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。     

青藏高原南北向地堑系的实验研究

青藏高原南北向正断层及与其伴生的地堑是当前的热门话题。对其成因的认识分歧颇大,它们与高原隆升的关系则还处于推论阶段。本文用模拟实验的方法检验了其中的主要观点,结果表明:南北向正断层及与其伴生的地堑是南北向挤压的结果,是在挤压中期横张裂隙的基础上发展起来的。因此,它不代表高原已抬升到了最大高度后的塌陷,而是伴随高原隆升过程中的产物。     

青藏高原西南部查孜地区中新世钾质火山岩地球化学及其成因

通常认为青藏高原的钾质-超钾质火山岩的形成多与地幔有着紧密的联系,然而最近对青藏高原的一些钾质-超钾质火山岩的研究显示一些钾质火山岩也可以起源于下地壳.青藏高原西南部查孜地区中新世火山岩是形成于13～11 Ma左右的一套钾质-超钾质岩石,根据岩石化学组成将其分为中基性火山岩组、中性火山岩组和流纹质火山岩.其中中基性火山岩组可能源于一个富含金云母的富集地幔源区;中性火山岩组可能是富钾的镁铁质下地壳部分熔融的产物;流纹质火山岩可能是拉萨地块在中新世时期的伸展构造运动而导致中上地壳因减压而发生部分熔融的产物.结合查孜地区及其邻近火山岩的年龄、化学组成以及岩浆组合,初步认为查孜地区火山岩可能与高原在中新世发生伸展活动而产生的南北向地堑系统有关.     

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.     

西藏冈底斯当惹雍错-许如错南北向地堑的特征及成因

当惹雍错-许如错南北向地堑位于青藏高原冈底斯中部, 由一组南北向高角度正断层与夹其中间的当穹错、当惹雍错、许如错等3个湖泊盆地构成.地堑发育于中新世晚期, 一直活动到全新世.沿着地堑边缘分布中新世碱性火山岩.白榴石响岩的K-Ar年龄为12.6Ma, 其岩石化学特征显示出陆内伸展构造环境.地堑内部发育晚更新世至全新世的湖相沉积物.当惹雍错-许如错地堑是在青藏高原板内构造隆升过程中, 层流加厚的下地壳热垫作用导致上地壳发生伸展作用, 随着青藏高原地壳物质的东流, 南北向伸展作用转向东西向伸展作用, 形成近南北走向的地堑.      

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...     

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。     

青藏高原拉萨地块碰撞后超钾质岩石的时空分布及其意义

对西藏拉萨地块超钾质岩石的研究是近10年来青藏高原研究的重要进展之一。本文对西藏拉萨地块中部当若雍错和许如错地区的超钾质火山岩进行了透长石和黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar定年。当若雍错粗面岩的黑云母~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄为13．2±0．3Ma,3个透长石的等时线年龄分别为13．0±0．3Ma、13．7±0．3Ma和13．0±0．3Ma;许如错辉石粗面岩黑云母的~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄为11．2±0．3Ma。结合已有研究结果,探讨了拉萨地块碰撞后钾质和超钾质岩石的分布特征。超钾质岩石产出于大约东经87度以西的地区,岩石年龄介于8～25Ma之间,而钾质岩石则在东部和西部都有产出,时代为9～24Ma。超钾质和钾质岩石在野外产出的构造背景上,显示了与南北向裂谷、新生代盆地、南北延长的湖泊等分布的密切关系。拉萨地块碰撞后岩浆作用的时间与裂谷发育、岩脉侵入、埃达克岩形成等岩浆-构造事件的时间相互重叠不是偶然的,预示着可能存在一个深部岩石圈演化的统一事件,而最为可能的是高原南部岩石圈地幔的减薄作用。超钾质岩浆作用在拉萨地块与羌塘地区同时发育表明拉萨地块与藏北在构造和岩石圈演化方面具有一致性。     

青藏高原南部与北部新生代高镁钾质岩地球化学对比:南北地幔源区差异

青藏高原广泛分布有一些新生代高镁钾质岩(Mgo≥6%,K2O/Na2O>1),通常认为它们应起源于地幔源区,虽然它们均有着富钾、富集大离子亲石元素和亏损高场强元素的共同特征,但青藏高原南部和北部的这些新生代火山岩在形成时代和地球化学特征方面均有明显的不同.青藏高原南部和北部新生代火山岩在形成时间和空间上是不连续的.青藏高原南部和北部的高镁钾质岩可能均源于与古俯冲环境相联系的富集地幔源区,但它们的地幔源区矿物组成和形成深度却是不同的;高原南北高镁钾质岩明显不同的组成可能是因它们源区的壳源物质的来源或含量不同所致,而高原南部比北部高镁钾质岩明显低的143Nd/144Nd但高的87St/86Sr同位素比值特征,暗示后者起源于一个相对亏损的(含较少沉积物组分的)富集地幔源区.虽然对流减薄和陆内俯冲模式分别可以解释青藏高原抬升和与其共生的新生代火山岩的部分现象,但从总体上看北向俯冲的印度岩石圈的多次断离和南向俯冲的亚欧板块相结合的模式可能是解释新生代以来青藏高原的抬升和与其共生的火山岩最有效的形成机制.     

青藏高原新生代地堑构造研究中几个问题的讨论

青藏高原新生代近南北走向地堑构造是高原现今最为显著的构造现象,对探讨青藏高原构造演化具有重要意义,也是现今高原研究的热点构造问题之一。针对目前地堑构造研究中存在的分布范围、形成时代和形成机制等关键问题,根据笔者新的研究和对以往研究资料综合分析认为,地堑构造广泛发育于喜马拉雅地体、冈底斯地体和羌塘地体,地堑构造形成于14～7Ma。地堑构造是高原地壳南北向强烈挤压短缩隆升之后,构造体制发生转变并在深部热动力学机制作用下快速隆升的结果,地堑构造标志着高原隆升作用由早期挤压短缩机制向晚期深部热动力机制的转变,并非高原隆升达到最大高度重力塌陷的标志。     

拉萨地块西段中新世赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:Li同位素制约

作为一种“非传统稳定同位素”,锂同位素地球化学研究已经成为近年来国际上研究的热点之一.文章成功应用锂同位素对青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩进行了示范研究.研究表明,赛利普超钾质火出岩的w(Li)为11.2×10-6～22.9× 10-6,同位素组成δ7Li为1.2‰～+3.5‰,平均值为0 2‰,与平均上地壳的相当.超钾质火山岩的锂同位素组成与岩浆结晶分异程度参数之间不存在任何相关性,这表明在超钾质火山岩结晶分异过程中没有发生明显的锂同位素分馏,锂同位素组成特征反映了其形成时的源区特征.超钾质火山岩的锂同位素组成变化范围达4.7‰,并且与pb-Sr-Nd同位素和岩浆结晶分异参数之间亦无任何相关性,表明锂同位素异常可能反映了不均匀源区岩石特征.通过计算模拟以及与前人的类似研究成果进行对比,笔者认为俯冲印度地壳而不是特提斯洋壳(包括沉积物)的流体/熔体参与了超钾质火山岩的源区富集,并在此基础上提出了超钾质火山岩成因模式.     

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。     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的岩相学特征和变质演化过程

松多榴辉岩出露于拉萨地块的石英片岩中,主要由较为基性的金红石榴辉岩和较为酸性的石英榴辉岩组成。榴辉岩相矿物组合为石榴子石 绿辉石 绿帘石±多硅白云母±石英±金红石。岩石发生了较强烈的退变质作用,退变质矿物有角闪石、绿帘石、石英、钠长石及绿泥石。石榴子石变斑晶具有生长环带结构,变斑晶和基质石榴子石主要落入C类榴辉岩区,少数石榴子石变斑晶边部和基质石榴子石落入B类榴辉岩区;单斜辉石主要为绿辉石,少数Ⅰ世代和Ⅲ世代为普通辉石;角闪石均为钙质角闪石。根据石榴子石-绿辉石-多硅白云母矿物温压计计算,获得的温压范围为630～777℃和2.58～2.70GPa,峰期变质条件接近于石英-柯石英转变线。榴辉岩的原岩经历了从高绿片岩相、角闪岩相、榴辉岩相、角闪岩相到高绿片岩相的变质过程,这反映了与古特提斯洋闭合有关的俯冲进变质作用和随后的折返退变质作用。     

青藏高原北羌塘新生代火山岩中的麻粒岩捕虏体

北羌塘枕头崖地区新生代火山岩主要岩石类型为安山岩和英安岩类。其中,安山岩在一定程度上显示了埃达克质火山岩的特征,如高Sr(>1000×10-6)、Sr/Y>50以及低Yb(<2×10-6),表明其应源于榴辉岩相的青藏高原加厚陆壳中下部(>45km深度)。而英安岩类富集LILE,如Rb、Ba、Th、U和K等,亏损HFSE,如Ti、Nb、Ta和Sr等,尤其是Sr显著亏损,表明其应源于斜长石稳定的麻粒岩相源区。该区新生代安山岩和英安岩中麻粒岩捕虏体可分为两种类型,即二辉石麻粒岩和单斜辉石麻粒岩。二辉石麻粒岩平衡温度为783~818℃,单斜辉石麻粒岩形成压力在0·845~0·858GPa之间,来源深度约为27·9~28·3km,表明它们是来自青藏高原加厚陆壳中部的岩石样品,代表了本区英安岩类火山岩的源区物质组成。     

青藏高原北部黑石北湖新生代钾质火山岩的成因

昆仑岩带新生代钾质火山活动是青藏高原北缘深部动力学过程的重要记录。有关岩浆源区的性质和岩浆产生的机制一直存在较大的认识分歧。阐述了昆仑岩带黑石北湖钾质火山岩的岩石学和地球化学特征,并与西昆仑康西瓦和泉水沟新生代火山岩进行了成因对比分析。研究表明,昆仑火山岩带玄武质岩石的K2O和Na2O含量变化较大,从钠质过渡到钾质,硅碱图显示玄武质初始岩浆向钾质安粗岩方向演化。黑石北湖火山岩的高场强元素和Sr、Nd同位素组成显示岩浆源区具有EMⅡ的性质。岩石LREE的强烈富集和HREE的强烈分馏指示岩浆来自富集型含石榴子石地幔源区。不相容元素K/Nb、Ba/La等比值具有岛弧火山岩与OIB型玄武岩的过渡特征,指示源区为曾遭受软流圈流（熔）体交代的古俯冲地幔楔。     

青藏高原北部黑石北湖新生代钾质火山岩的成因

昆仑岩带新生代钾质火山活动是青藏高原北缘深部动力学过程的重要记录。有关岩浆源区的性质和岩浆产生的机制一直存在较大的认识分歧。阐述了昆仑岩带黑石北湖钾质火山岩的岩石学和地球化学特征,并与西昆仑康西瓦和泉水沟新生代火山岩进行了成因对比分析。研究表明,昆仑火山岩带玄武质岩石的K2O和Na2O含量变化较大,从钠质过渡到钾质,硅碱图显示玄武质初始岩浆向钾质安粗岩方向演化。黑石北湖火山岩的高场强元素和Sr、Nd同位素组成显示岩浆源区具有EMⅡ的性质。岩石LREE的强烈富集和HREE的强烈分馏指示岩浆来自富集型含石榴子石地幔源区。不相容元素K/Nb、Ba/La等比值具有岛弧火山岩与OIB型玄武岩的过渡特征,指示源区为曾遭受软流圈流（熔）体交代的古俯冲地幔楔。     

青藏高原北部新生代走构油茶错、纳丁错火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

本文对分布于藏北南羌塘地区的走构油茶错和纳丁错新生代火山岩进行了岩石学、同位素年代学和地球化学研究.两个地区火山岩主要由粗面玄武岩、橄榄粗安岩、安粗岩及粗面岩组成,具有从碱性系列火山岩到高钾钙碱性火山岩连续演化的特征.锆石U-Pb定年表明两个地区火山岩形成时代分别为34.64±0.55Ma和35.03±0.54Ma,另外在走构油茶错安粗岩和粗面岩中发现了大量的捕获锆石.地球化学分析显示,岩石ε_(Hf)(t)均为正值,但随SiO_2含量的增高,ε_(Hf)(t)有减小的趋势.稀土元素配分曲线上轻重稀土分馏明显,无或轻微Eu负异常,尤其是重稀土出现分馏,大多数样品(Sm/Yb)_N值介于6.30～8.25之间,表明原生岩浆起源于含有石榴石的弱亏损型软流圈地幔,中酸性岩浆所具有的类似埃达克岩的地球化学特征是原生幔源岩浆经AFC作用形成的.始新世末期南羌塘地区的火山活动可能与向北俯冲的拉萨地块的岩石圈地幔断离造成的软流圈上涌有关.     

西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义

近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世（约16Ma）,出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类（约16Ma）为超钾质的粗面安山岩,SiO2低（55%~58 %）,高Fe2O3、MgO、TiO2;第二类（约27Ma）为钾玄质的响岩和粗面岩;第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩（SiO2＝59%~64％）和流纹岩（SiO2＝69％）。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。