青藏高原南部岩脉分布及其研究意义

摘要

青藏高原是面积大、海拔高、时代最新的经典碰撞造山带,其演化过程被记录在各类地质作用中,包括各类岩浆作用.岩脉是与其他类型岩浆作用具有相似矿物成分的小规模侵入体,德国人Harry Rosenbusch早在1877年对其开展了系统研究.区域上大规模产出的基性岩墙群经常发育在伸展构造环境,并被认为代表地质历史时期发生的大陆裂解作用,其深部则与地幔柱或者热点存在相关.在青藏高原的羌塘地体、拉萨地体和喜马拉雅造山带发育了不同类型的岩脉或岩墙群.在羌塘地体中部出露面积约为40000km2的早二叠世(约283Ma)基性岩墙群属于大火成岩省(LIP)岩浆作用,与二叠纪中特提斯洋的初始打开有关.在西藏南部的特提斯喜马拉雅带产出的时代约为132Ma的白垩纪措美-班伯里大火成岩省岩浆作用,覆盖面积超过50000km2,其最早的岩浆作用可能代表了特提斯喜马拉雅之下大陆裂解之前孕育克格伦地幔柱头部的相关岩石圈伸展作用,并继续裂解导致了印度与澳洲大陆的裂解分离.本文着重讨论了高原南部的白垩纪以来的岩脉,它们主要发育在拉萨地体南部,蕴含了岩浆作用与构造作用的双重信息.它们具有不同的产状、成分、年龄和成因,对于揭示冈底斯弧演化、印度与亚洲大陆的碰撞过程,以及碰撞导致的高原应力状态变化等都具有重要的意义.高原南部岩脉主要分为三期:(1)时代约为90Ma的岩脉,具有玄武质到中酸性的成分,主要侵位在日喀则白垩纪弧后盆地,例如在南木林县南部出现的基性-酸性双峰式岩浆作用,可能代表了冈底斯岩浆弧之上发育的伸展作用.(2)时代约为50Ma的同碰撞期岩脉,主要侵入到林子宗火山岩、冈底斯岩基或者白垩世设兴组/昂仁组沉积地层等单元中,它们发育时间为60～41Ma,其峰期作用时间与冈底斯岩浆大爆发的时间一致,可能受控于深部俯冲的特提斯洋洋壳的断裂作用.(3)碰撞后中新世岩脉,多具有埃达克质岩石的地球化学性质,与区域上钾质-超钾质火山岩和埃达克质侵入岩的时代一致,它们是高原南部加厚下地壳部分熔融作用的产物,可能受控于下地壳拆沉作用或者与南北向裂谷带密切相关的板片撕裂有关.这些岩脉的延伸方向既有南北向,也有东西向,在构造上可能代表了高原隆升到最大高度后深部拆沉作用导致的山体垮塌伴生的伸展构造有关.