张大妈

喜马拉雅拉隆淡色花岗岩成因新发现

源自公众号:地球科学编辑部

01-15 18:54

这项研究通过独居石U-Th-Pb定年、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析,揭示了喜马拉雅造山带东段拉隆地区淡色花岗岩的形成机制,证实其是岩浆高度结晶分异的产物,为理解高原隆升过程提供了重要科学证据。

喜马拉雅拉隆淡色花岗岩成因新发现智能速览

  • 拉隆淡色花岗岩形成于22-23Ma的新喜马拉雅阶段

  • 三种花岗岩为同一期次岩浆分离结晶产物

  • 起源于高喜马拉雅结晶岩系白云母脱水熔融

  • 藏南拆离系减压触发源区部分熔融

  • 分离结晶程度达70%-90%

喜马拉雅拉隆淡色花岗岩成因新发现精华内容

通过精细的野外观察和系统的实验分析,拉隆淡色花岗岩的成因之谜逐渐清晰,其形成过程与喜马拉雅造山带的构造演化密切相关。

时空分布特征

拉隆淡色花岗岩位于拉隆穹窿核部,从内到外依次出露二云母花岗岩、白云母花岗岩和钠长石花岗岩。独居石U-Th-Pb定年结果显示,三种花岗岩具有相近的侵位时代,208Pb/232Th加权平均年龄分别为(22.8±0.2)Ma、(23.5±0.2)Ma和(21.9±0.2)Ma,表明它们形成于同一构造热事件。这种空间分布规律和时间上的同步性为后续成因分析奠定了基础。

地球化学特征

淡色花岗岩总体显示高硅(SiO2=73.0%~75.7%)、高钾(K2O=3.50%~6.53%)、低镁(MgO=0.03%~0.22%)和过铝质(A/CNK=1.05~1.24)的主量元素特征。从二云母花岗岩到白云母花岗岩再到钠长石花岗岩,Eu的负异常逐渐加剧,Rb、Rb/Sr和Y/Ho逐渐升高,而Sr、Ba、K/Rb和Zr/Hf逐渐降低。这些元素变化规律清晰地记录了岩浆分异过程。

同位素示踪

同位素分析显示,这些淡色花岗岩具有相似的Sr-Nd同位素组成:(87Sr/86Sr)i=0.736456~0.737929,εNd(t)=-12.4~-12.1。值得注意的是,这些花岗岩明显亏损于围岩的Nd同位素组成(εNd(t)=-16.9~-15.1)。二云母花岗岩具有与高喜马拉雅结晶岩系一致的Sr-Nd同位素组成,表明它们具有相同的源区特征。

源区特征分析

二云母花岗岩高的CaO/Na2O(0.33~0.42)和Al2O3/TiO2(197~459)比值指示其源区以碎屑岩为主。结合野外空间分布规律和地球化学数据,拉隆淡色花岗岩可能起源于高喜马拉雅结晶岩系变质杂砂岩的白云母脱水熔融,并经过了一定程度的分离结晶,而非原地变沉积岩部分熔融的产物。

分离结晶模拟

微量元素的瑞利分馏模拟计算结果表明,以二云母花岗岩为初始熔体时,可以经历约70%和约90%程度的分离结晶分别形成白云母花岗岩和钠长石花岗岩。结晶分异过程主要以斜长石、钾长石、黑云母和白云母为主,这一模拟结果与实际观察到的地球化学变化趋势高度吻合。

构造控制机制

考虑到藏南拆离系和拉隆淡色花岗岩在时间上的重叠关系,藏南拆离系可能通过减压的方式触发了淡色花岗岩源区的部分熔融,并为淡色花岗岩的流动分异提供了空间。这种构造-岩浆耦合关系对于理解喜马拉雅造山带的演化具有重要意义,也为高原隆升机制提供了新的约束条件。

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