冈底斯带东段加查地区早侏罗世-始新世花岗岩的成因与构造演化意义

来源 :中国地质大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:xjc132
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在青藏高原南部,沿着拉萨地体南缘展布的冈底斯岩浆岩带记录了特提斯洋俯冲、印度-亚洲板块碰撞和拉萨地体的生长与再造历史。花岗岩类是冈底斯带岩浆岩组合中的主要岩石类型,并与辉长岩等具有密切的共生关系,是研究冈底斯带构造-岩浆演化的重要对象。本文选择冈底斯带东部加查地区早侏罗世-始新世代表性的花岗岩类及共生的辉长岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学(主量元素、微量元素),以及LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素研究,揭示了各时期花岗岩的时空分布、共生岩石组合、岩浆起源以及产生的构造背景,探讨了冈底斯带东段早侏罗世-始新世构造-岩浆演化以及冈底斯带的地壳生长与再造历史。加查地区发育一套早侏罗世高镁闪长岩、钙碱性石英闪长岩和花岗闪长岩,以及埃达克质石英闪长岩和英云闪长岩组合。埃达克质石英闪长岩体内发育大量的镁铁质暗色包体。锆石U-Pb定年结果表明这些岩石形成年龄接近,均为早侏罗世(202–179Ma)岩浆活动的产物。高镁闪长岩具有类似于赞岐岩的地球化学特征,是被俯冲板片流体和熔体交代的地幔楔部分熔融的产物。钙碱性石英闪长岩和花岗闪长岩属于中-高钾钙碱性准铝质I型花岗岩类,其岩浆起源于下地壳的部分熔融,并有不同比例幔源岩浆的贡献。埃达克质石英闪长岩具有相对高的Mg O、Mg#和εHf(t)(6.6–13.4),其岩浆可能来源于俯冲洋壳的部分熔融,并有幔源物质的贡献。埃达克质英云闪长岩具有相对低的相容元素含量和低的εHf(t)(3.5–10.3),其岩浆可能起源于新元古代下地壳的部分熔融。我们认为班公湖-怒江洋(中特提斯洋)俯冲板片的后撤诱发了软流圈上涌,导致了交代地幔锲、大洋板片和下地壳的部分熔融,从而形成了这套早侏罗世侵入岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年揭示了加查地区晚白垩世二长花岗岩、石英闪长岩和辉长岩的结晶年龄为87–75Ma。二长花岗岩具有类似埃达克质岩石的地球化学特征,以及相对低的相容元素含量(Cr=0.30–12.4ppm,Ni=0.52–9.87ppm)和低的εHf(t)(4.3–9.2),反映其岩浆可能起源于加厚下地壳。石英闪长岩和辉长岩均具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,以及相对亏损的锆石Hf同位素组成的特征,反映其岩浆起源于俯冲板片流体交代的地幔楔,并经历了分离结晶作用。因此,晚白垩世岩浆活动形成于新特提斯洋俯冲作用的构造背景之下。古新世-始新世(66–41Ma)是冈底斯岩浆活动最强烈的时期,形成了广泛的花岗岩类与共生的基性侵入岩,以及大面积展布的林子宗火山岩系。锆石U-Pb定年结果表明加查地区出露的一套始新世花岗闪长岩、二长花岗岩及所含包体和辉长岩,其侵位时代为50–47Ma。辉长岩的母岩浆为亏损地幔来源,而花岗闪长岩、二长花岗岩岩浆可能是由俯冲交代地幔楔来源的基性岩浆在深部地壳分异演化,并不同程度地混入古老地壳物质形成。综合冈底斯带古新世-始新世(66–41Ma)的侵入岩和同期的林子宗火山岩发现,它们都显示从基性到酸性较大范围的岩石化学组成,且随着Si O2的升高,εHf(t)或εNd(t)值呈现变化范围增大的特点,以及与俯冲带岩浆作用类似的地球化学特征和岩浆演化趋势,火山岩相对侵入岩显示了更高的岩浆演化程度。我们认为在始新世早期,冈底斯带可能仍处于新特提斯洋俯冲的活动大陆边缘环境。冈底斯带早侏罗世、晚白垩世和始新世岩浆岩均显示了广泛的壳幔相互作用,反映了冈底斯(南拉萨地体)可能并不是新生的岛弧地体,而可能是发育有元古代地壳基底的古老微陆块,在中-新生代经历了多期次的大陆地壳的生长和再造事件。
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