西藏班公湖中特提斯洋盆的打开时间:镁铁质蛇绿岩地球化学与锆石U-Pb LAICPMS定年结果

对青藏高原西北部班公湖缝合带开展了路线剖面地质调查,在北面日土蛇绿岩带上采得2处镁铁质岩墙(辉长岩和辉绿岩),岩石地球化学分析表明这两处镁铁质岩墙具有平缓的球粒陨石标准化稀土元素分布型式,显示出洋中脊玄武岩特征,说明它们形成于洋中脊环境,其锆石U-PbLAICPMS年龄测定结果分别为(181.9±2.6)Ma(MSWD=11.5)和(184.4±4.4)Ma(MSWD=2.2),表明班公湖中特提斯洋是在早侏罗世晚期打开的。另外,在狮泉河—改则蛇绿岩带上采得橄榄辉绿岩,岩石以K2O(质量分数为1.49%～1.56%)、Al2O3(质量分数为14.76%～15.21%)含量高,Fe2O3/FeO比值高(1.73～2.49),富集大离子不相容元素(Rb、Ba、Th、Sr)和轻稀土元素(LREE)为特点,在基性岩构造环境判别图上显示出洋岛玄武岩的亲合性。该样品给出的(176.2±9.0)Ma(MSWD=3.1)的锆石U-PbLAICPMS年龄说明,班公湖中特提斯洋从早侏罗世晚期打开,经过近10Ma的扩张至中侏罗世早期已变成一个成热的洋盆。     

西藏班公湖-怒江缝合带西段中特提斯洋盆的双向俯冲:来自岛弧型花岗岩锆石U-Pb年龄和元素地球化学的证据

笔者调查发现西藏班公湖-怒江缝合带西段狮泉河-改则-洞错蛇绿岩带北侧和拉果错蛇绿岩带南侧都有岛弧型花岗岩岩基产出。这些岩体岩性上以中粒花岗闪长岩为主,岩石化学上明显富集大离子不相容元素(LILE) Rb、Th、U、K、Pb,亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti,具有岛弧型岩浆岩的本质特征,指示着班公湖中特提斯洋盆存在双向俯冲。锆石U-Pb LAICPMS定年结果显示岩体在不同构造位置年龄并不一致,位于狮泉河-改则-洞错蛇绿岩带北侧的嘎拉勒和改则北两个岩体锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为155.6±1.1Ma(MSWD=1.7)和142.15±0.35Ma(MSWD=2.9),位于拉果错蛇绿岩带南侧的扎布耶北岩体的锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为134.07±0.77Ma(MSWD=1.8),表明班公湖中特提斯洋盆向北俯冲发生在晚侏罗世,而向南的俯冲发生在早白垩世,两者相差约8Ma。岛弧花岗岩浆都是由地幔楔部分熔融而成,岩浆源区经历过来自俯冲板片的沉积物熔体的交代。不同岩体的源区沉积物熔体的交代比例不同:扎布耶北岩体最多,大体在12%~16%之间;嘎拉勒岩体次之,在9%~13%之间;改则北岩体最少,为5%~10%。     

西藏青龙乡地区早白垩世侵入岩年代学和地球化学:对班公湖-怒江洋盆闭合时限的制约

以西藏冈底斯带北缘青龙乡出露的侵入岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb测年和岩石地球化学分析,据此对其岩石成因和大地构造意义进行探讨。侵入岩岩性主要为二云母花岗岩和黑云母石英二长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示二云母花岗岩年龄为123.4±2.2 Ma,属早白垩世中期;黑云母石英二长岩年龄为112.2±1.5 Ma,属早白垩世晚期。岩石地球化学特征显示,二云母花岗岩为过铝质钙碱性系列岩石,明显富集大离子亲石元素Rb、Th、K、Pb,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,为岛弧花岗岩;黑云母石英二长岩为准铝质钾玄系列岩石,明显富集大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ce、Zr、Hf,而Ba、Nb、Sr、P、Ti亏损较明显,为同碰撞花岗岩。两者球粒陨石标准化稀土元素配分模式均表现为轻稀土富集的右倾型,反映了源区地壳成熟度较高,二云母花岗岩总体具极不明显的负Eu异常,黑云母石英二长岩则具明显的负Eu异常。综合地球化学特征及区域构造演化,得出该地区出露的二云母花岗岩形成于班公湖-怒江洋洋壳俯冲于拉萨地体之下的消减环境,是下地壳基性物质部分熔融产物,同时有上地壳沉积物的参与;黑...     

西藏羌塘地体南缘改则嘎布扎花岗闪长岩侵位时代、成因及其地质意义

改则地区的嘎布扎花岗闪长岩侵入于南羌塘地体南缘的侏罗系色哇组,为研究班公湖—怒江缝合带的演化提供新的约束。岩浆锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为(143.8±0.5)Ma,显示花岗闪长岩的侵位时代为晚侏罗世—早白垩世之交。花岗闪长岩具有准铝质I型花岗岩的特点,属于高钾钙碱性岩石系列;稀土元素为轻稀土富集型,存在弱的Eu负异常;明显富集Rb、Ba、K、Th、U等大离子亲石元素,而亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。研究表明花岗闪长岩的岩浆源区可能经历了陆壳物质、俯冲沉积物与幔源楔等不同性质的岩浆混合,并经历一定程度的分离结晶作用形成。改则嘎布扎花岗闪长岩形成于班公湖—怒江中特提斯洋晚侏罗世—早白垩世向北俯冲的岛弧环境。     

青藏高原西部班公湖岛弧带特提斯洋盆闭合后的地壳伸展作用

青藏高原西部班公湖-怒江缝合带西端的班公湖地区分布着一系列南北向和东西向岩脉: 花岗斑岩和闪长玢岩.通过岩石地球化学系统分析和锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄测定, 指出这些岩脉代表了班公湖中特提斯洋盆闭合后的地壳伸展事件.呈南北向产出的花岗斑岩脉13个锆石颗粒测试结果给出了79.59±0.32Ma(MSWD=1.08)的加权平均年龄; 既有南北向也有东西向产出的闪长玢岩脉6个锆石颗粒给出了75.9±1.2Ma(MSWD=2.8)的加权平均年龄.这些结果表明班公湖岛弧带发生在晚白垩世的地壳伸展作用一开始只沿东西向进行, 稍后南北向也开始伸展.岩石地球化学特征表明, 2种脉岩都具有岛弧岩浆特征, 这是由于岩浆源区的印度洋MORB型地幔受到了来自俯冲沉积物熔体的交代.处于较深部位的闪长玢岩源区参与交代的沉积物熔体大体在1%~10%之间, 部分熔融程度约为8%~15%;处于较浅部位的花岗斑岩源区参与交代的沉积物熔体约在10%~15%之间, 部分熔融程度大于15%.      

藏西班公湖斑岩铜矿带的形成时代与成矿构造环境

通过对藏西班公湖斑岩铜矿带多不杂和尕尔穷2个大、中型斑岩铜矿床含矿斑岩的研究,初步查明了该铜矿带的形成时代、含矿斑岩性质及成矿构造环境。锆石SHRIMPU-Pb定年结果给出2个铜矿床含矿斑岩的时代分别为127.8Ma±2.6Ma和112.0Ma±2.3Ma,处于造山带演化的碰撞后阶段(班公湖-怒江洋盆的闭合时间为145Ma)。岩石地球化学分析表明,该铜矿带的含矿斑岩属钾玄岩-高钾钙碱性岩系,以富集Rb、K、Sr、Pb等大离子不相容元素和亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素为特点,与冈底斯斑岩铜矿带的含矿斑岩相似。所不同的是,班公湖斑岩铜矿带含矿岩浆生成深度较浅,构造环境上处于碰撞后地壳隆升阶段,而冈底斯斑岩铜矿带则处于地壳上升到最大高度后的伸展塌陷阶段。     

西藏班公湖-怒江缝合带中段碰撞后A型花岗岩的时代及其对洋盆闭合时间的约束

近年来地质调查在班公湖-怒江缝合带中段发现了一批A型花岗岩,岩体呈面积不大(＜1 km2)的岩株产出,岩性上分为钾长花岗岩和花岗闪长斑岩两种,侵入白垩系地层中.岩石化学上这些A型花岗岩相对富硅,SiO2含量在68.62％～75.36％之间,全碱含量(K2O+Na2O=8.03％ ～ 9.37％)和全铁含量(FeO(T)...     

班公湖—怒江缝合带西段酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

针对班公湖—怒江中特提斯洋盆闭合的时间问题,选择西藏日土县班公湖畔蛇绿岩中的小型酸性侵入岩体为研究对象,探讨其岩石成因和构造环境。研究区酸性岩体的岩性为斜长花岗斑岩。地球化学分析显示,岩石SiO2含量介于65.78%~68.76%之间,（K2O+Na2O）含量为6.39%~6.86%;具有轻稀土元素富集、分馏程度高、Eu正异常不明显的特点;富集大离子不相容元素Sr、Ba、Rb,亏损高场强元素Ta、Ti、Nb,并有Ta、Nb元素谷形,显示出典型的岛弧岩浆岩特征。2个斜长花岗斑岩体的LA-ICP-MS锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为96.08Ma±0.22Ma和96.05Ma±0.30Ma,均属于中生代晚白垩世。     

班公湖—怒江缝合带西段酸性侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

针对班公湖—怒江中特提斯洋盆闭合的时间问题,选择西藏日土县班公湖畔蛇绿岩中的小型酸性侵入岩体为研究对象,探讨其岩石成因和构造环境。研究区酸性岩体的岩性为斜长花岗斑岩。地球化学分析显示,岩石SiO2含量介于65.78%~68.76%之间,(K2O+Na2O)含量为6.39%~6.86%;具有轻稀土元素富集、分馏程度高、Eu正异常不明显的特点;富集大离子不相容元素Sr、Ba、Rb,亏损高场强元素Ta、Ti、Nb,并有Ta、Nb元素谷形,显示出典型的岛弧岩浆岩特征。2个斜长花岗斑岩体的LA-ICP-MS锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为96.08Ma±0.22Ma和96.05Ma±0.30Ma,均属于中生代晚白垩世。     

新疆东天山小白石头黑云母花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

小白石头黑云母花岗岩位于中天山地块东部南缘。LA—ICP—MS测得该岩体的锆石U—Pb年龄为322＋5Ma（MSWD=3．2）。地球化学测试分析表明：小白石头黑云母花岗岩以高硅（73．46％～75．86％）、富碱（Na20＋K20=7．1％～8．2％）和弱过铝质（A／CNK=1．002～1．02）为特征。稀土元素C1球...     

西藏班公湖岛弧带含硫化镍超基性岩的源区性质与基底背景

青藏高原班公湖一怒江成矿带上的超基性岩型硫化镍矿化是近年来在西藏地区发现的矿化新类型.文章根据成矿带西段班公湖地区含镍超基性岩体的岩石地球化学和Sr、Pb同位素分析结果,论述了含镍超基性岩浆的源区性质及生成条件,并根据锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄测定结果,探讨了藏西北地区的基底背景.研究发现,班公湖地区的含镍超基性岩体以富集大离子不相容元素Rb、Th、U、Sr、Pb,亏损Ba、K为特点,高场强元素亏损Nb、Ti,富集Ta;稀士元素相对球粒陨石亏损强烈,但轻稀土元素相对富集.这些特点一致反映出含矿岩浆产生于受俯冲沉积物熔体交代的富集型岩石圈地幔源区.岩浆的生成深度较浅,为尖晶石二辉橄榄岩相,源区部分熔融程度较低,大体在10%左右.岩石中集中出现一批24.79亿年的残留锆石年龄,标志着当时班公湖中特斯洋盆沉积物的物源区较为单一,主要来自太古代末-元古代初的古老基底,并且推测太古代与元古代之交(25亿年)有可能是藏西北的一个古陆壳快速生长期.     

西藏拉萨地块西部赛利普地区捷嘎组火山岩的年代学、地球化学及地质意义

拉萨地体广泛分布有中生代的火山岩,了解它们的成因机制和构造背景对认识青藏高原新生代以前的演化历史意义重大。该文首次对出露于中拉萨地块西部赛利普地区捷嘎组火山岩进行了系统的锆石年代学、主量和微量元素地球化学研究。结果显示,捷嘎组火山岩主体为玄武岩、玄武安山岩及安山岩,属中钾钙碱性系列,精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得了(108.5±1.0) Ma的年龄值。捷嘎组火山岩整体上富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有典型的岛弧火山岩特征。稀土元素配分模式主要表现为轻稀土元素富集右倾型,少数具有较平坦的配分模式,Eu显示弱的负异常,表明岩浆的分异程度较低。经讨论,认为捷嘎组火山岩很可能是在新特提斯班公湖-怒江洋盆南向俯冲消减的构造背景下,由于俯冲板片发生回转导致软流圈上涌从而诱发被交代的岩石圈地幔部分熔融而形成。     

拉萨地块西段中新世查加寺钾质火山岩岩石成因*——岩石地球化学、年代学和Sr-Nd同位素约束

通常认为,青藏高原碰撞后钾质超钾质岩是交代富集上地幔低度部分熔融的产物,而最近的研究则表明,钾质火山岩也可以起源于下地壳源区.文章对青藏高原拉萨地块西段新识别出的查加寺火山岩进行了岩石地球化学、锆石SIMS U-Pb定年和Sr-Nd同位素研究,结果表明其岩石类型为碱性系列钾质粗面岩,锆石SIMS U Pb 年龄为(23.97±0.28) Ma,说明火山活动为中新世.钾质粗面岩显示出富集LREE及LILE(K、Rb、Ba、Th、U、Pb)、亏损HFSE(Ti、Nb、Ta、P),具有类似于埃达克质岩的稀土元素分布模式和微量元素蛛网图分布模式的特征;具有高的La/Yb比值(81～105)、较高的ω(Sr)(409×10-6～472×10-6)、较高的Sr/Y比值(28-37)、较低的ω(Y)(11.5×10-6～15.7×10-6)、明显亏损重稀土元素Yb(0.78×10-6～1.08×1)-6)、较高的w(Al2O3)(15.47％～16.7％)、较低的w(MgO)(0.63％～2.12％),无明显的Eu、Sr负异常,类似于典型的埃达克岩成分特征;具有高的w(K2O)(6.28％～6.97％)、高的Rb/Sr比值(0.94～1.03)和低的Ba/Rb比值(2.21～2.51),以及Na2O、K2O与SiO2无明显的相关关系,表明源区的富钾矿物是以金云母为主;具有较低的ω(Cr) 、ω(Ni)(分别为53.4×10-6～69.4×10-6,11.4×10-6～23.5×10-6),以及较低的εNd值(-12.6～-11.8)和较高的87Sr/86Sr比值(0.73207～0.73249).所有这些特征都表明,查加寺钾质粗面岩起源于拉萨地块增厚下地壳富钾物质的部分熔融.查加寺钾质粗面岩具有约145Ma、75 Ma和30 Ma等3组继承锆石年龄群.     

青藏高原南羌塘荣玛晚侏罗世闪长岩:班公湖——怒江特提斯洋向北俯冲产物

班公湖—怒江特提斯洋的演化一直以来备受关注,对于其俯冲极性存在不同认识。报道在青藏高原南羌塘荣玛地区新发现的晚侏罗世闪长岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素特征。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果表明,岩石形成于149.7±0.8Ma,时代为晚侏罗世。岩石呈富碱,低Mg O、TFe O、Ca O,富集轻稀土元素和Rb、Th、U、K等元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为正值,并且具有较大的变化范围(+4.26~+9.29),指示岩浆来源于幔源和壳源岩浆的混合。结合区域地质背景认为,荣玛地区晚侏罗世闪长岩为班公湖—怒江特提斯洋向北俯冲所引起的幔源和壳源岩浆混合作用的产物。     

中祁连西段野马山岩基年代学、地球化学特征及地质意义

野马山岩基位于中祁连地块西段,由早期岩体(花岗闪长岩、斑状二长花岗岩)和晚期岩体(二长花岗岩)组成,二者呈侵入接触。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明,早期岩体侵位时代为中奥陶世((469.0±1.3)Ma),晚期岩体侵位时代为晚奥陶世((450.0±1.0)Ma)。早期岩体Si O2=59.8%~64.2%,K2O/Na2O1,且A/NKC=0.8~1.0,为准铝质岩石;微量元素相对富集Rb、U、Th和亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti;稀土总量为97.7×10-6~185×10-6,且(La/Yb)N=5.57~12.47,LREE/HREE=7.7~11.3,具轻重稀土分馏明显,轻稀土富集,弱Eu负异常(δEu=0.66~0.89)特征。晚期岩体Si O2=69.8%~76.5%、K2O/Na2O=1.2~1.7、A/NKC=1.0~1.1,属弱过铝质花岗岩;稀土总量为78.97×10-6~244.92×10-6,轻重稀土分馏不明显((La/Yb)N=1.90~5.72),强Eu负异常(δEu=0.11~0.24)。岩石地球化学特征表明,野马山岩基早期岩体为I型花岗岩,形成于俯冲环境,晚期岩体为高分异的I型花岗岩,形成于后碰撞环境。结合岩体产出的区域构造位置及区域地质演化,认为早古生代北祁连洋发生了双向俯冲,野马山岩基为其向南俯冲碰撞的产物。     

东昆仑祁漫塔格早奥陶世岛弧:中基性火成岩地球化学、Sm-Nd同位素及年代学证据

祁漫塔格山西段鸭子泉祁漫塔格群中发育有中基性火成岩,岩石类型主要为角闪辉长岩、闪长岩、玄武岩及安山岩.其主要地球化学及同位素特征为:(1)基性岩样品的SiO2含量为47.93％～50.54％,MgO为3.40％～6.24％,全铁FeOT为11.24％～14.10％,主要为拉斑玄武岩系列;中性岩样品的SiO2含量为51.5％～59.59％,MgO为2.05～6.42％,全铁FeOT含量为5.65％～9.38％,属于拉斑-钙碱性系列岩石组合;(2)基性及中性火成岩稀土配分型式均为LREE富集的右倾型,(La/Yb)N为1.44～11.69;(3)富集大离子亲石元素Sr、Ba、Th、U,而相对亏损高场强元素P、Zr、Ti等,Nb为明显的负异常,而Ta显示弱负异常;(4)εNd(t=480Ma)介于+1.1～+7.9之间,表明该中基性火成岩在形成过程中受到过俯冲地壳物质的混染.上述特征说明鸭子泉中基性火成岩可能形成于岛孤环境.对闪长岩样品中的锆石进行LA-ICP-MS U-Pb同位素分析,获得206 pb/238U加权平均年龄为480±3Ma,代表了闪长岩的形成时间,这表明在早奥陶世祁漫塔格洋已经存在并开始俯冲,形成鸭子泉岛弧火成岩.     

柴北缘托莫尔日特地区变基性火山岩年代学、地球化学特征及地质意义

托莫尔日特-赛坝沟蛇绿混杂岩带位于柴北缘结合带东段,对该蛇绿混杂岩带中的变火山岩进行了系统的年代学及岩石地球化学研究。结果表明,变基性火山岩SiO₂含量为47.78%～50.01%,MgO含量为4.52%～9.36%,~TFeO含量为8.00%～14.94%,K₂O含量为0.04%～0.80%,Na₂O含量为1.02%～4.20%,具典型的拉斑玄武质岩浆特征。微量元素上表现出轻稀土元素弱亏损,富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素特征,表明该基性岩很可能形成于弧后盆地环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,变基性火山岩年龄为480.1±1.8 Ma。综合区域地质资料,认为原特提斯洋在早奥陶世已经开始了俯冲消减作用。