藏北班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组火山岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

作者：吴建亮; 刘文; 尹显科; 雷传扬; 王波

来源：地球科学, 2021, 46(02): 444-459.

DOI：10.3799/dqkx.2020.104

• 沙木罗组
• 高镁安山岩
• 班公湖-怒江缝合带
• 藏北
• 地球化学
• 地质年代学

班公湖-怒江缝合带在中生代的构造岩浆演化一直以来都是青藏高原基础地质研究中的热点之一.在该缝合带南部的冈底斯北部地区发育大量的中生代火山岩及相关岩浆岩,其岩石成因与成岩地球动力学背景长期以来存在较大的争议.以班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区沙木罗组新发现的火山岩夹层为研究对象,对沙木罗组的形成时代、火山岩的成因、构造环境以及动力学背景进行了探讨.沙木罗组火山岩由下部扎果安山岩和中部昂母过安山质晶屑凝灰岩组成.锆石U-Pb定年结果表明下部扎果安山岩锆石结晶年龄为141.3±1.7 Ma,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石结晶年龄为134.0±0.4 Ma,与区域上沙木罗组产出的化石及碎屑锆石约束时代较为一致.研究区沙木罗组下部安山岩以低硅(SiO2=52.58%～55.35%)、低铝(Al2O3=14.43%～15.44%,A/CNK=0.58～0.75)、富镁(MgO=6.12%～8.51%)、富钠(Na2O=1.55%～5.03%,Na2O/K2O=1.81～3.61)为特征,属于高镁安山岩范畴;中部安山质晶屑凝灰岩以相对高硅(SiO2=55.83%～61.88%)、低镁(MgO=2.73%～4.51%)、高铝(Al2O3=17.75%～19.62%,A/CNK=0.90～1.08)、富钠(Na2O=1.55%～5.03%,Na2O/K2O=1.81～3.61)为特征,由下往上沙木罗组火山岩的SiO2、Al2O3、Na2O含量逐渐升高,MgO、K2O、Fe2O3含量逐渐降低,属于钠质低钾钙碱性系列岩石.二者均明显富集轻稀土(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE),显示出典型的岛弧岩浆岩特征.下部扎果安山岩的锆石εHf(t)为+15.5～+18.7,中部昂母过安山质晶屑凝灰岩的锆石εHf(t)为+13.8～+16.2,指示安山岩、安山质晶屑凝灰岩的形成有新生地壳物质的参与.扎果高镁安山岩具有低的Y(11.9×10-6～13.5×10-6)、Yb(1.32×10-6～1.43×10-6)含量和较高的Sr(481×10-6～794×10-6)含量,以及较高的Sr/Y(35.6～65.6)和LaN/YbN(8.2～10.4),其形成可能与俯冲板片熔体交代地幔橄榄岩有关.综上所述,研究区沙木罗组火山岩形成于俯冲岛弧环境下,为早白垩世早期班公湖-怒江洋壳南向俯冲消减的岩浆响应.

• 单位
  四川省地质调查院