青藏高原新生代形成演化的整合模型——来自火成岩的约束

深部过程是青藏高原演化的主导因素,其他地质过程都可以看作是对深部过程的响应。因此,一个构造旋回(阶段)的地球动力学事件链可以概括为深部地质过程—幔源岩浆活动—壳源岩浆活动—陆壳增厚—地表隆升—表层剥蚀与沉积,其中幔源岩浆活动的研究成为追索青藏高原演化历史的关键环节。据此,青藏高原演化的关键性时间坐标为80、45、27、17、9和4Ma。青藏高原新生代火成岩具有三种展布形式:与雅鲁藏布缝合带平行的岩浆带、沿深大断裂展布的岩浆带和藏北离散性岩浆分布区,它们分别受控于大陆碰撞、大规模走滑和岩石圈拆沉构造体制,且都受控于印度—亚洲软流圈汇聚过程。据此,文中提出了一个描述青藏高原演化的整合模型:南北向地幔对流汇聚控制了岩石圈块体的相对运动,并最终导致印度—亚洲大陆的碰撞和沿碰撞带的大规模岩浆活动;碰撞之初(白垩纪末期),大陆岩石圈块体的刚性属性有利于应力的远程传递和块体旋转,沿块体边界分布的大型走滑断裂控制了岩浆活动的发生;随着挤压过程的持续进行,岩石圈块体的受热和变形,高原岩石圈的重力不稳定性增加,最终导致拆沉作用和软流圈物质的大规模上涌以及藏北高原的离散性岩浆活动。在高原演化中,岩石圈拆沉作用具有重要意义,许多地质事件的发生都与此有关。同时,软流圈的汇聚还导致软流圈物质的向东挤出,并因此造成青藏高原岩石圈的向东挤出和晚新生代的伸展构造。     

云南巍山—永平碰撞造山带走滑拉分盆地铜金多金属矿成矿流体系统：稳定同位素特征及热液来源

云南巍山—永平矿集区位于兰坪走滑拉分盆地南段,有铜金多金属中、小型矿床及矿化点140余处,盆地发育和成矿作用与印度—亚洲板块碰撞密切相关。为了探索该矿集区成矿热液的来源,研究了该区成矿流体的稳定同位素特征。区内成矿流体系统可分为紫金山子系统与公郎弧子系统。公郎弧子系统内铜钴矿床成矿流体的δD为-83.8‰~-69‰,δ18O为4.17‰~10.45‰,δ13C为-13.6‰~3.7‰,成矿流体主要来源于岩浆水及地层水。紫金山子系统内金、铅锌、铁矿床成矿流体的δD为-117.4‰~-76‰,δ18O为5.32‰~9.56‰,δ13C为-10.07‰~-1.5‰;锑矿成矿流体的δD为-95‰~-78‰,δ18O为4.5‰~32.3‰,δ13C为-26.4‰~-1.9‰,成矿流体来源于地层水以及岩浆水。受印度板块与亚洲板块碰撞造山作用的影响,在该盆地内,成矿流体自南西向北东大规模迁移过程中,先形成温度、盐度较高的公郎弧子系统,随着流体向北东推进,温度、盐度逐渐降低,流体成分发生变化,演变为紫金山子系统。     

青藏高原碰撞造山带:Ⅰ.主碰撞造山成矿作用

大陆碰撞与成矿作用是当代成矿学研究的重要前沿。与板块构造成矿作用研究相比，大陆碰撞造山带的成矿作用研究则明显薄弱。文章以青藏高原主碰撞带为对象，研究了印度-亚洲大陆主碰撞过程与区域成矿作用的耦合关系，并初步建立了主碰撞造山成矿模型。研究表明，印度-亚洲大陆主碰撞始于65Ma，延续至41Ma，形成了以藏南前陆冲断带、冈底斯主碰撞构造-岩浆带和藏北陆内褶皱-逆冲带为特征的青藏高原碰撞造山带主体。伴随陆-陆碰撞，在冈底斯带相继发育①壳源白云母花岗岩-钾质钙碱性花岗岩组合（66-50Ma）、②＋εNd花岗岩-辉长岩组合（52-47Ma）和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩脉组合（42Ma），以及大面积分布的巨厚（5000m）的林子宗火山岩系（65-43Ma），反映深部相继发生大陆碰撞和板片陡深俯冲（65-52Ma）→板片断离（52-42Ma）→板片低角度俯冲（〈40Ma）等重要过程。在主碰撞期，初步识别出4个重要的成矿事件：①与壳源花岗岩有关的Sn、稀有金属成矿事件，在藏东滇西形成腾冲Sn、稀有金属矿集区；②与壳／幔花岗岩有关的Cu-AuMo成矿事件，在冈底斯南缘形成长达百余公里的Cu-Au矿化带；③与碰撞造山有关的剪切带型Au成矿事件，沿雅鲁藏布江缝合带分布，形成具有较大成矿潜力的A-u矿化带；④与挤压抬升有关的Cu-Au成矿事件，形成以雄村大型铜金矿为代表的斑岩型／浅成低温复合型Cu-Au矿床。在综合研究基础上，初步建立了大陆主碰撞造山区域成矿模型。     

青藏高原拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用的三种类型及其对大陆俯冲和成矿作用的启示：Sr-Nd同位素证据

青藏高原拉萨地块是揭示印度与亚洲大陆碰撞的最重要的地区之一,其中广泛发育的碰撞-后碰撞岩浆作用记录了这一地区从特提斯洋俯冲消减到印度大陆陆内俯冲的全过程.本文基于对最新的Sr-Nd同位素资料的分析,从高原岩石圈的三种主要地球化学端元入手,分析了拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用的类型及其在大陆俯冲与成矿作用方面的意义.青藏高原岩石圈可以分为三种主要的地球化学端元,一是青藏高原北部地球化学省（包括羌塘、可可西里和西昆仑）代表的青藏原始岩石圈地幔地球化学端元,42Ma以来在高原北部广泛分布的钾质岩浆岩的Nd-Sr同位素成分比较均一和稳定,同位素比值的范围较窄,^87Sr/^86Sr=0.707101～0.710536,εNd=-2～-9,tDM=0.7～1.3Ga;二是雅鲁藏布江蛇绿岩代表的新特提斯洋地幔端元,^87Sr/^86Sr=0.703000～0.706205,εNd=＋7.8～＋10,呈印度洋型MORB特征,属于印度洋型地幔域;三是喜马拉雅带地壳基底和花岗岩类显示的喜马拉雅地壳地球化学端元,εNd=-12～-25,^87Sr/^86Sr=0.733110～0.760000,具相对古老的Nd模式年龄,tDM=1.9～2.9Ga.拉萨地块碰撞-后碰撞岩浆作用可以划分出三种地球化学类型,即拉萨地块原地型、亲特提斯洋型和亲喜马拉雅型.这三种岩浆作用类型受控于上述三种地球化学端元在其源区的比例及相互作用.其中,拉萨地块原地型与青藏高原北部地球化学省特征一致,亲特提斯洋型代表了与新特提斯洋俯冲消减及其后的再循环有关的岩浆作用,亲喜马拉雅型岩浆岩的Sr-Nd同位素特征则可能指示了喜马拉雅大陆地壳端元的参与.超钾质火山岩是揭示印度大陆岩石圈向北俯冲的重要证据,印度大陆岩石圈俯冲作用可能同时控制了超钾质岩石和盐类矿床的产出,古老地壳物质作为源区参与了超钾质岩石和盐类矿床的成岩与成矿作用.拉萨地块中部地区的含矿斑岩属于亲特提斯洋型岩浆作用,因此具亲特提斯洋型特征的火山岩、浅成斑岩和深成侵入岩,是进一步寻找铜、钼、金矿床的重要目标.     

西藏曲珍过铝花岗岩地球化学特征及地球动力学意义

对西藏曲珍过铝花岗岩的地球化学研究表明,岩石中SiO_2、Al_2O_3和K_2O的含量均很高,贫TiO_2和Fe_2O_3;SiO_2变化为72．72%～73．34%,为铝和硅过饱和类型,属典型的含白云母过铝质花岗岩(MPG)。稀土元素总量(∑REE)为99．71×10~(-6)-132．85×10~(-6),稀土元素配分曲线显示铕负异常明显,具负铈异常。Nb、P、Ti等高场强元素具有明显的负异常,而La、Nd、Y等大离子亲石元素具有明显的正异常。过铝指数图、微量元素标准化蛛网图、岩石组合R_1-R_2图解、Rb-(Y+Nb)和Nb-Y图解均指示曲珍岩体是产生于同碰撞环境的花岗岩,其定位机制与板片俯冲、碰撞后陆内调整有关。Sr和Nd同位素组成具非常负的ε_(Nd)(t)值(-14．8～-15．4)和非常老的Nd模式年龄,表明其来源可能是古老的上地壳物质,而ε_(Sr)(t)-ε_(Nd)(t)图解也支持其上地壳来源。岩体具有较高~(87)Sr/~(86)Sr初始比值(0．72699～0．73884)特征,据此推断曲珍过铝花岗岩成因是陆壳部分熔融作用产物。岩浆源区可能以粘土岩为主,砂质岩占次要地位,是成熟陆块部分熔融作用的结果。     

西藏驱龙斑岩铜矿含矿斑岩的年代学与地球化学

驱龙斑岩铜(钼)矿是冈底斯斑岩成矿带上的重要矿床之一,由于其被发现较晚、海拔高、工作条件差,总体研究程度较低。本文通过野外工作和对岩心样品分析,在岩石学和地球化学研究基础上,采用离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb方法和辉钼矿Re-Os方法研究了驱龙矿区的成矿和成岩年龄。选择两种方法测定了驱龙斑岩铜矿黑云母花岗闪长岩成岩与成矿年龄,其中两个样品的SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄分别为16．35±0．40Ma和16．38±0．46Ma;4个样品中辉钼矿的Re-Os模式年龄为15．82～16．85Ma。获得的结果与已有定年结果一致。综合分析表明,驱龙矿床的成岩与成矿作用是一个连续的岩浆作用过程,整个冈底斯斑岩成矿带成矿时间介于12～17Ma,成矿时间持续大约5Ma。     

西藏日喀则地区德村-昂仁蛇绿岩内基性岩的元素与Sr-Nd-Pb同位素地球化学及其揭示的特提斯地幔域特征

系统研究了西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带中部日喀则地区德村、吉丁和昂仁蛇绿岩中基性岩石的元素与 Sr-Nd-Pb 同位素地球化学特征。这些基性岩石,包括玄武岩、辉长岩和辉绿岩,属于低钾拉斑玄武岩系列,球粒陨石标准化稀土元素分配模式为轻稀土元素亏损的 N-MORB 型,(La/Yh)_N=0.31～0.65(除样品 DC993为1.17)。在原始地幔标准化微量元素图上,亏损高度不相容元素,与 N-MORB 配分模式一致。相对于 Th,无 Nb、Ta的亏损,显示样品不是产于 SSZ 环境。经构造环境图解判别,样品落入了 N-MORB 区域内;这些元素成分特征表明样品具有洋中脊环境或成熟的弧后盆地环境属性。Sr、Nd 和 Pb同位素组成特征表明特提斯地幔源区以 DM(亏损地幔)为主,同时存在少量 EMⅡ(富集地幔类型Ⅱ)、Sr,Nd 和 Pb 同位素组成特征还表明特提斯地幔域具有印度洋 MORB 型的 Sr-Nd-Pb 同位素组成特征。本文的结果进一步支持 Zhang et al.(2005)的研究结果,现今印度洋不仅在地理位置上占据了曾经是特提斯洋的大部分,而且它的地幔域还继承了曾经特提斯的地幔域的地球化学特征。     

藏南特提斯喜马拉雅带中段二叠纪-白垩纪的火山活动(Ⅰ):分布特点及其意义

在野外实地考察和追索的基础上，详细厘定了特提斯喜马拉雅带中段晚古生代以来火山岩的分布特点和迁移规律。结果表明，在特提斯喜马拉雅带中段晚古生代以来的地层系统中，从二叠纪→三叠纪→侏罗纪→白垩纪，共有11个层位含规模不等的火山岩，它们以透镜体、薄夹层或以块状玄武岩、玄武质安山岩等形式产出于不同地层系统中；从二叠纪→早中三叠世→晚三叠世→侏罗纪和白垩纪，具有由西向东、从南→北→南→北的迁移规律。这些火山活动的发现和厘定，对填补特提斯喜马拉雅带火山岩研究的空白，了解陆下岩石圈地幔和软流圈地幔之间的相互作用和新特提斯洋盆的形成演化都具有一定的指示意义。     

云南省景谷岔河地区火山岩及其构造环境

岔河地区火山岩属三江构造带澜沧江构造岩浆带的南段.晚二叠世在岔河一带喷发了一套安山岩-流纹岩与粗面岩组合的杂色火山岩系.熔岩普遍为斑状结构,斑晶为斜长石和角闪石.以钙碱性和碱性岩为主,其次是拉斑玄武岩系.据CIPW计算,除碱性岩系外,均含标准石英分子.稀土元素分配模式为无Eu异常的富轻稀土右倾型.微量元素分配形式为亏损P、Ti元素的锯齿状.w(Zr)/w(Y)值大于3.5,w(Ti)/w(Y)值小于500,W(TiO2)平均为0.82%.岩浆来源深度为138 km.表明岔河地区火山岩属大陆边缘弧构造环境的产物.     

关于A型花岗岩判别过程中若干问题的讨论

自A型花岗岩提出(1979年)30年来,其内涵和外延相对于原始定义而言已发生了很大的变化.主要针对A型花岗岩的各种判别方法(尤其是判别图解)的有效性和局限性进行了讨论.这些判别方法对于A型花岗岩的判定并不总是奏效,所以在实践过程中不能过于依赖判别图解,否则就很容易得出错误的结论.实际上,A型花岗岩最本质的特征很可能在于它是一种高温花岗岩(相时于I型争S型花岗岩),因此较高地温梯度下的各种地球动力学背景均有利于这一类型花岗岩的发育.