2016年01月13日 星期三

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地质所在拉萨地体前寒武纪变质基底研究方面取得进展

来源:地调局地质所 作者:董昕 发布时间:2021-01-18

青藏高原是特提斯洋盆多期扩张与消减以及其间的陆块、岛弧多期俯冲碰撞作用的产物,具有长期、复杂的地质演化历史。拉萨地体作为青藏高原重要的组成之一,通常认为其起源于冈瓦纳大陆北缘,中生代由于新特提斯洋壳北向俯冲成为安第斯型活动大陆边缘,新生代与印度板块发生陆-陆碰撞造山作用,因而完整记录了青藏高原的过程。但是,由于拉萨地体内古老岩石出露有限,其前寒武纪的演化历史仍是个迷。

中国地质调查局地质研究所董昕研究员及其合作者对拉萨地体东部的林芝杂岩开展了详细的野外地质考察,在东久地区识别出一套中元古代早期的花岗质片麻岩,通过系统的年代学和岩石地球化学研究,初步取得如下认识:

1.东久正片麻岩的原岩为花岗闪长岩和花岗岩,形成于中元古代1520‒1506 Ma(图1),具有弧型花岗质岩石的地球化学特征,它们可以为拉萨地体的古生代地层提供源区物质。全岩Sr-Nd和锆石Hf同位素表明这些中元古代的花岗质岩石起源于更古老的地壳物质,反映拉萨地体可能存在更古老的基底岩石。

2.东久正片麻岩中的锆石不仅记录了中元古代的原岩年龄,而且记录了新元古代605‒590 Ma(图1)的变质事件,表明拉萨地体发育有前寒武纪变质基底。

3.通过岩相学和榍石原位U-Pb定年研究,揭示出东久片麻岩还经历了后期渐新世(约26 Ma)(图2‒3)的中压角闪岩相变质作用再造,这期变质作用可能与印度-亚洲板块陆-陆碰撞后地壳持续加厚有关。

4.提出南部拉萨地体和北部拉萨地体均具发育前寒武纪变质基底,但自中生代以来的幔源岩浆作用和变质作用强烈地改造了南部拉萨地体的基底岩石。

这一研究为深入认识拉萨地体的古老地壳时代和性质,及其后期再造演化提供了重要依据。

上述研究受国家自然科学基金项目(41872070和91855210)、地质调查项目(DD20160122和DD20190057)和国家留学基金委访学项目(201809110024)的共同资助。成果发表在国际知名地学期刊《Precambrian Research》上:Dong Xin, Zhang Zeming, Niu Yaoling, Tian Zuolin, Zhang Liangliang. 2020. Reworked Precambrianmetamorphic basement of the Lhasa terrane, southern Tibet: Zircon/Titanite U–Pb geochronology, Hf isotope and Geochemistry. Precambrian Research, 336, 105496。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.precamres.2019.105496

 

图1 东久片麻岩的锆石U-Pb定年谐和图(a和c)和锆石中稀土元素球粒陨石标准化后的配分图解(b和d)。图中红色和蓝色线(/文字)分别代表锆石的继承岩浆核和变质边的分析结果(单位:Ma)。

 

图2 东久片麻岩中代表性榍石的背散射图像(a‒d,i‒l)和其对应显微镜下照片(e‒h,m‒p)。蓝色圈和数字代表榍石定年分析的位置和结果(单位:Ma)。大部分榍石含有钛铁矿、黑云母、褐帘石、磷灰石、斜长石、石英和少量金红石矿物包体。

图3 东久片麻岩的榍石U-Pb定年谐和图