西藏拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖:鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義
發(fā)布時(shí)間：2021-01-21 04:33
拉薩巖體位于岡底斯銅、鐵、鉛鋅多金屬成礦帶東段,是一個(gè)典型的復(fù)式巖體。通過對(duì)拉薩巖體開展詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查和巖相學(xué)觀察,結(jié)合鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年、巖石地球化學(xué)分析等研究,認(rèn)為拉薩巖體中代表性的黑云母二長(zhǎng)花崗巖具有高SiO2（含量為69.94%～76.62%,平均為72.18%）、高堿（Na2O+K2O=6.95%～8.44%,平均為7.44%）、較高CaO（含量為0.68%～2.53%,平均2.00%）的特點(diǎn),相對(duì)富集Ba、Rb、Th,虧損Nb、Ta、P、Ti,LREE富集、HREE虧損,輕、重稀土元素分餾強(qiáng)烈,Eu負(fù)異常明顯,是典型的鈣堿性I型花崗巖。3件黑云母二長(zhǎng)花崗巖成巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡為57±0.5Ma、58±1Ma、59±1Ma,表明其為古新世巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。綜合研究認(rèn)為,拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖形成于印度與亞洲大陸主碰撞階段（65～45Ma）,為底侵作用產(chǎn)生的大量殼源熔體與少量幔源熔體混合并發(fā)生一定程度分離結(jié)晶后的產(chǎn)物。陸內(nèi)碰撞環(huán)境下的巖漿活動(dòng)及元素的遷移和富集,為岡底斯成...
【文章來(lái)源】：沉積與特提斯地質(zhì). 2020,40(04)
【文章頁(yè)數(shù)】：15 頁(yè)
【部分圖文】：
拉薩巖體大地構(gòu)造位置(據(jù)文獻(xiàn)[11])及地質(zhì)簡(jiǎn)圖
花崗質(zhì)巖石的成因和大地構(gòu)造之間具有密切的關(guān)系[34]。岡底斯南部花崗巖具有I型花崗巖特征,被莫宣學(xué)等[35]認(rèn)為是安第斯型匯聚邊緣產(chǎn)物。研究表明,晚白堊—古新世時(shí)期,新特提斯洋殼俯沖基本趨于尾聲,并逐漸向陸陸碰撞作用轉(zhuǎn)換[36-39]。前人資料將青藏高原中—新生代構(gòu)造-巖漿活動(dòng)劃分為3個(gè)階段并分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的大地構(gòu)造環(huán)境:(1)碰撞前新特提斯洋板塊俯沖階段(～70/65Ma);(2)同碰撞階段(70/65Ma～40Ma);(3)后碰撞階段(40Ma～至今)[40]。最近研究成果將岡底斯巖漿弧的形成劃分為5個(gè)期,即新特提斯洋的早期俯沖期、新特斯洋中脊俯沖期、新特斯洋晚期俯沖期、印度-亞洲大陸碰撞期和后碰撞期[26]。本文拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖年齡顯示其形成于同碰撞期。黃玉等[41]認(rèn)為岡底斯巖基發(fā)育時(shí)間為65～45Ma,從成分上都屬于俯沖有關(guān)的島弧型花崗巖,但是從時(shí)間上此時(shí)的岡底斯南部已經(jīng)進(jìn)入同碰撞時(shí)期。對(duì)比岡底斯巖漿帶周圍地區(qū)研究,李勝榮等[42]在曲水獲得花崗閃長(zhǎng)巖年齡為44～56Ma;黃玉等[41]在拉薩東北部的花崗巖巖基獲得年齡為51Ma;李洪梁等[43]在達(dá)若地區(qū)獲得花崗斑巖年齡為61.1～61.9Ma。本次分析獲得同位素年齡與前人研究獲得的年齡一致,表明拉薩巖體形成于古新世巖。因此拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖屬岡底斯巖基的一部分,侵位結(jié)晶時(shí)間為岡底斯巖漿作用爆發(fā)期。
徐克勤等[56]認(rèn)為I型花崗巖為上地幔派生巖漿上升,與地殼同熔及混染所形成的巖漿產(chǎn)物,從物源上看,它應(yīng)相當(dāng)于幔殼混源型(MC型)。Richards等[57]認(rèn)為I型花崗巖由幔源分異巖漿的底侵使地殼物質(zhì)部分熔融形成。拉薩巖體的黑云母二長(zhǎng)花崗巖是岡底斯南部巖漿巖的典型代表,新特提斯洋巖石圈向北的俯沖消減及印亞大陸碰撞過程中的巖漿底侵和殼�；旌献饔檬菍姿鼓喜恐行律鷰r漿作用的主要成因[58-62]。莫宣學(xué)等[35]認(rèn)為南岡底斯帶同碰撞花崗巖中有著豐富的巖漿底侵、巖漿混合的證據(jù)。岡底斯巖基鋯石Hf同位素和Nd同位素都是正值,且模式年齡較年輕,說(shuō)明巖漿作用過程中有虧損地幔物質(zhì)不同程度的加入。本文傾向于拉薩巖體經(jīng)幔源巖漿底侵和殼幔混合作用形成。巖石地球化學(xué)成分顯示出高硅、高鉀、低Th/U和Nb/Ta比值以及負(fù)Eu異常、右傾的稀土元素配分曲線,顯現(xiàn)出與幔源巖漿底侵致使地殼物質(zhì)重熔形成的巖漿巖相似的特征[63]。在哈克圖解(圖7a、b、c)中,TiO2、Al2O3、MgO、K2O、NaO、CaO含量與SiO2含量呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,氧化物含量隨著巖石酸性增強(qiáng)而降低。這些規(guī)律性的變化,說(shuō)明巖漿演化過程中發(fā)生了分離結(jié)晶作用。微量元素也是巖漿混合作用和成巖過程的記錄,殼、幔兩類巖漿混合及成巖過程中,有顯著的元素遷移和成分交換,并形成獨(dú)特的擴(kuò)散作用[52]。樣品分析結(jié)果顯示,黑云母二長(zhǎng)花崗巖相對(duì)虧損Nb,Ta、Ti、Sr、P元素虧損。Nb的虧損反映其源巖具大陸殼的特征,是花崗巖增生在大陸邊緣的新的地殼[21,64],同時(shí)說(shuō)明了鈦鐵礦、金紅石、斜長(zhǎng)石和以角閃石為主的鐵鎂礦物發(fā)生了分離結(jié)晶作用。黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品D0066-GS1、PM09-GS109的Th元素豐度大于20×10-6,也指示巖石的源巖存在與地殼物質(zhì)良好的繼承性[65]。熔融實(shí)驗(yàn)研究表明,陸殼熔融通常富Na,不能形成具高鉀鈣型特征的花崗質(zhì)巖漿[66-68]。另有,來(lái)源于地殼組分的巖石具有較低的Sm/Nd比值(0.15～0.20)[69],而經(jīng)歷過地�；烊咀饔没騺�(lái)源于巖石圈地幔的巖漿,其La/Sm比值較穩(wěn)定,變化不大,La/Ta則多大于25[70]。 Rb為強(qiáng)不相容元素,Ti為高場(chǎng)強(qiáng)元素,來(lái)自不同源區(qū)的巖漿成巖后,Rb/Ti值變化較大[71]。通過圖解分析,不同源區(qū)的巖石具有不同的δEu值和Sr豐度范圍(圖8a)。在MgO-TFeO圖解中顯示巖石具有巖漿混合成因的規(guī)律(圖8b)。本文拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品Sm/Nd比值為0.14～0.19,La/Sm比值為5.55～15.18,La/Ta比值為12.60～48.94,大多數(shù)樣品都大于25,顯示其具有地殼巖石和地幔巖漿的特征;Rb/Ti值為0.01～0.3,說(shuō)明幔源基性巖漿和殼源酸性巖漿已經(jīng)發(fā)生混合巖漿作用[52]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]西藏岡底斯帶查隆花崗巖地球化學(xué)特征、鋯石U-Pb年齡及其成礦意義[J]. 秦臻,楊志軍,唐力,王明志,佘朋濤,韓奎,張黛. 地質(zhì)通報(bào). 2019(Z1)
[2]拉薩地體西段達(dá)若地區(qū)古新世花崗斑巖成因:鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)和Sr-Nd-Pb-Hf同位素的約束[J]. 李洪梁,李光明,劉洪,黃瀚霄,曹華文,代作文. 地球科學(xué). 2019(07)
[3]岡底斯巖漿弧的形成與演化[J]. 張澤明,丁慧霞,董昕,田作林. 巖石學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]西藏岡底斯帶始新世曲水巖基的巖漿混合作用:來(lái)自斜長(zhǎng)石陰極發(fā)光特征和成分變化的證據(jù)[J]. 阮冰,駱必繼,張宏飛,郭亮,徐旺春,趙新福,張文,郭京梁. 地球科學(xué). 2019(06)
[5]西藏岡底斯成礦帶西段礦床類型、成礦作用和找礦方向[J]. 黃瀚霄,張林奎,劉洪,李光明,黃勇,蘭雙雙,呂夢(mèng)鴻. 地球科學(xué). 2019(06)
[6]茫崖二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)、Lu-Hf同位素特征及巖石成因[J]. 徐楠,吳才來(lái),雷敏,張昕,陳紅杰,郭文峰,鄭坤,高棟,劉俊壯. 地球科學(xué). 2018(S2)
[7]Petrogenesis of Late Cretaceous Jiangla’angzong I-Type Granite in Central Lhasa Terrane, Tibet, China: Constraints from Whole-Rock Geochemistry, Zircon U-Pb Geochronology, and Sr-Nd-Pb-Hf Isotopes[J]. LIU Hong,LI Guangming,HUANG Hanxiao,CAO Huawen,YUAN Qian,LI Yingxu,OUYANG Yuan,LAN Shuangshuang,Lü Menghong,YAN Guoqiang. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2018(04)
[8]花崗巖與大地構(gòu)造[J]. 王濤,王曉霞,郭磊,張磊,童英,李舢,黃河,張建軍. 巖石學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]福建龍巖大洋-莒舟花崗巖地球化學(xué)、年代學(xué)、鉿同位素特征及其地質(zhì)意義[J]. 王森,張達(dá),Absai Vatuva,閆鵬程,馬帥,馮海濱,宇騰達(dá),白昱,狄永軍. 地球化學(xué). 2015(05)
[10]西藏山南努日矽卡巖型銅鉬鎢礦床黑云母花崗巖鋯石U-Pb定年及其成礦意義[J]. 王欣欣,丁俊,閆國(guó)強(qiáng),黃勇,戴婕,李光明,鐘康惠,白景國(guó),李秋平,張凱. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]岡底斯西段林子宗群火山巖區(qū)多金屬礦床成因及找礦潛力[D]. 姜軍勝.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2018
本文編號(hào)：2990466
【文章來(lái)源】：沉積與特提斯地質(zhì). 2020,40(04)
【文章頁(yè)數(shù)】：15 頁(yè)
【部分圖文】：
拉薩巖體大地構(gòu)造位置(據(jù)文獻(xiàn)[11])及地質(zhì)簡(jiǎn)圖
花崗質(zhì)巖石的成因和大地構(gòu)造之間具有密切的關(guān)系[34]。岡底斯南部花崗巖具有I型花崗巖特征,被莫宣學(xué)等[35]認(rèn)為是安第斯型匯聚邊緣產(chǎn)物。研究表明,晚白堊—古新世時(shí)期,新特提斯洋殼俯沖基本趨于尾聲,并逐漸向陸陸碰撞作用轉(zhuǎn)換[36-39]。前人資料將青藏高原中—新生代構(gòu)造-巖漿活動(dòng)劃分為3個(gè)階段并分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的大地構(gòu)造環(huán)境:(1)碰撞前新特提斯洋板塊俯沖階段(～70/65Ma);(2)同碰撞階段(70/65Ma～40Ma);(3)后碰撞階段(40Ma～至今)[40]。最近研究成果將岡底斯巖漿弧的形成劃分為5個(gè)期,即新特提斯洋的早期俯沖期、新特斯洋中脊俯沖期、新特斯洋晚期俯沖期、印度-亞洲大陸碰撞期和后碰撞期[26]。本文拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖年齡顯示其形成于同碰撞期。黃玉等[41]認(rèn)為岡底斯巖基發(fā)育時(shí)間為65～45Ma,從成分上都屬于俯沖有關(guān)的島弧型花崗巖,但是從時(shí)間上此時(shí)的岡底斯南部已經(jīng)進(jìn)入同碰撞時(shí)期。對(duì)比岡底斯巖漿帶周圍地區(qū)研究,李勝榮等[42]在曲水獲得花崗閃長(zhǎng)巖年齡為44～56Ma;黃玉等[41]在拉薩東北部的花崗巖巖基獲得年齡為51Ma;李洪梁等[43]在達(dá)若地區(qū)獲得花崗斑巖年齡為61.1～61.9Ma。本次分析獲得同位素年齡與前人研究獲得的年齡一致,表明拉薩巖體形成于古新世巖。因此拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖屬岡底斯巖基的一部分,侵位結(jié)晶時(shí)間為岡底斯巖漿作用爆發(fā)期。
徐克勤等[56]認(rèn)為I型花崗巖為上地幔派生巖漿上升,與地殼同熔及混染所形成的巖漿產(chǎn)物,從物源上看,它應(yīng)相當(dāng)于幔殼混源型(MC型)。Richards等[57]認(rèn)為I型花崗巖由幔源分異巖漿的底侵使地殼物質(zhì)部分熔融形成。拉薩巖體的黑云母二長(zhǎng)花崗巖是岡底斯南部巖漿巖的典型代表,新特提斯洋巖石圈向北的俯沖消減及印亞大陸碰撞過程中的巖漿底侵和殼�；旌献饔檬菍姿鼓喜恐行律鷰r漿作用的主要成因[58-62]。莫宣學(xué)等[35]認(rèn)為南岡底斯帶同碰撞花崗巖中有著豐富的巖漿底侵、巖漿混合的證據(jù)。岡底斯巖基鋯石Hf同位素和Nd同位素都是正值,且模式年齡較年輕,說(shuō)明巖漿作用過程中有虧損地幔物質(zhì)不同程度的加入。本文傾向于拉薩巖體經(jīng)幔源巖漿底侵和殼幔混合作用形成。巖石地球化學(xué)成分顯示出高硅、高鉀、低Th/U和Nb/Ta比值以及負(fù)Eu異常、右傾的稀土元素配分曲線,顯現(xiàn)出與幔源巖漿底侵致使地殼物質(zhì)重熔形成的巖漿巖相似的特征[63]。在哈克圖解(圖7a、b、c)中,TiO2、Al2O3、MgO、K2O、NaO、CaO含量與SiO2含量呈現(xiàn)有規(guī)律的變化,氧化物含量隨著巖石酸性增強(qiáng)而降低。這些規(guī)律性的變化,說(shuō)明巖漿演化過程中發(fā)生了分離結(jié)晶作用。微量元素也是巖漿混合作用和成巖過程的記錄,殼、幔兩類巖漿混合及成巖過程中,有顯著的元素遷移和成分交換,并形成獨(dú)特的擴(kuò)散作用[52]。樣品分析結(jié)果顯示,黑云母二長(zhǎng)花崗巖相對(duì)虧損Nb,Ta、Ti、Sr、P元素虧損。Nb的虧損反映其源巖具大陸殼的特征,是花崗巖增生在大陸邊緣的新的地殼[21,64],同時(shí)說(shuō)明了鈦鐵礦、金紅石、斜長(zhǎng)石和以角閃石為主的鐵鎂礦物發(fā)生了分離結(jié)晶作用。黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品D0066-GS1、PM09-GS109的Th元素豐度大于20×10-6,也指示巖石的源巖存在與地殼物質(zhì)良好的繼承性[65]。熔融實(shí)驗(yàn)研究表明,陸殼熔融通常富Na,不能形成具高鉀鈣型特征的花崗質(zhì)巖漿[66-68]。另有,來(lái)源于地殼組分的巖石具有較低的Sm/Nd比值(0.15～0.20)[69],而經(jīng)歷過地�；烊咀饔没騺�(lái)源于巖石圈地幔的巖漿,其La/Sm比值較穩(wěn)定,變化不大,La/Ta則多大于25[70]。 Rb為強(qiáng)不相容元素,Ti為高場(chǎng)強(qiáng)元素,來(lái)自不同源區(qū)的巖漿成巖后,Rb/Ti值變化較大[71]。通過圖解分析,不同源區(qū)的巖石具有不同的δEu值和Sr豐度范圍(圖8a)。在MgO-TFeO圖解中顯示巖石具有巖漿混合成因的規(guī)律(圖8b)。本文拉薩巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品Sm/Nd比值為0.14～0.19,La/Sm比值為5.55～15.18,La/Ta比值為12.60～48.94,大多數(shù)樣品都大于25,顯示其具有地殼巖石和地幔巖漿的特征;Rb/Ti值為0.01～0.3,說(shuō)明幔源基性巖漿和殼源酸性巖漿已經(jīng)發(fā)生混合巖漿作用[52]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]西藏岡底斯帶查隆花崗巖地球化學(xué)特征、鋯石U-Pb年齡及其成礦意義[J]. 秦臻,楊志軍,唐力,王明志,佘朋濤,韓奎,張黛. 地質(zhì)通報(bào). 2019(Z1)
[2]拉薩地體西段達(dá)若地區(qū)古新世花崗斑巖成因:鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)和Sr-Nd-Pb-Hf同位素的約束[J]. 李洪梁,李光明,劉洪,黃瀚霄,曹華文,代作文. 地球科學(xué). 2019(07)
[3]岡底斯巖漿弧的形成與演化[J]. 張澤明,丁慧霞,董昕,田作林. 巖石學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]西藏岡底斯帶始新世曲水巖基的巖漿混合作用:來(lái)自斜長(zhǎng)石陰極發(fā)光特征和成分變化的證據(jù)[J]. 阮冰,駱必繼,張宏飛,郭亮,徐旺春,趙新福,張文,郭京梁. 地球科學(xué). 2019(06)
[5]西藏岡底斯成礦帶西段礦床類型、成礦作用和找礦方向[J]. 黃瀚霄,張林奎,劉洪,李光明,黃勇,蘭雙雙,呂夢(mèng)鴻. 地球科學(xué). 2019(06)
[6]茫崖二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)、Lu-Hf同位素特征及巖石成因[J]. 徐楠,吳才來(lái),雷敏,張昕,陳紅杰,郭文峰,鄭坤,高棟,劉俊壯. 地球科學(xué). 2018(S2)
[7]Petrogenesis of Late Cretaceous Jiangla’angzong I-Type Granite in Central Lhasa Terrane, Tibet, China: Constraints from Whole-Rock Geochemistry, Zircon U-Pb Geochronology, and Sr-Nd-Pb-Hf Isotopes[J]. LIU Hong,LI Guangming,HUANG Hanxiao,CAO Huawen,YUAN Qian,LI Yingxu,OUYANG Yuan,LAN Shuangshuang,Lü Menghong,YAN Guoqiang. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2018(04)
[8]花崗巖與大地構(gòu)造[J]. 王濤,王曉霞,郭磊,張磊,童英,李舢,黃河,張建軍. 巖石學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]福建龍巖大洋-莒舟花崗巖地球化學(xué)、年代學(xué)、鉿同位素特征及其地質(zhì)意義[J]. 王森,張達(dá),Absai Vatuva,閆鵬程,馬帥,馮海濱,宇騰達(dá),白昱,狄永軍. 地球化學(xué). 2015(05)
[10]西藏山南努日矽卡巖型銅鉬鎢礦床黑云母花崗巖鋯石U-Pb定年及其成礦意義[J]. 王欣欣,丁俊,閆國(guó)強(qiáng),黃勇,戴婕,李光明,鐘康惠,白景國(guó),李秋平,張凱. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]岡底斯西段林子宗群火山巖區(qū)多金屬礦床成因及找礦潛力[D]. 姜軍勝.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2018
本文編號(hào)：2990466
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