西藏北部拉萨地体申扎达过火山岩的岩石成因和深部过程

The variation of magmatic composition through time has close relationship with mantle-crust interaction. Systematic analysis of the varying characteristics of long duration magmatism using the same section has potential to serve as an effective indicator for deep processes. Based on previously studied early-Cretaceous magmatism in northern Lhasa subterrane, we plan to collect Daguo volcanic rocks, showing huge thickness and wide range of lithology, at two sections to carry out a systematic study using petrology, chronology and geochemistry methods. Zircon and titanite U-Pb dating methods can provide critical constraints on the eruptive time, and geochemical analyses of different isotopes will be able to reveal the geochemical evolution of their sources and the petrogenetic relationship between different volcanic rocks. Combined with the region information, the varying characteristics of magma composition will help us to better understand and discuss the early-Cretaceous deep process occurred beneath northern Lhasa subterrane. This research will clarify the relationship between deep process in early Cretaceous and the variation of magma composition at the same section, and, as a case study, it will help us to discuss deep process under subduction-collision setting using the varying magma composition and rock association through time.

岩浆成分随时间的变化与深部壳幔作用过程密切相关，通过分析同一剖面持续时间较长的岩浆作用的成分变化特点，能够有效揭示对应的深部过程。在充分分析班公湖-怒江缝合带南侧北部拉萨地体早白垩世岩浆作用研究现状的基础上，本项目拟以位于北部拉萨地体东部达过地区巨厚层火山岩为对象，针对两条较连续并发育不同岩石类型的火山岩剖面从底到顶开展精细的岩石学、年代学和地球化学研究，通过锆石、榍石U-Pb定年，准确限定两条剖面不同岩石类型的喷发时代，通过高质量的地球化学和同位素分析，有效约束不同类型岩石的源区及它们之间的成因联系，并结合区域资料，根据岩浆成分和岩石组合随时间的变化特点，探讨北部拉萨地体早白垩世时期可能发生的深部过程。该项研究不仅可为北部拉萨地体早白垩世深部过程提供来自同一剖面岩浆成分变化方面的重要证据，并有望为利用岩浆成分和岩石组合随时间变化特点的方法，探讨俯冲-碰撞背景下的深部过程提供新的研究实例。

班公湖-怒江缝合带南侧的北部拉萨地体发育的大量早白垩世岩浆作用，以及其对应的深部过程，一直以来都备受国内外学者关注。本次研究以北部拉萨地体达过地区巨厚层火山岩为对象，选取两条火山岩剖面和邻近侵入岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和同位素研究，准确限定了不同岩石的形成时代，约束了岩石的源区性质和岩石成因。研究结果表明：（1）达过火山岩包含少量安山岩、英安岩和大量流纹岩；侵入岩主要为正长花岗岩、花岗闪长岩，少量闪长岩和长英质包体。（2）达过火山岩锆石U-Pb年龄为110～118Ma，基本显示出从底到顶越来越年轻的特征；侵入岩的形成时间为110～112Ma（锆石U-Pb测年），与达过火山岩形成于同一时期，均为早白垩世。（3）达过安山岩以低的MgO含量（2.62wt.%）、Mg#、Cr含量（11.80ppm）和明显的Nb、Ta负异常为特征，显示其可能为下地壳部分熔融的产物，也可能是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆混合的结果；英安岩显示出较安山岩更高的微量元素和稀土元素丰度，结合其SiO2含量与Cs、Dy/Yb呈现出负相关性的特征，暗示英安岩很可能是安山岩经历角闪石分离结晶作用的产物；流纹岩呈现出高硅、低镁的特征，为偏铝质-弱过铝质系列岩石，并富集高场强元素，具有A型花岗质岩石的地球化学亲源性，且与邻区新生地壳部分熔融产生的A型流纹质岩石显示出良好的相似性，因此，达过流纹岩可能是北部拉萨地体新生壳源物质部分熔融的产物。（4）正长花岗岩呈现出高的SiO2含量，明显的Eu异常（Eu/Eu* = 0.27～0.42）强烈亏损Sr、P、Eu和Ti，高的锆饱和温度（853-891℃）和(Na2O+K2O)/CaO和FeO*/MgO比值，呈现出A型花岗岩的特征；而花岗闪长岩为典型的I型花岗岩，且二者具有相似的同位素特征。结合区域资料，达过火山岩和侵入岩很有可能是南向俯冲的班怒洋岩石圈发生板片断离(120-110Ma)，并引起了大规模软流圈上涌，从而产生的相关岩浆作用的产物。