藏南日喀则弧前盆地中新世流纹岩成因研究:对后碰撞地壳生长及再造的启示摘要
日喀则弧前盆地是藏南地区最为重要的构造-沉积单元,记录了冈底斯弧和新特提斯洋演化的关键信息。本文在日喀则弧前盆地中厘定了一套中新世流纹岩脉,为探讨藏南地区后碰撞期地壳演化与再造以及大地构造背景提供了难得的地质素材。本文围绕该岩脉开展了系统的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Hf-Nd-O多同位素体系综合研究,以阐明其成因机制与深部动力学背景。锆石U-Pb定年结果显示,该套流纹岩脉形成于中新世中期(~13.15Ma),岩石学属性为典型的高分异I型流纹岩。地球化学组成上,其具有高硅、富碱,稀土元素总量(2.19×10-6~5.57×10-6)极低,并表现出显著的铕正异常(Eu/Eu*平均值为3.11)等特征。在同位素方面,Hf-Nd同位素与全岩O同位素呈明显解耦,即锆石εHf(t)均为正值(+3.16~+6.23),磷灰石εNd(t)介于-1.42~+1.56(平均值为+0.06),共同指示其主要物源来自于亏损的新生下地壳。全岩异常偏高的δ18O值并非壳源沉积物混染所致,而是岩浆侵位后与围岩发生低温水-岩作用的结果。综合分析认为,该套流纹岩并非源区部分熔融的直接产物,而是长期演化的地壳晶粥式岩浆储库中被抽离出的高硅质残余熔体。研究区中新世中期(塞拉瓦莱期)的岩浆活动,反映了藏南后碰撞伸展构造在弧前盆地的直接响应,其深部动力学机制与岩石圈拆沉/减薄引发的软流圈上涌和热底侵紧密相关。本研究为大陆碰撞带壳幔相互作用和大陆地壳再造过程提供了关键实例,并表明后碰撞伸展体制的影响范围可能远超传统认识。
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