拉萨南部始新世曲水辉长岩成因及其对同碰撞岩浆活动的指示意义

作     者：耿啟凡 马林 李奇维 GENG Qifan;MA Lin;LI Qiwei

作者机构：中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 

出 版 物：《大地构造与成矿学》 (Geotectonica et Metallogenia)

年 卷 期：2024年第48卷第4期

页      面：844-865页

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(42122022)资助 

主　　题：冈底斯 辉长岩 同碰撞岩浆作用 岩石成因 深部动力学 

摘      要：地球上的岩浆活动主要发生于大洋中脊、俯冲带和部分陆内或裂谷环境。大陆碰撞造山带在传统认识中通常是缺乏或不利于岩浆产生的。然而,青藏高原作为全球典型的陆陆碰撞造山带,在其南部的拉萨地块却发育有大量早始新世(51±3 Ma)岩浆作用,这些岩浆岩的成因和相关的深部动力学过程仍然是重要的未解之谜。本文对拉萨地块南部曲水地区一套始新世(53~50 Ma)辉长岩和辉石闪长岩进行岩石学、年代学和元素、同位素地球化学研究。结果显示,辉长岩由斜长石(约45%~55%)、单斜辉石(约20%~30%)、角闪石(约20%~30%)组成,辉石闪长岩主要由斜长石(约45%~55%)、角闪石(约30%~40%)、单斜辉石(约10%~20%)等组成。根据地球化学特征,样品可分为四组:第一组辉长岩样品(19QS03-11)稀土元素配分型式相对平坦,与E-MORB特征相似,可能源于亏损软流圈组分与岩石圈地幔之间的相互作用;相较第一组样品,第二组辉长岩轻重稀土元素分异显著((La/Yb)_(N)=4.10~6.61),指示其源区中软流圈组分参与减少;第三组样品主要为辉石闪长岩,具相对高的SiO_(2)和Th含量,可能受到一定程度地壳混染的影响;第四组样品表现为低硅高镁和极低的微量元素组成,主要受控于单斜辉石的堆晶效应。结合前人研究,研究区始新世岩浆岩中有软流圈组分的贡献。这些软流圈组分的参与可能与板片回转、岩石圈拆沉或板片断离等过程相关,并诱发了冈底斯大规模同碰撞岩浆活动。结合已有数据对上述模型进行了初步的合理性分析,提出板片断离可能是当前较为合理的模型,对于同碰撞岩浆活动的形成机制与深部动力学过程仍需进一步深入研究。