松潘—甘孜陆块西北缘典型花岗质岩体岩石地球化学与成岩地质背景研究

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本文在系统收集和分析松潘-甘孜陆块西北缘卧龙岗-黄羊岭一带基础地质资料的基础上,采用岩石学、元素地球化学、锆石U-Pb同位素年代学、Lu-Hf同位素示踪等研究方法和技术手段,讨论了研究区内印支期的红山顶、二虎守门、5328高地和卧龙岗四个典型花岗质岩体的岩石学特征、岩石成因、岩浆源区及成岩动力学背景,主要取得了如下的认识:1、岩石学和岩相学研究表明,松潘-甘孜陆块西北缘印支期主要为中酸性花岗质岩浆的侵入活动。形成的侵入岩的岩性主要为细粒闪长岩、闪长玢岩、细粒石英闪长岩和花岗斑岩。2、松潘-甘孜陆块西北缘印支晚期的典型花岗质岩体为准铝质-过铝质钙碱性系列,皆富硅、碱,铝含量中等;富集LREE,亏损HREE,LREE与HREE之间分馏明显,且LREE分馏显著,HREE分馏程度较低;相对富集大离子亲石元素LILE(如K、Rb、Th、U、Ba等)。不同的是红山顶、二虎守门、5328高地岩体均具有高Sr(平均值371ppm>300ppm)、低Y和Yb(Y平均含量为18.12ppm<20ppm;Yb平均含量为2.00ppm)特征,表明其源区有石榴石相的分离结晶或源区残留。3、LA-ICP-MS的锆石U-Pb同位素年代学研究表明,红山顶岩体的闪长玢岩成岩年龄为210.4±1.7Ma;二虎守门岩体的细粒石英闪长岩的成岩年龄为213.5±1.0Ma,闪长玢岩的成岩年龄为212.4±1.3Ma;5328高地岩体的细粒闪长岩的成岩年龄为216.78±0.80Ma,闪长玢岩的成岩年龄为211.3±1.3Ma;卧龙岗岩体的成岩年龄为200.9±1.2Ma。总而言之,中性花岗质岩体的形成年龄为210-216Ma,酸性花岗质岩体的形成年龄为201Ma左右。4、本文对4个典型岩体的Lu-Hf同位素分析结果表明,印支晚期中性花岗质岩体的岩浆源区以地壳源为主,并有极少量的地幔物质的加入,显示弱的壳幔混合程度;酸性花岗质岩体的岩浆源区为以古老地壳为主的特点。5、通过本文研究,结合前人研究成果,综合分析认为,松潘-甘孜陆块的中性花岗质岩体(红山顶、二虎守门、5328高地岩体)形成于古特提斯洋(南支)洋壳朝北向松潘-甘孜陆块俯冲消减的岩浆弧构造环境;酸性花岗质岩石(卧龙岗岩体)形成于古特提斯洋(南支)闭合后羌塘陆块与松潘-甘孜陆块的同碰撞构造环境中。6、根据本文研究,结合区域资料综合分析,认为松潘-甘孜陆块与羌塘陆块之间的洋壳于二叠纪末开始向北部的松潘-甘孜陆块俯冲消减,在210~216Ma左右(晚三叠世诺利期),该构造运动已进入晚期,同时形成印支期的岛弧成因的中性侵入岩;在201Ma(晚三叠世瑞替期)左右,古特提斯大洋(南支)完全闭合,同时形成印支晚期的同碰撞成因的酸性侵入岩。从此羌塘陆块和松潘-甘孜陆块连为一体,巴颜喀拉活动大陆边缘随之转化为前陆盆地。
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