羌塘中部三个湖地区晚三叠世花岗岩的岩石成因及其地球动力学意义

Collisional magmatism records many information of material Cycling in crust and mantle during subduction and collision. It is very important to reveal their source nature and geodynamic setting, for understanding tectonic evolution and crust-mantle interaction of the orogenic belt. Based on the field geological investigation to Sangehu late Triassic granites and their xenoliths, and the indoor synthetic research of their petrology, element and Sr-Nd-Hf isotope geochemistry, and zircon U-Pb dating, this project will give an in depth analysis on their feature and type, and to contrast with magmatic rocks of its adjacent area, to determine the spatiotemporal pattern, magma source and petrogenesis in this magmatic belt. Combined with the regional geology data, judging geodynamic setting of late Triassic granites, which had restricted the tectonic evolution of the paleo-tethys ocean, provides petrologic evidence for deep process of collisional magmatism and crust-mantle interaction in central Qiangtang.

碰撞岩浆作用记录了俯冲/碰撞过程壳幔物质循环的诸多信息，其源区属性及所揭示的深部动力学背景对理解造山带构造演化和壳－幔相互作用尤为重要。本项目拟通过对羌塘中部三个湖地区晚三叠世花岗岩及其包体系统的野外地质调查和室内岩石学、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学以及锆石U-Pb定年，深入剖析三个湖花岗岩的特征和类型，并与邻区岩浆岩进行对比，确定该岩浆岩带的时空分布格局，示踪其岩浆源区及岩石成因。结合区域地质资料，综合限定羌塘中部晚三叠世花岗岩形成的地球动力学背景，探讨其对古特提斯洋构造演化的制约，从而为更好地理解羌塘中部晚三叠世碰撞岩浆作用的深部过程及壳－幔相互作用提供岩石学证据。

羌塘中部沿龙木错-双湖结合带发育较多晚三叠世岩浆岩，其动力学背景尚存较大争议。本项目通过对羌塘中部三个湖花岗质岩体和山字形山玄武岩两个三叠纪岩浆岩的研究，以期窥探羌塘中部晚三叠世岩浆作用的地球动力学背景。.三个湖岩体主体为黑云二长花岗岩，另见少量钾长花岗岩，前者见少量镁铁质包体；LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年显示黑云二长花岗岩、钾长花岗岩及闪长质包体年龄为206.5±2.5Ma、211.5±4.5Ma、212.4±3.1Ma。岩相学观察发现包体为岩浆结构，针状磷灰石发育，指示包体为岩浆混合成因。三者高Sr、低Y，Eu正异常等显示埃达克质岩石特征，高K2O含量、低相容元素（Ni、Cr等）含量及富集锆石Hf同位素特征都指示它们为加厚年轻地壳熔融成因；重稀土分配形式平坦，表明角闪石为残留相中主要矿物，源区可能为含石榴石角闪麻粒岩；全岩地球化学及锆石Hf 同位素特征都反映三者来自不同的地壳源区。.山字形山玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明其形成时代为 235.8±2.7Ma。SiO2含量42.84%~52.22%，TiO2为1.61%~2.69%，FeOT/MgO为1.52~1.94，属亚碱性系列拉斑玄武岩；∑REE含量为114.09ppm ~208.47ppm，(La/Yb)N为4.90~6.50，相对富集LREE；微量元素配分模式曲线与OIB型玄武岩相似。岩石成因研究表明岩浆在演化过程中主要受分离结晶作用控制，La/Nb、La/Ta、Zr/Ba等不相容元素比值与Ti含量表明，山字形山玄武岩可能是软流圈地幔与岩石圈地幔相互作用的产物。玄武岩较高的Zr含量与Zr/Y比值显示其处于板内伸展构造背景。.综合羌塘中部岩浆、变质记录，本文认为羌塘中部三叠纪岩浆活动与南、北羌塘的碰撞过程密切相关，晚三叠世早期（236~230Ma）发生板片断离事件导致羌塘中部高压变质岩折返退变质的同时诱发晚三叠世（225~200Ma）大规模的同折返岩浆活动，而山字形山玄武岩正是代表了板片断离事件初期的岩浆活动。羌塘中部晚三叠世埃达克质岩石正是此期同折返岩浆作用的产物，体现在随着年龄变年轻埃达克质岩石从板片熔融型向地壳熔融型逐步转化，前者（>220Ma）为板片断离导致的软流圈地幔上涌加热板片边缘造成板片部分熔融成因，而后者（＜220Ma）为地幔热源诱发加厚下地壳熔融成因。