青藏中部羌塘地区苦橄质岩石的成因和动力学意义

The rifting of micro-blocks in northern Gondwana and the opening and closing of accompanied oceans are one of the most important geological events in Phanerozoic. The Qiangtang area records the magmatic events related to the opening of the Neo- Tethyan Ocean. These magmatic rocks, combined with the Panjal Traps, constitute the Qiangtang–Panjal large igneous province. However, its generation (mantle plume or non-mantle plume origin) is disputed. In this proposal, comprehensive studies on petrology, mineralogy and geochemistry were carried out for the whole rock, olivine and its melt inclusion of the meimechite–picrites and associated basalts in the Qiangtang area, in order to determine the compositions of the primitive magmas, the P and T conditions of the magma generation, and the petrogenesis and the mantle source of these rocks. On the basis of above-mentioned research, the proposal will finally play a significant role in unveiling the geodynamic processes on the generation of the Qiangtang–Panjal large igneous province, the rifting of micro-blocks in northern Gondwana and the opening of the accompanied Neo-Tethyan Ocean.

冈瓦纳大陆北缘微陆块裂解和大洋产生与消亡是显生宙最重要的地质事件之一，羌塘地区拥有与新特提斯洋开启有关的丰富岩浆活动记录，并与印度Panjal暗色岩一起构成了羌塘-Panjal大火成岩省，但其成因存在地幔柱和非地幔柱的不同认识。本项目通过对羌塘地区麦美奇岩-苦橄岩及伴生玄武岩中主岩、橄榄石斑晶、橄榄石中熔体包裹体的岩石学、矿物学和地球化学研究，反演其原始岩浆成分，限定岩浆源区的性质和温、压条件，探讨岩石成因，为羌塘-Panjal大火成岩省的成因、冈瓦纳大陆北缘微陆块裂解和新特提斯洋开启的动力学背景的研究提供重要启示。

冈瓦纳大陆北缘特提斯洋的产生、演化以及动力学背景是国际地球科学界长期关注的基本问题，而微陆块裂解和新特提斯大洋产生的时代和动力学背景是地球科学界的热点问题之一。与微陆块裂解有关的岩浆活动广泛分布在南羌塘和印度北缘，构成了羌塘-Panjal大火成岩省，但是，对这个大火成岩的动力学背景还存在地幔柱和板缘被动伸展等不同认识。本项目通过对南羌塘地块的苦橄玢岩、伴生基性岩及区域上基性岩墙系统的地质年代学和岩石地球化学的研究以及古特提斯的演化来约束这一大火成岩省的成因。岩石地球化学研究表明，这些苦橄玢岩与区域上的二叠纪岩墙均具有OIB的地球化学特征以及亏损的Nd同位素，主要来源于受到交代作用的软流圈地幔的部分熔融作用，可能受到岩石圈地幔的混染作用。基性岩墙的温压计算表明其来自于~1500˚C潜能温度的部分熔融作用。结合二叠纪岩墙的定年工作，表明这些苦橄玢岩和二叠纪岩墙均形成于早二叠世的短时期里（~290-285 Ma）。这种短时间产出的大量的高温岩浆符合地幔柱成因。但是，结合古特提斯洋的演化历史，特别是其在晚泥盆-早石炭世的俯冲停止后，在早二叠世又开始俯冲于北羌塘-三江地区，表明板缘拉力也作用于冈瓦纳大陆北缘。因此，冈瓦纳大陆北缘早二叠世的地幔柱和板缘拉力共同造成了这个大火成岩省的产生以及新特提斯洋的打开。