藏东南措美残余大火成岩省地幔柱成因新证据

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藏东南特提斯喜马拉雅带上的措美地区广泛出露玄武岩、辉绿岩墙/床、辉长岩侵入体、以及少量层状超基性岩和酸性岩,它们的形成时代均可约束于-132 Ma。其形成时间间隔短(主峰期不超过5 Ma),规模大,双峰式,并因其在早白垩世特殊古地理位置,被认为可能与Kerguelen地幔柱作用有关的,留在东冈瓦纳大陆裂解板块之一——大印度北东边缘的-个残余大火成岩省。对大火成岩省进行进一步野外勘测,对研究区内超基性/基性火成岩样品做岩石地球化学及矿物化学分析,研究表明:1)研究区火成岩可分三种类型,大部分属于OIB型的碱性-亚碱性玄武质岩,可能起源于地幔柱组分,Nb、Ta负异常暗示该种岩石受到地壳混染;少量为N-MORB型的亚碱性玄武质/安山质岩,可能源于软流圈地幔;第三种混合类型类似E-MORB,分布也较广泛,该类岩石存在强烈Nb、Ta负异常,暗示其可能为软流圈地幔与岩石圈相作用的产物,也有可能有地幔柱组分的加入; 2)错那古觉村出露一套苦橄玢岩,其全岩K-Ar年龄为125±11 Ma,误差范围内与措美残余大火成岩省年龄一致。错那苦橄玢岩所含橄榄石Fo=82.0-89.6,铬尖晶石富集Ti02贫瘠A12O3,用橄榄石-熔体平衡法计算该苦橄玢岩及共生玄武岩的原始岩浆MgO和FeO含量,分别为17.1-22.2wt.%和10.9-11.5 wt.%,计算地幔潜在温度为1500-1615℃,初始熔融压力为3.8-6.3 GPa,暗示该套岩石可能为石榴石相的深部地幔在高温高压条件下的部分熔融产物,它的形成很可能与异常热的地幔柱活动有关。哲古错南的超基性岩为堆晶成因,含金云母,大量堆积的橄榄石Fo不超过80,CaO含量低,可能受岩石圈混染。野外以及镜下观察发现错那地区玄武岩中含辉长岩包体,该发现需进一步证实。整个研究区岩石类型、全岩地球化学以及橄榄石成分的复杂性暗示了研究区地幔与岩石圈内部可能存在多级的岩浆系统。我们推断岩浆房可能存在于岩石圈地幔、下地壳、中上地壳等不同深度层位,来自深部岩浆房的岩浆经过或停留在潜部岩浆房形成不同混合岩浆最终喷发地表。因此,对于措美残余大火成岩省岩石成因,一个较合理的解释模型是:在-132Ma,地幔柱与岩石圈相互作用,导致形成不同深度的多级通道岩浆系统,来自不同深度的混合岩浆在浅地表形成现在的基本岩石类型。
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