拉萨地块南部正嘎早古新世淡色花岗岩的成因及其对印度-亚洲大陆碰撞的启示

Leucogranites have important significances for tracing the crustal composition, crustal anatexis processes and collisional orogenic evolution. Voluminous Eocene-Miocene leucogranites occur in the Himalaya block. However, the Cenozoic leucogranites in the Lhasa block have rarely been reported. This proposal aims at the Early Paleocene (~62 Ma?) Zhengga leucogranites (garnet-bearing two-mica and two-mica granites) and associated biotite granites and crustal xenoliths from the Sangri area in the southern Lhasa. Combined with the results of the experimental petrology, based on systematical field investigation on geological characteritcs (distributions and types) and indoor studies on mineralogy, petrology, element geochemistry, Sr-Nd-Pb-Hf-O isotopes and precise zircon U-Pb age dating, as well as comparing to the Cenozoic leucogranites from the Himalaya block, the magmatic origin and petrogenesis of the Zhengga leucogranites will be discussed in detail. Taking into account the regional geological and rock data, the tectonic setting and geodynamic implications of these leucogranites will be further constrained, and their relationship with the Indo-Asian collision and implications for the geological evolution of southern Tibet will also be discussed.

淡色花岗岩对于探讨地壳深熔过程、组成和碰撞造山演化具有重要的科学意义。青藏高原喜马拉雅地块广泛发育始新世-中新世的淡色花岗岩，但是，拉萨地块新生代淡色花岗岩的报道很少。本项目拟通过对拉萨地块南部桑日县正嘎早古新世（~62 Ma?）淡色花岗岩（含石榴石二云母花岗岩和二云母花岗岩）及共生的黑云母花岗岩和地壳包体进行系统的野外地质（分布、类型）调查和室内矿物学、岩石学、元素地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf-O同位素地球化学研究以及锆石U-Pb精确定年，结合试验岩石学的成果，并与喜马拉雅新生代淡色花岗岩进行对比，深入剖析淡色花岗岩岩浆的起源，揭示正嘎淡色花岗岩成因。然后结合区域地质和岩石的资料，进一步综合限定拉萨地块南缘早古新世淡色花岗岩形成的动力学背景和过程，探讨其与印度-亚洲大陆碰撞过程的关系，为青藏高原南部的地质演化提供重要的背景资料。

喜马拉雅-青藏高原造山带是世界上最著名的碰撞造山带，被誉为碰撞造山带研究的天然实验室。淡色花岗岩是全球大型造山带常见的岩石类型，有助于理解造山带相关的动力学过程。然而，对同碰撞淡色花岗岩的成因还存在激烈的争论。针对这一问题，我们对藏南冈底斯岩基早古新世的黑云母花岗岩和含石榴石二云母花岗岩开展了相关的岩石学和地球化学研究。正嘎黑云母花岗岩具有高的 SiO2 (70–73 wt.%) 和低的MgO (0.4–0.7 wt.%) 含量，初始87Sr/86Sr比值为0.7049至0.7050，εNd(t)为+0.5至+1.2，锆石δ18O值为5.6‰至6.9‰，这些特征相似于拉萨南部所发现的大多数古新世花岗岩类。正嘎黑云母淡色花岗岩可能形成于一个新生下地壳与少量古老地壳物质混合的源区。正嘎过铝质含石榴石二云母花岗岩表现为与黑云母花岗岩相似的Sr-Nd-O同位素（分别为0.7037到0.7050，+0.4到+0.8，5.5‰到7.3‰），结合更高的SiO2 (73–76 wt.%)和更高的TiO2 (< 0.06 wt.%)、MgO (< 0.3 wt.%)、Fe2O3T (< 2 wt.%)和CaO (< 0.7 wt.%)含量，这些含石榴石的二云母花岗岩很可能代表了黑云母花岗质岩浆在中地壳深度高度演化的产物。印度大陆很可能在早古新世（65–63 Ma）与中部拉萨地块率先碰撞并导致了地壳的加厚和岩浆活动的停止。早古新世，伴随着早期的穿时碰撞过程，新特提斯洋板片俯冲角度逐渐变陡加强了软流圈角流并为拉萨南缘的地壳深熔和变质作用提供了一个持续的热源。这一大陆碰撞和大洋俯冲的相互作用可能也适用于解释世界其它大型会聚造山带异常热的岩石圈。