安多中侏罗世E-MORB型辉长岩、高镁闪长岩和钙碱性花岗闪长岩成因及其地质意义

摘要

班公湖-怒江缝合带是班公—怒江洋闭合的产物,也是青藏高原内部一个重要的构造单元,分隔拉萨地块和羌塘地块。前人对班公-怒江缝合带开展了大量的研究,取得了一些重要成果,但目前对班公—怒江洋的演化过程仍然存在较大争议,主要在于其打开和闭合时间,以及俯冲极性和俯冲模式方面。为深入了解班公—怒江洋的俯冲过程,本研究选择安多微陆块内出露的侏罗纪花岗岩类、闪长岩和辉长岩侵入体进行了年代学和地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明，这套侵入体形成于中侏罗世（174-177 Ma）。主量元素地球化学特征显示，它们都属于亚碱性岩石类型。辉长岩属于拉斑系列，而闪长岩和花岗闪长岩属于高钾钙碱性-钾玄系列。辉长岩样品在稀土元素配分图中显示轻稀土较重稀土略微亏损或富集(LaN/YbN=0.7-1.1，LaN/SmN=0.69-0.93），显示亏损的Sr-Nd同位素特征（（87Sr/86Sr）i=0.705-0.7069，εNd(t)=4.39-5.46)，类似于E-MORB特征，而不同于N-MORB和OIB，说明辉长岩来自较富集的软流圈地幔部分熔融。闪长岩分为两类，一类富镁（MgO＞8%, Mg#＞70, Ni＞100ppm, Cr＞100ppm），类似于典型的高镁闪长岩；另一类为低镁闪长岩。此外，花岗闪长岩具有普通岛弧岩浆岩的地球化学特征。两种闪长岩和花岗闪长岩都显示轻稀土富集，重稀土平坦，具有明显Eu负异常，在微量蛛网图中都显示富集大离子亲石元素（Rb、K、Pb等），亏损高场强元素（Nb，Ta，Ti）。我们认为，安多地区这套中侏罗世E-MORB型辉长岩、高镁闪长岩和钙碱性花岗闪长岩组合形成于班公—怒江洋俯冲过程中板片断离的构造环境中。中侏罗世，班公-怒江洋向北俯冲至羌塘地体之下，向北俯冲的大洋板片发生板片断离形成板片窗，导致早期富集软流圈地幔上涌减压熔融，所形成的熔体与大洋岩石圈发生反应形成拉斑质E-MORB型辉长岩，高温的软流圈地幔上涌导致俯冲板片沉积物发生熔融，形成的熔体交代上覆地幔楔并使其部分熔融形成高镁闪长岩，而流体交代的上覆地幔楔熔体混染上覆地壳或与壳源岩浆混合形成低镁闪长岩。与此同时，高温的软流圈地幔上涌也导致安多微陆块的基底发生熔融，形成花岗闪长岩。