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藏南雅拉香波片麻岩穹窿的变质作用及其深熔事件的研究

高利娥  
【摘要】: 喜马拉雅造山带是碰撞造山带的典例。近乎平行分布的高喜拉雅结晶岩系和北喜马拉雅片麻岩穹隆是该造山带的典型代表,是研究碰撞造山带地质演化的重要的野外实验室。藏南雅拉香波穹隆位于近东西向展布的北喜马拉雅片麻岩穹隆最东端,主要由各类高级变质岩及侵入其中的花岗岩组成。高级变质岩经历了多期变质和部分熔融作用。多数变质岩的石榴石保留有早期变质作用形成的、继承性核部,根据石榴石的结构和包裹体的成分,可分成四期。其中最后一期石榴石呈他型长条带状,内含多组定向排列的钛铁矿和金红石,是黑云母脱水熔融的产物,与雅拉香波花岗岩有一定的成因联系。该期石榴石的主量和微量元素环带特征表明锆石参与了部分熔融所产生熔体的结晶作用,导致了这期石榴石相对亏损HREE和Zr和Hf正相关关系。由于片麻岩受到了后期变质作用的强烈重置,计算得到的P-T较低,为624~648℃和0.81~1.01GPa;但角闪岩中记录的P-T较高,为872~892℃和0.97~1.13GPa,达到了角闪岩部分熔融的条件。SHRIMP锆石U/Pb定年结果表明:(1)花岗斑岩的结晶年龄为~20.3Ma、淡色花岗岩为~35.3Ma、二云母花岗岩为~43Ma;(2)角闪岩变质年龄为45Ma;(3)花岗质片麻岩和石榴石十字石片岩也记录了大约47~37Ma的变质事件。这些锆石U/Pb年龄数据表明:雅拉香波地区花岗岩的形成与角闪岩有密切的联系,且角闪岩在二云母花岗岩形成中的作用大于淡色花岗岩;片麻岩可能经历了部分熔融作用,较低程度地参与了花岗岩的形成;部分高级变质岩的原岩形成于520 Ma的构造热事件,除了与喜玛拉雅造山作用相应的变质作用外,还经历了早期的多期变质作用。全岩元素和Sr-Nd同位素测试揭示了:(1)花岗岩为过铝质富钠花岗岩;(2)与片麻岩相似,花岗岩富集大离子亲石元素,亏损HFSE;在Sr/Y-Y和La/Yb-Yb图解中,大多数样品都落在埃达克岩区域内;(3)Sr-Nd同位素系统关系和Rb-Sr关系图解都表明,角闪岩与变泥质岩或花岗片麻岩发生深熔作用,产生的熔体进行不同程度的混合,可以形成类似于雅拉香波穹窿内的淡色花岗岩和二云母花岗岩成分的岩浆,其中角闪岩的部分熔融起主要作用。由于来自变泥质岩的熔体(高Rb,低Sr和高Rb/Sr比值)的稀释作用,角闪岩部分熔融形成的熔体不同程度地获取了泥质岩的组分,表现为雅拉香波淡色花岗岩不仅具有典型的过铝质特征,而且具有富钠、较弱但仍可见的埃达克质特征。 喜马拉雅造山带普遍存在30Ma的地壳深熔作用,这可能是大型碰撞造山带的共同特征,即在碰撞造山带构造演化的早期,在地壳增厚条件下,地壳深熔作用以角闪岩部分熔融为主。角闪岩脱水部分熔融作用可能是促使西藏南部在30 Ma以前从碰撞增厚向伸展垮塌转化的主要因素。


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