西藏冈底斯东段叶巴组火山岩地球化学特征及其地质构造意义

西藏冈底斯东段叶巴组火山岩的岩石地球化学特征研究表明:该火山岩为一套岩性连续分布的钙碱性火山岩,其中基性火山岩主要来源于岩石圈地幔的部分熔融,并受到流体的交代作用,中酸性火山岩则主要来源于地壳的部分熔融.叶巴组火山岩形成于岛弧或活动大陆边缘的构造环境,其动力来源应为新特提斯洋向北的俯冲消减.叶巴组发育的岛弧地区是形成具重要经济价值的VMS矿床的最佳地域.叶巴组火山岩的研究对早、中侏罗世的生物事件、气候变化以及海退或海侵事件也有重要的意义.     

西藏得明顶地区叶巴组火山岩地球化学特征和同位素U-Pb年龄证据

对西藏得明顶地区叶巴组英安岩进行了锆石SHRIMP的U-Pb测年,获得（192．7±1．3）Ma的年龄值可代表得明顶地区叶巴组的年龄,其形成时代为早侏罗世,与达孜县地区叶巴组火山岩近同期。地质年代学研究和岩石组合特征显示,得明顶地区的叶巴组岩性主要为一套浅变质安山岩、英安岩、流纹岩、酸性凝灰岩夹少量碎屑岩、碳酸盐岩,可分为上、中、下3部分。地球化学特征显示,叶巴组为一套中酸性火山岩,可能是雅鲁藏布江洋向北俯冲、消减的产物,形成于岛弧环境。     

西藏冈底斯带叶巴组火山岩地球化学及成因

叶巴组早侏罗世双峰式火山岩分布在拉萨、达孜至墨竹工卡之间, 岩性为浅变质玄武岩、玄武质熔结凝灰岩、英安岩、酸性凝灰岩及火山角砾岩等.火山岩SiO₂含量集中在41%~50.4%和64%~69%两个区间, 为钙碱性系列的玄武岩和英安岩2类.玄武岩的显著特征是TiO₂含量极低, 仅为0.66%~1.01%, 远低于大陆拉斑玄武岩.玄武岩的稀土总量∑REE=60.3~135μg/g, 英安岩的稀土总量∑REE=126.4~167.9μg/g.玄武岩和英安岩具有相似的稀土和微量元素特征, 两者均为轻稀土富集型, 分布特征相似, 轻、重稀土的分馏较明显, Eu异常均不显著; 均表现为LILE、LREE富集, HFS、HREE亏损的特点.玄武岩亏损Ti、Ta、Nb、Zr, Nb和Ta仅略负亏损, Nb*=0.54~1.17, 平均为0.84;英安岩亏损HFS中P、Ti, Ta、Nb略负异常, Nb*=0.74~1.06, 平均为0.86.玄武岩类的ε_Nd(t) =0.96~10.03、(87Sr/86Sr)_i=0.7043~0.7064, 英安岩的ε_Nd(t) =-1.42~1.08、(87Sr/86Sr)_i=0.7038~0.7049.从微量元素和同位素成分看, 玄武岩和英安岩浆起源于俯冲带之上的地幔楔不同程度的部分熔融, 源岩可能是亏损的尖晶石二辉橄榄岩.源区曾受到具地壳成分特征的流体不均匀交代.后期变质作用对岩石大离子亲石元素含量有影响.叶巴组双峰式火山岩形成于成熟岛弧后期的短暂拉张环境, 是印支期冈底斯岩浆弧演化的结果.      

西藏冈底斯带洛巴堆组火山岩地球化学及构造意义

冈底斯带中-新生代火山岩的成因和地质演化是青藏高原地质研究的热点领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究.冈底斯带二叠系显示缓慢的海退过程,并伴随基性和中酸性两期火山活动,具有活动大陆边缘特征.笔者对墨竹工卡县唐家乡和林周县勒青拉地区二叠纪洛巴堆组火山岩进行了常量、微量元素和St、Nd、Pb同位素地球化学测试.研究认为二叠纪是冈底斯岛弧的形成和演化时期.洛巴堆组玄武岩从下部(可能为早二叠世)到上部(中二叠世),MgO含量从7.43%降到3.99%,Al2O3含量从15.54%上升到17.57%,后者类似于岛弧高铝玄武岩;稀土总量∑REE从54.12(10-6)上升到108.82(10-6),LREE/HREE比值从3.00上升到5.40.洛巴堆组玄武岩均具有明显的Nb、Ta负异常,但中二叠世更显著.岩石地球化学示踪表明,冈底斯洛巴堆组玄武岩代表二叠纪初始岛弧环境.早期玄武岩形成于略亏损地幔和下地壳成分的混合源区,地壳相对较薄,源区或岩浆的壳源成分比例较低.到中二叠世地壳逐渐加厚.壳源成分在源区或岩浆中所占比例增大,代表向陆缘弧的演化过程.冈底斯带二叠纪岛弧是古特提斯洋向南的俯冲、消减的产物.     

西藏冈底斯带那曲地区中生代火山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地质意义

大规模的早白垩世火山岩呈孤岛状广泛展布于冈底斯北部地区。1: 25万区域地质调查在那曲地区圈定出晚白垩世、中-晚侏罗世火山岩。在充分研究前人资料的基础上, 对出露状况较好的那曲县城晚白垩世火山岩、哈尔麦中-晚侏罗世火山岩进行了野外调研, 它们均为安山质火山岩系, 均与一套黑色砂板岩呈角度不整合接触, 同时对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年, 便于进行区域对比。那曲地区的中生代火山岩多数锆石具有生长环带, 部分锆石显示核边结构。采自那曲东县城、哈尔麦的2件安山岩样品的年龄分别为116.3±1.4 Ma、111.37±0.73 Ma, 它们的形成时代基本一致, 应该为同一地质事件的产物。区域对比表明, 早白垩世火山作用是北冈底斯带最为强烈的一次火山活动, 其活动时间大致在110 Ma左右, 之后是早白垩世岛弧型深成中酸性侵入活动。冈底斯北带早白垩世火山作用究竟与狮泉河-嘉黎大洋俯冲有关, 还是与班公湖-怒江洋壳俯冲有关, 目前尚难定论。     

西藏冈底斯带石炭纪陆缘裂陷作用：火山岩和地层学证据

冈底斯作为重要的中、新生代岛弧岩浆岩带,历来是青藏高原最热门的地质研究领域,但是对晚古生代火山岩的性质及其形成的构造背景仍缺乏研究。本文在区域地质调查资料的基础上,对冈底斯带石炭纪火山-沉积岩系进行了系统的地层学和岩石地球化学研究,测量了重点剖面,对火山岩进行了常量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素地球化学测试。研究表明,石炭系与下伏泥盆系或前寒武系之间普遍存在不整合或岩性、沉积相的突变面,代表重要的构造转换面。石炭纪的沉积环境大致有两次滨海-深海或深水斜坡-滨海沉积演化旋回,深海-深水斜坡沉积或冰海相含砾板岩与两次火山活动伴生。石炭纪火山岩主要为安山玄武岩和英安岩、流纹岩类,略具双峰式火山岩特点。安山玄武岩类的成分与典型MORB和岛弧玄武岩相比,具有MgO含量低,TiO2、Al2O3、P2O5含量高等特点,稀土和微量元素为LREE和LILE富集型分配模式,与大陆拉斑玄武岩相似。石炭纪酸性火山岩的稀土和微量元素地球化学特征与陆内流纹岩相似。岩石地球化学示踪和地层学研究表明,冈底斯带石炭纪为伸展背景下的冈瓦纳陆缘裂陷环境。火山岩的源区地幔具有典型的Dupal异常,发生过复杂的混合作用,涉及到原始地幔、富集地幔EMII和地壳成分等,说明发生过冈瓦纳古陆壳俯冲、再循环进入古老地幔等过程。玄武岩类成分的某些特殊性,可能与源区混合作用有关。     

西藏冈底斯带中西部措麦地区林子宗火山岩地球化学特征及意义

广泛发育在西藏冈底斯带南部的林子宗火山岩被认为是印度与亚洲大陆碰撞的火山作用响应,对于揭示大陆碰撞的时限和过程具有重要的意义。但迄今对林子宗火山岩的系统研究主要局限于拉萨东北部的林周盆地林子宗火山岩的典型剖面,缺乏对冈底斯带中西部地区林子宗火山岩的系统研究。本文在已有区域地质填图研究的基础上,对冈底斯带中西部的措麦地区林子宗年波组火山岩(65～70Ma)进行了岩石学、元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究。措麦年波组主要为酸性火山岩、钙碱性和高钾钙碱性系列岩石,比林周盆地年波组更偏酸性,更富碱,显示出更明显的碰撞后加厚背景的火山岩特征。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U,富集Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P,与林周盆地年波组相似,都具有典型的岛弧火山岩特征。措麦年波组火山岩具有更为富集的Sr-Nd-Pb同位素特征(87Sr/86Sr为0.709～0.727;εNd(0)为-9.7～-6.9),相对于东部林子宗火山岩,措麦的岩浆源区中更加富集地壳基底组分,表明冈底斯带南部地壳基底组成的不均一性。若冈底斯带南部的林子宗火山岩底部年龄可以代表印度与亚洲的碰撞起始时间,则措麦地区发生更早,可能预示着印度与亚洲大陆沿着雅鲁藏布缝合带发生的碰撞具有穿时性,中西部地区碰撞时间略早于东部。     

冈底斯西段第四纪钾质火山岩的发现及赛利普组的建立

冈底斯西段赛利普一带分布有大面积的钾质火山岩,以前曾被划归上新世一早更新世赛利普群。作者对这套火山岩地层进行了详细野外调查并重新测制了火山岩地层剖面,在该套火山岩下伏及层间湖相碎屑沉积层中获得ESR年龄0．268Ma与0．349Ma。岩石学、岩石化学研究表明,这套火山岩是以安粗质熔岩为主的钾玄岩系列一钾质碱性玄武岩系列火山岩,岩石类型及岩石组合稳定,岩层产状平缓,岩石新鲜,层位相对清楚,故将其命名为赛利普组,属第四纪早一中更新世。这一发现对研究冈底斯构造带新生代以来岩浆活动、构造演化,进而探讨青藏高原隆升机制有着重要的地质意义。     

藏南墨竹工卡叶巴组双峰式火山岩岩石成因、时代及构造环境

青藏高原南部早中生代岩浆岩的研究对反演区域构造演化具有重要意义,其中早侏罗世叶巴组火山岩被认为是新特提斯洋俯冲的早期岩浆记录,目前对于其形成的构造环境仍存在争议。选取西藏南部墨竹工卡县地区新发现的叶巴组火山岩为研究对象,对其进行了锆石U-Pb同位素、全岩地球化学成分测试。火山岩主要岩性为玄武岩(181.0±5.0 Ma,n=1)和流纹岩(181.4±4.4 Ma,MSWD=0.017, n=18),具有双峰式火山岩特征。玄武岩具有较高的TiO2、P2O5和Nb含量,(La/Nb)PM＜2,具有富铌玄武岩的特征,Mg#值为54.9~57.3,Ti/V＞50,富集轻稀土元素,亏损重稀土元素。流纹岩具有较高的SiO2、Na2O含量,Mg#值为49.1~50.4,Th/Ce值为0.1~0.15,Th/La值为0.22~0.31,Nb/Ta值为14.06~14.32,Sr/Y值较低(4.15~4.82),富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素。研究结果揭示,玄武岩岩浆源区为板片熔体交代的地幔楔,并在后期演化过程中混入部分地壳物质。流纹岩为幔源岩浆与大陆地壳混染成因。玄武岩具有板内玄武岩及岛弧岩浆岩特征,流纹岩具有岛弧岩浆岩特征,结合区域地质背景推测,墨竹工卡叶巴组火山岩形成于新特提斯洋北向俯冲的弧后盆地环境,区域上叶巴组火山岩的形成时代及构造环境存在差异,可能代表了俯冲不同阶段的产物。     

西藏冈底斯带西段狮泉河地区林子宗群火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

林子宗群火山岩广泛发育在冈底斯带的南部,长期以来被认为是印度与亚洲大陆碰撞过程中的火山响应,对冈底斯带南缘的地质演化具有重要意义。迄今对林子宗群火山岩的研究主要集中在冈底斯带的中东部,未见有冈底斯带西部地区林子宗群火山岩的研究报道。对冈底斯带西部狮泉河地区的林子宗群火山岩进行了年代学与元素地球化学研究。结果表明,研究区年波组主要包括玄武安山岩、安山岩与流纹岩,属钙碱性—高钾钙碱性系列;帕那组火山岩主要为流纹岩,属于高钾钙碱性和钾玄岩系列。岩石富集大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,与冈底斯带中东部林子宗群火山岩一致,具有岛弧火山岩的特征。此外,帕那组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为53.9±0.5Ma,比冈底斯带中东部帕那组形成时代更早。结合前人的研究成果表明,印度与亚洲大陆的碰撞具有西早东晚的特点。     

西藏冈底斯带西段狮泉河地区林子宗群火山岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

林子宗群火山岩广泛发育在冈底斯带的南部,长期以来被认为是印度与亚洲大陆碰撞过程中的火山响应,对冈底斯带南缘的地质演化具有重要意义。迄今对林子宗群火山岩的研究主要集中在冈底斯带的中东部,未见有冈底斯带西部地区林子宗群火山岩的研究报道。对冈底斯带西部狮泉河地区的林子宗群火山岩进行了年代学与元素地球化学研究。结果表明,研究区年波组主要包括玄武安山岩、安山岩与流纹岩,属钙碱性—高钾钙碱性系列;帕那组火山岩主要为流纹岩,属于高钾钙碱性和钾玄岩系列。岩石富集大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Sr、Ba等,与冈底斯带中东部林子宗群火山岩一致,具有岛弧火山岩的特征。此外,帕那组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为53.9±0.5Ma,比冈底斯带中东部帕那组形成时代更早。结合前人的研究成果表明,印度与亚洲大陆的碰撞具有西早东晚的特点。     

藏南定日白垩纪火山岩岩石学与地球化学初步研究

本文描述了西藏定日白垩纪火山岩的地质、岩石学、岩石地球化学特征和构造造背景。该火山岩岩石类型有蚀变英安岩和蚀变安山岩,其岩石化学成分特征表明岩石为二氧化硅过饱、铝过饱和类型,属亚碱性拉斑玄武岩系列。岩石稀土元素配分曲线呈强烈右倾的轻稀土富集型;微量元素配分模式图呈锯齿状"多隆起"型,类似于岛弧火山岩的微量元素配分模式。综合判定该期火山岩形成于大陆边缘造山带岛弧构造环境。     

西藏中冈底斯成矿带中段铍矿化体的发现与意义

经过初步工作,在西藏中冈底斯成矿带发现极具潜力的铍矿找矿线索。新发现的铍矿化体赋存在侵位于古生代地层的粗粒状和伟晶状二云母花岗岩中,岩体和岩脉即为矿化体,并与围岩具有截然的界线。围岩发育热液蚀变和热变质,包括角岩化、硅化、电气石化、石榴子石化、红柱石化、堇青石化等,但分带不甚明显,矿化体和围岩间还发育有"云母线"。矿化体罕见黑钨矿和锂辉石,萤石较少,主要为铌钽矿物和含铍矿物。这一新发现丰富了中冈底斯成矿带新矿种和新的矿床类型,对更加深入地认识冈底斯成矿带构造-岩浆演化与成矿作用、丰富和完善青藏高原南部碰撞造山与成矿理论有重要意义。     

Geochemistry and Petrogenesis of Volcanic Rocks in the Yeba Formation on the Gangdise Magmatic Arc, Tibet

The Early Jurassic bimodal volcanic rocks in the Yeba Formation, situated between Lhasa, Dagzê and Maizhokunggar, composed of metabasalt, basaltic ignimbrite, dacite, silicic tuff and volcanic breccia, are an important volcanic suite for the study of the tectonic evolution of the Gangdise magmatic arc and the Mesozoic Tethys. Based on systematic field investigations, we carried out geochemical studies on representative rock samples. Major and trace element compositions were analyzed for these rock samples by XRF and ICP-MS respectively, and an isotope analysis of Rb-Sr and Sm-Nd was carried out by a MAT 262 mass spectrograph. The results show that the SiO2 contents in lava rocks are 41 %-50.4 % and 64 %-69 %, belonging to calc-alkaline basalt and dacite. One notable feature of the basalt is its low TiO2 content, 0.66 %-1.01 %, much lower than those of continental tholeiite. The ΣREE contents of basalt and dacite are 60.3-135 μg/g and 126.4-167.9 μg/g respectively. Both rocks have similar REE and other trace element characteristics, with enriched LREE and LILE relative to HREE and HFS, similar REE patterns without Eu anomaly. The basalts have depleted Ti, Ta and Nb and slightly negative Nb and Ta anomalies, with Nb*＝0.54-1.17 averaging 0.84. The dacites have depleted P and Ti and also slightly negative Nb and Ta anomalies, with Nb*＝0.74-1.06 averaging 0.86. Major and trace elemental and isotopic studies suggest that both basalt and dacite originated from the partial melting of the mantle wedge at different degrees above the subduction zone. The spinal lherzolite in the upper mantle is likely to be their source rocks, which might have been affected by the selective metasomatism of fluids with crustal geochemistry. The LILE contents of both rocks were affected by metamorphism at later stages. The Yeba bimodal volcanic rocks formed in a temporal extensional situation in a mature island arc resulting from the Indosinian Gangdise magmatic arc.     

藏北若拉岗日岩群变质火山岩的基本特征及构造属性

藏北的若拉岗日岩群,因处于拉竹龙-金沙江缝合带南缘,其成生背景及构造属性历来倍受关注。白头山、岗盖日、狮头山等地的若拉岗日岩群主要为一套变质中基性火山岩系,不同地段夹杂大理岩、变质砂板岩、硅质岩、超基性岩等小岩片或块体,分别具有洋岛型、洋脊型及岛弧型火山岩的基本特征,并构成白头山西以岛弧火山岩为主的弧火山岩片,岗盖日以洋脊型变玄武岩为主夹杂硅质岩、超基性岩小岩片而共同组成的蛇绿混杂岩片及白头山、狮头山以洋岛型火山岩为主夹杂碳酸盐岩块体的大洋海山岩片,从而指出该区若拉岗日岩群为一套不同构造属性的火山岩与大理岩、硅质岩、超基性岩等相伴的构造混杂岩,其中既有某大洋的产物,又有某洋岛及陆缘岛弧的产物。     

西藏南冈底斯叶巴火山弧的构造-地层属性及其演化

南冈底斯岩浆岩带出露的一套早—中侏罗世火山-沉积建造经历了多期构造变形,致使这套火山-沉积层序发生了强烈的面理置换,形成了典型的构造-岩石地层。依据造山带地层划分方法将叶巴火山弧厘定为叶巴岩群,并根据内部岩性组合特征和构造变形特征将其进一步划分为邦堆岩组、叶巴岩组、甲玛岩组。运用构造解析原理划分了3期构造变形事件。第一期构造变形为脆-韧性剪切变形,剪切方式为纯剪占优的一般剪切变形,透入性面理S₁普遍置换层理S₀(S₁∥S₀),伴生倾伏向85°~100°陡倾的拉伸线理,运动学指示顶面朝西运动,存在左行和右行两个方向的剪切旋转碎斑共存的现象;EBSD实验结果显示变形的温度≤380 ℃,石英颗粒细粒化明显,重结晶方式为亚颗粒旋转重结晶;⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学结果表明该期构造变形时代约为79 Ma,其可能代表新特提斯洋板片低角度(平板式)俯冲引起在弧后挤压背景下形成的挤出构造。第二期构造变形表现为S₁面理发生纵弯褶皱变形形成的轴面劈理S₂,轴面产状倾向北或南,倾角40°~70°,枢纽向西或北西西倾伏;结合区域地质演化特征,认为其可能是在晚白垩世(79~68 Ma)南北向持续的挤压应力条件下,南冈底斯弧后盆地整体向上挤出,引发上地壳缩短、加厚进而导致褶皱作用的发生。第三期主要为浅层次膝折构造和近东西向正断层,最大主压应力方向为铅直向,最小主压应力方向(伸展方向)为近南北向;结合区域构造演化特征,认为该期变形可能代表渐新世末—中新世初期(23.74~21.1 Ma),印度岩石圈或青藏高原岩石圈或两者组合的拆沉作用引起冈底斯岩基隆升(主要动力学机制)和GCT活动并共同作用导致近南北向伸展滑覆事件发生。