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    西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

    李勇 张士贞 李奋其 秦雅东

    李勇, 张士贞, 李奋其, 秦雅东, 2020. 西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因. 地球科学, 45(8): 2846-2856. doi: 10.3799/dqkx.2020.102
    引用本文: 李勇, 张士贞, 李奋其, 秦雅东, 2020. 西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因. 地球科学, 45(8): 2846-2856. doi: 10.3799/dqkx.2020.102
    Li Yong, Zhang Shizhen, Li Fenqi, Qin Yadong, 2020. Geochronology, Geochemistry and Petrogenesis of Late Jurassic Granitoids in Shiquanhe Area, Western Lhasa Block, Tibet. Earth Science, 45(8): 2846-2856. doi: 10.3799/dqkx.2020.102
    Citation: Li Yong, Zhang Shizhen, Li Fenqi, Qin Yadong, 2020. Geochronology, Geochemistry and Petrogenesis of Late Jurassic Granitoids in Shiquanhe Area, Western Lhasa Block, Tibet. Earth Science, 45(8): 2846-2856. doi: 10.3799/dqkx.2020.102

    西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

    doi: 10.3799/dqkx.2020.102
    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 41773026

    中国地质调查局项目 DD20160015-31

    中国地质调查局项目 DD20190053

    详细信息
      作者简介:

      李勇(1984-), 男, 工程师, 主要从事青藏高原区域地质调查和研究.ORCID:0000-0003-2511-2669.E-mail:liy9907@126.com

    • 中图分类号: P581

    Geochronology, Geochemistry and Petrogenesis of Late Jurassic Granitoids in Shiquanhe Area, Western Lhasa Block, Tibet

    • 摘要: 目前关于拉萨地块西段狮泉河地区中生代岩浆岩的报道相对较少,限制了对该地区中生代岩浆作用的认识.对狮泉河地区石英闪长岩和闪长质包体的锆石U-Pb年龄、岩石学特征与元素地球化学进行了研究.结果显示,寄主石英闪长岩的年龄为161.1±1.7 Ma,闪长质包体的年龄为159.8±1.6 Ma和157.0±1.3 Ma,两者为同期形成.寄主石英闪长岩为I型准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征.闪长质包体为准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石.岩石学、地球化学特征研究表明,该套岩石可能与中侏罗世班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲有关,班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲引起幔源物质发生熔融,上涌的幔源岩浆与拉萨地块古老基底重熔形成的酸性岩浆混合,形成了含闪长质包体的晚侏罗世岩体.
    • 图 1  青藏高原南部构造单元划分(a)及研究区地质简图(b)

      Figure 1.  Tectonic framework of southern Tibetan Plateau (a) and simplified geological map of Shiquanhe area (b)

      底图据李勇等(2018)修改. SXG.狮泉河-许如错-工布江达断裂;THS.吉隆-定日-岗巴-错那断裂

      图 2  狮泉河地区样品野外(a)及镜下(b~d)照片

      Figure 2.  Field outcrop image (a) and micrographs (b-d) of Shiquanhe granitoid samples

      Q.石英;Pl.斜长石;Hb.角闪石;Bt.黑云母;Ap.磷灰石

      图 3  石英闪长岩和闪长质包体样品的锆石阴极发光图像、测点及年龄

      Figure 3.  CL images, analyzed spots and ages of zircons from quartz diorite and dioritic enclaves

      图 4  锆石U-Pb谐和图及加权平均年龄

      Figure 4.  Zircon U-Pb concordia diagrams and weighted mean age of samples

      图 5  狮泉河地区侵入岩TAS(a)、SiO2-K2O(b)和A/NK-A/CNK(c)图解

      Figure 5.  TAS (a), SiO2-K2O (b) and A/NK-A/CNK (c) diagrams of the Shiquanhe intrusive rocks

      图 6  狮泉河地区岩石样品的球粒陨石标准化稀土元素配分图(a)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)

      Figure 6.  Chondrite-normalized REE pattern (a) and primitive mantle normalized trace element spider diagram (b) for the Shiquanhe granitoid samples

      图 7  狮泉河地区寄主石英闪长岩与闪长质包体哈克图解

      Figure 7.  Harker diagrams of quartz diorite and dioritic enclaves in the Shiquanhe area

      图 8  狮泉河地区寄主石英闪长岩与闪长质包体La/Sm-La(a)和Ni-Cr(b)图解

      Figure 8.  Diagrams of La/Sm-La (a) and Ni-Cr (b) of quartz diorite and dioritic enclaves in the Shiquanhe area

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    出版历程
    • 收稿日期:  2020-03-25
    • 刊出日期:  2020-08-01

    西藏拉萨地块西段狮泉河地区晚侏罗世花岗岩年代学、地球化学与岩石成因

      作者简介: 李勇(1984-), 男, 工程师, 主要从事青藏高原区域地质调查和研究.ORCID:0000-0003-2511-2669.E-mail:liy9907@126.com
    • 中国地质调查局成都地质调查中心, 四川成都 610081
    基金项目:  国家自然科学基金项目 41773026中国地质调查局项目 DD20160015-31中国地质调查局项目 DD20190053

    摘要: 目前关于拉萨地块西段狮泉河地区中生代岩浆岩的报道相对较少,限制了对该地区中生代岩浆作用的认识.对狮泉河地区石英闪长岩和闪长质包体的锆石U-Pb年龄、岩石学特征与元素地球化学进行了研究.结果显示,寄主石英闪长岩的年龄为161.1±1.7 Ma,闪长质包体的年龄为159.8±1.6 Ma和157.0±1.3 Ma,两者为同期形成.寄主石英闪长岩为I型准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征.闪长质包体为准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石.岩石学、地球化学特征研究表明,该套岩石可能与中侏罗世班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲有关,班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲引起幔源物质发生熔融,上涌的幔源岩浆与拉萨地块古老基底重熔形成的酸性岩浆混合,形成了含闪长质包体的晚侏罗世岩体.

    English Abstract

    • 岩浆岩及其所携带的深源包体是探测地球深部的“探针”和“窗口”,为研究地球深部的演化提供了可能(莫宣学,2019).拉萨地块是青藏高原最重要的巨型构造-岩浆岩带,在漫长的地质演化历史中,其先后经历了班公湖-怒江特提斯洋与新特提斯洋的俯冲消减(潘桂棠等,2006Zhu et al., 2011Cao et al., 2016Wang et al., 2018王保弟等,2020)、拉萨地块与羌塘地块碰撞(Kapp et al., 2007Zhu et al., 2016)、印度与欧亚大陆碰撞等地质过程(Mo et al., 2008莫宣学,2019),岩浆活动强烈、形成了大规模的中生代-新生代岩浆岩,这些岩浆岩出露面积占青藏高原岩浆岩出露面积的80%以上(莫宣学,2019).拉萨地块广泛出露的岩浆岩记录了拉萨地块构造与深部过程演化等重要信息,一直广受关注.

      花岗岩是大陆地壳的基本组成部分,花岗岩岩浆作用在大陆形成与再循环过程中具有十分重要的角色(莫宣学,2019).壳-幔之间的物质和能量交换过程在花岗岩成岩过程中具有重要的意义,岩浆混合作用与底侵作用和俯冲消减、碰撞作用密切相关,探讨岩浆混合作用可对壳-幔相互作用、大陆生长与演化研究提供重要信息(王德滋和谢磊,2008).狮泉河地区构造上靠近拉萨地块西段南北向缩短尖灭部位,是研究特提斯构造演化的重要窗口.目前关于狮泉河一带中生代岩浆岩的报道相对较少,限制了对狮泉河地区中生代岩浆作用的认识.本文选择出露于狮泉河地区的晚侏罗世侵入岩及其闪长质包体为研究对象,开展了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学研究,结合前人资料探讨了该期岩浆作用的成因与演化,为研究区晚侏罗世构造-岩浆作用过程提供新的证据.

      • 研究区位于西藏狮泉河地区,大地构造位置横跨狮泉河晚燕山期结合带与冈底斯-下察隅晚燕山岩浆弧带,地层分区属冈底斯-腾冲地层区、狮泉河地层小区(图 1a).研究区出露的地层主要为:新元古界拉轨岗日岩群,石炭系纳兴组和拉嘎组,二叠系色龙群、曲嘎组、昂杰组、下拉组、坚扎弄组,三叠系穷果群、曲龙共巴组、淌那勒组,侏罗系拉弄拉组、聂雄拉组、多仁组、日松组、拉贡塘组和木嘎岗日岩群,白垩系则弄群、捷嘎组、竟柱山组、乌木垄铅波岩组、多尼组、郎山组,古近系林子宗群火山岩,新近系札达群托林组、乌郁群和日贡拉组,第四系.

        图  1  青藏高原南部构造单元划分(a)及研究区地质简图(b)

        Figure 1.  Tectonic framework of southern Tibetan Plateau (a) and simplified geological map of Shiquanhe area (b)

        样品采自狮泉河地区东约43 km处娇果玛地区,花岗岩岩体沿狮泉河两侧近东西向展布,长约45 km、宽约20 km,面积约300 km2,为不规则状的岩基(图 1b).岩性包括石英闪长岩、花岗闪长岩、英云闪长岩等,岩体中发育暗色闪长质包体,寄主岩与闪长质包体之间的接触界线大多截然清晰.闪长质包体形态多为椭圆状或浑圆状,大小不等,直径从几厘米至十几厘米(图 2a).本文分别采集4件寄主石英闪长岩和4件闪长质包体样品,其中寄主石英闪长岩具半自形粒状结构,主要由斜长石(40%~45%)、石英(15%~20%)、钾长石(5%~10%)、普通角闪石(10%~15%)、黑云母(5%~10%)等组成,副矿物为绿帘石、磷灰石等,镜下可见聚片双晶结构和嵌晶结构(图 2b);闪长质包体具细粒-微细粒结构,主要由斜长石(45%~50%)、角闪石(25%~30%)、黑云母(10%~15%)、辉石(5%)、石英(3%)以及少量磁铁矿、针状磷灰石等副矿物组成(图 2c2d).

        图  2  狮泉河地区样品野外(a)及镜下(b~d)照片

        Figure 2.  Field outcrop image (a) and micrographs (b-d) of Shiquanhe granitoid samples

      • 样品处理和锆石挑选在河北省廊坊区调队实验室完成,经碎样后挑选单颗粒锆石制靶、摄制CL图,利用LA-ICP-MS技术测定其U-Pb同位素组成和年龄.锆石微量元素含量和U-Pb同位素定年在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室(GPMR)利用LA-ICP-MS同时分析完成.激光剥蚀系统为GeoLas 2005,ICP-MS为Agilent 7500a.激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度.另外,激光剥蚀系统配置了一个信号平滑装置,即使激光脉冲频率低达1 Hz,采用该装置也能获得光滑的分析信号(Hu et al., 2012).每个时间分辨分析数据包括20~30 s的空白信号和50 s的样品信号.对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal (Liu et al., 2010)完成.详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu et al. (2010).

        样品的主量、微量、稀土元素测试由国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室完成.主量元素采用XRF方法测定,精度为5%;稀土和微量元素采用等离子质谱仪分析测定,精度为5%.

      • 挑选出的锆石呈淡黄色或无色透明长柱状、柱状的自形晶,阴极发光图像显示锆石结晶形态较好,部分锆石发育规则的振荡环带结构(图 3).锆石粒径多为100 μm,长宽比为2:1~4:1.

        图  3  石英闪长岩和闪长质包体样品的锆石阴极发光图像、测点及年龄

        Figure 3.  CL images, analyzed spots and ages of zircons from quartz diorite and dioritic enclaves

        3件样品的锆石U-Pb年龄测试结果见附表1,其中SQH06N为寄主石英闪长岩样品,SQH06-1N和SQH06-2N为闪长质包体样品.样品SQH06N的分析数据中,锆石Th、U含量分别为255×10-6~2 600×10-6和234×10-6~2 347×10-6,Th/U比值介于0.35~2.25之间,Th和U之间具有较好的正相关关系,表明锆石具有岩浆成因的特点.剔除异常较大的分析点后,剩余17个测点的206Pb/238U年龄分布在155~167 Ma之间;在图 4a中所有样品点都落在谐和线上或附近,其年龄加权平均值为161.1±1.7 Ma(MSWD=1.5,n=17),代表了寄主岩石石英闪长岩的形成时代.

        图  4  锆石U-Pb谐和图及加权平均年龄

        Figure 4.  Zircon U-Pb concordia diagrams and weighted mean age of samples

        样品SQH06-1N的分析数据中,锆石Th、U含量分别为277×10-6~1 103×10-6和282×10-6~817×10-6,Th/U比值介于0.95~1.84之间(绝大多数大于1),Th和U之间具有正相关关系,表明锆石具有岩浆成因的特点.在剔除异常较大的分析点后,剩余22个测点的206Pb/238U年龄分布在154~166 Ma之间;在图 4b中所有样品点都落在谐和线上或附近,其年龄加权平均值为159.8±1.6 Ma(MSWD=1.5,n=22),代表了该闪长质包体的形成时代.

        样品SQH06-2N的分析数据中,锆石Th、U含量分别为340×10-6~1 404×10-6和281×10-6~791×10-6,Th/U比值介于0.92~1.49之间(绝大多数大于1),Th和U之间具有正相关关系,表明锆石具有岩浆成因的特点.在剔除异常较大的分析点后,剩余19个测点的206Pb/238U年龄分布在152~162 Ma之间;在图 4c中所有样品点都落在谐和线上或附近,其年龄加权平均值为157.0±1.3 Ma(MSWD=1,n=19),代表了该闪长质包体的形成时代.

        锆石U-Pb测试结果表明,寄主石英闪长岩和闪长质包体均形成于晚侏罗世时期,寄主岩与包体是同期形成的.

      • 寄主岩与包体的地球化学数据见附表2.4件寄主石英闪长岩样品的SiO2含量为62.35%~62.80%,K2O+Na2O含量为4.72%~5.06%,在TAS图解中(图 5a)样品都落入石英闪长岩(花岗闪长岩)范围.K2O含量为2.54%~2.79%,在SiO2-K2O图解中(图 5b)岩石位于中钾-高钾钙碱性系列区域.样品TiO2含量总体不高,为0.58%~0.61%,Al2O3含量为15.00%~15.88%,Na2O含量为2.17%~2.34%,CaO含量为5.64%~5.96%,A/CNK=0.89~0.91,A/NK=2.28~2.40,总体上属于准铝质岩石系列(图 5c).在CIPW标准矿物中,样品都不含刚玉分子,结合全岩化学成分与岩石薄片分析确定寄主岩石为石英闪长岩.

        图  5  狮泉河地区侵入岩TAS(a)、SiO2-K2O(b)和A/NK-A/CNK(c)图解

        Figure 5.  TAS (a), SiO2-K2O (b) and A/NK-A/CNK (c) diagrams of the Shiquanhe intrusive rocks

        4件闪长质包体样品的SiO2含量为54.99%~58.19%,K2O+Na2O含量为4.14%~4.37%,在TAS图解中(图 5a)样品都落入闪长岩范围.K2O含量为1.77%~1.86%,在SiO2-K2O图解中(图 5b)样品总体落入中钾-高钾钙碱性系列.包体的TiO2含量为0.66%~0.72%,Al2O3含量为16.14%~16.94%,Na2O含量为2.37%~2.53%,CaO含量为7.42%~8.03%,A/CNK=0.80~0.84,A/NK=2.73~2.78,总体落入准铝质范围(图 5c).

        石英闪长岩和闪长质包体的稀土元素含量分别为113.46×10-6~127.58×10-6和141.96×10-6~157.66×10-6,反映轻重稀土分馏程度的(La/Yb)N比值分别为3.04~4.84和2.17~4.86.球粒陨石标准化稀土元素配分图显示样品富集轻稀土、亏损重稀土的趋势(图 6a).石英闪长岩δEu值为0.69~0.73,闪长质包体δEu值为0.68~0.73,均具有较明显的负铕异常.在原始地幔标准化微量元素蛛网图中,寄主石英闪长岩和闪长质包体样品表现出相似的特征(图 6b):普遍富集大离子亲石元素Rb、Ba、U、K等,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti.Sr、P元素具有负异常,表明在岩浆演化过程中可能有钛铁矿、磷灰石等矿物结晶分异.

        图  6  狮泉河地区岩石样品的球粒陨石标准化稀土元素配分图(a)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)

        Figure 6.  Chondrite-normalized REE pattern (a) and primitive mantle normalized trace element spider diagram (b) for the Shiquanhe granitoid samples

      • 本文样品的K-Ar年龄为104~102 Ma,为早白垩世花岗岩(西藏自治区地质调查院,2004. 1:25万狮泉河幅区域地质调查报告).而本文结果显示,寄主石英闪长岩和闪长质包体的成岩年龄为161.1±1.7 Ma、159.8±1.6 Ma和157.0±1.3 Ma,形成时代为晚侏罗世.造成定年结果差距较大的原因,可能与全岩或矿物K-Ar体系的封闭温度非常低、而锆石U-Pb体系封闭温度较高有关.与锆石高于900 ℃的结晶温度相比,K-Ar同位素体系更易受岩浆活动、变形、变质等构造热事件影响而发生改变(Johnston et al., 2009).同时该岩体可能为多期次复合岩基,本次研究与1:25万狮泉河幅区域地质调查报告测定的样品不是同期岩浆活动的产物.

        寄主石英闪长岩的侵位时代在161 Ma左右,为晚侏罗世岩浆活动的产物.前人研究认为,拉萨地块广泛出露中生代晚三叠世花岗岩(220~200 Ma)和早白垩世花岗岩(113 Ma左右)(张宏飞等, 2007; Ji et al., 2009; Zhu et al., 2011; Meng et al., 2016; Ma et al., 2017; Zhou et al., 2017),晚侏罗世花岗岩零星出露.近年来,在拉萨地块中西部陆续有中-晚侏罗世岩浆活动的报道,包括聂荣地区花岗岩(175 Ma;刘敏等,2011)、昂仁许如错岩体(155~154 Ma;闫晶晶等,2017)、措勤地区花岗岩(152 Ma;Zhu et al., 2011)、革吉花岗岩体(164~150 Ma;Cao et al., 2016)、仲巴地区夏定勒岩体(153 Ma)、狮泉河地区江巴与雄巴岩体(170~149 Ma;姜昕等,2010闫晶晶等,2017)、左左乡岩体(163~142 Ma;尼玛次仁等,2017齐宁远等,2019).这些研究表明,拉萨地块中西部中-晚侏罗世岩浆活动比之前的认识要广.

      • 已有研究表明,I型花岗岩A/CNK值小于1.1(Chappell, 1999).实验岩石学也证实,磷灰石在准铝质到弱过铝质I型岩浆中溶解度较低,其P2O5含量随SiO2增加而降低,而在强过铝质的S型岩浆中P2O5含量随SiO2增加而增高或基本不变(Wolf and London, 1994Chappell, 1999).寄主石英闪长岩样品的A/CNK值为0.89~0.91,均小于1.1,在SiO2-P2O5图解中(图 7)样品与拉萨地块西段同时期的花岗岩呈负相关关系.样品的矿物组成中含有I型花岗岩的特征矿物角闪石;在SiO2-K2O图解中(图 5b)样品落入中钾-高钾钙碱性系列;稀土和微量元素表现出负Eu异常、富集大离子亲石元素、亏损高场强元素等特征,与典型的I型花岗岩化学特征相似.综合上述分析,本文的石英闪长岩属准铝质中钾-高钾钙碱性I型花岗岩.

        图  7  狮泉河地区寄主石英闪长岩与闪长质包体哈克图解

        Figure 7.  Harker diagrams of quartz diorite and dioritic enclaves in the Shiquanhe area

        关于闪长质包体的成因,目前有难熔残留体、同源捕掳体或包体、基性与酸性岩浆混合的产物等解释.笔者认为本文的闪长质包体为岩浆混合的产物,是基性岩浆经历岩浆混合作用之后的成分,主要证据有:(1)年代学方面,闪长质包体与寄主石英闪长岩是同期形成的,否定了寄主岩同源母岩浆中早期结晶的堆晶、深部地壳或古老基底的捕掳体的可能.(2)地球化学特征方面,闪长质包体的A/CNK值为0.80~0.84,小于寄主岩的A/CNK值(0.89~0.91);哈克图解中(图 7)寄主石英闪长岩与闪长质包体表现出较好的线性关系,表明岩体在形成过程中存在岩浆混合作用(Cheng et al., 2012闫晶晶等,2017).(3)岩石矿物特征方面,野外露头见闪长质包体呈浑圆状不规律分布在寄主石英闪长岩中,未见堆晶结构;镜下闪长质包体具有典型的岩浆结构,包体与寄主岩的接触界线上未见明显的热接触变质成分分带;这些特征表明闪长质包体不是深部地壳或古老基底的捕掳体、地壳岩石熔融后的难熔残留物(White et al., 1999; Chappell and Wyborn, 2012),也不是同源母岩浆中早期结晶的镁铁质矿物或堆晶(Niu et al., 2013).包体中还含有细小的针状磷灰石矿物(图 2d),为热基性岩浆进入相对冷的酸性岩浆后快速淬火冷却形成(刘成东等,2004),再次证明闪长质包体是岩浆混合作用的产物.

        研究区石英闪长岩属准铝质中钾-高钾钙碱性I型花岗岩.前人的研究表明,I型花岗岩可能由幔源玄武质岩浆分离结晶形成(Sisson et al., 2005)、地壳重熔过程中混入幔源基性岩浆形成(Collins and Richards, 2008)、未经风化作用的中基性火成岩或变质岩部分熔融形成(吴福元等, 2007).幔源玄武质岩浆分离结晶作用会产生SiO2含量连续变化的岩石,且常伴有堆晶,而野外调查结果显示在研究区未发现更基性的岩石、也未发现堆晶岩,表明研究区石英闪长岩成因与幔源玄武质岩浆分离结晶无关.La-Sm/La图解中(图 8a)寄主石英闪长岩显示出部分熔融的特征,Cr-Ni图解中(图 8b)寄主岩样品均落入增厚下地壳熔融区域.石英闪长岩的Rb/Sr值为0.34~0.42,远高于原始地幔平均值0.04,略高于全球地壳平均值0.32;Zr/Hf值为32.27~34.69,Nb/Ta值为11.60~13.11,与陆壳平均值(Zr/Hf=33.33,Nb/Ta=11)基本相当.另外Sm/Nd=0.22~0.24,小于0.33.上述特征表明岩浆源区应以壳源物质为主.寄主岩石中发育闪长质包体,表明存在岩浆混合作用.综上所述,研究区I型花岗岩可能为地壳重熔过程中混入幔源基性岩浆形成.Zhu et al.(2013)研究认为中拉萨地块存在古老的地壳基底.因此,寄主石英闪长岩可能来源于中拉萨地块古老地壳基底物质的部分熔融,并伴有幔源基性岩浆的混合.

        图  8  狮泉河地区寄主石英闪长岩与闪长质包体La/Sm-La(a)和Ni-Cr(b)图解

        Figure 8.  Diagrams of La/Sm-La (a) and Ni-Cr (b) of quartz diorite and dioritic enclaves in the Shiquanhe area

      • 目前对于拉萨地块中晚侏罗世-早白垩世岩浆作用地球动力学背景存在两种认识:(1)与新特提斯洋北向俯冲有关(Chu et al., 2006Kapp et al., 2007);(2)与新特提斯洋的北向俯冲和班公湖-怒江特提斯洋的南向俯冲有关(潘桂棠等,2006Zhu et al., 2013, 2016).已有的研究表明,拉萨地块在早白垩世时期发生了大规模的岩浆活动并产生了大量的钙碱性岩浆岩,但从南拉萨地块到北拉萨地块这些钙碱性岩浆岩并没有显现出时空变化规律(Zhu et al., 2011Wang et al., 2018);同时,在早侏罗世-早白垩世时期(180~130 Ma),南拉萨地块与北拉萨地块发生了同时期的岩浆活动,而此时拉萨地块南北宽约600 km(Kapp et al., 2007Zhu et al., 2016).这些现象很难用新特提斯洋北向俯冲模型来解释,由此推测北拉萨地块中晚侏罗世-早白垩世岩浆活动可能与班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲有关.曲晓明等(2009)在日土和狮泉河地区发现了晚侏罗世岛弧型岩浆岩,认为班公湖-怒江洋在中侏罗世晚期开始向北俯冲;李小波等(2015)在达如错地区发现高镁安山岩,其形成时间为165 Ma;同时在北拉萨地块的中段与西段广泛分布I型花岗岩的岩浆活动,其在空间上与同时期的钙碱性火山岩共生,成岩年龄为170~100 Ma;这些证据表明班公湖-怒江洋俯冲开始的时间在170 Ma左右(莫宣学和潘桂棠,2006).

        综上所述,笔者认为狮泉河地区晚侏罗世石英闪长岩可能形成于班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲的背景之下.晚侏罗世时期,班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲导致俯冲带之上的幔源物质发生熔融,形成幔源基性岩浆.上涌的幔源岩浆提供热量诱发拉萨地块古老基底物质发生部分熔融形成酸性岩浆,酸性岩浆与基性岩浆发生岩浆混合作用,形成了含闪长质包体的晚侏罗世岩体.

      • (1)狮泉河地区寄主石英闪长岩的锆石U-Pb年龄为161.1±1.7 Ma,闪长质包体的锆石U-Pb年龄为159.8±1.6 Ma和157.0±1.3 Ma,两者为晚侏罗世时期同期形成.

        (2)寄主石英闪长岩为I型准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石,具有富集Rb、Th、K大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、P、Ti高场强元素的特征.闪长质包体为准铝质中钾-高钾钙碱性系列岩石.

        (3)狮泉河地区晚侏罗世石英闪长岩可能形成于班公湖-怒江特提斯洋南向俯冲的背景下,是拉萨地块古老基底物质部分熔融形成的酸性岩浆与幔源基性岩浆发生岩浆混合作用的产物.

        附表见本刊官网(http://www.earth-science.net).

    参考文献 (57)

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