西藏冈底斯带西南部中新生代花岗岩年代学与地球化学

【摘要】： 位于青藏高原南部的冈底斯带是夹持于班公湖-怒江缝合带与雅鲁藏布江缝合带之间的一条巨型构造-岩浆岩带,该带囊括西藏境内花岗岩出露面积的80%。呈大致东西向平行于雅鲁藏布江缝合带展布的冈底斯花岗岩大致分为北带、中带和南带3个亚带,它们的形成时代主要是中新生代,代表了印度与亚洲大陆碰撞之前和碰撞过程中新特提斯洋的俯冲消减作用和地壳深熔作用。已有的研究主要集中在冈底斯带中部地区,本文在中国地调局近年来完成的1:25万区域地质填图工作的基础上,选择冈底斯带西南部代表性岩体进行了系统的SHRIMP锆石U-Pb年代学、矿物成分、元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,并探讨了岩石成因及其对高原演化的意义,并通过与冈底斯中部日喀则-拉萨地区的花岗岩进行对比,揭示冈底斯岩基东西向的不均一性。 本文研究的6个岩体,位于冈底斯带措勤县以西到狮泉河南部,岩体分别是中带的色瓦扎海-扎穷勒岩体和客扎岩体、南带的噶尔岩体、狮泉河西岩体、噶尔布达岩体和冈仁波齐岩体。岩石呈半自形粒状或似斑状结构,块状构造。花岗岩的主要矿物有石英、具格子双晶的钾长石,条纹长石,斜长石和暗色矿物角闪石与黑云母。电子探针结果显示,斜长石、角闪石和黑云母均具有壳、幔混合的地球化学成分特征。对这6个岩体的SHRIMP锆石U-Pb测年结果表明中带年龄为121.7 ~ 107 Ma,南带年龄为80.3 ~ 42.5 Ma。 冈底斯岩浆岩南带岩体较中带岩体贫SiO2、CaO、Al2O3,南带较中带稀土总量高,轻重稀土分馏程度高;南带和中带铕负异常均较弱、均具有Th、K、Pb、Nd的正异常和Ba、Nb、Sr、P、Ti的负异常。花岗岩形成于火山弧和同碰撞构造环境。花岗岩的εNd(t) (+2 ~ -8),87Sr/86Sr)t (0.704460 ~ 0.715147)和Pb同位素成分表明冈底斯西段花岗岩的源区物质具有地幔物质的加入。研究区岩体与冈底斯带中部拉萨地区曲水岩体为代表的花岗岩具有相同的时代和接近的地球化学性质,表明平行雅鲁藏布江缝合带的冈底斯南部花岗岩类,在东西向超过1000 km的范围内是比较均一的。冈底斯带西段Pb同位素明显高于中段,显示了与西部超钾质岩石类似的富集Pb同位素的特征,表明中段具有幔源特征的新生地壳,而西段具有相对富集的基底岩石参与了岩浆作用。