青藏高原东北缘晚中生代火山岩中单斜辉石及其岩石成因意义

西秦岭是青藏高原构造域在东北缘向东西向展布的祁连-秦岭-大别构造带转换的重要地区.作为印度-欧亚大陆碰撞及青藏高原隆升的响应,西秦岭地区自中生代以来火山作用非常强烈.     

西藏冈底斯带花岗岩的时空分布特征及地壳生长演化信息

花岗岩是大陆特有的重要组成部分,同时与矿产资源有密切的关系。西藏花岗岩约占西藏自治区面积的12％,其中,80％分布在冈底斯岩浆岩带。在空间上,冈底斯花岗岩带大致可以分为3个亚带：北带、中带和南带;在时间上,以印度一亚洲大陆碰撞事件为标尺,可将青藏高原构造一岩浆事件划分为碰撞前（〉65Ma）、碰撞期（65～45Ma）、后碰撞（〈45Ma）3大阶段。在这3个阶段中,冈底斯带都产生了具有各自特点的花岗岩构造一岩浆类型。冈底斯花岗岩类的形成演化与新特提斯班公湖一怒江洋及雅鲁藏布洋的形成演化,有密切的关系。因此,其岩石的Nd,Sr同位素资料,对地壳生长与演化有重要的指示意义。冈底斯南带的大部分地区的花岗岩,均具有εNd（t）（＋）值（＋1．64～＋5．21）,模式年龄tDM也很年青（〈500Ma）,具有初生（juvenile）地壳的特征。在花岗岩成因中地幔物质有重要的贡献。而冈底斯中带、北带及南带西段的花岗岩类以εNd（t）（-）值为特征（-5．3～-17．3）,模式年龄tDM有两组值1．2Ga及2．0～2．5Ga,暗示这些地区的地壳具有古元古代一中元古代基底在花岗岩成因中,地壳组分具有主要贡献。     

青藏高原拉萨地块西部雄巴盆地后碰撞钾质-超钾质火山岩年代学与地球化学

青藏高原拉萨地块后碰撞钾质和超钾质岩浆活动广泛分布且已有不少研究成果,但是它们的年龄主要是17~8Ma,而对于拉萨地块西部雄巴地区时代为24~23Ma的岩浆作用则研究较少。本文对雄巴盆地新识别出的三种类型火山岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学研究表明,它们分别是超钾质安粗岩(23.9±0.6Ma)、粗面英安岩(23.3±0.4Ma)和钾质流纹岩(24.1±0.3Ma),这三种岩石近于同时产出。三类岩石的源区明显不同,其中钾质流纹岩是中、上地壳部分熔融产物;具有埃达克质特征的钾质粗面英安岩可能为加厚下地壳部分熔融;而超钾质安粗岩可能富集地幔部分熔融的产物。雄巴三种火山岩均含数量不等的继承锆石,钾质流纹岩具有~150Ma、~90Ma和~50Ma的继承锆石年龄群;钾质粗面英安岩突出显示了~90Ma左右岩浆活动记录和两个新元古代继承锆石年龄;幔源超钾质安粗岩的继承锆石则绝大多数继承锆石为晚白垩纪以来的岩浆活动记录,突出显示110~80Ma和62~30Ma两个峰值。     

从岩石Sm—Nd同位素模式年龄论北秦岭地壳增生和地壳深部性质

北秦岭各岩类１１６个样品Ｓｍ－Ｎｄ同位素模式年龄（ｔＤＭ）变化于０．９～２．４Ｇａ之间,反映北秦岭地壳主要形成于元古代,０．９Ｇａ之后没有明显大规模新生地壳的形成。在Ｎｄ模式年龄分布图上出现２．０５Ｇａ、１．４０Ｇａ和１．０５Ｇａ三个明显的峰值,它们相应地代表北秦岭地壳的三个增生期。与华北克拉通南缘地壳存在２．６５Ｇａ、２．１０Ｇａ和１．４０Ｇａ三个增生期相对比,表明从华北克拉通南缘到北秦岭,地壳侧向增生是逐渐发展的,这是一个统一典型陆块的地壳增长过程,而北秦岭原来应属于华北的一部分。另外,从北秦岭花岗岩揭示的北秦岭地壳深部性质看,北秦岭地壳深部在１．０Ｇａ～１．２Ｇａ左右的板底垫托作用是相当明显的,而在晚古生代后可能又受到区域折离层作用的影响。     

福建漳州角美花岗岩与闪长质包体的岩石成因及意义

本文选择福建沿海漳州地区的角美花岗岩和包体进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素地球化学研究。结果表明,黑云母花岗闪长岩(106.4±1.8Ma)和岩体中的闪长质包体(105.6±1.0Ma 和106.5±1.0Ma)具有相同的锆石U-Pb年龄,为同期岩浆作用的产物,它们都是高钾钙碱性系列偏铝质岩石。花岗闪长岩具有相对较为均一的锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=2.2~3.7),表明其为新生地壳部分熔融的产物。闪长质包体具有更亏损的锆石Hf组成(ε_Hf(t)=0.9~5.5)。地球化学数据结合野外证据表明岩体形成过程中经历了岩浆混合作用。福建沿海地区96~106Ma岩浆作用的发育处于古太平洋板片俯冲造成的伸展背景。     

西藏冈底斯仁布-拉萨一带花岗岩基的地球化学及其意义

冈底斯岩基记录了特提斯洋壳俯冲消减过渡到印度与亚洲大陆碰撞的深部过程,可以反演壳幔相互作用和高原地壳加厚的历史。本文对冈底斯岩基中段的仁布岩体和拉萨岩体进行了系统的元素、Sr-Nd-Pb同位素和锆石SHRIMP U-Pb定年与Hf同位素研究。本文测年结果为82～45Ma,仁布岩体和拉萨岩体年龄为晚白垩纪到早第三纪。岩石为含有辉长质和闪长质包体的中酸性花岗岩类,岩石类型复杂。岩石富集轻稀土元素和大离子亲石元素,稀土元素总量较低,具有高场强元素的负异常;Sr-Nd-Pb同位素成分表明新特提斯洋地幔端元的较大贡献,岩石具有亏损的Nd同位素和年轻的地幔模式年龄(εNd=-1.5～3.3,tDM=0.5～1.2)和较大变化范围的正的锆石Hf同位素成分(6个ε单位),表明岩石源区中亏损地幔占有较大贡献,冈底斯岩基显示初生地壳特征。本文进一步揭示出,冈底斯岩基中段存在岩浆底侵与岩浆混合作用,大规模的幔源基性岩浆底侵,不仅导致之后经过岩浆混合形成的花岗岩岩基具有初生陆壳成分,同时也是导致冈底斯南部地壳垂向加厚与增生的重要因素。     

西藏日喀则地区雅鲁藏布蛇绿岩地球化学特征及其源区性质

日喀则地区的蛇绿岩是西藏南部雅鲁藏布蛇绿岩带出露较好的蛇绿岩之一。对日喀则地区白朗蛇绿岩的主量、微量元素及Sr-Nd同位素研究表明,其基性岩石为钙碱性系列,主要氧化物具有低钛(0.6%~1.1%)和富镁(6.6%~8.7%)、高铝(15.3%~16.0%),以及烧失量普遍较高(2.8%~4.6%)的特征。岩石微量元素配分型式与N-MORB类似,又具有岛弧玄武岩的地球化学特征,表明蛇绿岩受到了俯冲作用的影响。Sr-Nd同位素特征表明源区为略富集的MORB型地幔。白朗蛇绿岩所代表的特提斯地幔域与印度洋地幔域具有相似的地球化学性质,进一步证实了现今的印度洋继承了特提斯地幔域的地球化学特征。     

西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义

近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世（约16Ma）,出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类（约16Ma）为超钾质的粗面安山岩,SiO2低（55%~58 %）,高Fe2O3、MgO、TiO2;第二类（约27Ma）为钾玄质的响岩和粗面岩;第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩（SiO2＝59%~64％）和流纹岩（SiO2＝69％）。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。     

冈底斯中北部晚侏罗世-早白垩世地球动力学环境：火山岩约束

利用新近完成的1：25万区域地质调查资料和笔者分析数据,初步研究了西藏冈底斯带晚侏罗世-早白垩世火山岩的分布特点及地层古生物、同位素年代学约束的火山活动时代以及冈底斯中北部火山岩的性质、构造环境、岩石成因和俯冲极性.冈底斯带晚侏罗世-早白垩世火山岩主要分布于南冈底斯、中冈底斯、北冈底斯和班公湖-怒江缝合带南缘,基本同期开始于早白垩世（大约120～130 Ma）并可能延续到晚白垩世,以冈底斯中北部地区规模最大为特征.已有数据显示中冈底斯则弄群火山岩包括部分中钾钙碱性系列的中基性岩石和占优势的高钾钙碱性系列的中酸性火山岩,不同于传统岛弧火山岩,但与中安第斯厚地壳背景下的岛弧火山岩相似,北冈底斯主要为与传统岛弧火山岩相似的中钾钙碱性系列火山岩.中冈底斯则弄群中基性火山岩很可能与来自消减沉积物和/或蚀变玄武质洋壳的含水流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关,并在岩浆上升过程中经历了明显的分离结晶作用和中上部地壳物质的同化混染（即AFC过程）,长英质火山岩很可能主要与地壳重熔有关,但并不能完全排除镁铁质岩浆的分离结晶作用.目前冈底斯中北部晚侏罗世-早白垩世火山岩地球化学数据揭示的成分变化、地壳厚度、与俯冲带的距离以及冈底斯带同期火山岩的分布特点暗示冈底斯中北部火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋壳向南的俯冲作用有关.