冈底斯地区林子宗群火山岩岩石地球化学特征及地球动力学意义

错卧莫-惩香错火山-沉积盆地位于西藏冈底斯陆块中部南缘。盆地内火山-沉积地层称古新世-渐新世林子宗群，岩石地球化学数据分析表明：这套火山岩系属钙碱性系列，轻稀土富集，不同程度表现出负Eu、负Ce、负Nb异常。微量元素K、Rb、Th、Ce富集，Sr、Ba，尤其是Nb、P、Ti亏损。初步认为这套火山-沉积岩系形成于俯冲造弧的构造背景中，是来自于俯冲带的地幔源区基性分异岩浆与陆壳重熔的酸性岩浆在不同的时间段内，按不同的比例混合形成的。同时，俯冲板块上深海沉积物与基性岩浆混合作用也是不容忽视的因素。在综合分析基础上，笔者认为印度板块与欧亚板块的碰撞启动时间在45Ma以后。     

冈底斯中段厅宫地区林子宗火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

林子宗火山岩事件是印度-亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应,对冈底斯带的构造演化具有重要意义。在冈底斯中段厅宫地区通过系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得林子宗群典中组底部、年波组上部和帕那组顶部的火山岩锆石U-Pb年龄分别为(66.4±0.35)Ma、(53.6±1.5)Ma和(45±0.6)Ma。对林子宗火山岩的岩石地球化学分析表明,该火山岩具弧火山岩特征,早期表现出陆缘弧火山岩的特点,至中期年波旋回钾玄岩出现,标志着陆内岩浆作用的开始,到晚期帕那旋回则显示出陆壳重熔和地壳加厚的特征,记录了新特提斯洋消减俯冲到陆陆碰撞的地质信息。     

冈底斯中段林子宗火山岩~(40)Ar-~(39)Ar年龄及其意义

广泛分布在冈底斯岩浆岩带上的林子宗火山岩及与下伏地层间的区域不整合提供了印度-亚洲大陆碰撞的重要证据.本文对冈底斯中段谢通门地区林子宗火山岩年波组下段玄武安山岩中斜长石进行了40Ar-39Ar测年分析.结果表明,年波组火山岩形成于51.67±0.29 Ma,与林周地区年波组火山岩年龄基本一致,均为始新世.结合该区林子宗火山岩岩石学及岩石地球化学特征,指出谢通门地区林子宗火山岩形成于印度-亚洲大陆碰撞过程中.     

青藏高原冈底斯带中部朱诺地区林子宗群火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

林子宗火山岩是发育在青藏高原南部冈底斯带的古近纪火山岩, 被认为代表了新特提斯洋俯冲消减结束过渡到印度—亚洲大陆碰撞过程的产物, 其确切的时代对于限制印度—亚洲大陆的碰撞时限具有重要意义.对冈底斯带中部朱诺地区的林子宗火山岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素和Sr-Nd同位素地球化学研究, 获得的林子宗火山岩的典中组、年波组和帕那组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为64.8±1.6 Ma、59.7±1.8 Ma和48.9±0.8 Ma.元素和同位素地球化学结果表明, 朱诺地区各组特征与区域上特征相似, 其中典中组和年波组火山岩属于钙碱性和高钾钙碱性系列, 具有岛弧火山岩特点; 帕那组出现大量的钾玄岩, 属于同碰撞火山岩.证明前人提出的雅鲁藏布江地区洋盆闭合和印度—亚洲大陆碰撞开始时间为50 Ma左右的观点.      

西藏冈底斯中段孔隆至丁仁勒地区林子宗群火山岩锆石SHRIMP年龄和地球化学特征的区域对比

本文对冈底斯中段孔隆-丁仁勒地区的林子宗群火山岩进行了地球化学和锆石SHRIMP定年测试,在年波组下部的英安质岩屑晶屑熔结凝灰岩(LZ06022-2)中获锆石SHRIMP年龄为59.64±0.72Ma,在典中组下部的安山质晶屑凝灰岩(LZ06017-4)中获锆石SHRIMP年龄为69.97±0.72Ma,这是目前为止林子宗群火山岩底部的最老年龄。结合前人资料,对冈底斯地区林子宗群火山岩的火山活动、地球化学及形成年代等进行了区域对比,结果显示整个冈底斯带林子宗群火山岩以喷溢相和爆发相为主,从早期到晚期爆发强度逐渐减弱,早期典中组以爆发相为主到晚期帕那组以喷溢相为主,且随着时间的演化火山活动强度表现为由强→弱,早期东段比中段和西段火山活动强,中期西段和中段比东段火山活动强,晚期均较弱,年波组火山活动强烈且频繁,持续时间长,从而形成了冈底斯中段林子宗群火山岩的独特性;岩石地球化学特征显示随着时间的演化具有从基性→中性→酸性岩浆演化的规律,全碱含量逐渐升高,岩石系列由钙碱性系列→高钾钙碱性系列→钾玄岩系列逐渐过渡;林子宗群火山岩具有陆缘弧火山岩的特征,是印度-亚洲大陆碰撞的产物,碰撞的起始时限在冈底斯带东、中、西段具有一定的差异,中段略早于东段和西段发生大陆碰撞。     

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。     

西藏冈底斯地区早第三纪林子宗群火山岩地球化学特征及成因

西藏冈底斯地区广泛分布一套林子宗群(E1-2lz)的海陆交互相和陆相、以安山岩为主的火山岩。伴生的侵入岩为石英二长岩—花岗岩系列岩石。岩石地球化学研究表明,区内火山岩呈较好的钙碱性演化趋势。其FeO/MgO值＞20,K2O/Na2O＞06,K2O含量在138以上;微量分析结果表明,其含量具高钾火山岩特征;稀土配分呈右倾型,具明显的Eu负异常,同位素年龄在382～638 Ma之间。综合以上特征认为该火山岩是陆陆碰撞造山作用中大陆边缘火山活动的产物。     

藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明:①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma± 0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值(87Sr/86Sr(i)=0.70488~0.70569)和较高的初始Nd值(εNd(i)=-1.38~-1.58);④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。     

藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明：①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma±0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值（87Sr/86Sr（i）=0.70488～0.70569）和较高的初始Nd值（εNd（i）=-1.38～-1.58）;④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。     

藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代 和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明:①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma± 0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值(87Sr/86Sr(i)=0.70488~0.70569)和较高的初始Nd值(εNd(i)=-1.38~-1.58);④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。     

西藏冈底斯带中部南木林地区林子宗群火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

林子宗群火山岩广泛分布在冈底斯带上,其岩石学特征及所代表的区域不整合事件被认为与特提斯洋俯冲消减到印度-亚洲大陆碰撞转变有关。对冈底斯带南木林地区的林子宗群火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学研究,获得林子宗群火山岩帕那组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为46.08±0.47Ma、49.00±1.30Ma,对比冈底斯带其他地区已发表的年龄数据,认为印度-亚洲大陆碰撞(在西藏南部)的时间,东部可能依次早于中部和西部。地球化学特征表明,冈底斯带南木林地区林子宗群火山岩具有碰撞后地壳加厚背景下产生的弧火山岩特征,应为新特提斯洋俯冲消减到印度-亚洲大陆碰撞构造背景下形成的。     

甘肃北山北部红石山地区泥盆系雀儿山群火山岩地球化学特征及构造环境分析

位于北山北部红石山地区雀儿山群的火山岩主要为一套中酸性火山岩,以安山岩、英安岩和流纹岩为主,属钙碱-碱性系列。地球化学研究表明:火山岩SiO2含量较高(62.29%~75.74%),MgO含量较低(<2.15%),全碱含量较高(Na2O+K2O为6.24%~9.2%),且K2O/Na2O<1。轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)呈现较强富集[(La/Yb)N=2.94~6.36],轻稀土内部出现较强分馏[(La/Sm)N=1.94~3.33],并且具有相当明显的Eu负异常(0.50~0.90);在微量元素方面,大离子亲石元素(LILE)相对高场强元素(HFSE)富集,具有明显的Nb、Ta、P、Ti相对亏损和Ba、Th、Zr、Ce、Sm相对富集。上述特征表明该火山岩形成于洋壳俯冲作用下的岛弧环境,可能与哈萨克斯坦板块和塔里木板块之间的古洋壳俯冲消减有直接的成因联系,在俯冲过程中洋壳含水流体引起上覆地幔物质的部分熔融,并在岩浆上升中经历了一定的分离结晶作用和上地壳物质的同化混染。