拉萨地体东南部林芝杂岩形成与变质演化的锆石U-Pb年代学限定

本文对拉萨地体东南部林芝地区分布的变质岩进行了岩相学和锆石年代学研究。结果表明,林芝杂岩中的变质沉积岩主要由片麻岩和片岩组成,它们经历了中压角闪岩相变质作用。变质岩中的锆石多由继承的碎屑岩浆核和新生的变质边组成。继承锆石核给出了新太古代至晚古生代的年龄范围,其主要年龄峰值在～1560Ma、～1190Ma、～620Ma和～340Ma,而锆石变质边给出了53Ma和27Ma的变质年龄。这一结果表明,林芝杂岩中的变质沉积岩很可能形成在古生代,其物质源区具有Grenville和Pan-Africa期造山作用的构造热事件记录。这一研究和已有的成果进一步证明,拉萨地体起源于Gondwana大陆北缘,在新生代印度与欧亚大陆的碰撞/俯冲过程中,拉萨地体作为俯冲带的上盘经历了多期变质作用改造。本研究为拉萨地体起源与多期构造演化提供了重要信息。     

西藏拉萨地块北部晚白垩世晚期基性岩墙的成因:来自锆石U-Pb年代学及地球化学的制约

拉萨地块北部阿索地区新发现的晚白垩世晚期基性岩墙对于讨论班公湖-怒江洋盆闭合后的碰撞过程具有重要研究意义。本文报道了阿索地区目思基性岩墙的全岩地球化学组成和LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄。研究表明,目思基性岩墙中一组最年轻锆石的U-Pb加权平均年龄为74Ma。岩墙内的辉绿玢岩SiO2含量介于51.90%~53.55%之间,MgO含量介于3.98%~4.97%之间,Mg^#为50.0~57.5,低Cr(51.30×10^-6~79.48×10^-6)和Ni(55.94×10^-6~74.17×10^-6)含量。岩墙具有轻稀土元素富集的特征,明显的负Eu异常。在微量元素方面,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素富集,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,并具有Pb的正异常。La/Sm-Sm/Yb投图结果显示基性岩墙来自于尖晶石+石榴石二辉橄榄岩地幔源区1%~5%的部分熔融,并在演化过程中发生了橄榄石、单斜辉石及斜长石的结晶分异,同时在岩浆上升过程中受到地壳混染。结合区域地质背景,拉萨地块与羌塘地块碰撞后下地壳增厚并发生榴辉岩化,导致拆沉作用。目思基性岩墙的锆石U-Pb年龄表明拆沉作用持续到晚白垩世晚期。     

Geochemistry,detrital zircon geochronology and Hf isotope of the clastic rocks in southern Tibet: Implications for the Jurassic-Cretaceous tectonic evolution of the Lhasa terrane

In order to reconstruct tectonic evolution history of the southern margin of Asia (i.e., Lhasa terrane) before the India-Asia collision, here we present a comprehensive study on the clastic rocks in the southern Lhasa terrane with new perspectives from sedimentary geochemistry, detrital zircon geochronology and Hf isotope. Clasts from the Jurassic-Early Cretaceous sedimentary sequences (i.e., Yeba and Chumulong Formations) display high compositional maturity and experienced moderate to high degree of chemical weathering, whereas those from the late Early-Late Cretaceous sequences (Ngamring and Shexing Formations) are characterized by low compositional maturity with insignificant chemical weathering. Our results lead to a coherent scenario for the evolution history of the Lhasa terrane. During the Early-Middle Jurassic (∼192-168Ma), the Lhasa terrane was speculated to be an isolated geological block. The Yeba Formation is best understood as being deposited in a back-arc basin induced by northward subduction of the Neo-Tethys ocean with sediments coming from the interiors of the Lhasa terrane. The Middle Jurassic-Early Cretaceous Lhasa-Qiangtang collision resulted in the formation of a composite foreland basin with southward-flowing rivers carrying clastic materials from the uplifted northern Lhasa and/or Qiangtang terranes. During the late Early-Late Cretaceous (∼104-72Ma), the Gangdese magmatic arc was uplifted rapidly above the sea level, forming turbidites (Ngamring Formation) in the Xigaze forearc basin and fluvial red beds (Shexing Formation) on the retro-arc side. At the end of Late Cretaceous, the Lhasa terrane was likely to have been uplifted to high elevation forming an Andean-type margin resembling the modern South America before the India-Asia collision.     

青藏高原拉萨地体北部早白垩世火山岩的成因及意义

拉萨地体广泛分布中生代的岩浆岩,了解它们的成因和形成机制可以为认识和理解青藏高原前新生代演化历史提供重要信息。本文报道了拉萨地体北部早白垩世晚期的基性-酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素特征。岩石学和全岩地球化学特征表明它们为安山玄武岩、粗面英安岩和流纹岩。安山玄武岩为钙碱性岩石,富集Th、U和Pb,具有Nb和Ta的负异常,显示出岛弧玄武岩的特征。粗面英安岩和流纹岩大部分为铁质、钙碱性-碱性岩石,富集高场强元素(HFSE,如Zr),与A型花岗质岩石特征一致。此外,流纹岩具有较高的Si O2含量(75.19%~77.87%)和分异指数(DI=96~98),在原始地幔标准化微量元素蛛网图和球粒陨石标准化稀土元素模式图上,显示强烈Ba、Nb、Ta、Sr、P、Eu和Ti的负异常,说明它们为高分异的A型流纹岩。3个粗面英安岩和7个流纹岩样品的锆石定年结果表明,它们的结晶年龄分别为109~110Ma和106~110Ma,锆石εHf(t)分别为-10.2~+3.7和-8.7~+6.7,相对应的Hf二阶段模式年龄(tDM2)分别为1799~923Ma和1702~708Ma。我们认为安山玄武岩来源于交代岩石圈地幔中等程度(~20%)的部分熔融,并经历了以斜方辉石为主的分离结晶作用。粗面英安岩和流纹岩来源于古老基底岩石的部分熔融,并且有幔源岩浆的加入。流纹岩母岩浆形成后又经历了强烈分离结晶作用。我们推测,上述岩浆岩形成在安第斯型造山作用过程中的伸展机制下,可能与新特提斯洋岩石圈板片沿拉萨地体南缘北向俯冲过程中发生的板片回转、断离,以及岩石圈拆沉作用有关,也可能与班公-怒江大洋岩石圈板片沿拉萨地体北缘南向俯冲过程中发生的板片断离有关。     

西藏拉萨地体南部晚白垩纪石榴石二辉麻粒岩的发现及其构造意义

拉萨地体位于青藏高原南部,其中-新生代构造演化过程与新特提斯洋的俯冲、消亡和印度与欧亚大陆的碰撞密切相关,是揭示青藏高原形成与演化历史的关键之一。本文报道了在拉萨地体东南部林芝岩群中发现的石榴石二辉麻粒岩。这种岩石的共生矿物为石榴石、单斜辉石、斜方辉石、拉长石、富钛角闪石和黑云母,其原岩相当于基性岩,变质作用的温压条件为T=747~834℃和P=0.90~1.35GPa,形成深度可达45km。与麻粒岩伴生的石榴石斜长角闪岩和大理岩中锆石的U-Pb定年研究表明,它们的变质作用发生在85~90Ma。结合在林芝岩群中广泛发育的同时代岩浆作用和区域变质作用,我们认为拉萨地体南部在晚中生代发生了强烈的安第斯型造山作用。     

拉萨地块中北部晚白垩世(约90Ma)拔拉扎含矿斑岩地球化学特征及其成因

拉萨地块中北部形成于90~88Ma的拔拉扎含矿斑岩具有明显的埃达克质岩特征:高SiO₂(>69%)、Al₂O₃(平均为15.89%)、Sr (平均为354×10^-6),低Y(平均为12.97×10^-6)、Yb(平均为0.95×10^-6)含量,轻重稀土强烈分异((La/Yb)_N平均为19.8);同时它们有着高Mg^#(平均为65)、Cr(平均为107×10^-6)、Ni(平均为13×10^-6)含量。研究区这些具有埃达克质岩特征的含矿斑岩并非源于俯冲洋壳、底侵或加厚下地壳部分熔融的产物,也不是玄武质岩浆结晶分异的产物,而很可能是拆沉下地壳部分熔融的结果。另一方面,南向俯冲的Slainajap洋壳或班公湖-怒江洋壳的断离也可能诱发板片窗上部的壳幔物质发生部分熔融而形成研究区的含矿斑岩。     

内蒙古科尔沁右翼中旗晚古生代碎屑锆石定年及其意义

对科尔沁右翼中旗地区晚古生代地层进行碎屑锆石U-Pb定年研究。样品130909-01为凝灰质砂岩,130910-15为岩屑石英砂岩。碎屑锆石年龄可分为4组,由新到老依次为:252~278Ma、286~359Ma、381~462Ma和500Ma之前。碎屑锆石的最小年龄(256.5±1.7Ma)限定了地层沉积下限为晚二叠世。样品中出现大量残留锆石,记录了前寒武纪基底、早古生代岛弧岩浆岩和石炭纪—二叠纪岩浆活动事件。     

内蒙古科尔沁右翼中旗晚古生代碎屑锆石定年及其意义

对科尔沁右翼中旗地区晚古生代地层进行碎屑锆石U-Pb定年研究。样品130909-01为凝灰质砂岩,130910-15为岩屑石英砂岩。碎屑锆石年龄可分为4组,由新到老依次为：252~278Ma、286~359Ma、381~462Ma和500Ma之前。碎屑锆石的最小年龄（256.5±1.7Ma）限定了地层沉积下限为晚二叠世。样品中出现大量残留锆石,记录了前寒武纪基底、早古生代岛弧岩浆岩和石炭纪—二叠纪岩浆活动事件。     

西藏仁错地区前寒武纪基底对北拉萨地块起源的约束

北拉萨地块是青藏高原前寒武纪岩石出露最为广泛的地区之一,该地块的新元古代演化历史及其在超大陆演化中所扮演的角色一直存有争议.围绕这一科学问题,本文收集整理了北拉萨地块仁错地区前寒武纪念青唐古拉岩群的同位素年代学、地球化学和同位素地球化学资料,从中发现了 3期新元古代岩浆-沉积-变质记录,包括:①925～886 Ma,岩...     

Early Mesozoic metamorphism and tectonic significance of the eastern segment of the Lhasa terrane,south Tibet

The metamorphic belt in the Basongco area, the eastern segment of Lhasa terrane, south Tibet, occurs as the tectonic blocks in Paleozoic sedimentary rocks. The Basongco metamorphic rocks are mainly composed of paragneiss and schist, with minor marble and orthogneiss, and considered previously to be the Precambrian basement of the Lhasa terrane. This study shows that the Basongco metamorphic belt experienced medium-pressure amphibolite-facies metamorphism under the conditions of T = 640–705 °C and P = 6.0–8.0 kbar. The inherited detrital zircon of the metasedimentary rocks yielded widely variable ²⁰⁶Pb/²³⁸U ages ranging from 3105 Ma to 500 Ma, with two main age populations at 1150 Ma and 580 Ma. The magmatic cores of zircons from the orthogneiss constrain the protolith age as ca. 203 Ma. The metamorphic zircons from all rocks yielded the consistent metamorphic ages of 192–204 Ma. The magmatic cores of zircons in the orthogneiss yielded old Hf model ages (T_DM2 = 1.5–2.1 Ga). The magmatic zircons from the mylonitized granite yielded a crystallization age of ca. 198 Ma. These results indicate that the high-grade metamorphic rocks from the Basongco area were formed at early Jurassic and associated with coeval magmatism derived from the thickening crust. The Basongco metamorphic belt, together with the western and coeval Sumdo and Nyainqentanglha metamorphic belts, formed a 400-km-long tectonic unit, indicating that the central segment of the Lhasa terrane experienced the late Paleozoic to early Mesozoic collisional orogeny.     

西藏拉萨地体南缘汤白地区始新世辉绿岩脉——新特提斯洋壳断离的证据

拉萨地体南缘汤白地区广泛分布新生代的辉绿岩脉。为探讨该辉绿岩脉形成时代、岩石成因和地质意义,对其开展了详细的岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示辉绿岩脉的结晶年龄为(54±1)Ma,表明其形成于早始新世。微量元素地球化学特征显示富集大离子亲石元素(LILEs:如Rb、Sr和Ba),亏损高场强元素(HFSEs:如Nb、Ta和Ti)。与典型的弧岩浆岩、区域上叶巴组和桑日岩群中的玄武岩相比具有较高的Nb、TiO_2和Zr含量,在微量元素构造环境判别图解中显示出板内玄武岩地球化学属性。微量元素地球化学特征结合锆石Hf同位素表明岩浆源区除被俯冲板片释放的流体交代的岩石圈富集地幔外,还有软流圈亏损地幔物质加入。汤白辉绿岩脉侵入年龄与区域上林子宗群火山活动峰期接近(52 Ma)。同时结合岩石成因及构造背景,作者认为汤白辉绿岩脉是54～52 Ma新特提斯洋壳断离诱发岩浆作用的产物。根据最新大陆碰撞及板片断离的三维数值模型,暗示了印度板块与欧亚大陆碰撞的起始时间为65 Ma或者更早。     

中拉萨地块南缘孔隆晚白垩世火山岩成因及对地壳演化的约束

拉萨地块晚白垩世岩浆岩的研究集中于南北两缘,中部的岩浆-构造演化对班公湖—怒江洋或新特提斯洋演化过程的响应及地幔贡献度仍然缺乏精确约束.本次研究报道了中拉萨地块南缘孔隆地区发现的一套流纹质火山岩.锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Hf同位素分析结果显示,孔隆火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(88.0±1.7)...     

新疆博格达山晚古生代地层的形成时代、物源及其演化:碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆博格达山主体由石炭系海相火山—沉积岩系组成, 以发育两期双峰式火山岩, 但不发育花岗岩为特征, 对其晚古生代地层时代的划分和演化争议较大.本文重点对博格达山北部两个晚古生代砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年代学分析, 重新标定博格达山地区晚古生代地层的形成时代; 利用物源区的演化, 约束晚古生代构造演化.测年结果显示博格达上亚群砂岩的碎屑锆石表面年龄值分布范围较宽, 主峰年龄为343～284 Ma(80%), 次峰年龄为386～375 Ma(3%)、503～441 Ma(7%)和871～735 Ma(10%); 芦草沟组砂岩的碎屑锆石表面年龄值非常集中, 主峰年龄为358～279 Ma(97%), 次峰年龄为257～251 Ma(约3%).博格达山中部原石炭纪博格达群上亚群与西部和南部下芨芨槽群相当, 应属于早二叠世, 中部—东部的石炭—二叠纪界线应在博格达下亚群—上亚群或居里得能组—沙雷塞尔克组之间的不整合面之中.博格达北部地区晚二叠世以南侧天山物源区供给为主, 反映出晚古生代期间博格达山地区至少存在晚石炭世末和中二叠世两期构造隆升.结合区域火山岩与火山碎屑岩的研究, 认为博格达山地区晚古生代主要经历4个演化阶段: 早石炭世弧后盆地裂解阶段、晚石炭世碰撞拼贴阶段、早二叠世碰撞后伸展阶段、中-晚二叠世再次隆升到稳定阶段.     

西藏南木林晚白垩世辉绿岩与花岗质脉岩成因及其揭示的伸展背景

青藏高原南部拉萨地块晚白垩世岩浆岩带的岩石成因和动力学对于揭示大陆碰撞之前的特提斯演化过程具有重要意义。本文报道了南木林县南部的辉绿岩岩株及侵入其中的正长花岗岩脉的锆石U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素以及岩石地球化学数据,并探讨了晚白垩世构造-岩浆作用过程。辉绿岩年龄为93.8Ma,正长花岗岩脉年龄为92.4Ma,为同期晚白垩世岩浆活动产物。辉绿岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,锆石εHf(t)为+8.5~+14.2,具有亏损的岛弧岩浆特征,可能是俯冲交代的地幔楔熔体与软流圈熔体相互作用发生部分熔融的产物;正长花岗岩具有富Si O2(74.76%~76.02%)、富K2O(4.75%~6.18%)、富碱(K2O+Na2O=7.57%~8.44%),以及过铝质特征(A/CNK=1.10~1.18),εHf(t)为+7.7~+13.0,岩石属于高分异的I型花岗岩,可能源于新生的镁铁质下地壳的部分熔融。从南木林地区产出的基性岩和酸性脉岩构成的"双峰式"岩石组合、靠近弧后的伸展构造背景、软流圈和岩石圈的共同参与、上地幔和下地壳同时产生岩浆作用等过程,结合78~100Ma岩浆作用大规模东西向带状分布等研究结果,本文认为南木林南部岩浆岩可能是在新特提斯洋壳北向俯冲挤压的同时,在大约90~100Ma时期,深部发生了板片断离或者板片回转,浅部造成了弧后伸展的构造背景。位于板片窗上方,源于交代地幔楔和软流圈相互作用产生了镁铁质岩浆,上侵后诱发下地壳部分熔融形成花岗质岩浆。基性岩石、花岗质岩石以及特殊类型的紫苏花岗岩、埃达克岩等多种岩石类型并存,表明晚白垩世时期,特提斯洋向着拉萨地块之下的总体俯冲背景下,可能存在洋脊俯冲、板片断离、板片回转等多种构造-岩浆体制。     

西藏冈底斯带东段尼木地区中二叠世和晚三叠世基性岩浆作用及其对新特提斯洋初始俯冲的约束

野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb年代学研究发现,藏南冈底斯带尼木地区出露有规模较大、原岩形成于中二叠世（~266Ma）和晚三叠世（220~219Ma）的变质基性岩,而晚三叠世变质基性岩中还存在~2.5Ga的捕获锆石。全岩地球化学分析显示,两期基性岩具有相似的地球化学特征,即：（1）相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素和高场强元素;（2）比较一致的Sr和Nd同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr（t）=0.703225~0.703664,ε_Nd（t）=6.51~6.81）。结合拉萨地块东南缘已发表的三叠纪中-基性岩地球化学数据,发现尼木中二叠世和晚三叠世基性岩皆形成于陆缘弧环境,岩浆来源于尖晶石橄榄岩地幔2.5%~4%的部分熔融,并经历了一定程度的地壳混染。对比拉萨地块西南缘与东南缘二叠纪-三叠纪俯冲相关的岩浆记录,推断新特提斯洋向拉萨地块下的初始俯冲作用具有穿时性,东段俯冲作用在~266Ma已经开启,西段则发生在255~214Ma之间。

     

拉萨地块晚古生代沉积源区转变——来自措勤地区永珠组碎屑锆石的证据

晚古生代是拉萨地块地质演化的重要转折期,一些关键地质问题存在争论,如拉萨地块来源问题。选择西藏措勤地区上石炭统永珠组为研究对象,石英砂岩中碎屑锆石U-Pb测年数据显示523Ma、920Ma两个年龄峰值。通过与拉萨地块及其周缘晚石炭世冰期之前地层碎屑锆石对比,认为拉萨地块永珠组920Ma年龄峰值更具有冈瓦纳大陆靠印度一侧的物源特征,其与南羌塘、拉萨、喜马拉雅微陆块在裂离之前具有显著的亲缘关系。而含有冰筏碎屑的拉嘎组和来姑组中包含的西澳大利亚物源信息(约1180Ma年龄峰值),暗示来自西澳大利亚的冰筏可能通过洋流作用漂移至拉萨地块而后沉积冰筏碎屑。     

东海晚中生代岩浆弧与陆缘汇聚作用：碎屑锆石U- Pb年代约束

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚大陆的重要时期,也是华南大陆构造-岩浆活动的重要时期。本文通过东海陆架盆地紧邻海礁隆起ECSs611钻井的渐新统花港组(1626～1638m)砂岩和白垩系(1638～1689m)砂岩碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等研究,获得了～163Ma和～120Ma两期岩浆-变质事件的锆石U-Pb年龄记录。两期岩浆锆石均具有结晶温度低(556～732℃)、流体活动元素U富集(含量82×10~(-6)～3412×10~(-6))及高场强元素Nb亏损(含量0.6×10~(-6)～13.8×10~(-6))等特点,它们形成于岩浆弧构造环境。与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石元素Y含量(371×10~(-6)～2700×10~(-6))和U/Yb比值(0.2～6.7)偏低,指示其属于大陆锆石类型。其它碎屑锆石年龄(如2.5～2.4Ga,1.7～1.6Ga,320 Ma和256～207 Ma)与华南大陆主要构造事件一致,初步认为东海海礁隆起应属于华南大陆(华夏地块)东延的部分。如果将海礁-虎皮礁隆起作为晚侏罗世至早白垩世岩浆弧一部分,与东海福州凹陷弧前盆地和西南日本至台湾俯冲增生杂岩等单元联结起来,区域上可构成受古太平洋板块俯冲控制的晚中生代东亚大陆边缘构造轮廓,即岩浆弧→弧前盆地→俯冲增生杂岩。     

青藏高原拉萨地体北部的前寒武纪变质作用及构造意义

青藏高原南部拉萨地体中分布的角闪岩相至麻粒岩相变质岩一直被认为是前寒武纪变质基底,但并没有获得可靠的年代学证据。本文运用原位锆石U-Pb定年方法,在拉萨地体北部那果地区的变质岩中获得了约720Ma的变质年龄,从而证明拉萨地体北部在新古元代经历了角闪岩相变质作用和近同期的岩浆作用。基于这一成果和在拉萨地体中、南部高级变质岩中陆续获得的中、新生代变质年龄,对拉萨地体变质作用的时、空变化及其成因进行了初步探讨。     

西藏北拉萨地块新元古代中期变质辉长岩及其地质意义

青藏高原各陆块的前寒武纪演化历史及其在冈瓦纳大陆聚合过程中所处的构造位置目前不清楚。通过青藏高原中部北拉萨地块念青唐古拉岩群中变质辉长岩SHRIMP锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素组成研究,锆石U-Pb定年结果为663±7Ma,相当于新元古代中期,代表变质辉长岩的原岩形成时代,这是北拉萨地块首次报道该时代的基性岩浆记录。变质辉长岩中锆石具有较低的εHf(t)值(-1.5~+2.3),表明其原岩的岩浆来自富集的地幔源区。结合北拉萨地块已有的变质记录可知,变质辉长岩的原岩可能形成于造山环境。目前定义的"念青唐古拉岩群"实际上是由时代不同、成因不同,甚至来源不同的构造岩片组成,随着工作的深入,有必要对其进行解体。念青唐古拉岩群中的前寒武纪岩浆和变质记录与东非造山带的活动时限较一致,因而北拉萨地块可能与东非造山带具有亲缘性。     

Dating of detrital zircons from the Dabure clastic rocks: the discovery of Neoproterozoic strata in southern Qiangtang,Tibet

ABSTRACT

This article reports the results of field mapping and the petrology of clastic rocks in the Dabure area, southern Qiangtang, Tibet, together with the results of U–Pb dating of detrital zircons from these rocks. The Dabure clastic rocks are characterized by low compositional and textural maturity, and they have been affected by lower greenschist facies metamorphism. The deposits exhibit the typical features of turbidites. Altogether, 279 detrital zircons were selected for U–Pb dating, and the ages fall into five groups: 550–650, ~800, 900–1100, 1600–1800, and 2300–2500 Ma. In general, the ages of the detrital zircons that are older than ~550 Ma are similar to those found elsewhere in the southern Qiangtang and Himalayan terranes. The most reliable youngest age of a detrital zircon from the Dabure clastic rocks is ~550 Ma. In the southern part of the Tibet Plateau, strata with the same ages and lithologies as the Dabure clastic rocks are widespread, especially in the Himalayan terrane. Combining our data with previous work on the basalts in the Dabure area (the Dabure basalts), we tentatively suggest that the Dabure clastic rocks represent the late Ediacaran (~550 Ma) sedimentary record for the Qiangtang terrane, and that before the late Neoproterozoic the southern Qiangtang terrane was possibly connected to the Himalayan terrane.