西藏冈底斯盐湖南部花岗岩的岩石学、地球化学与成因

【摘要】： 西藏冈底斯长久以来一直被认为是自印度大陆白垩纪北向俯冲碰撞之前欧亚大陆的最前缘,但对其岩石圈结构、俯冲与生长历史及其与北部羌塘陆块的关系上存在模糊与争议。本论文首次对发育在西藏冈底斯北部盐湖南部的花岗岩岩体及其相关岩石进行了系统的U-Pb同位素年代学、岩石学、元素地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素地球化学等方面的研究。结合区域上报道的U-Pb年代学、Hf同位素地球化学特征,旨在对冈底斯北部及班公湖-怒江洋的构造-岩浆演化提供约束。 本论文共获得样品15件,岩性分别为黑云母二长花岗岩9件,玄武岩3件,流纹岩2件。获得的黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为107.2±2.6 Ma,玄武岩锆石U-Pb年龄为116.9±2.8Ma,与该地区其它报道一致。盐湖南部岩体的黑云母二长花岗岩以高SiO2(73.08 % ~ 78.38 %)、高K2O(4.3 % ~ 4.56 %)及低P2O5(0.02 %~0.11 %),与之接触的基性玄武岩SiO2含量45.9 % ~ 51.15 %,K2O含量为0.31 % ~ 1.19 %,MgO含量为6.24 % ~ 11.25 %,Mg#值为58 ~ 65,流纹岩SiO2含量高(75.54 % ~ 75.56 %),其中酸性岩的铝饱和指数(A/CNK)为1.01 ~ 1.07。黑云母二长花岗岩富集Rb、Th、U和Pb,严重亏损Ba、Nd、Ta、Sr、P、Ti及Eu等,属于弱过铝质经过高度分异的I型花岗岩。与宁中早侏罗世强过铝质花岗岩所代表的冈底斯成熟大陆地壳物质对比发现,盐湖南部岩体显示相接近于0的εNd(t)(-0.4 ~ +0.6)和更低的(87Sr/86Sr)t值(0.70282 ~ 0.70624)。花岗岩的锆石Hf同位素显示出不均一的εHf(t)值(+5.5 ~ +9.7),和较为年轻的地壳模式年龄(547 ~ 827 Ma)。锆石Hf同位素和全岩锆石饱和温度(732 ~ 795℃)表明幔源物质很可能在盐湖南部岩体的成岩过程中发挥了总要作用。盐湖南部花岗岩体很可能是在班公湖-怒江洋岩石圈向南俯冲的动力学背景下,原本俯冲的洋壳板片发生断离(break off),软流圈物质上涌,使得岩石圈地幔发生熔融产生了基性岩浆,这些岩浆喷出地表即形成玄武岩,同时这种幔源物质与其上部受到烘烤的地壳熔融所得的酸性岩浆发生混合,其中一部分喷出地表后形成相接触的流纹岩,混合的母岩浆经过分离结晶后,形成了盐湖南部花岗岩岩体。