冈底斯中西段主碰撞期岩浆侵入活动特征与成矿潜力

发布时间：2020-11-09 17:36

　　 冈底斯带受控于特提斯洋俯冲增生造山和印度-亚洲大陆碰撞造山,发育强烈的岩浆活动以及成矿作用。在印亚大陆主碰撞期(65~40Ma),冈底斯发育一系列Fe-Cu-Pb-Zn-Mo成矿事件,但多限于中东段地区(86°E以东)。论文针对冈底斯中西段主碰撞期侵入岩,基于系统的野外地质调查,通过4个地区8个侵入体的岩石学、主微量地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素地球化学研究,揭示岩浆起源、成岩过程和岩浆活动的构造背景及地球动力学过程,并从岩石类型和岩浆起源演化角度,初步评估冈底斯中西段侵入岩的成矿潜力。冈底斯中西段印亚大陆主碰撞期岩浆侵入活动强烈,亚热、霍尔巴和仲巴地区7个侵入体均为高钾钙碱性、准铝质I型或演化I型花岗岩,具有“右倾式”稀土配分模式,不同程度地富集Rb、Th、U和Pb,亏损Ba、Nb、Ta、P、Ti等元素,显示典型的弧岩浆岩特征,其中霍尔巴的花岗岩具有高硅特征。扎达地区1个侵入体为中钾钙碱性、准铝质闪长岩,具有平坦的稀土配分模式图和原始地幔蛛网图,显示出林子宗典中组火山岩特征。对亚热和霍尔巴地区6个侵入体的锆石U-Pb定年,获得39.99~56.36Ma年龄,为古新世-始新世主碰撞期的产物。侵入岩的锆石Hf同位素和全岩Sr-Nd-Pb同位素研究表明,扎达地区细粒闪长岩的岩浆源区为富集岩石圈地幔,亚热地区大部分花岗岩类的岩浆源区为新生下地壳,亚热地区个别花岗岩(YR15-11)的岩浆源区为壳幔混合源区,霍尔巴地区花岗岩的岩浆源区为古老下地壳。研究表明,冈底斯中西段岩浆活动的构造背景和动力学过程表现在,主碰撞早期,已俯冲的特提斯洋壳释放流体,交代岩石圈地幔使其部分熔融,形成具有低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i及εHf(t)和εNd(t)全为正值的母岩浆,经历微弱的磷灰石、金红石分离结晶作用后,在62.29Ma上侵形成扎达细粒闪长岩。随后,印度陆壳向北楔入深部地幔产生巨大的磨擦热或幔源含水岩浆,引发新生下地壳部分熔融,形成εHf(t)为正和εNd(t)为小负值的岩浆,经历不同程度中上地壳物质的混染和较强的矿物分离结晶后,上侵形成亚热地区54.25Ma和56.36Ma花岗岩;同时在仲巴地区引起较老的地壳部分熔融,形成εHf(t)为正或负值和εNd(t)为负值的壳幔混合岩浆,上侵形成56.68Ma的花岗岩。由于约52Ma时已俯冲的特提斯洋壳与印度大陆板片断离,软流圈物质上涌诱发新生下地壳部分熔融,形成εHf(t)为正和εNd(t)为小负值的岩浆,上侵形成亚热地区47.16~46.68Ma的花岗岩;同时在霍尔巴地区引起古老地壳部分熔融,形成εHf(t)和εNd(t)值全为负值的岩浆,经历强烈的分离结晶后,上侵形成高硅花岗岩。随着壳幔作用的加强,在亚热地区引起古老地壳部分熔融,并与幔源物质混合,形成εHf(t)为正或负值和εNd(t)为负值的壳幔混合岩浆,上侵形成39.99Ma的花岗岩。综合本文和前人资料表明,冈底斯带主碰撞期的侵入岩特征表现出明显的东西向差异。在南拉萨地体,岩浆侵入活动普遍较强,西段和东段的岩浆源区主要为幔源或新生下地壳,向北靠近中拉萨地体古老地壳物质的加入量逐渐增大,而中段偏西的岩浆源区有较多的古老地壳物质。在中拉萨地体,岩浆侵入活动主要发育在中东段,岩浆源区整体上有较多的古老地壳物质,且自东向西中上地壳物质的贡献逐渐增大。冈底斯中西段普遍发育高钾钙碱性I型花岗岩,与中东段Fe-Cu-Pb-Zn成矿岩体的岩石类型相似。Sr-Nd-Hf同位素显示,冈底斯中西段花岗岩体主体源于新生下地壳的部分熔融,中上地壳物质的加入量有限。这与中东段Fe-Cu成矿岩体有很大的相似性而与Pb-Zn-Mo成矿岩体相差较大,指示冈底斯中西段的岩浆体系Fe-Cu成矿潜力巨大而Pb-Zn-Mo成矿潜力较小。但在冈底斯中偏西段存在源于古老下地壳部分熔融的花岗岩(如霍尔巴地区斑状黑云母花岗岩),应具有一定的Pb-Zn-Mo成矿潜力。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P588.1;P612
【部分图文】：

1.2.1 冈底斯带研究现状与进展冈底斯带北南界分别以班公湖-怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带与羌塘地块和喜马拉雅地块分割开，且自北向南由狮泉河-嘉黎缝合带和洛巴堆-米拉山断裂带划分为北、中、南拉萨地块（Metcalfe, 1996, 2002；潘贵棠等，2006；Zhu et al.,2011）。前人对冈底斯的研究进展可以概括为以下几个方面：（1）印亚大陆碰撞阶段的划分印亚大陆碰撞阶段的划分对探讨青藏高原的形成演化及成矿作用有着深刻意义（侯增谦等，2006a-c，2008）。鉴于印亚大陆边界的不均一性，不同研究者对初始碰撞时间从不同研究领域出发获得的结果不同，甚至相差很大，主要包含两类认识：小于 55Ma（Searle et al., 1987；Dewey J F, 1989；Aitchison et al.,2007）；大于 55Ma（Yin and Harrison, 2000;莫宣学等，2003，2005; Ding et al.,

谦等（2006a-c，2008）综合板块运动学、地层沉积学、区域岩石学等研究证据将印亚大陆初始碰撞时间限定于古近纪初（约 65Ma）；并根据林子宗火山岩和后碰撞钾质火山岩的时空格架和古地理岩相学特征，认为自碰撞以来，该造山带相继经历了主碰撞（65-41Ma）、晚碰撞（40-26Ma）和后碰撞（25-0Ma）三个连续的演化阶段（图 1-1）。（2）拉萨地块的岩石圈结构对于拉萨地块的岩石圈结构，Zhu et al（2011）指出拉萨地块由一个古老的中拉萨地块和新生的南、北拉萨地块组成。Hou et al（2015）采用岩浆岩锆石Hf 同位素填图，较详细解剖了拉萨地块的岩石圈结构：北拉萨地块的东段（90°E以东）、中拉萨地块的大部分、南拉萨地块的中段（83~87°E）为古老地壳；其他为新生地壳（图 1-2）。

2.1 大地构造背景青藏高原由众多的地块组成，自北向南依次为松潘-甘孜-可可西里地块、羌塘地块、拉萨地块和喜马拉雅地块，其中拉萨地块也称为冈底斯带，全称为西藏冈底斯-念青唐古拉构造-岩浆岩带，有着漫长而又复杂的构造岩浆演化历史（侯增谦等，2008；Dcwcy et al., 1989）。2.1.1 大地构造位置冈底斯带（拉萨地块），西起狮泉河、经冈底斯-念青唐古拉山脉，东至伯舒拉岭，长约 2500 公里，南北最宽约达 300 公里，呈 NWW-SEE 向以带状横贯于青藏高原造山带南部（图 2-1）。大地构造位置显示，冈底斯带位于青藏高原造山带南部，南北端分别以雅鲁藏布江缝合带和班公湖-怒江缝合带与喜马拉雅地块和羌塘地块相隔（图 2-1）。
【参考文献】

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本文编号：2876759