论文部分内容阅读
本文对采自青藏高原北部40个新生代火山岩样品进行了系统的常规40Ar/39Ar年代学研究，以此建立青藏高原北部的年代学框架。绝大部分样品都给出了很好的坪年龄与对应的正等时线、反等时线年龄。从数据统计结果来看，所测样品的40Ar/39Ar年龄主要集中在三个期次：50-55Ma、11-25Ma和<5Ma，表明青藏高原北部地区分别在始新世、中新世和上新世经历了三次火山喷发事件。
此外，在结合40Ar/39Ar定年工作的同时，为满足矿物40Ar/39Ar中子通量监测的需要，初选了一个标准样候选者--青藏高原北缘西昆仑大红柳滩粗面岩KL-1透长石。样品分选出三个粒级：30-60目，60-80目和80-100目，纯度>99％。每个粒级随机抽取样品进行40Ar/39Ar阶段加热定年分析。三个粒级样品都给出了很好的坪年龄和等时线年龄，坪年龄平均值为3.75Ma，全部气体平均年龄为3.72Ma，反等时线平均年龄为3.72Ma，三个年龄在误差范围内一致，39Ar析出量大于98％。其中，60-80目样品坪年龄与锆石结晶年龄一致，初始值与尼尔值基本一致。因此，可以认为样品KL-1透长石60-80目样品作为上新世定年的40Ar/39Ar法标准样品候选样品是非常理想的。
本文将藏北新生代火山岩按期次划分为三类，并结合岩石学和地球化学数据进行讨论：
(1)始新世邦达错钠质碱性玄武岩具有低SiO2(～45wt％)，高MgO(～7wt％)，轻微富集LREE和LILE。Cr、Ni等相容元素含量很高表明具有原始岩浆特征。具有低87Sr/86Sr(0.7046-0.7047)和高的143Nd/144Nd(～0.5127)特征，εNd为1.01-1.27；
(2)中新世火山岩主要为粗安岩和流纹岩，K2O>Na2O，MgO(0.51-6.75wt％)变化范围较大，富集大离子亲石元素和轻稀土元素，亏损Nb-Ta-Ti元素，具弱的Eu异常或Eu异常不明显(εEu～0.6-1.17)，较高的87Sr/86Sr(0.7078-0.7102)和较低的143Nd/144Nd(～0.5123)，εNd为-4.72～-6.58；
(3)上新世火山岩主要为白榴碧玄岩、响岩质碱玄岩、玄武粗安岩、粗安岩和流纹岩，MgO(0.58-10.27)含量变化范围较大。富集LILE，高场强元素Nb、Ta含量较低，稀土元素总量与中新世火山岩相比相对较高，负Eu异常和Eu异常不明显(δEu～0.71-1.13)。其87Sr/86Sr(0.7073-0.7094)变化范围较窄，143Nd/144Nd(～0.5123-0.5125)较低，εNd为-3.10～-7.16，中新世和上新世火山岩样品都集中分布在EMⅡ型地幔源区范围内。在北部银顶山地区发现含有橄榄石，MgO>10％的高镁-高钾质白榴碧玄岩，对3个样品51个点的橄榄石电子探针数据计算显示，橄榄石牌号为Fo74-87Fa13-26，属贵橄榄石。橄榄石的结晶温度大约在1226-1234℃左右，结晶压力约为1.9GPa，形成深度约为63km，相当于上地幔顶部。
上述年代学和地球化学特征指示在50-55Ma左右由于新特提斯板片发生俯冲作用，引起热扰动，使地幔楔发生部分熔融形成邦达错富钠玄武质岩浆；随后在16-25Ma埃达克质岩石广泛出现表明从中新世开始可可西里岩石圈发生大规模的拆沉作用，软流圈上升，地壳的加热作用导致高原发生快速抬升；在中新世末期-第四纪，塔里木板片向南插入松潘-甘孜-可可西里-昆仑山地体，俯冲板片断离，软流圈上涌，出现重力失稳和不均衡，使得高原岩石圈底部拆离引起热隆升，火山活动呈现多期次特征。