西藏措勤火山—侵入杂岩成因及其构造意义

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措勤构造上位于中部拉萨地块,区内广泛分布晚中生代火山岩及相关侵入岩,尽管前人对区内花岗岩和火山岩进行过不同程度的研究,但对区内火山岩的时代归属、火山岩与侵入岩的成因联系,以及岩浆作用动力地质背景的认识仍存在分歧。为此,本文以措勤地区火山—侵入杂岩为对象,开展了详细的野外考察与岩相学观察鉴定,在此基础上,选择典型样品进行了锆石U-Pb年龄与Hf同位素组成、全岩元素地球化学以及Sr-Nd同位素组成的系统测定,据此精确限定了区内岩浆岩的形成时代,阐明了火山岩和侵入岩之间的联系,探讨了岩石成因与岩浆房形成与演化的过程,以及岩浆作用对班公湖—怒江洋的俯冲极性和闭合时间的可能启示,从而丰富了对中部拉萨地块早白垩世岩浆岩成因的认识,并加深了对青藏高原中生代时期构造演化过程的理解。研究区位于中部拉萨地块措勤县附近,火山岩呈带状分布在塔诺措—措勤断裂南北两侧,侵入岩与火山岩相伴产出。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,断裂带南北两侧火山岩分别形成于118~115Ma和115~111Ma,同属早白垩世则弄群(K1z),从而否定了以往认为断裂带南侧火山岩属于始新世典中组(E1d),北侧属于早白垩世则弄群(K1z)的认识。侵入岩形成于116~113Ma,成岩年龄与火山岩十分接近。除形成时代相同、空间上相伴产出外,火山岩和侵入岩具有相似的地球化学组成,表明二者来源于同一次岩浆活动,构成火山一侵入杂岩体。杂岩体为一套中酸性-酸性的岩石组合,以高钾钙碱性系列为主。在微量元素组成上,它们均富轻稀土和Rb、Ba等大离子亲石元素,贫Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有与俯冲作用有关的弧型岩浆岩的地球化学特征。岩石具有富集且不均一的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-12.49~+3.57)和偏老的二阶段模式年龄(tDM2=0.95~1.99Ga),表明岩石应起主要源于中部拉萨地块早-中元古代基底的部分熔融,但成岩过程中还应有亏损地幔组分的参与,εHf(t)值随时间变化而升高的现象表明幔源岩浆的贡献不断增加。Sr-Nd同位素模拟结果显示侵入岩、断裂带南北两侧火山岩分别经历了不同程度的岩浆混合作用。除岩浆混合作用外,杂岩体在形成过程中还经历了一定程度的分离结晶作用,火山岩较侵入岩分异演化程度更高。措勤火山-侵入杂岩体在岩性、化学成分和时空分布上均表现出明显的分带性,它们极可能来源于一个带状岩浆房,深部带状岩浆房的形成同时受到了岩浆混合和分离结晶作用的影响。根据对岩石产出动力地质背景的全面分析,措勤地区火山-侵入杂岩主要形成于具较厚陆壳背景的大陆边缘弧环境。早白垩世中晚期班怒洋板片的南向俯冲断离诱发软流圈地幔的上涌,并促使中部拉萨地块基底的部分熔融是区内火山-侵入杂岩成因的主要动力机制。
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