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冈底斯弧南缘侏罗纪火成岩时空分布和地球化学组成变化特征及其对地壳增生的指示

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地球化学 2020年第6期49卷 610-620页

作者：黄飞陈建林许继峰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 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州中国科学院大学北京100049 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

冈底斯弧南缘广泛出露有中生代和新生代火成岩,是青藏高原火成岩最发育的地区之一,记录了新特提斯洋北向俯冲、消减和随后的印度大陆与欧亚大陆碰撞等地质过程。对中生代尤其是侏罗纪火成岩的研究对于理解新特提斯洋早期俯冲及青藏高原... 详细信息

冈底斯弧南缘广泛出露有中生代和新生代火成岩,是青藏高原火成岩最发育的地区之一,记录了新特提斯洋北向俯冲、消减和随后的印度大陆与欧亚大陆碰撞等地质过程。对中生代尤其是侏罗纪火成岩的研究对于理解新特提斯洋早期俯冲及青藏高原南缘早期增生具有显著意义。对位于冈底斯南缘平行于雅鲁藏布江缝合带东西向展布的侏罗纪火成岩年代学和地球化学数据进行了总结,结果表明:(1)侏罗纪岩浆活动高峰期集中于早中侏罗世(192~168 Ma);(2)侏罗纪岩浆作用主要活动范围位于雅鲁藏布江以北附近,在北纬29.48°以北相对缺乏中晚侏罗世岩浆活动,而且早侏罗世岩浆活动相对于南边也更加平静,且以酸性岩浆活动为主;(3)侏罗纪火成岩微量元素也呈一些规律性变化,如Ba/La、Ba/Th比值随着时代的演化呈现出递增的趋势,很可能表明板片来源流体贡献逐渐增加,Nb/Th和Nb/La由西向东均呈现递减趋势,表明地壳混染作用很可能逐渐增强;(4)侏罗纪火成岩的微量元素组成空间上的变化特征指示在早侏罗世早期冈底斯弧南缘就已经存在正常地壳厚度,并且随着新特提斯洋的北向俯冲,其有逐渐增厚的趋势。

关键词：侏罗纪岩浆活动地球化学地壳增生冈底斯弧青藏高原

冈底斯弧西部林子宗群年波组火山岩锆石U-Pb年代学、岩石成因及其指示

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地球化学 2018年第6期47卷 699-711页

作者：呼建雄陈建林姚胜曾云川雷鸣熊秋伟刘希军陕西地矿区研院有限公司陕西咸阳712000 中国地质大学(北京) 北京100083 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 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 桂林理工大学地球科学学院广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004

冈底斯弧广泛发育的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲及随后印度与欧亚大陆相互碰撞作用过程的响应,对探讨从大洋俯冲到大陆碰撞的转换有一定的指示意义。本研究通过冈底斯弧西部措勤地区杰萨错林子宗群年波组一段火山岩地球... 详细信息

冈底斯弧广泛发育的林子宗群火山岩被认为是新特提斯洋北向俯冲及随后印度与欧亚大陆相互碰撞作用过程的响应,对探讨从大洋俯冲到大陆碰撞的转换有一定的指示意义。本研究通过冈底斯弧西部措勤地区杰萨错林子宗群年波组一段火山岩地球化学和锆石U-Pb年代学研究结果显示,研究区形成于(59.24±0.70)Ma的流纹岩在稀土元素中具有明显Eu负异常,在原始地幔标准化蛛网图中显示Nb、Ta、Ti等元素的亏损,以及高的Y含量和低的La/Yb比值。上述杰萨错年波组火山岩地球化学特征指示其形成于陆缘弧环境,很可能为岛弧岩浆在上升过程中经历斜长石和钾长石等矿物分异的产物。同时,研究区年波组酸性火山岩具有与冈底斯弧中西部年波组火山岩相类似的主元素、微量元素含量及其分布范围(如K_2O、Th等的含量),暗示它们有着相似的物质源区。结合前人的研究内容,初步认为冈底斯弧东西向广泛发育的林子宗群年波组火山岩几乎同期形成于陆缘弧环境中,为北向俯冲的新特提斯大洋板片回转的产物。

关键词：冈底斯弧林子宗群年波组锆石U-Pb 流纹岩

拉萨地体东南部冈底斯弧变泥质岩的P-T-t轨迹及构造意义

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拉萨地体东南部冈底斯弧变泥质岩的P-T-t轨迹及构造意义

作者：康东艳中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

青藏高原拉萨地体经历了中生代安第斯型造山和新生代的碰撞造山作用。相对于岩浆岩来说,拉萨地体东南部冈底斯弧出露了的、代表岩浆弧中-下地壳组成的中、高级变质岩研究较少。本文对冈底斯弧东端的变泥质片岩进行了岩石学、相平衡模拟... 详细信息

青藏高原拉萨地体经历了中生代安第斯型造山和新生代的碰撞造山作用。相对于岩浆岩来说,拉萨地体东南部冈底斯弧出露了的、代表岩浆弧中-下地壳组成的中、高级变质岩研究较少。本文对冈底斯弧东端的变泥质片岩进行了岩石学、相平衡模拟和年代学研究。研究表明,变泥质片岩由黑云母、白云母、石榴石、矽线石、斜长石、石英、少量的钛铁矿、金红石组成,含或不含蓝晶石,可识别出三期变质作用,早期矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+石英+矽线石+钛铁矿,峰期矿物组合为石榴石+斜长石+石英+黑云母+白云母+金红石+钛铁矿±蓝晶石,退变质矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+石英+刚玉+矽线石+钛铁矿。相平衡模拟表明,片岩经历了早期的中压高温变质作用,P–T条件为～780–790°C和～6–7 kbar、麻粒岩相峰期变质作用和伴随的部分熔融,P–T条件为～760–800 C和～10–11 kbar,产生了至少约6 vol.%的熔体,后期角闪岩相退变质作用的P–T条件为～640–725°C和～5–8 kbar。锆石U–Pb定年表明,片岩退变质作用和熔体结晶的时间约在34–24 Ma。因此,片岩记录了一个逆时针的变质作用P–T–t轨迹,进变质作用以近等温升压为特征,退变质作用以降温降压为特征,呈现出岩浆弧的变质作用特征。这些很可能表明,在印度与亚洲大陆碰撞和持续的汇聚作用过程中,地壳缩短加厚以及大量幔源岩浆侵入,导致岩浆弧表壳岩石经历了高温变质和部分熔融。

关键词：冈底斯弧逆时针P-T-t轨迹高温变质作用岩浆增生锆石U–Pb定年

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西藏朱诺斑岩铜矿床发现的重大意义及启示

地学前缘 2006年第4期13卷 233-239页

作者：郑有业高顺宝张大全樊子珲张刚阳马国桃中国地质大学(武汉) 西藏地质调查院西藏拉萨850003 中国地质调查局北京100035

朱诺斑岩铜矿床位于冈底斯火山岩浆弧之中西部,它是在原区域化探成果中无任何有编号异常的情况下,通过对原始化探数据进行重新处理时发现的,是迄今为止品位最富的大型斑岩铜矿床。它的发现“使冈底斯斑岩铜矿带的勘查区域向西延伸了数百... 详细信息

朱诺斑岩铜矿床位于冈底斯火山岩浆弧之中西部,它是在原区域化探成果中无任何有编号异常的情况下,通过对原始化探数据进行重新处理时发现的,是迄今为止品位最富的大型斑岩铜矿床。它的发现“使冈底斯斑岩铜矿带的勘查区域向西延伸了数百km,有望发展成为巨型斑岩铜矿带”,自此揭开了在冈底斯西部寻找斑岩铜矿的序幕。该成果入选2004年全国地质调查工作重大新闻第二名(地质成果第一名),这是创新思维与科学找矿的范例。文章在较系统介绍了该矿床的成矿背景、矿化特征、发现过程及勘查新进展的同时,客观展示了笔者运用新的找矿思路对原有化探数据进行二次开发、赋予各种信息以客观的地质内涵、进行异常筛选及成矿预测研究的全过程;特别是在找矿难度越来越大的今天,对于启迪人们的找矿思路及降低勘查风险、快速缩小找矿靶区等方面具有非常重大的理论及现实意义。

关键词：西藏朱诺冈底斯弧斑岩铜矿床发现过程

冈底斯带南缘东嘎花岗岩和大竹卡辉长岩成因及地质意义

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冈底斯带南缘东嘎花岗岩和大竹卡辉长岩成因及地质意义

作者：黄飞中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

学位级别：硕士

青藏高原作为世界海拔最高的高原,因其具有独特的隆升演化历史,一直受到广大地质科研工作者密切关注;青藏高原南部的拉萨地块作为印度与亚欧大陆碰撞前缘,其中-新生代岩浆作用与构造演化尤其引人注目。拉萨地块南部,发育有近东西展布的... 详细信息

青藏高原作为世界海拔最高的高原,因其具有独特的隆升演化历史,一直受到广大地质科研工作者密切关注;青藏高原南部的拉萨地块作为印度与亚欧大陆碰撞前缘,其中-新生代岩浆作用与构造演化尤其引人注目。拉萨地块南部,发育有近东西展布的长达上千公里的冈底斯岩基,记录了中生代以来新特提斯洋北向俯冲和印度-亚欧大陆碰撞的深部构造演化过程。目前的研究结果显示,冈底斯弧的岩浆活动主要集中在四个时期,即中生代早侏罗世和晚白垩世以及新生代早第三纪和中新世时期。虽然上述成果对人们认识和了解青藏高原南部中-新生代从大洋俯冲到陆-陆碰撞构造演化过程具有十分重要的作用,但从总体上看前人研究均是以某一个岩体或以局部为主体,并没有从冈底斯岩浆弧的整体演化上考虑这些岩浆作用特征。本论文在分析和研究冈底斯弧中部东嘎侏罗纪花岗岩以及大竹卡始新世辉长岩年代学、地球化学和Sr-Nd同位素组成的基础上,结合前人的研究成果,以便从总体上了解冈底斯弧在中生代侏罗纪和新生代早期岩浆作用的时空分布特点及其深部动力学机制。本论文主要取得以下研究成果:1、位于冈底斯弧中部的日喀则东嘎乡中侏罗世(69.6 Ma)花岗质岩体,以花岗岩和花岗闪长岩为主,具有高SiO(68.321.54 wt.%)、AlO(15.526.45wt.%)、NaO(4.29.09 wt.%)值、低MgO(0.55.66 wt.%)、Mg#(174)、KO(0.99.98 wt.%)值;同时显示出一定的埃达克质地球化学组成特征,如低Y(81 ppm)和Yb(0.9.6 ppm)值,和高Sr(58084 ppm)值;而且具有亏损的Sr-Nd同位素组成(Isr=0.70359.70602;εNd(t)=+4.515.39)。上述东嘎中侏罗世花岗岩地球化学和同位素组成特征表明其源于新生的加厚下地壳,源区为角闪岩相,部分熔融过程中可能有角闪石、石榴子石、金红石等熔融残余相。2、位于冈底斯弧中部的大竹卡始新世辉长岩以小型岩脉形式存在。它们具有低SiO(48.091.33 wt.%)、KO(0.4.67 wt.%)值和高MgO(4.94.39wt.%)、AlO(16.957.53 wt.%)、NaO(2.63.45 wt.%)值;虽然其稀土元素配分图类似于富集型洋脊玄武岩(E-MORB)并具有明显亏损的亏损的Sr-Nd同位素组成(Isr=0.70420.70385;εNd(t)=+4.85.1),但微量元素蜘网图显示Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE)亏损的特征。上述大竹卡始新世辉长岩地球化学和同位素组成特征表明其由软流圈地幔减压部分熔融形成,并很可能在上升过程中受到受到岩石圈地幔的混染作用,经历了镁铁质矿物(如橄榄石、单斜辉石)、Fe-Ti氧化物的结晶分离以及少量斜长石的堆晶作用。结合区域上冈底斯带南缘形成于651 Ma的绝大多数长英质岩浆岩(SiO>69 wt.%)具有较高的锆石饱和温度(68774℃)特征,指示这些镁铁质及其同期的中酸性岩浆作用可能是由于板片断离所致。3、冈底斯弧侏罗纪岩浆岩时空分布上具有如下特征:(1)冈底斯弧整体上基性-酸性岩浆活动均发育,但东段和西段分别主要为火山岩和侵入岩;(2)在东西向上,90°E以东的侏罗纪岩浆活动具有由东向西逐渐变年轻的趋势,然而90°E以西无明显趋势;在南北向上,侏罗纪岩浆活动主要分布在29.48°N以南;(3)侏罗纪弧岩浆活动过程中,其富集组分在早期和晚期分别以俯冲沉积物和俯冲板片为主;受到中拉萨地块古老基底的影响,东段岩浆岩同位素组成具有较大变化范围。4、冈底斯弧大量的侏罗纪弧岩浆作用很可能导致该区域发生了一定程度的地壳加厚。5、冈底斯弧古新世-始新世岩浆岩地球化学组成具有如下特征:(1)镁铁质岩石中的流体贡献由南向北逐渐降低;(2)长英质岩浆岩(SiO>69 wt.%)锆石饱和温度(Tzr)由南向北逐渐增大。

关键词：青藏高原冈底斯弧中侏罗世始新世岩浆作用地球化学

定量估算造山带地壳厚度的岩石地球化学方法:综述与实例

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地球科学与环境学报 2017年第2期39卷 214-224页

作者：官文慧汪洋中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

应用岩石地球化学数据定量、半定量估算岩浆弧地壳厚度的方法包括:钙碱性岩套K_2O含量、w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值,玄武质岩石Na_2O含量、CaO含量、w(Ce)/w(Y)值等。目前提出的定量公式对厚度在20~45km范围内的俯冲造山带地壳厚... 详细信息

应用岩石地球化学数据定量、半定量估算岩浆弧地壳厚度的方法包括:钙碱性岩套K_2O含量、w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值,玄武质岩石Na_2O含量、CaO含量、w(Ce)/w(Y)值等。目前提出的定量公式对厚度在20~45km范围内的俯冲造山带地壳厚度反演结果可靠性较高。中酸性岩w(Dy)/w(Yb)值可以指示造山带是否存在加厚的地壳。应用岩石地球化学数据定量、半定量反演造山带地壳厚度的公式要求:明确其适用条件与应用范围;有足够数量的样本;进行数据筛选并且剔除离群值。藏南冈底斯弧的实例研究表明,w(La)_N/w(Yb)_N值能够估算碰撞造山带古地壳厚度,印度板块与亚洲大陆碰撞引起的地壳显著增厚导致冈底斯地体中酸性岩浆岩w(Sr)/w(Y)值、w(La)_N/w(Yb)_N值在40 Ma以来明显跃升。三江地区三叠纪义敦岛弧地壳厚度为60km;福建长乐—南澳构造带早白垩世时期岩浆弧的地壳厚度为42km;辽西地区中侏罗世—早白垩世时期火山岩地壳厚度为50~65km。

关键词：地壳厚度地球化学岩浆弧造山带冈底斯弧义敦岛弧福建辽宁