拉萨地块东南缘晚白垩世基性侵入岩类的岩石成因及其地球动力学意义

The southern Lhasa terrane experienced tectonic deformation, crustal thickening, high-temperature metamorphism, crustal anatexis, intense magmatism and mineralization in Late Cretaceous. However, the deep process of these tectono-thermal events is still controversial. This project will carry out an integrated study of geochronology, geochemical and Sr-Nd-Pb-Hf isotopic compositions for the Late Cretaceous basic intrusive rocks from the Zedong-Milin areas in the southeastern Lhasa terrane. Our aims are: (1) investigating the rock assemblages, ages, geochemical compositions, and the petrogenesis of the basic intrusive rocks; (2) revealing the mantle source diversities of the basic intrusive rocks; (3) elucidating the geodynamic mechanism for the changing of magma sources from enriched to depleted mantle; (4) combined with the previous studies on the adakitic rocks and high-temperature metamorphic rocks in southern Lhasa terrane, discussing the deep process of the Late Cretaceous tectono-thermal events in the southern Lhasa terrane and tectonic evolution of the Neo-Tethys.

拉萨地块南缘在晚白垩世经历了构造变形、地壳增厚、高温变质作用、地壳深熔作用、强烈的岩浆作用和成矿作用，然而关于这些构造热事件的深部作用过程还存在很大争议。本项目通过对拉萨地块东南缘泽当-米林地区的晚白垩世基性侵入岩类进行详细的年代学、地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成研究，查明它们的岩石类型、形成时代、地球化学特征和岩石成因；揭示该区晚白垩世基性侵入岩类可能存在的地幔源区多样性；阐明不同期次基性侵入岩类的地幔源区发生改变的地球动力学机制。结合区域上已有的晚白垩世埃达克质岩石和高温变质作用研究，探讨南拉萨地块晚白垩世构造-岩浆-变质事件的深部作用过程和新特提斯洋的构造演化。

本项目重点对拉萨地块东南缘晚白垩世基性侵入岩类进行了系统地野外地质调查、岩石学、年代学、全岩主量-微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究，同时也对其围岩林芝杂岩和新发现的始新世辉长岩开展了相关研究工作。取得的主要研究成果有：(1) 拉萨地块东南缘泽当-米林地区晚白垩世基性侵入岩类的锆石U-Pb年龄为92.6~88.7 Ma，无明显时空变化趋势。通巴、里龙北、扎西饶登和白过多地区的基性侵入岩类的轻重稀土分异明显，富集大离子亲石元素（Rb、K、Pb等），亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti等），全岩初始(87Sr/86Sr)i = 0.70435~0.70596和εNd(t) = -1.4 ~ +4.3，锆石εHf(t) = +4.2 ~ +13.9，为典型岛弧岩浆岩的地球化学特征，可能为新特提斯洋壳俯冲脱水导致地幔楔发生部分熔融的产物。相比之下，米林北辉绿岩的轻重稀土分异不明显，具有Nb和Ta的正异常，全岩初始(87Sr/86Sr)i = 0.70490~0.70498和εNd(t) = +6.0 ~ +6.7，锆石εHf(t) = +10.7 ~ +12.5；根据其与埃达克质岩石和高温麻粒岩相变质作用之间的时空耦合关系，我们认为米林地区晚白垩世（~90 Ma）的构造热事件可能与新特提斯洋扩张洋脊俯冲或板片撕裂作用有关。(2) 拉萨地块东南缘始新世（~50 Ma）两江汇合辉长岩轻重稀土分异明显，富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，全岩初始(87Sr/86Sr)i = 0.70565~0.70607，εNd(t) = -3.3 ~ -2.1，锆石εHf(t) = -0.7 ~ + 2.8，反映其岩浆源自富集地幔的部分熔融，可能与印度-欧亚板块碰撞后，发生洋壳的断离作用有关。(3) 拉萨地块东南缘林芝杂岩中前寒武纪变沉积岩的碎屑锆石U-Pb年龄、微量元素和Hf同位素组成表明，南拉萨地块的在寒武纪之前可能位于印度大陆北缘。林芝杂岩中中生代变沉积岩的碎屑锆石年龄谱系表明，拉萨地块存在364~330 Ma岩浆作用，可能与古特提斯洋向南俯冲形成的弧后裂谷有关。项目取得了预期的研究成果，已在Lithos和Gondwana Research上发表国际SCI论文2篇，还有多篇论文在撰写中。在项目实施过程中，已毕业博士研究生2名和硕士研究生1名。