青藏高原狮泉河地区中生代岩浆岩的年代学、地球化学和岩石成因

论文摘要

青藏高原拉萨地块广泛出露的岩浆岩是研究地球深部作用和物质组成的“探针”,记录了高原构造演化与深部过程的重要信息。西藏狮泉河地区处于拉萨地块最西端,是印度与欧亚大陆汇聚碰撞导致的南部雅鲁藏布缝合带和北部班公湖-怒江缝合带这两个重要的构造带在西端交汇尖灭的关键带,该地区长期以来缺乏系统的高质量岩石地球化学数据,该区晚侏罗-早白垩世岩浆岩的性质和成因研究亟待新的研究资料。本文选取狮泉河地区中晚侏罗世的江巴岩体和邦巴岩体,在野外考察和采样基础上,开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩元素和Sr-Nd-Pb-Mg同位素和锆石原位微量元素和Hf同位素研究,试图揭示该区中晚侏罗世岩浆作用性质与成因,为探讨拉萨地块中生代的演化提供新约束。江巴岩体和邦巴岩体具有不同的锆石U-Pb年龄,江巴岩体为155-166 Ma,邦巴岩体为137-145 Ma。两岩体都普遍发育镁铁质微粒包体（MME）,且岩体中的MME分别与其寄主岩同期产出。江巴岩体主要岩性为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩,MME为辉长闪长岩和闪长岩,均为准铝质-弱过铝质、中-高钾钙碱性系列岩石。寄主岩为Ⅰ型花岗岩,经历了角闪石、斜长石和黑云母的低度分离结晶作用。通过MME野外产状、不平衡矿物和岩浆结构以及年代学和同位素地球化学综合判别,江巴岩体MME为基性岩浆和酸性岩浆混合后的产物,这与以永珠镁铁质岩作为基性端员的岩浆混合模拟结果一致。邦巴岩体主要岩性为过铝质、中-高钾钙碱性的花岗岩,而其MME为准铝质的闪长岩、闪长玢岩和二长斑岩,邦巴岩体的斜长石晶体包裹针束状角闪石等不平衡矿物成分和结构表明壳幔岩浆混合作用的存在。主、微量元素、Sr-Nd-Pb-Mg同位素、锆石微量元素和Hf同位素等综合指示江巴岩体和邦巴岩体具有不同的成因。邦巴岩体的εHf（t）主要集中于+0.2-+7.7（除去5个负值）,而江巴岩体具有更富集的Hf同位素组成(εHf（t）=-13.8-+1.8),江巴岩体可能起源于中拉萨地块古老基底物质的部分熔融作用,并与幔源岩浆之间发生了岩浆混合作用,幔源物质可能是通过俯冲板片流体或熔体交代地幔加入的。邦巴岩体则起源于新生下地壳,并且具有更高比例的幔源组份加入。本文首次开展了研究区内花岗岩类的Mg同位素研究,发现邦巴岩体Mg同位素组成更接近于地幔值(δ26Mg=-0.27-0.23‰),也证明了在该时期幔源物质加入比例的显著升高。结合本文结果和区域地质与构造等资料,本文认为狮泉河地区晚侏罗-早白垩世的岩浆作用可能总体受控于班公湖-怒江新特提斯洋的持续南向俯冲作用的构造背景,大约在145 Ma发生了板片回转,导致该地区岩浆岩成分显示了更多幔源物质的加入。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 引言
•   1.1 选题依据
•   1.2 拉萨地块中生代岩浆作用研究现状
•   1.3 研究内容和研究方法
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
•   1.4 完成工作量
•   1.5 新发现与研究意义
• 2 区域地质概况
•   2.1 青藏高原地质构造格架
•   2.2 印度河-雅鲁藏布缝合带
•   2.3 班公湖-怒江缝合带
•   2.4 拉萨地块
• 3 样品分析方法
•   3.1 样品测试前处理
•   3.2 电子探针测试
•   3.3 锆石U-Pb年代学和Hf同位素
•   3.4 全岩主量与微量元素分析
•   3.5 全岩Sr-Nd同位素分析
•   3.6 全岩Pb同位素分析
•   3.7 全岩Mg同位素分析
• 4 研究区地质背景
•   4.1 研究区构造和岩浆岩
•   4.2 研究区地层
• 5 西藏狮泉河地区江巴岩体岩石成因
•   5.1 样品的野外地质及岩石学特征
•   5.2 矿物化学
•     5.2.1 斜长石成分
•     5.2.2 辉石成分
•   5.3 锆石U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素地球化学
•   5.4 全岩主、微量元素地球化学
•   5.5 全岩同位素地球化学
•     5.5.1 Sr-Nd-Pb同位素地球化学
•     5.5.2 Mg同位素地球化学
•   5.6 岩石成因
•     5.6.1 岩石类型
•     5.6.2 岩浆作用过程
•     5.6.3 岩浆源区
•   5.7 本章小结
• 6 西藏狮泉河地区邦巴岩体岩石成因
•   6.1 样品的野外地质及岩石学特征
•   6.2 矿物化学
•     6.2.1 斜长石成分
•     6.2.2 辉石成分
•   6.3 锆石U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素地球化学
•   6.4 全岩主、微量元素地球化学
•   6.5 全岩同位素地球化学
•     6.5.1 Sr-Nd-Pb同位素
•     6.5.2 Mg同位素
•   6.6 岩石成因
•     6.6.1 岩石类型
•     6.6.2 岩浆作用过程
•     6.6.3 岩浆源区
•   6.7 本章小结
• 7 狮泉河地区晚侏罗-早白垩世岩浆作用的动力学意义
• 8 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附表一 锆石U-Pb定年结果
• 附表二 锆石原位微量元素
• 附表三 锆石原位Hf同位素结果
• 个人简介

文章来源

类型: 博士论文

作者: 闫晶晶

导师: 赵志丹

关键词: 晚侏罗早白垩世,花岗岩,同位素,板片回转,狮泉河,拉萨地块,青藏高原

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 中国地质大学(北京)

基金: 国家重点研发计划项目“青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程”之第四课题“青藏高原碰撞造山岩浆作用与成矿耦合”(课题编号:2016YFC0600304,项目起止时间为2016年-2020年)

分类号: P597;P588.1

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000159

总页数: 170

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