江达—维西陆缘弧中北段火山岩地球化学特征及构造演化研究

发布时间：2020-03-24 06:04

【摘要】：金沙江结合带及其两侧发育的岩浆活动记录了大洋俯冲消减、弧-陆碰撞等过程,是反演金沙江弧盆系构造演化的关键。江达-德钦-维西陆缘弧位于金沙江结合带与昌都-兰坪-思茅陆块之间。前人对于陆缘弧已经有很多研究,然而,对于该带中北段火山岩的成因以及形成时代等还存在激烈的争论。本研究选择江达-德钦-维西陆缘弧中北段地区火山岩为研究对象,对其开展详细的野外地质调查和室内矿物学、岩石学研究。此外,对于带上北段江达地区新发现一套中石炭世岛弧火山岩进行了研究,弧火山岩对限定洋壳的俯冲消减过程具有重要的意义。通过运用LA-ICP-MS(或SHRIMP)锆石U-Pb定年、锆石原位Hf同位素测试、全岩主微量元素分析以及Sr-Nd同位素示踪等手段,建立江达-德钦-维西陆缘弧中北段火山岩的时空演化格架,探讨火山岩形成的构造环境的变化,揭示火山岩对金沙江洋壳俯冲消减及弧-陆碰撞的制约意义。结合区域地质研究成果,探讨江达-德钦-维西陆缘弧的构造演化模式,为认识金沙江洋盆的演化过程提供重要信息。论文取得了以下主要认识:(1)维西地区攀天阁组流纹岩锆石U-Pb年龄为247±1.3Ma,崔依比组流纹岩锆石U-Pb年龄分别为244±1.3Ma,表明江达-德钦-维西陆缘弧维西段主要发育时限为早三叠世。(2)维西地区崔依比组双峰式火山岩地球化学特征为玄武岩属中钾钙碱性系列岩石,轻微富集LREE,明显富集Ba、Th、U等大离子亲石元素,而高场强元素Nb、Ta、Ti强烈亏损,具有与岛弧岩浆作用相似的地球化学特征;崔依比组酸性火山岩主要岩性为英安岩和流纹岩,相对富集LREE,相对富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,Sr、Ti总体均具有明显的负异常特征。攀天阁组流纹岩富集Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,Sr具有明显的负异常,Ti具有负异常。Pb的强烈正异常,Sr、P、Ti的强烈负异常,攀天阁组中酸性火山岩既有板内性质,同时具有弧的性质。(3)江达地区首次识别出的一套中石炭世晚期的火山岩,主要岩性为玄武岩及安山岩,获得安山岩锆石U-Pb年龄为332±3.3 Ma(MSWD=2,n=14),指示该火山活动为中石炭世晚期。火山岩轻重稀土分异明显,强不相容元素Th、U等富集,高场强元素Nb、Ta等亏损,具有弧火山岩的地球化学性质。安山岩锆石εHf(t)值为较均一的正值(+11.0~+15.6),指示岩浆源区为受到富集组分影响的岩石圈地幔。研究表明江达中石炭世晚期火山岩形成于岛弧的构造环境,其火山活动与金沙江特提斯洋壳俯冲消减过程有关。为金沙江特提斯洋在中石炭世已开始向西俯冲消减提供了直接的火山岩证据。(4)结合区域资料认为金沙江特提斯洋在晚中石炭世开始俯冲消减,在早-中三叠世开始弧-陆碰撞活动,分别形成了江达地区中石炭世火山岩及维西地区早三叠世火山岩。
【图文】：

西南三江构造格架图(引自王立全等，2013)

第四章 江达中石炭世岛弧火山岩4.1 地质特征三江构造带的北段属东特提斯构造域的东段，构造格局极其复杂。西以字嘎寺-车所-德钦断裂为界，东界为金沙江断裂带，北至青海玉树，被 NWW 向马尼干戈-邓柯断裂所断，，南至奔子栏断裂(董树义等, 2010)。潘桂棠等(2002)认为研究区在古特提斯演化阶段，藏东及甘孜一理塘地区为古特提斯洋北缘晚古生代-中生代的多岛弧盆体系；古生代以来经历了晚古生代到中三叠世多岛弧盆系的形成和弧-盆系向造山带的转换；晚三叠世到白垩纪的盆-山转换新生代的大规模陆内构造汇聚(壳-幔转换)三次重大的构造体制转换。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P588.14

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