班公湖–怒江特提斯洋的演化:来自洞错榴辉岩的制约

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单位中国科学院广州地球化学研究所深地过程与战略矿产资源全国重点实验室;中国科学院大学;
来源大地构造与成矿学
摘要
班公湖–怒江缝合带是青藏高原特提斯构造域的重要组成部分,作为分隔拉萨地块与羌塘地块的地质边界,记录了班公湖–怒江特提斯洋的形成、演化及最终闭合的过程。然而,关于该特提斯洋的打开时间和闭合方式仍存在较大争议。本文以洞错榴辉岩为研究对象,通过全岩主–微量元素、Sr-Nd同位素、锆石U-Pb定年及Hf-O同位素分析,探讨了班公湖–怒江特提斯洋的打开时代、闭合机制及其动力学演化过程。洞错榴辉岩具有与N-MORB相似的地球化学特征,表现为稀土元素配分模式平缓、轻稀土略亏损,且无明显的Nb、Ta亏损和Th富集现象。其锆石呈现出典型的基性岩浆锆石特征,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为247Ma,代表了榴辉岩原岩的结晶年龄。锆石Hf-O同位素数据表现出亏损地幔特征(εHf(t)=+11.3~+15.9;δ18O=4.4‰~5.8‰),推测其可能形成于大洋中脊环境。结合前人研究与本文的年代学和地球化学数据,洞错榴辉岩的原岩主要形成于中二叠世至早三叠世(约260~247 Ma),其年龄早于缝合带内已报道的蛇绿岩,代表了班公湖–怒江特提斯洋最古老的残留洋壳记录。综合缝合带内与裂解相关的岩浆岩、蛇绿岩及沉积地层数据,本文认为班公湖–怒江特提斯洋的初始打开与冈瓦纳北缘早二叠世的裂解事件密切相关,受地幔柱活动与板块拉力共同控制。此外,班公湖–怒江缝合带内形成于闭合阶段的高压变质岩较为稀缺,尤其缺乏陆壳物质深俯冲的高压变质记录,同时存在大规模、不同期次的洋岛或大洋高原残片。因此,笔者认为班公湖–怒江特提斯洋的闭合主要由一系列洋岛或大洋高原的俯冲碰撞事件主导。这些低密度、高浮力的洋壳物质不断涌入俯冲通道,导致大洋俯冲过程的减缓甚至停滞,从而形成了所谓的“软碰撞”,并可能缺乏典型的陆–陆碰撞及大陆深俯冲过程。

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