西昆仑卡日巴生岩体和苦子干岩体的隆升：来自磷灰石裂变径迹分析的证据

笔者对采自青藏高原西北部塔什库尔干县城西侧卡日巴生花岗岩体和苦子干碱性花岗岩体的7个不同高程的样品进行了磷灰石裂变径迹年龄和径迹长度的测试分析。结果表明,自5Ma以来,这一地区经历了脉动式的,总体由缓慢到快速的隆升过程。通过“径迹年龄—高程”法等计算的隆升速率表明,5～2Ma隆升速率为0.1mm/a±;2Ma后,隆升速率增至2mm/a±。同时对样品进行了径迹长度的分析,表明5Ma以来的隆升并不是一个持续抬升过程,存在着相对稳定的阶段,总体表现为一脉动式隆升。并结合区域地质资料分析,认为早期的隆升与印度板块与欧亚大陆的碰撞挤压有关,2Ma后的隆升是由青藏高原内部热均衡调整造成的。所测试的样品中,6个样品的磷灰石裂变径迹年龄在2.14～5.19Ma,显示出随着样品高程的增加,裂变径迹年龄增大的规律。而其中一个样品的单颗粒径迹年龄较为分散,揭示了早期与隆升有关的热历史的信息。     

塔什库尔干新生代碱性杂岩造岩矿物化学成分及成因意义

新疆塔什库尔干碱性杂岩体主要由苦子干碱性正长岩体和卡日巴生碱性花岗岩体组成，是帕米尔地区最大的新生代碱性杂岩体。本文在岩相学和矿物化学的基础上，着重研究了苦子干岩体主要造岩矿物的种属、共生关系和结晶顺序。研究表明，苦子干岩体中的不同岩石类型系同源岩浆演化的产物；岩浆在整个演化过程中平衡结晶作用占主导，分离结晶作用的影响极小。据岩浆房中矿物结晶时的温度和压力条件、矿物的结晶特征及演化趋势，推测岩浆上升速度较快，侵位较浅。     

西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的成因及其构造意义

苦子干碱性杂岩体是塔什库尔干新生代碱性岩带的主要组成之一,主要由霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩组成。霓辉正长岩、石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的SiO2含量差别较大,分别为50．26％～54．11％、59．74％～60．43oA、69．59％～72．13％;霓辉正长岩与石英霓辉正长岩的里特曼指数相近,分别为7．83～10．97、8．51～9．05,明显不同于碱性花岗岩（2．49～3．71）。这3种碱性岩石都表现出富集轻稀土,以及K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素（LILE）,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）的特征。其中异常高的Sr、Ba和∑REE含量暗示可能还有富集地幔物质的加入。利用原位锆石LA—ICP—MS同位素测试方法,获得石英霓辉正长岩和碱性花岗岩的锆石U—Pb年龄分别为10．9±0．1Ma和11．9土0．4Ma,代表了岩石的结晶年龄;石英霓辉正长岩锆石εHf（t）值为-9．78～3．24,碱性花岗岩中锆石εHf（t）值为-13．54～5．78,均显示岩浆源区具有壳幔混合的特点。依据这些资料,并结合区域地质研究的综合分析,笔者初步提出西昆仑塔什库尔干苦子干碱性杂岩体的形成是由于青藏高原在～25Ma期间主体拆沉作用发生后,造成软流圈物质向北逃逸,并受到北面塔里木克拉通岩石圈山根阻挡而上涌,进而发生壳幔混合作用的产物。因此,该杂岩体是青藏高原大规模拆沉后浆活动的远程效应,且标志着研究区在～11Ma期间已处于伸展构造背景。     

西昆仑-喀喇昆仑地区钾质碱性岩Ar-Ar年龄--以羊湖、昝坎和苦子干岩体为例

位于西藏西北部和新疆西南部中间地带的西昆仑-喀喇昆仑山地区的羊湖、昝坎和苦子干火山岩岩体是哀牢山-金沙江新生代钾质碱性岩浆岩带的西延部分,A r-A r测年结果为18 M a~12 M a,结合该地区岩体的岩石化学成分研究,表明哀牢山-金沙江新生代钾质碱性岩浆岩带的岩浆作用东早西晚,始于始新世中期(41 M a)到更新世(0.3 M a~0.07 M a),岩浆作用时间长达40 M a。这一现象与印度、欧亚两大陆碰撞时间在50 M a~45M a至今是一致的,暗示其成因与印度、欧亚两大陆碰撞有内在的联系。     

塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因

帕米尔构造结是青藏高原构造挤压最强烈、地壳短缩量最大的地区之一。位于帕米尔构造结中东部的塔什库尔干碱性杂岩是区内最大的新生代碱性杂岩体,由苦子干正长岩岩体和卡日巴生碱性-偏碱性花岗岩岩体组成。霓辉石正长岩和正长花岗岩是苦子干碱性岩体的主要岩石类型。根据锆石SHRIMP定年,获得苦子干岩体正长岩和正长花岗岩的岩浆锆石年龄分别为11．1±0．3Ma和11．3±0．6Ma。苦子干岩体具富钾(平均6．22%)富钙的特点,属于钾质(K_2O/Na_2O＞1)碱性花岗岩类。各类岩石的稀土元素总量很高,强烈富集LREE,(La/Yb)_N比值(88～21)高,Eu异常不明显,表明岩浆来自斜长石不稳定区,而且源区有石榴石残留,相当于榴辉岩矿物组合。微量元素分析表明,岩石具有高Ba、Sr、Sr/Y比值的特征,同时富集大离子亲石元素LILE,相对贫HREE、HFSE,出现明显的Nb、Ta、Ti负异常,后者系源区残留有金红石的有力证据。根据斜长石、石榴石和金红石实验岩石学的约束,结合Sr、Nd、Pb同位素的特征,表明苦子干岩体来源于源区为榴辉岩相的加厚镁铁质下地壳,地壳厚度至少大于50km,且源区可能受到了来自俯冲带流体的影响。     

西昆仑苦子干新生代透辉石正长岩和透辉石花岗岩地球化学特征及年代学研究

苦子干钾质碱性杂岩体主要由正长岩类和花岗岩类组成,其中透辉石正长岩主要造岩矿物为钾长石和透辉石,透辉石花岗岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英和透辉石。杂岩体中赋存的透辉石和钙铁辉石,均属于钙质辉石。两种岩石均属于钾质碱性岩,具有富碱、高钾、富钙的特征;富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和Pb,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素;稀土元素含量高(ΣREE=372. 37×10 -6~1218. 07×10 -6),富集轻稀土(LREE/HREE=21~37),具有轻微的铕负异常(Eu/Eu*=0. 66~0. 84)。锆石U Pb定年显示,透辉石正长岩成岩年龄为11. 7±0. 1 Ma,透辉石花岗岩成岩年龄为11. 0±0. 3 Ma,均属于喜马拉雅期,相当于中新世末。两类岩石锆石εHf(t)范围在-9. 4~-5. 5之间,介于球粒陨石与下地壳之间。研究表明,印度大陆与欧亚大陆碰撞,导致西昆仑 喀喇昆仑地区岩石圈大幅度缩短并加厚,引发加厚岩石圈拆沉引起软流圈物质上涌底侵,使得加厚下地壳物质的重熔,伴随地壳的拉张和抬升,最终形成苦子干钾质碱性杂岩体。