西藏罗仓地区白垩纪花岗岩类岩石特征及成因探讨

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冈底斯带指夹持于班公湖-怒江缝合带(BNSZ)与雅鲁藏布缝合带(YZSZ)间的构造岩浆带,该带集中了西藏自治区约80%的岩浆岩,而花岗岩类出露面积在11万平方千米左右,约占冈底斯带岩浆岩面积的二分之一。本文以冈底斯西段罗仓地区白垩纪花岗岩类为研究对象,通过对其进行岩石学、岩石化学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学等方面的研究,对其形成时代、岩石成因和源区性质、构造背景及其与冈底斯带构造-岩浆演化的关系等问题进行探讨。研究结果表明罗仓地区白垩纪花岗岩类主要呈岩株状产出,根据岩体地质以及岩石学、锆石U-Pb年代学特征,将区内白垩纪花岗岩类划分为4个侵入序次,对应4个岩石单元:早白垩世中细粒花岗闪长岩(γδ1K1)、早白垩世中粗粒花岗闪长岩(γδ2K1)、晚白垩世二长花岗岩(ηγK2)以及晚白垩世花岗闪长斑岩(γδπK2)。早白垩世花岗岩类属准铝质的高钾钙碱性系列的岩石组合,其常量元素显示出I型花岗岩的特征;晚白垩世花岗岩类属过铝质的高钾钙碱性-钾玄岩系列的岩石组合,其过铝质的特征指示岩浆源区与地壳联系紧密。早白垩世花岗岩类稀土元素具总量较高、总量变化小、分馏明显、轻稀土富集、微弱铕负异常的特点;相对于早白垩世花岗岩类,晚白垩世花岗岩类稀土元素总量更高,总量变化相对较大,分馏更加明显,轻稀土更富集,稀土配分曲线右倾的程度更大,微弱的铕异常至无异常。微量元素分析结果显示,罗仓地区白垩纪花岗岩类富集Rb,Th,K,Zr和Hf等大离子亲石元素,而亏损Ba,U,Ta,Nb,Sr,P,Ti等高场强元素。其中Nb,Ta,Ti明显负异常,显示出典型的岛弧花岗岩特征,并且各种元素的异常特征显示物质来源于壳幔混合源。罗仓地区早白垩世花岗岩类属壳幔混熔的I型花岗岩,形成于岛弧环境;晚白垩世花岗岩类也属壳幔混熔的I型花岗岩,形成于岛弧环境,但其岩浆形成的过程中地壳物质的贡献较大。结合区域构造演化,认为研究区白垩纪花岗岩类很可能形成于新特提斯洋向北俯冲的构造背景。该区白垩纪花岗岩证实了早白垩世雅鲁藏布特提斯洋壳北向俯冲机制的存在,其作用的范围可能涉及到冈底斯弧背断隆带南部,并且其开始作用的时间早于126.3Ma,持续到晚白垩世,在84.7Ma左右仍处于俯冲阶段,说明印亚大陆碰撞的时间很可能晚于84Ma。
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