西藏尼木县帕古地区中酸性侵入岩地质特征及构造环境探讨

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西藏尼木县帕古地区位于冈底斯岩浆带中段南缘,区域上岩浆活动极为强烈,造山带各演化阶段均有不同规模、不同类型、不同成因的岩浆岩活动。本次研究查明了帕古地区中酸性侵入岩的规模、岩石类型及其与围岩接触关系等,探讨了帕古地区中酸性侵入岩的岩石学、岩石地球化学及年代学特征,进而对帕古地区中酸性侵入岩的岩石成因、源区分析及其构造背景进行了综合讨论。论文主要取得了以下几点认识:(1)帕古地区中酸性侵入岩位于拉达克—冈底斯—下察隅岩浆弧带,跨越了白垩纪火山岩浆弧亚带(Ⅱ-1)和古近纪火山岩浆弧亚带(Ⅱ-2)两个四级构造单元。帕古地区中酸性侵入岩侵位于白垩系比马组凝灰质砂岩、沉凝灰岩,被第四系覆盖,动力变质岩岩石类型以碎裂岩为主,接触变质岩岩石类型以角岩为主。(2)帕古地区中酸性侵入岩岩石类型主要有:石英二长闪长岩、花岗闪长岩、似斑状二长花岗岩、二长花岗岩及正长花岗岩等。石英二长闪长岩Si O2含量在56.82-63.96%之间,Al2O3含量在15.81-16.27%,K2O/Na2O比值在0.09-0.85之间,铝饱和指数A/CNK在0.63-0.87之间,里特曼指数σ为1.91-2.17,属于准铝质钙碱性岩系列;花岗闪长岩Si O2含量在62.47-66.75%之间,Al2O3含量在15.21-16.12%,K2O/Na2O比值在0.43-1.26之间,铝饱和指数A/CNK在0.86-1.01之间,里特曼指数σ为1.67-3.09,属于准铝质钙碱性岩系列;似斑状二长花岗岩Si O2含量在69.85-76.28%之间,Al2O3含量在12.44-14.37%,K2O/Na2O比值在0.92-1.47之间,铝饱和指数A/CNK在1.01-1.09之间,里特曼指数σ为1.68-2.11,属于过铝质钙碱性岩系列;二长花岗岩Si O2含量在70.32-76.61%之间,Al2O3含量在12.43-14.64%,K2O/Na2O比值在1.13-1.44之间,铝饱和指数A/CNK在1.04-1.14之间,里特曼指数σ为1.78-2.35,属于过铝质钙碱性岩系列;正长花岗岩Si O2含量在75.81-76.45%之间,Al2O3含量在12.51-12.67%,K2O/Na2O比值在1.34-1.60之间,铝饱和指数A/CNK在1.08-1.10之间,里特曼指数σ为1.83-2.00,属于过铝质钙碱性岩系列。帕古地区中酸性侵入岩具高碱、高钾、低铁特征;岩石类型由中性至酸性,分异作用逐渐变强,酸性程度逐渐升高(岩石分异作用随着酸性程度的逐渐升高而变强);岩石主要表现为弱的负铕异常(无明显铈异常),岩浆在演化的过程中应该处于一种相对还原的环境。岩石具有富集大离子亲石元素Rb及高场强元素Th、U、Nd、Y,亏损大离子亲石元素Ba、Sr及高场强元素P等特征。帕古地区中酸性侵入岩为同源岩浆演化、经高度分异而成的I型花岗岩,岩浆具中性向酸性的演化趋势,岩浆发生部分熔融作用,同时发生过岩浆的混合作用,石英二长闪长岩、花岗闪长岩的岩浆源为上地幔的基性岩浆,而似斑状二长花岗岩、二长花岗岩、正长花岗岩的岩浆源为地壳的部分熔融。(3)帕古地区中酸性侵入岩中石英二长闪长岩、花岗闪长岩形成于高温高压环境,形成深度较深;似斑状二长花岗岩、二长花岗岩形成温度压力较高,可能形成于深度30km左右;正长花岗岩形成温度压力相对较低,表明其形成深度可能更低。(4)帕古地区中酸性侵入岩中共获得5件锆石U-Pb同位素年龄,年龄值在52.3-47Ma之间。通过测定的锆石U-Pb同位素年龄,结合侵入岩的野外地质特征综合判定帕古地区中酸性侵入岩形成时代为始新世。(5)石英二长闪长岩和花岗闪长岩具岛弧花岗岩的地球化学特征,其构造背景处于新特提斯洋北向俯冲岛弧环境中;似斑状二长花岗岩、二长花岗岩及正长花岗岩明显处于碰撞的构造背景中,其形成于印度-亚洲大陆碰撞的大背景之下。随着印度-欧亚板块的碰撞,俯冲下插的大洋板片由于重力拖拽作用会与下插的大陆板块脱离,造成软流圈上涌,巨大热量的烘烤使岩浆源区发生大规模的部分熔融作用,并且也会引地壳发生熔融,在形成的过程由于基性岩浆的底侵,引发了岩浆的混合作用,形成帕古地区大面积分布的始新世中酸性侵入岩。
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