数量不等的继承锆石,钾质流纹岩具有~150Ma、~90Ma和~50Ma的继承锆石年龄群;钾质粗面英安岩突出显示了~90Ma左右岩浆活动记录和两个新元古代继承锆石年龄;幔源超钾质安粗岩的继承锆石则绝大多数继承锆石为晚白垩纪以来的岩浆活动记录,突出显示110~80Ma和62~30Ma两个峰值。     

青藏高原拉萨地块中西部超钾质岩Ca-Mg同位素特征及其地质意义

本文通过对青藏高原拉萨地块中西部米巴勒及麦嘎地区的8个超钾质岩样品进行钙、镁同位素测定,在排除了风化作用、地壳混染、分离结晶及部分熔融等后期作用对超钾质岩钙、镁同位素组成的影响后,可能有来自俯冲新特提斯洋壳的碳酸盐沉积物交代超钾质岩的地幔源区。本文研究表明,米巴勒及麦嘎地区超钾质岩的δ~(44)Ca=0.59~0.75(平均值为0.68±0.04),明显低于上地幔(1.05±0.04)、硅酸盐地球值(0.94±0.05)及已发表的岩浆岩值(0.80±0.10),指示出超钾质岩源区含有低δ~(44)Ca组成的物质加入;Mg同位素组成δ~(26)Mg=-0.33~-0.24(平均值为-0.29±0.03),比上地幔值(-0.25±0.07)略低,但在误差范围内一致。超钾质岩的钙、镁同位素之间还存在一定的正相关性,进一步指示其源区有同时具有低钙、低镁同位素组成的物质加入。通过对拉萨地块构造演化过程的识别,笔者认为这些具有低钙、低镁同位素组成的物质极有可能是来自俯冲新特提斯洋壳的碳酸盐沉积物。     

青藏高原拉萨地块新生代超钾质岩与南北向地堑成因关系

青藏高原拉萨地块广泛分布有新生代超钾质岩,岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素特征表明这些超钾质岩来源于与古俯冲环境有着密切联系的含金云母的富集地幔源区,它们主要喷发于25~10 Ma。同时在拉萨地块分布有多条南北向地堑(裂谷),且它们的切割深度可能到达下地壳的深部甚至岩石圈地幔,它们主要形成于23~8 Ma。拉萨地块大多数超钾质岩沿着新生代的南北向地堑(裂谷)分布,并且它们在形成时代和空间分布上存在着明显的耦合性,结合沿着印度-雅鲁藏布江缝合带分布的中新世埃达克质岩,笔者认为这些超钾质岩很可能与中新世早期北向俯冲的印度岩石圈沿着印度-雅鲁藏布江缝合带附近发生断离,以及由此而引起拉萨地块东西向伸展构造活动产生的南北向地堑(裂谷)系统有关。     

拉萨地块钾质-超钾质火山岩或为高分异岩石：来自铷、铯富集的证据

青藏地区拉萨地块、羌塘地块、松潘甘孜-可可西里地块中,广泛发育后碰撞以来的钾质-超钾质火山岩.在上述众多钾质-超钾质火山岩研究数据中,拉萨地块的Rb、Cs等稀碱元素的超常富集程度远高于其他两地块,为了将此现象量化表述,并且尝试对富集原因进行探究.本文通过实测和已公开发表的数据,运用箱线图等统计方法,以及系统的矿物学、地球化学分析手段,量化了三大地块稀碱元素富集程度,对富集成因有了初步认识.结果表明拉萨地块钾质-超钾质火山岩存在较高程度的岩浆分异是导致Rb、Cs等稀碱元素超常富集的主要原因,超常富集区主要分布于火山岩年龄范围为25～13 Ma之间的拉萨地块中西部.并且类比高分异花岗岩的研究成果划分了拉萨地块钾质-超钾质火山岩较高程度分异的Zr/Hf和Nb/Ta判别范围.     

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...     

拉萨地块中南部新生代超钾质岩中单斜辉石斑晶的环带成分研究

在青藏高原拉萨地块中南部的米巴勒、麦嘎乡、赛利普地区分布有新生代的超钾质火山岩,这些火山岩的斑晶中广泛发育单斜辉石正环带,其记录了超钾质岩浆的早期结晶历史.这些单斜辉石的正环带核部到边部Mg*和镁、铬的氧化物含量降低,而铁、钠、铝、钛的氧化物含量升高,它反映了岩浆正常结晶的顺序.米巴勒地区超钾质岩中的单斜辉石还出现反环带和少量的韵律环带,可能与该地区所发现的共生钠质过碱性火山岩有关,韵律环带揭示了其可能是相同成分的超钾质母岩浆从岩浆源区多次补给形成,而反环带则可能是与钠质过碱性火山岩岩浆存在一定程度的混合造成的.尽管三个地区超钾质火山岩的喷发时间稍不同,但是三地区的单斜辉石正环带核部成分基本相同,它们具有相似的Al-Ti值,指示出超钾质岩形成在相同的构造环境并具有相同的岩浆成因.     

青藏高原拉萨地块西段三叠纪古地磁结果及其构造意义

报道拉萨地块西段三叠纪古地磁研究的初步结果。古地磁样品来自措勤县敌布错北缘新发现的海相三叠纪地层,共采集6个采点67块独立定向样品。岩石磁学实验表明,样品中含有大量中低矫顽力中等阻挡温度的磁性矿物和一定量的磁铁矿。于4个采点的47块样品中分离出现代地磁场的低温粘滞剩磁(分量A),在6个采点66块样品中获得白垩纪的次生剩磁分量(分量B),5个采点28块样品获得高温特征剩磁分量(分量C)。分量C仅可在少数以磁铁矿为主要载磁矿物的样品高温区间(525~585℃)获得,可通过标准褶皱检验,为岩石形成时期的原生剩磁信息。计算得出拉萨地块三叠纪的古地磁极位置:φρ=17.4°N、λρ=205.9°E、(dp=6.7,dm=3.7),该结果表明拉萨地块三叠纪处于南纬中低纬度地区。结合羌塘古地磁结果推测,羌北地块与拉萨地块之间班公湖—怒江缝合带所代表的特提斯洋盆可能在早三叠世打开,早三叠世—晚三叠世期间快速扩张并推动羌北地块快速北移,促使了羌北地块与欧亚大陆南缘的拼合。     

青藏高原拉萨地块西段三叠纪古地磁结果及其构造意义

报道拉萨地块西段三叠纪古地磁研究的初步结果。古地磁样品来自措勤县敌布错北缘新发现的海相三叠纪地层,共采集6个采点67块独立定向样品。岩石磁学实验表明,样品中含有大量中低矫顽力中等阻挡温度的磁性矿物和一定量的磁铁矿。于4个采点的47块样品中分离出现代地磁场的低温粘滞剩磁（分量A）,在6个采点66块样品中获得白垩纪的次生剩磁分量（分量B）,5个采点28块样品获得高温特征剩磁分量（分量C）。分量C仅可在少数以磁铁矿为主要载磁矿物的样品高温区间（525~585℃）获得,可通过标准褶皱检验,为岩石形成时期的原生剩磁信息。计算得出拉萨地块三叠纪的古地磁极位置：φρ=17.4°N、λρ=205.9°E、（dp=6.7,dm=3.7）,该结果表明拉萨地块三叠纪处于南纬中低纬度地区。结合羌塘古地磁结果推测,羌北地块与拉萨地块之间班公湖—怒江缝合带所代表的特提斯洋盆可能在早三叠世打开,早三叠世—晚三叠世期间快速扩张并推动羌北地块快速北移,促使了羌北地块与欧亚大陆南缘的拼合。     

Thrusting of the North Lhasa Block in the Tibetan Plateau

A huge thrust system, the North Lhasa Thrust (NLT), was discovered in the northern Lhasa block of the Tibetan Plateau based on geological mapping of the Damxung region and its vicinity, the Deqen-Lunpola traverse and the Amdo-Bam Co profile. The NLT consists of the Dongqiao-Lunpola thrust (DLT), the west Namco thrust (WNT) and the south Damxung thrust (SDT) and ductile shear zones, ophiolite slices and folds extending in a WNW direction. Major thrust faults of the NLT seem to merge into a single deep-seated detachment of the upper-crust and totally displaced southward as far as 100-120 km. Chronological analyses with 39Ar-40Ar of plagioclase and hornblende, Rb-Sr isochron of minerals and fission-tracks of apatite from mylonite within the WNT yield ages of 174-173 Ma, 109 Ma and 44 Ma, showing 3 periods of thrusting in the north Lhasa block caused by subduction of the Tethys oceanic plate and the India-Eurasia continental collision respectively.     

Ultramafic Blocks in Sumdo Region, Lhasa Block, Eastern Tibet Plateau: An Ophiolite Unit

Recently, an over 100 kin long MORB-type eclogite belt of Permian was discovered in the Sumdo (松多) region of the Lhasa block, Tibet. A critical question thus is: what is the tectonic setting of the eclogite belt and is it related to an unrecognized suture in the region? Further investigations show that there are some mafic and ultramafic rocks spatially associated with the eclogite belt in the region. Three ultramafic massifs were recognized in the Sumdo region, and called the Luomaling (罗马岭),Gongbupala (贡布爬拉) and Qiazhasumdo (卡扎松多) massifs. All the massifs are fault-contacted with greenschist (Chasagang (岔萨岗) Formation) or muscovite-quartz schist (Mabuku (马布库) Formation), and individuals are about 100 m×50 m in size extending in EW as the regional structure. All the ultramafic rocks have been entirely serpentinized, and the Gongbupala massif has been selected for study in geochemistry. Eleven chemical analyses of the rocks from the Gongbupala massif show a narrow range in contents: SiO2(35.97-40.63) wt.%, MgO (37.02-38.60) wt.%, TiO2(0.01-0.08) wt.%, Al2O3 (0.80-1.64) wt.%, (Na2O+K2O) less than 0.1 wt.%, with high volatile contents (H2O+CO2) (11.24-14.91) wt.%. After recalculation without H2O+CO2, the mean values are SiO2 45.24 wt.%, MgO 43.54 wt.%, FeOT(7.45-9.97) wt.% (8.55 wt.% in average), (MgO+FeOT) 52.09 wt.%, Mg# (100×Mg/(Mg+Fe*), where Fe* represents total Fe)=89.42-90.08, (m+f)/Si ((atomicity Mg+atomicity Fe) /atomicity Si)=1.53-1.75 (1.59 in average), respectively. The mean M/F (atomicity Mg/atomicity Fe) ratio of the rocks is 9.05, which is classified as magnesium enriched-type of ultramafic rocks. The compositional features, depleted in K, Na, Ca, Al and Ti and enriched in Mg#, indicate the characteristics of peridotite originated from a depleted mantle. The rocks have low ∑ REE with (1.60-2.68)×10-6 similar to those of the primitive mantle. The chondrite-normalized REE patterns of all samples show slightly enrichment in LREE, with (Ce/Yb)N 1.03-2.46, but a little depleted in HREE. Most samples show a slight negative anomaly in Eu, a feature In REE from a relic mantle and common features In highly serpentinized ultramafic rocks in the Yarlung-Zangbo (雅鲁藏布) ophiolite and the Bangong (班公)-Nnjiang (怒江)ophiolite in Tibet. The primitive mantle-normalized spiderdiagram of trace elements for Gongbupala ultramafic rocks yields uniform distributed pattern. They are relatively enriched in Rb, Ba, La, P element (LHSE) and depleted in Sin, Ti, Y, Yb element (HFSE), a feature of metasomatic mantle peridotite. The geochemical features of the rocks suggest that the protofith of Gongbupala serpentinite in Sumdo region is harzburgite, a typical depleted mantle rock, and may represent a dismembered ophiolite unit in the region.     

拉萨地块松多榴辉岩的变质演化过程:NCKMnFMASHTO体系中的相平衡关系

拉萨地块松多榴辉岩主要矿物组合为石榴子石、绿辉石、角闪石、多硅白云母、绿帘石、金红石。石榴子石环带不明显,核部成分均一,从核部到边部,镁铝榴石和钙铝榴石含量降低,可能分别记录了榴辉岩峰期及退变质过程信息。绿辉石显示微弱的成分环带,硬玉含量从核部到边部略有升高,部分绿辉石边部发育韭闪石退变质边,反映了在减压过程中外来流体进入体系的过程。多硅白云母具有高的Si含量(3.5~3.6),其中石榴石包体中的多硅白云母相对基质中的白云母有更高的Si值。本文利用Thermocalc变质相平衡模拟软件,结合详细岩相学观察,在NCKMn FMASHTO体系下,模拟松多含多硅白云母榴辉岩的变质演化过程。其中,榴辉岩峰期矿物组合为g+o+law+phn+ru,石榴石核部最大镁铝榴石值和石榴子石包体中多硅白云母最大Si值确定的榴辉岩峰期温压条件约为620℃,32×105Pa,榴辉岩经历了近等温降压的退变质过程。相平衡模拟结果表明拉萨地块松多榴辉岩经历了超高压变质作用过程,并经历了相对快速的折返过程到中部地壳层次。     

藏南拉萨地块东段米拉山地区中新世中酸性火山岩地球化学特征及成因研究

藏南拉萨地块内广泛发育中新世中酸性岩浆岩,为探讨其岩浆源区和岩石成因,进一步了解藏南后碰撞深部过程,本文对拉萨地块东部米拉山地区的中新世火山岩进行了岩石学、年代学和地球化学研究。结果表明,岩石类型主要为英安岩,形成于中新世(16~18 Ma);地球化学组成上表现出高硅、高钾、富铝;高Sr、低Y、高Sr/Y值,富集轻稀土,亏损重稀土,Eu正异常;具有高的⁸⁷Sri/⁸⁶Sri值(0.706038~0.707154)和低的ε_Nd(t)值(-1.37~-2.75),表现出一定埃达克质岩特征。结合前人研究成果认为,米拉山地区中新世中酸性火山岩不属于林子宗群,可能是岩石圈拆沉引起幔源物质上涌,导致后碰撞环境下增厚的拉萨地块新生下地壳部分熔融而形成。     

青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

西藏拉萨地块西南部赛利普钾质-超钾质火山岩为一套含地幔包体的粗面安山岩,高K2O,MgO、Cr、Ni含量,K2O/Na2O比值和Mg#,为地幔低度部分熔融的原始岩浆,或经橄榄石、单斜辉石或Fe-Ti氧化物分离结晶.岩石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集放射性成因Sr、Pb和Nd同位素,指示岩浆源区为富集地幔.采用LA-ICP-MS测定赛利普钾质-超钾质火山岩三件样品的18颗新生岩浆锆石U-Pb年龄为15.8～19.2Ma,其中钾质岩石样品SL0628中11个点的加权平均值为17.7±0.3Ma,与他人获得的40Ar/39Ar年龄一致.三件样品中新生岩浆锆石的εHf(t)变化范围为-7.6～3.9,平均地壳模式年龄(tDMC=0.86～1.59Ga)变化较大,除两个分析点显示亏损特征外,总体显示富集特征,表明岩石源于富集源区,但有少量亏损地幔物质加入.三件样品共获得49颗继承锆石的U-Pb年龄介于20～1907Ma,其Hf同位素组成(εHf(t)=-25.9～5.3)和平均地壳模式年龄(tDMC=0.79～4.08Ga)变化较大;其中的37颗年龄较小的继承锆石(20～110Ma)指示地幔源区可能受到四期明显的岩浆改造事件(62.2～64.0Ma,43.3～55.1Ma,29.5～37.7Ma和20.1～27.4:Ma)和两个岩浆活动间歇期(70～90Ma和37.7～43.3Ma).在拉萨地块首次发现29.5～37.7Ma的岩浆活动,并发现与林子宗火山岩同期的、Hf同位素富集的岩浆活动(62.2～64.0Ma,εHf(t)=-21.2～3.0).三件样品中49颗继承锆石的Hf同位素研究表明源区富集组分可能源自拉萨地块古老地壳基底和俯冲的印度大陆地壳.赛利普钾质-超钾质岩石形成可能是印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲的结果.     

青藏高原西部措勤县中新世布嘎寺组钾质火山岩成因

通常认为青藏高原新生代钾质、超钾质岩浆源于地幔,但最近的一些研究显示一些钾质火山岩也可以起源于下地壳.青藏高原西部措勤县中新世布嘎寺组火山岩是一套钾质到超钾质的岩石,根据化学组成可以将它们分成中酸性和中基性两组火山岩,它们都属于钾玄岩系列.其中中酸性组火山岩具有一些类似于埃达克质熔体的成分特征,它们可能是拉萨地块下地壳相对富钾的镁铁质物质部分熔融的产物;中基性组火山岩可能起源于一个含金云母的地幔源区,或者是来自该地幔的基性岩浆的分异产物.对中酸性组火山岩高精度的氩-氩同位素定年获得其坪年龄为15.5Ma,证实布嘎寺组火山岩喷发在晚中新世.结合布嘎寺组火山岩的年龄、化学组成和区域构造以及岩浆组合,我们初步认为布嘎寺组火山岩可能与15～20Ma左右构造伸展活动产生的南北向地堑系统有关.