喜马拉雅造山带新生代淡色花岗岩B同位素地球化学行为的研究

The Cenozoic leucogranites of Himalayan orogenic belt were derived from partial melting of metapelite, amphibolite and orthogneiss. Preliminary results and experiments have show that the δ11B values of tourmaline in these source rocks were vary with the lithologies, and at temperatures of higher than 500℃, the Δ11B values between neutral-acid fluid and tourmaline were very low. Therefore, in order to investigate the inheritance and variation values of boron isotopes during the formation of leucogranites derived from various source rocks, we intend to focus on the δ11B values of tourmalines of Paleoproterozoic orthogneiss (~1850 Ma), leucogranite of Dinggye (~16 Ma) and porphyritic two-mica granite of Mabja (~10 Ma), which all are located in central Himalayan orogen. Meanwhile, these data, together with those acquired from tourmalines in the amphibolite-derived Yardoi leucogranite (~35 Ma) and metapelite-derived Miocene leucogranites, will be used to establish an effective and new boron isotope geochemistry tool to quantify the crustal anatexis and magma behavior. We expect that boron isotope compositions coupling of Sr-Nd isotopic system can be used as another geochemical tracer to identify the melting regimes for large granitic plutons.

喜马拉雅造山带新生代淡色花岗岩部分熔融的源区岩石类型有变泥质岩，角闪岩和正片麻岩。前期研究和实验结果已表明大部分源区岩石在电气石B同位素组成上存在差异，且高温状态(>500℃)下，中酸性流体-电气石之间的Δ11B值很小。为确定不同源区地壳物质部分熔融形成的淡色花岗岩在电气石B同位素组成上的继承性与变化，拟选择喜马拉雅造山带中段出露的古元古代花岗质正片麻岩(~1850 Ma)，麻迦二云母花岗斑岩(~10 Ma)和定结淡色花岗岩(~16 Ma)为电气石B同位素重点研究对象。系统对比角闪岩部分熔融成因的雅拉香波淡色花岗岩(~35 Ma)和区域上大规模分布的变泥质岩部分熔融成因的中新世淡色花岗岩在电气石B同位素特征上的差异，试图建立一套有效的、新的地球化学工具，来限定地壳深熔作用的源区和岩浆行为。探究B与Sr-Nd同位素的耦合性，判断B同位素是否能作为识别大型花岗岩体部分熔融源区的地球化学指标。

喜马拉雅造山带发育一系列大型淡色花岗岩侵入体(44~7 Ma)，属造山带内较易熔的岩石组分(角闪岩或富含云母的变泥质岩)在高压到中压条件下发生部分熔融形成的S型花岗岩。麻迦晚中新世淡色花岗岩体和日玛那糜棱岩出露于南北向申扎-定结裂谷正断层的下盘。麻迦淡色花岗岩显示(1)(87Sr/86Sr)i比值(0.85033~0.85034)，εNd值(-19.26~-18.30)明显区别于其它喜马拉雅淡色花岗岩，指示其部分熔融源区有更成熟古老地壳物质的参与；(2) 该岩体主要记录了至少两阶段岩浆结晶作用，分别发生在11.6±0.2 Ma和9.6±0.2 Ma；(3)个别13.8~16.0 Ma的岩浆作用年龄；(4)多数锆石继承核年龄分布于泛非期，少数年龄为古元古代(1558~1584 Ma)。日玛那穹窿内出露有古元古代日玛那片麻岩，显示较高的87Sr/86Sr同位素比值(0.90954~0.92574)，极低的εNd值(-19.6~-21.0)，锆石岩浆边207Pb/206Pb加权平均年龄为1853.7±3.7Ma。同位素地球化学特征指示此种古元古代正片麻岩可能代表了麻迦花岗岩部分熔融源区的主体岩石类型。因此，以麻迦淡色花岗岩为代表的北喜马拉雅晚中新世地壳深熔作用可能与青藏高原后碰撞阶段东西向伸展作用相关，中地壳层次MCT附近的古元古代正片麻岩在16.0 Ma开始发生部分熔融，并在11.6 Ma至9.6 Ma之间达到深熔作用峰期，熔体活动可能持续了~2 myr，延南北向正断层上升，构成侵位至北喜马拉雅特提斯沉积岩系之中的晚中新世淡色花岗岩体。日玛那片麻岩及其部分熔融的麻迦花岗岩的电气石δ11B值分别为-17.6~-14.3‰和-18.9~-17.4‰；雅拉香波淡色花岗岩(~35 Ma)—来自角闪岩的部分熔融，电气石δ11B值为-8.4~-5.4‰；变泥质岩δ11B值为-15.3~-12.5‰，其部分熔融形成的淡色花岗岩电气石δ11B值为-16.2~-8.0‰。因此，地壳深熔作用形成的淡色花岗岩与其部分熔融源岩确实显示有B同位素与Sr-Nd同位素的协同变化性，B同位素今后或可成为识别大型花岗岩体部分熔融源区的重要地球化学指标。