拉萨地体晚古生代早期岩浆岩成因及其对松多特提斯洋开启的启示

【摘要】：近年来在拉萨地体识别出的二叠纪松多大洋型榴辉岩被认为是古特提斯洋（本文称之为松多特提斯洋）的洋壳残余。但由于缺乏相关地质记录，对松多特提斯洋的开启时间和方式，目前并未进行讨论，直接限制了对拉萨地体古生代演化历史的理解。 在野外调研基础上，本文以新发现的分布位置跨越了松多榴辉岩带两侧的中部拉萨地体申扎他多雄地区的镁铁质岩（辉长质岩石和玄武岩）和南部拉萨地体朗县地区片麻状花岗岩类为研究对象，进行了全岩主量元素和微量元素、锆石U-Pb定年和锆石Hf同位素分析。锆石U-Pb定年结果表明申扎基性岩与朗县片麻状花岗岩分别侵位于晚泥盆世（约366Ma）和早石炭世（355～341Ma）。申扎基性岩样品为钙碱性系列岩石，并且以较高的TiO2含量（1.3～1.8%）及大范围变化的Mg#值（50～62）为特征。样品选择性地亏损一些高场强元素（Nb、Ta、P、Ti），并富集大离子亲石元素（Th、U），兼具陆缘裂陷型火山岩和岛弧玄武岩特征，其负的锆石Hf(t)值（-5.54～﹢0.78，平均为-2.49）指示它们可能来源于富集岩石圈地幔的部分熔融。朗县片麻状花岗岩类主要为高钾钙碱性-钾玄质系列的花岗闪长岩和二长花岗岩，以较高的SiO2含量（69～76%）和K2O/Na2O比值为特征。同时，白云母的出现、高铝饱和指数（A/CNK=1.10～1.52）和刚玉分子数（1%），表明这些花岗岩类属S型花岗岩。所有样品均富集轻稀土元素和大离子亲石元素，亏损Ba、Eu、Sr和高场强元素。锆饱和温度主要集中在780～800℃之间（最高达859℃，平均808℃）。这些早石炭世花岗岩类中发育的闪长质包体、较高的锆饱和温度、低Pb高Ba丰度、小的负锆石εHf(t)值（-7.2～-1.2，平均-4.4），表明这些花岗岩类为高温S型花岗岩，来源于浅部成熟地壳物质的重熔并伴随着明显的幔源物质注入。 结合拉萨地体可能存在的石炭纪早期岩浆弧、泥盆-石炭纪以灰岩和细碎屑岩夹火山岩为特征的沉积地层记录，本文提出申扎地区基性岩石和朗县片麻状花岗岩类很可能形成于一种弧后伸展背景。该弧后伸展区进一步发育可能形成弧后盆地并最终发展成以松多榴辉岩为代表的松多特提斯洋。