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1、中国科学D辑地球科学2005,35(5):399~410399*藏北羌塘地区新生代火山作用与岩石圈构造演化**迟效国李才金巍(吉林大学地球科学学院,长春130061)摘要自印度大陆与欧亚大陆碰撞以来,藏北羌塘地块依次发育有碱性玄武岩系列、高钾钙碱性系列、钾玄岩系列和过碱性钾质-超钾质系列火山活动.研究表明岩浆源区经历了由早期尖晶石橄榄岩地幔向晚期石榴石橄榄岩富集地幔(EM2)的转变.高钾钙碱性系列和钾玄岩系列安粗质#岩石具有高Mg值和极高的Cr,Ni,Co丰度,指示岩浆可能来自于拉萨地块大陆岩石圈的俯冲作用
2、.藏北过碱性超钾质系列的La/Rb,Zr/Rb,K/La,K/Nb,Rb/Nb和Pb/La值小于岛弧火山岩,大于和类似于洋岛玄武岩,指示岩浆源区具有软流圈流体交代古俯冲地幔楔的属性.而藏南超钾质火山岩和藏东超钾质煌斑岩的上述元素比值类似于和大于岛弧火山岩,暗示源区地幔存在俯冲陆壳释放的流(熔)体的交代作用.上述成因标志支持印度大陆岩石圈俯冲到高原中部,欧亚岩石圈地幔向南俯冲到羌塘之下的结论.文中进一步提出陆内俯冲与藏北、藏东区域大型走滑构造的脉动滑移效应导致高原腹地软流圈脉动上涌,岩石圈脉动减薄产生钾质-超
3、钾质岩浆脉动旋回的成因机制.关键词火山作用岩浆源区岩石圈构造演化藏北[7~9]青藏高原北部伴随岩石圈的缩短、增厚和隆升,碰撞作用,支持和否定的判据主要来自地质和地发育着一系列新生代钾质火山岩带.自南向北依次球物理的综合分析,其核心是岩石圈的构造演化问形成:(1)羌塘-囊谦火山岩带;(2)中昆仑-可可西里题.羌塘地区不同岩石系列和岩浆源区性质演变,为[1]火山岩带;(3)西昆仑-东昆仑火山岩带.火山作用认识青藏高原北部岩石圈构造演化提供了重要的岩的时空演化和岩浆起源构成青藏高原脉动隆升及其石学信息和约束.深部
4、过程的重要约束.目前青藏高原北部新生代火1地质背景和岩石学特征山岩的成因研究主要集中在岩浆源区性质和岩石圈构造演化问题上.认识分歧表现在岩浆源区中的富自印度大陆与欧亚大陆碰撞以来,在班公湖-怒[2~6]集组分是来自新生代陆内俯冲作用还是古俯冲-江古缝合带以北的羌塘地区先后发育了碱性玄武岩2003-07-22收稿,2004-08-27收修改稿*国土资源部重点基础研究(批准号:9501101-4)、地质大调查(批准号:200110200021)和吉林大学创新基金资助项目**E-mail:Xiaoguo1956@
5、sina.comSCIENCEINCHINASer.DEarthSciences400中国科学D辑地球科学第35卷系列、高钾钙碱性系列、钾玄岩系列和过碱性钾质-超钾质系列火山活动.碱性玄武岩系列主要分布在东经85°以西地区,由通天桥(60Ma)、红山湖、邦达[4][5]错(44.0Ma)和拉嘎拉火山岩(59Ma)组成.高钾钙碱性系列和钾玄岩系列分布在东经85°以东地区,K-Ar和Ar-Ar同位素年龄为44.66~31Ma,其中钾玄岩系列为35~32Ma,过碱性钾质-超钾质系列(30~24[1]Ma)分布在鱼
6、鳞山、火车头山和波涛湖西等地区.综合同位素年代学资料,羌塘地区新生代火山活动总体以碱性玄武岩(西部)和高钾钙碱性(东部)火山活动开始,以过碱性钾质-超钾质火山活动结束.20~7图1羌塘新生代火山岩TAS图[16]Ma火山活动中心向北迁移至中昆仑-可可西里岩带,据LeBas等.B玄武岩;O1玄武安山岩;O2安山岩;O3英安岩;S1粗面火山作用以钾玄岩系列开始,以碱性-过碱性钾质火玄武岩;S2玄武质粗面安山岩;S3粗面安山岩;T粗面岩(Q<20%;粗面英安岩Q>20%);R流纹岩;U1碧玄岩(Ol>10%,碱玄
7、岩:Ol<10%);U2山活动结束.约5Ma以来,钾质火山活动进一步北响岩质碱玄岩;U3碱玄质响岩;Ph响岩.1,碱性玄武岩系列;2,高钾钙移形成西昆仑-东昆仑岩带.三条岩带构成了青藏高碱性系列;3,钾玄岩系列;4,过碱性钾质-超钾质系列;阴影区:可可[3]原北部新生代火山作用的三次脉动旋回.过碱性钾西里和西昆仑钾玄岩系列成分区;部分数据引自Arnaud等,邓万明[2,4][5][8][12,13][14],丁林等,Turner等,赖绍聪等,王成善等,谭富质-超钾质火山活动构成火山作用旋回结束的标志,[15
8、]文等[10]在时间上分别与早中新世和上新世的夷平期相对应.个别为粗面安山岩、英安岩.K2O/Na2O=0.04~0.96,平均0.34,主体为钠质火山岩;高钾钙碱性系列主要2分析方法为粗安岩、粗面岩和英安岩,少数为玄武安山岩和流样品的主要元素在中国科学院地质实验中心用纹岩.K2O/Na2O=0.11~1.45,平均0.91,除康托个别XRF分析,分析误差(RSD)<5%.微量、稀土元素分样品外均属钾质火山岩;钾