藏北羌塘新生代火山

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1、中國(guó)科學(xué)D輯地球科學(xué)2005,35(5):399~410399*藏北羌塘地區(qū)新生代火山作用與巖石圈構(gòu)造演化**遲效國(guó)李才金巍(吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,長(zhǎng)春130061)摘要自印度大陸與歐亞大陸碰撞以來(lái),藏北羌塘地塊依次發(fā)育有堿性玄武巖系列、高鉀鈣堿性系列、鉀玄巖系列和過(guò)堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)系列火山活動(dòng).研究表明巖漿源區(qū)經(jīng)歷了由早期尖晶石橄欖巖地幔向晚期石榴石橄欖巖富集地幔(EM2)的轉(zhuǎn)變.高鉀鈣堿性系列和鉀玄巖系列安粗質(zhì)#巖石具有高M(jìn)g值和極高的Cr,Ni,Co豐度,指示巖漿可能來(lái)自于拉薩地塊大陸巖石圈的俯沖作用

2、.藏北過(guò)堿性超鉀質(zhì)系列的La/Rb,Zr/Rb,K/La,K/Nb,Rb/Nb和Pb/La值小于島弧火山巖,大于和類似于洋島玄武巖,指示巖漿源區(qū)具有軟流圈流體交代古俯沖地幔楔的屬性.而藏南超鉀質(zhì)火山巖和藏東超鉀質(zhì)煌斑巖的上述元素比值類似于和大于島弧火山巖,暗示源區(qū)地幔存在俯沖陸殼釋放的流(熔)體的交代作用.上述成因標(biāo)志支持印度大陸巖石圈俯沖到高原中部,歐亞巖石圈地幔向南俯沖到羌塘之下的結(jié)論.文中進(jìn)一步提出陸內(nèi)俯沖與藏北、藏東區(qū)域大型走滑構(gòu)造的脈動(dòng)滑移效應(yīng)導(dǎo)致高原腹地軟流圈脈動(dòng)上涌,巖石圈脈動(dòng)減薄產(chǎn)生鉀質(zhì)-超

3、鉀質(zhì)巖漿脈動(dòng)旋回的成因機(jī)制.關(guān)鍵詞火山作用巖漿源區(qū)巖石圈構(gòu)造演化藏北[7~9]青藏高原北部伴隨巖石圈的縮短、增厚和隆升,碰撞作用,支持和否定的判據(jù)主要來(lái)自地質(zhì)和地發(fā)育著一系列新生代鉀質(zhì)火山巖帶.自南向北依次球物理的綜合分析,其核心是巖石圈的構(gòu)造演化問(wèn)形成:(1)羌塘-囊謙火山巖帶;(2)中昆侖-可可西里題.羌塘地區(qū)不同巖石系列和巖漿源區(qū)性質(zhì)演變,為[1]火山巖帶;(3)西昆侖-東昆侖火山巖帶.火山作用認(rèn)識(shí)青藏高原北部巖石圈構(gòu)造演化提供了重要的巖的時(shí)空演化和巖漿起源構(gòu)成青藏高原脈動(dòng)隆升及其石學(xué)信息和約束.深部

4、過(guò)程的重要約束.目前青藏高原北部新生代火1地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征山巖的成因研究主要集中在巖漿源區(qū)性質(zhì)和巖石圈構(gòu)造演化問(wèn)題上.認(rèn)識(shí)分歧表現(xiàn)在巖漿源區(qū)中的富自印度大陸與歐亞大陸碰撞以來(lái),在班公湖-怒[2~6]集組分是來(lái)自新生代陸內(nèi)俯沖作用還是古俯沖-江古縫合帶以北的羌塘地區(qū)先后發(fā)育了堿性玄武巖2003-07-22收稿,2004-08-27收修改稿*國(guó)土資源部重點(diǎn)基礎(chǔ)研究(批準(zhǔn)號(hào):9501101-4)、地質(zhì)大調(diào)查(批準(zhǔn)號(hào):200110200021)和吉林大學(xué)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目**E-mail:Xiaoguo1956@

5、sina.comSCIENCEINCHINASer.DEarthSciences400中國(guó)科學(xué)D輯地球科學(xué)第35卷系列、高鉀鈣堿性系列、鉀玄巖系列和過(guò)堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)系列火山活動(dòng).堿性玄武巖系列主要分布在東經(jīng)85°以西地區(qū),由通天橋(60Ma)、紅山湖、邦達(dá)[4][5]錯(cuò)(44.0Ma)和拉嘎拉火山巖(59Ma)組成.高鉀鈣堿性系列和鉀玄巖系列分布在東經(jīng)85°以東地區(qū),K-Ar和Ar-Ar同位素年齡為44.66~31Ma,其中鉀玄巖系列為35~32Ma,過(guò)堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)系列(30~24[1]Ma)分布在魚(yú)

6、鱗山、火車(chē)頭山和波濤湖西等地區(qū).綜合同位素年代學(xué)資料,羌塘地區(qū)新生代火山活動(dòng)總體以堿性玄武巖(西部)和高鉀鈣堿性(東部)火山活動(dòng)開(kāi)始,以過(guò)堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)火山活動(dòng)結(jié)束.20~7圖1羌塘新生代火山巖TAS圖[16]Ma火山活動(dòng)中心向北遷移至中昆侖-可可西里巖帶,據(jù)LeBas等.B玄武巖;O1玄武安山巖;O2安山巖;O3英安巖;S1粗面火山作用以鉀玄巖系列開(kāi)始,以堿性-過(guò)堿性鉀質(zhì)火玄武巖;S2玄武質(zhì)粗面安山巖;S3粗面安山巖;T粗面巖(Q＜20%;粗面英安巖Q＞20%);R流紋巖;U1碧玄巖(Ol＞10%,堿玄

7、巖:Ol＜10%);U2山活動(dòng)結(jié)束.約5Ma以來(lái),鉀質(zhì)火山活動(dòng)進(jìn)一步北響巖質(zhì)堿玄巖;U3堿玄質(zhì)響巖;Ph響巖.1,堿性玄武巖系列;2,高鉀鈣移形成西昆侖-東昆侖巖帶.三條巖帶構(gòu)成了青藏高堿性系列;3,鉀玄巖系列;4,過(guò)堿性鉀質(zhì)-超鉀質(zhì)系列;陰影區(qū):可可[3]原北部新生代火山作用的三次脈動(dòng)旋回.過(guò)堿性鉀西里和西昆侖鉀玄巖系列成分區(qū);部分?jǐn)?shù)據(jù)引自Arnaud等,鄧萬(wàn)明[2,4][5][8][12,13][14],丁林等,Turner等,賴紹聰?shù)?王成善等,譚富質(zhì)-超鉀質(zhì)火山活動(dòng)構(gòu)成火山作用旋回結(jié)束的標(biāo)志,[15

8、]文等[10]在時(shí)間上分別與早中新世和上新世的夷平期相對(duì)應(yīng).個(gè)別為粗面安山巖、英安巖.K2O/Na2O=0.04~0.96,平均0.34,主體為鈉質(zhì)火山巖;高鉀鈣堿性系列主要2分析方法為粗安巖、粗面巖和英安巖,少數(shù)為玄武安山巖和流樣品的主要元素在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心用紋巖.K2O/Na2O=0.11~1.45,平均0.91,除康托個(gè)別XRF分析,分析誤差(RSD)＜5%.微量、稀土元素分樣品外均屬鉀質(zhì)火山巖;鉀