喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定.pdf

书书书 （）：岩石学报 ：高利娥，曾令森，赵令浩等 喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定 岩石学报，（）：，：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定高利娥曾令森赵令浩严立龙李广旭王亚莹王海涛王睿 ，中国地质科学院地质研究所，自然资源部深地科学与探测技术实验室，北京 国家地质实验测试中心，北京 天津师范大学地理与环境科学学院，天津 ，收稿，改回 ，（）：，：，：（），；（），；（），；（），（）（），；摘要喜马拉雅新生代淡色花岗岩记录了地壳深熔作用和花岗岩侵位的地球化学和构造物理效应。与形成于增厚地壳条件下和伸展背景下的始新世和中新世花岗岩相比，渐新世花岗岩分布比较局限，且源区和形成机制还存在着较大的争议。本文受国家重点研发计划（）、国家自然科学基金项目（、）、第二次青藏高原科学考察项目（）、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费项目（）和中国地质调查局地质调查项目（，）联合资助 第一作者简介：高利娥，女，年生，副研究员，地球化学专业，：位于喜马拉雅造山带中部的聂拉木地区，可见 的含电气石黑云母的花岗岩、的含黑云母的花岗岩、的含电气石黑云母的伟晶花岗岩侵入到高喜马拉雅岩系上部。这三组渐新世花岗岩具有以下特征：（）较高的 、和 ，；（）、和 的负异常；（）略微富集轻稀土，亏损中稀土和重稀土，高度变化的 异常和微弱的负 异常；（）均一的初始 同位素比值，（），（）。此外，含电气石黑云母的花岗岩和含电气石黑云母的伟晶花岗岩具有较高的 和 ，较低的 比值，其 比值与 和 含量都无相关性，表明其为富 流体参与高喜马拉雅变沉积岩含水部分熔融作用的产物。而含黑云母的花岗岩具有较低的 和 ，较高的 比值，且其 比值与 和 含量显示明显的负相关关系，表明其为变沉积岩发生脱水熔融作用的产物。综合喜马拉雅造山带已有的研究成果，得出以下认识：渐新世花岗岩的源区从下地壳基性物质转变为中地壳变泥质岩，展示了源区向上迁移的过程，并经历了一期重要的岩浆热液交代作用；渐新世深熔作用记录了造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换阶段深部地壳的响应，从而促使了高喜马拉雅岩系的折返。关键词聂拉木；渐新世花岗岩；含水部分熔融作用；高喜马拉雅岩系折返；喜马拉雅造山带中图法分类号 ；喜马拉雅新生代淡色花岗岩，是世界上最年轻的淡色花岗岩，是中 下地壳岩石发生深熔作用以及派生熔体经历岩浆演化的产物，蕴藏了有关地壳深熔作用和花岗岩侵位的地球化学和构造物理效应的重要信息（吴福元等，；曾令森和高利娥，）。自 世纪 年代以来，国内外学者对喜马拉雅新生代淡色花岗岩的形成年代、岩石学特征、地球化学特征、形成机制和构造动力学意义等方面开展了大量的研究，取得了丰硕的成果（吴福元等，及其中参考文献）。随着研究程度的提高和测试技术的快速发展，一系列新的研究成果揭示了更加丰富的深熔作用，具体表现在：（）深熔作用的时限可以追溯到始新世（；，；，；，；，；，；，）；（）淡色花岗岩的源区多样化，高喜马拉雅结晶岩系中的变沉积岩（变泥质岩和变杂砂岩）（，；，；，）是主要源区，花岗质片麻岩、基性下地壳、特提斯喜马拉雅带的郎杰学群、低喜马拉雅岩系和地幔物质在不同时间段也有不可忽视的贡献（，；于俊杰等，；，；，；，；，；，；，；，；，；，；，；，）；（）部分熔融机制多样化，早期主要以角闪岩部分熔融作用（，；，；，）为主，后期（中新世以来）变沉积岩部分熔融作用为主，包括白云母脱水部分熔融作用、白云母含水部分熔融作用、黑云母部分熔融作用等多种熔融模式（，；，；，；，；，；，；，；，；，；，；，）；（）岩浆演化过程复杂化，早期研究认为喜马拉雅淡色花岗岩是部分熔融作用的产物（，；，；，；，；，），近年来研究显示喜马拉雅部分淡色花岗岩存在围岩混染和结晶分异作用（，；，）；（）形成的构造背景有待深入挖掘，始新世花岗岩为增厚下地壳熔融的产物（，；，；，），但中新世花岗岩与藏南拆离系或南北向裂谷系的活动之间的相关性还存在分歧（，；，；，；，）；（）淡色花岗岩富集稀有金属的机制、成矿背景、成矿潜力研究刚刚起步（，；李光明等，；秦克章等，；吴福元等，），存在许多有待深入研究的关键科学问题。与中新世花岗岩相比，渐新世花岗岩分布很局限。目前只在苦堆穹窿（，；，）、派枯错穹窿（，）、夏如穹窿（，；，）、岗巴穹窿（，；，）和拉轨岗日穹窿（，）等地报道存在渐新世淡色花岗岩。昌果穹窿也发育年龄 的淡色花岗岩（，），但未见相关地球化学数据的报到。与保存较原始熔体特征的始新世花岗岩相比，渐新世花岗岩为含石榴石 电气石淡色花岗岩，具有明显的负 异常（）和“海鸥型”的稀土分配模式（曾令森和高利娥，），与高分异花岗岩的特征相似（吴福元等，；，；，）。渐新世花岗岩具有高度变化的 （）（）和 （）值（）（，；，；，），源区和形成机制还存在着较大的争议，具体表现为：（）高喜马拉雅岩系变泥质岩发生黑云母部分熔融作用（，）、白云母脱水部分熔融作用（，）；（）高喜马拉雅岩系中的变杂砂岩和变泥质岩共同部分熔融作用（，）；（）副矿物的差异性溶解（，）；（）围岩的混染（，）；（）热液作用（刘志超等，）。与形成于增厚地壳条件下和伸展背景下的始新世和中新世的花岗岩相比，对渐新世花岗岩形成构造背景的认识还存在分歧，苦堆渐新世花岗岩被认 岩石学报 ，（）：图 藏南地区喜马拉雅造山带（）和聂拉木地区（）地质简图 雅鲁藏布江缝合带；藏南拆离系；主中央逆冲推覆带；聂拉木不连续带；南北向裂谷带 （）（）；为形成于增厚地壳条件下（，），其他渐新世花岗岩形成于高喜马拉雅结晶岩系折返过程中（，；，；，），甚至被认为促使了藏南拆离系的启动（，）。聂拉木地区，已有的研究显示该地区经历了渐新世的变质作用和混合岩化（，；，），但该地区是否存在渐新世花岗岩还有待进一步研究。所以，渐新世花岗岩的形成机制和产出的构造背景至关重要，有必要进行深入挖掘，为准确厘定喜马拉雅造山带构造演化过程提供关键的数据。地质背景与样品特征喜马拉雅造山带由北向南划分为特提斯喜马拉雅带、高喜马拉雅结晶带、低喜马拉雅带和次喜马拉雅带（图 ）。沿着特提斯喜马拉雅带和高喜马拉雅带，新生代花岗岩呈带状平行展布，它们之间的界限为藏南拆离系（）。在持续的造山过程中，特提斯喜马拉雅带通过强烈的褶皱变形来吸收缩短量，同时在内部发育有一系列的片麻岩穹隆和多个淡色花岗岩侵入体（，）。高喜马拉雅带中，主体为一套原岩年龄为元古代到早古生代的变质沉积岩系（尹安，），被命名为高喜马拉雅结晶岩系，变质级别通常达到高角闪岩相到麻粒岩相且发育反转变质带（，；，）。另外，高喜马拉雅结晶岩系还出露于特提斯喜马拉雅中片麻岩穹隆的核部（，）。除了主体的变质沉积岩，高喜马拉雅内部还发高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定图 聂拉木地区渐新世花岗岩的野外特征 育原岩为 和 的花岗片麻岩（，；，；，），以及新生代深熔作用引发的大规模淡色花岗质岩浆活动（曾令森和高利娥，）。低喜马拉雅主要由一套经历了绿片岩相到角闪岩相变质的元古代沉积岩系组成（，），同时发育有 的眼球状片麻岩（，；，）。聂拉木地区位于喜马拉雅造山带中部，其东西侧分别紧邻珠穆朗玛峰和希夏邦马峰。从北向南，依次由特提斯喜马拉雅岩系、藏南拆离系、高喜马拉雅岩系、主中央逆冲断层和低喜马拉雅岩系组成（图 ）。特提斯喜马拉雅岩系由砂岩、灰岩和板岩组成，高喜马拉雅岩系由混合岩化的副片麻岩、钙硅酸盐夹层、早古生代花岗片麻岩和侵入其中的新生代花岗岩组成，低喜马拉雅岩系由含石墨泥质片岩和新元古代花岗质片麻岩组成（，）。渐新世 中新世花岗岩岩体、岩床、岩脉侵入到高喜马拉雅岩系和藏南拆离系内（，；，）。藏南拆离系，出露于聂拉木镇以北约 处，为一约 宽的韧性剪切带，由大理岩、糜棱岩化黑云母片麻岩和新生代花岗岩组成（刘小兵等，；，），活动时限为 至 （，）。在高喜马拉雅带，（）识别出典型的巴罗型变质带，从南至北变质级别逐渐增强，随后在顶部迅速降低，依次为蓝晶石带、夕线石 白云母带、夕线石 钾长石带、堇青石带、过渡到特提斯喜马拉雅底部的绿泥石带。此外，在高喜马拉雅带内，根据变质温度、压力和深熔年代学的差异，（）识别出一套构造变质的不连续面（），将高喜马拉雅结晶岩系分为上下两个部分，不同矿物组成和不同结构的花岗岩侵入到高喜马拉雅岩系上部。为了探讨不同类型花岗岩的成因机制和相互关系，我们对每种类型的岩石进行了系统的等间距原地采样，每块样品单独做全岩地球化学分析，然后相同类型的样品合起来挑选锆石，进行锆石定年（图 ）。为含电气石黑云母的花岗岩（图 ，），主要由石英、钾长石、斜长石、黑云母、电气石和少量的夕线石组成（图 ，）。为含黑云母的花岗岩（图 ），主要由石英、钾长石、斜长石和黑云母组成（图 ，）。为含电气石黑云母的伟晶花岗岩（图 ），矿物组成与 相似，主要由石英、钾长石、斜长石、黑云母、电气石和少量的夕线石组成（图 ，），但是，矿物的粒度明显变大，为伟晶质结构。这三个系列的样品采自同一地区（、）。分析方法 锆石 定年为了准确限定不同类型花岗岩的形成年代，从含电气石黑云母的花岗岩 、含黑云母的花岗岩 和含电气石黑云母的伟晶花岗岩 中挑选锆石，经过手工挑选、制靶和抛光，然后进行阴极发光（）和扫描电镜背散射（）成像观察，揭示锆石的内部结构。阴极发光成像在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心进行。在中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学重点实验室进行了 图像和锆石内部包裹体的观察。通过对照阴极发光和 图像，鉴别锆石不同生长域差异特征，选取锆石 测试点。岩石学报 ，（）：图 聂拉木地区渐新世花岗岩的单偏光显微照片 黑云母；斜长石；石英；矽线石；电气石 ；含电气石黑云母的花岗岩 采用 锆石 定年，锆石 同位素定年测试在北京离子探针中心进行，所用仪器为高分辨率高灵敏度离子探针 ，分析时所用标样为 锆石，每测定个未知点，插入 次标样，以便及时校正，保障测试精度。和 含量以锆石标样 为外标进行校正。含黑云母的花岗岩 和含电气石黑云母的伟晶花岗岩 的锆石 同位素定年测试在国家地质实验测试中心 实验室分析完成。使用 ：激光器及 高分辨电感耦合等离子体质谱仪，该质谱仪具有高灵敏度特征，更利于低含量元素的准确测定。激光剥蚀斑束直径 ，光斑移动速度 ，频率 ，能量密度约为 ，以 作 为 剥 蚀 物 质 传 输 载 气。实 验 前 剥 蚀 进行仪器信号调谐，和 信号大于 ，氧化物产率（），同位素信号比值 ，降低分析过程中动态分馏作用的影响。单点分析包括气体背景采集时间 ，激光剥蚀样品信号采集时间 及剥蚀后吹扫时间 。每分析 个未知样品点插入分析标准样品 点和质量监控样品 点。全岩元素地球化学测试全岩主量和微量元素测试在自然资源部国家地质实验测试中心完成。全岩主量元素通过 （荧光光谱仪 ）方法测试，分析精度为 。全岩微量元素和稀土元素（）通过等离子质谱仪（）分析，含量大于 的元素的测试精度为 ，而小于 的元素精度为 。个别在样品中含量低的元素，测试误差大高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定图 聂拉木地区渐新世花岗岩中锆石的阴极发光照片不同颜色的圈代表不同期次的热液事件 （），于 。全岩 同位素测试 和 同位素是在中国科学技术大学使用 质谱仪进行测试，相关仪器运行条件及详细分析流程见 （）。在分析过程中，分别使用了国际标样 （平均测量值为 ，）和 （为 ，）来监测仪器稳定性。和 同位素质量分馏校正分别采用 和 （，）。分析标样 的 和 加权平均测量值分别为 （，）和 （，），与文献报道的参考值在误差范围内完全一致。数据及结果 花岗岩的结晶年龄在样品 中，大部分锆石为自形 半自形，棱角清晰，锆石颗粒的长度在 之间。在阴极发光图像上（图 ），锆石显示相似的核 幔 边结构。核部显示典型的韵律震荡环带，为岩浆锆石的特征。幔部和边部为均一化的深灰色和浅灰白色，表明该花岗岩经历了后期热事件的影响。对不同部位进行了 锆石 同位素组成测试。在核部锆石域中，和 含量较高，分别在 和 之间，比值较低，小于 （表 ）。年龄分布于 之间，在谐和图上，相对集中分布于一致线的 附近区域（图 ），个样品点的加权平均年龄为 （，图 ），清晰的韵律振荡环带表明这组年龄为花岗岩的结晶年龄。深灰色幔部区域具有相似的 和 ，分别在 和 之间，比值较低，小于 。个样品点相对集中分布于一致线的 附近区域（图 ），加权平均年龄为 （，图 ）。浅灰色边部区域也具有相似的 和 含量，位于谐和线上的样品点的 年龄为 （图 ）。这两期年龄应该记录了花岗岩形成之后受到后期热液事件的交代作用。在样品 中，大部分锆石为自形 半自形，棱角清 岩石学报 ，（）：表 聂拉木地区渐新世花岗岩的 锆石 定年数据 测点号 （）（）误差相关系数 不谐和度年龄（）（），含电气石黑云母的花岗岩 ，晰，锆石颗粒的长度在 之间。在阴极发光图像上（图 ），锆石显示核 幔 边结构。核部显示模糊化的韵律震荡环带，幔部为灰白色均一化，边部显示典型的韵律震荡环带，为岩浆锆石的特征。个别锆石的韵律震荡环带边部外侧还会增生均一化的浅灰白色边，表明该花岗岩经历了后期热事件的影响。对不同区域进行了 锆石 同位素组成测试。在边部韵律震荡环带锆石域中，和 含量较高，分别在 和 之间，比值较低，（表 ）。年龄分布于 之间，在谐和图上，相对集中分布于一致线的 附近区域，加权平均年龄为 （点，图 ），清晰的韵律振荡环带表明这组年龄为花岗岩的结晶年龄。核部模糊化的韵律震荡环带锆石域中，和 含量较高，分别在 和 之间，比值较高，。年龄分布于 之间，在谐和图上，相对集中分布于一致线的 附近区域，加权平均年龄为 （点，图 ），韵律振荡环带表明这组年龄为继承锆石的岩浆结晶年龄。幔部灰白色均一化区域较窄，部分样品点位于混合区域。在 同位素组成测试之后，使用扫描电镜仔细鉴定测定的位置，排除混合年龄。经确定，只有两点位于纯的较宽幔部区域，得到的 年龄为 （图 ）。浅灰色增生边部区域具有较高的 和 含量，分别在 和 之间，比值为 。位于谐和线上的样品点的 年龄为 （图 ）。与样品 相似，这期年龄记录了后期热液事件的交代作用。在样品 中，大部分锆石为自形 半自形，棱角清晰，锆石颗粒的长度在 之间。在阴极发光图像上（图 ），锆石显示相似的核 幔 边结构。核部和幔部显示典型的韵律震荡环带，为岩浆锆石的特征。边部为均一化的浅灰白色，表明该花岗岩经历了后期的热事件的影响。对核部、幔部和边部进行了 锆石 同位素组成测试。在锆石核部域中，和 含量较高，分别在 和 之间，比值较低，小于 （表 ）。锆石的幔部与核部相似，和 含量较高，分别在 和 之间，比值小于 。年龄分布于 和 之间，在谐和图上，相对集中分布于一致线上 和 附近的区域（图 ），加权平均年龄为 （点，）和 （点，图 ），清晰的韵律振荡环带表明这两组年龄都为花岗岩的结晶年龄。浅灰色边部区域具有较高的 和 含量，分别在 和 之间，比值小于 。位于谐和线上的样品点的 年龄为 （图 ），同样记录了后期热液事件的交代作用。全岩元素和同位素地球化学特征从主量元素含量来看（表 、图 ），这三组渐新世花岗岩高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定图 聂拉木地区渐新世花岗岩的 定年谐和图 具有 较 高 的 （）、（）、（）和 （），但较低的 （）、（）、和 ，较高的 （）。从原始地幔标准化微量元素蛛网图上看，大部分花岗岩具有 、和 的显著负异常，中两个样品还显示 和 负异常（图 ）。和 具有较高的 （）和 （）含量，较低的 比值（），且 与 比值和 与 比值都无相关性（图 ）。相反，具有较低的 （）和 （）含量，较高的 比值（），且 与 比值和 与 岩石学报 ，（）：书书书?高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定书书书?岩石学报 ，（）：表 聂拉木地区渐新世花岗岩的主量元素（）和微量元素（）含量 （）（）样品号 岩性含电气石黑云母的花岗岩含黑云母的花岗岩含电气石黑云母的伟晶花岗岩年龄（）、高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定续表 样品号 岩性含电气石黑云母的花岗岩含黑云母的花岗岩含电气石黑云母的伟晶花岗岩年龄（）、（）（）（）（）（）（）（）比值具有负相关关系（图 ）。大部分样品中 比值大于 ，但 比值大于 （表 ）。在球粒陨石标准化稀土元素配分图上（图 ），三组花岗岩都显示略微富集轻稀土（），亏损中稀土（）和重稀土（），（），高度变化的 异常（），微弱的负 异常（）。含电气石黑云母的花岗岩具有均一的初始 同位素比值和 同位素比值，（），（）（表 、图 ）。讨论 聂拉木地区新生代花岗岩年代学特征刘小兵等（）对聂拉木拆离断层下盘不同构造位置的变形花岗质岩脉进行了系统的年代学研究，认为采样点与聂拉木拆离断层的构造距离从远到近（到 ），花岗岩的侵位年龄逐渐变年轻（分别为 、和 ）。杨雷（）对聂拉木地区的混合岩和淡色花岗岩进行了野外地质学、岩相学、矿物学、同位素年代学以及地球化学等方面的系统研究，独居石 定年结果指示高喜马拉雅变质岩的深熔作用从始新世（）就已开始，一直持续到 ，而淡色花岗岩侵位时间主要集中在 至 。本文在聂拉木地区发现了渐新世的多期岩浆事件，、，与该地区已报道的高喜马拉雅结晶岩系的变质时间一致，可以证明聂拉木地区的确存在渐新世的岩浆作用。并且，在同一样品 中 可 以 记 录 两 期 岩 浆 事 件，如 记 录 了 和 岩浆作用。同时，早期结晶的花岗岩易受到后期多次岩浆事件的影响，锆石记录了多期变质事件，如 岩石学报 ，（）：图 聂拉木地区渐新世花岗岩的主量元素特征 花岗岩 受到区域上 、岩浆作用的影响，和 受到 岩浆作用的影响。在大陆岛弧构造背景中，随着地质年代学技术的快速发展，越来越多的研究被用来确定大型花岗岩岩体的构建过程（，），已成为国际岩浆作用研究的热点之一，并为深入探讨花岗岩岩体侵位的热效应和理解大陆地壳岩浆作用的特征（如 ）提供了重要限定。这些研究表明，大型复合花岗岩体由形成时间和活动时间较短（）的小岩体或岩脉汇聚而成，具有快速、幕式的特征，大型花岗岩体的侵位对围岩具有明显的热效应，导致围岩有序地发生接触变质作用，甚至部分熔融。喜马拉雅造山带中，许多淡色花岗岩体都存在多期深熔作用，在短短的几个百万年内，形成年龄和地球化学特征存在明显差异的淡色花岗岩，如玛纳斯鲁（，）、佩古错（，）、夏如（，；，）等。这些结果揭示了中下地壳的部分熔融作用有可能以幕式、阶步状的形式快速进行；或以寿命较短的较大型淡色花岗岩体熔体的形式短暂存在，其寿命在 左右。这种现象所反映的地质过程与在大陆岛弧的岩浆作用（，）、大型斑岩铜矿和铀矿等矿床的成矿作用及变质作用（，）相似，都是脉冲式的快速过程。综合上面年代学数据和已发表数据可以得出：聂 拉 木 地 区 具 有 多 期（、高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定图 聂拉木地区渐新世花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图（）和球粒陨石标准化稀土元素配分图（）（标准化值据 ，）（）（）（，）图 聂拉木地区渐新世花岗岩的微量元素 特征 （）黑云母脱水熔融作用；（）白云母含水熔融作用；（）白云母脱水熔融作用 （）；（）；（）、和 ）岩浆作用（刘小兵等，；杨雷，）。聂拉木地区渐新世花岗岩的形成机制喜马拉雅造山带演化过程中，在不同的地壳温度和压力条件下，基性岩、变沉积岩（变杂砂岩和变泥质岩）和花岗片麻岩会发生部分熔融作用，形成一系列地球化学特征不同的花岗岩熔体（，；，；，；，；，；，；，；，）。这些不同岩石的部分熔融作用都可以通过两种深熔作用来实现 含水部分熔融（也叫水致部分熔融）和脱水部分熔融。始新世高 二云母花岗岩具有较低的 （）和 （）值（和 ），为下地壳基性物质发生部分熔融的产物（，；，）。中新世花岗岩具有和高喜马拉雅结晶岩系相似的同位素特征，（），（）（，及其中的参考文 岩石学报 ，（）：图 喜马拉雅新生代花岗岩的 同位素特征数据来源：雅拉香波（，）；然巴（，）；夏如花岗岩（，；，）；派枯错（，；王晓先等，）；苦堆（，）；岗巴（，；刘志超等，）；拉轨岗日（，）；不丹（，）：（，）；（，）；（，；，）；（，；，）；（，）；（，；，）；（，）；（，）图 聂拉木地区渐新世花岗岩的全岩地球化学特征 献），为变泥质岩 变杂砂岩部分熔融作用的产物（曾令森和高利娥，）。脱水部分熔融作用和含水部分熔融作用中，长石和云母参与的比例不同，形成的花岗岩具有不同含量的 、和 ，故 关系图解可作为区别两种部分熔融类型的标志（，）。聂拉木渐新世花岗岩的 （）和 （）值（和 ）与中新世花岗岩相似，表明其源区为高喜马拉雅结晶岩系中变沉积岩。从花岗岩的全岩元素含量来看，和 具有较高的 和 ，较低的 比值（图 ）。比值与 和 含量都无相关性，与白云母含水部分熔融作用特征一致（图 ，；，；，）。部分样品中显示负 异常（；图），但 与 含量无相关关系（图 ）。同时，在 、和 相关图解中（图 ），和 没有显示矿物的分离结晶作用。所以，这两组聂拉木渐新世花岗岩为变沉积岩发生含水高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定熔融作用的产物。而 具有较低的 和 ，比值较高，比值与 和 含量显示明显的负相关关系，和白云母脱水部分熔融作用特征一致（，；图 ，）。这组花岗岩中，与 含量（图 ）、与 都呈正相关关系（图 ），与 呈负相关关系（图 ），表明 经历了一定程度的斜长石和云母的分离结晶作用（，），但从 关系图中依然能够清晰的看到白云母脱水部分熔融作用的特征。综上所述，聂拉木渐新世花岗岩为变沉积岩发生含水熔融作用和脱水熔融作用的产物。电气石淡色花岗岩是花岗岩中重要的花岗岩类型，其形成机制主要有三类：（）分离结晶作用：岩浆演化晚期，二云母淡色花岗岩经过分离结晶作用形成电气石花岗岩（，；，）；（）部分熔融作用：贫 源区低程度部分熔融、富 源区直接部分熔融、富 流体参与的部分熔融都可以形成电气石花岗岩（，；，；，；，；，；成里宁等，）；（）交代作用：富流体和镁铁质矿物反应形成电气石花岗岩（，；，；成 里 宁 等，）。是一种不相容元素，在流体和熔体之间及流体和矿物之间总是优先分配进入流体相（，；，）。如果变沉积岩中的含水矿物发生脱水作用，含水矿物中的 会优先进入流体相形成富 流体（，；，；，；，；，；，）。成里宁等（）报道了不同 含量的流体在不同的温度下（和 ）与聂拉木二云母花岗岩交代实验的结果，得出交代成因的电气石花岗岩最终都会以脉体形式存在于先结晶的二云母花岗岩中。聂拉木渐新世含电气石花岗岩直接侵入到变沉积岩中，附近并未找到二云母花岗岩，所以本文中的电气石不是变质成因，可以排除电气石淡色花岗岩通过交代作用形成。许多喜马拉雅中新世淡色花岗岩具有“海鸥型”稀土分布模式和强烈的负 异常（），高的 比值（），但较低的 （）和 （）比值，为分离结晶作用的产物（吴福元等，；曾令森和高利娥，）。聂拉木渐新世大多数含电气石花岗岩 和 中 （图 ），且 与 含量无相关性。，。在微量元素相关图解中（图 ），也没有显示矿物的分离结晶作用，所以，聂拉木渐新世含电气石花岗岩没有经历显著的分离结晶作用。富 流体作用参与的含水部分熔融作用会产生富 花岗质初始熔体，此类熔体显示高 低 比等含水部分熔融作用的特征（成里宁等，）。主中央逆冲断层（）是高喜马拉雅带和低喜马拉雅带的构造边界。将高喜马拉雅带的高级变质岩逆冲到低喜马拉雅带的低级变质岩上。（）首次发现了含水熔融作用形成的二云母花岗岩，并提出：低喜马拉雅带低级变质岩的流体渗入上覆的高喜马拉雅结晶岩系并激发了含水部分熔融作用。随后喜马拉雅淡色花岗岩的全岩主量元素、微量元素和 同位素数据（，），花岗岩中电气石的原位 同位素数据（，），白云母的原位 同位素数据和相平衡模拟（，），都证明了低喜马拉雅岩系派生的流体参与了含水熔融作用。由于软流圈上涌，低喜马拉雅岩片受热烘烤发生脱水变质和释放流体，深部流体沿着裂谷上行，促使高喜马拉雅岩片发生含水部分熔融作用。在马拉山、错那和珠峰地区，在同一地区识别出了形成于同一时间范围内的含水熔融和脱水熔融形成的花岗岩（，），并且得到 同位素数据的支持（，）。（）针对喜马拉雅造山带变泥质岩，采用相平衡模拟和微量元素分配的方法证实脱水与水化熔融之间存在时空耦合关系：深部物质脱水变质作用引发的流体活动形成了深部脱水、浅部水化的地壳物质架构，这两种熔体可以几乎同时上升侵位于同一地区。（）对聂拉木地区同一位置采集的两块变泥质岩进行了 的计算，得出这两块岩石在渐新世经历了白云母脱水熔融作用和白云母含水熔融作用。所以，我们可以推断出：聂拉木渐新世含电气石花岗岩 和 为富 流体参与高喜马拉雅变沉积岩部分熔融作用的产物，流体应该来源于低喜马拉雅岩片的变质脱水。图 喜马拉雅造山带渐新世岩浆作用的分布图 喜马拉雅造山带渐新世深熔作用的构造动力学意义藏南拆离系是喜马拉雅造山带中最显著的构造边界之一，将低级变质到未变质的特提斯喜马拉雅岩系直接叠置在高级变质的高喜马拉雅结晶岩系之上。值得注意的是，特提斯喜马拉雅带中片麻岩穹隆的核部和幔部之间发育有一套可与藏南拆离系对比的拆离断层，因此这些穹隆内的拆离断层被认为是藏南拆离系在特提斯喜马拉雅带的出露（，；，）。早期观点认为：藏南拆离系是一个大型北倾低角度正断层系或韧性剪切带，为地壳减薄时发生的北向拆离断层（，），厚达几千米，与主中央断层一起将高喜马拉雅结晶岩系限定为向南 逆 冲 的 楔 形，藏 南 拆 离 系 活 动 时 限 为 （，；，；，岩石学报 ，（）：图 喜马拉雅造山带藏南拆离系活动时间总结（据杨雷等，中图 ）序号 代表夏如 派枯错 吉隆地区，代表拉轨岗日 麻迦 苦堆地区，代表然巴，代表雅拉香波，其他序号代表的地区不变；数据来源与文献图 相同 （，）：；：；：；：；，图 喜马拉雅造山带渐新世构造岩浆模型 高喜马拉雅逆冲系；藏南拆离系；雅鲁藏布江缝合带 ；，；，）。最近二十年以来，随着测试技术的快速发展和研究的不断深入，越来越多的学者认为，藏南拆离系经历了两期不同应力状态下的变形，早期为反向逆冲断层，在地壳缩短条件下向南逆冲（；尹安，；，；，；，；，；，），后期地壳伸展减薄时向北拆离（，；，；董汉文等，；杨雷等，；唐灼等，），并且，地壳物质的深熔作用引起了藏南拆离系的启动，促动地壳深部物质快速折返。不同学者根据侵入到藏南拆离系中同构造花岗岩的年龄限定了藏南拆离系的启动时间、热年代学和晚期切割藏南拆离系的淡色花岗岩年代学限定了藏南拆离系的最晚活动时间和停止时间。杨雷等（）总结了整个藏南拆离系的活动时间，得出喜马拉雅地区的藏南拆离系活动时代主要为 ，平均活动周期为 （图 ）。高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定值得注意的是：在吉隆和聂拉木都报道了侵入藏南拆离系的 的同构造花岗岩（，），雅拉香波穹窿、麻迦穹窿、夏如穹窿也发现了 的花岗岩 混合岩（，；，；，），同时在派枯错、夏如、拉轨岗日、苦堆、岗巴、然巴穹窿内发现了 的花岗岩（图 ；，；，；，；，；，）。雅拉香波 花岗岩和然巴 花岗岩具有与始新世二云母花岗岩相似的 同位素特征（图），被认为代表了从缩短增厚向伸展垮塌转换阶段，通过角闪岩为主和变泥质岩为辅组成的混合源区发生部分熔融作用而形成的产物（，）。苦堆 含石榴子石花岗岩被认为是在地壳加厚条件下，变泥质岩发生黑云母部分熔融的产物（，）。苦堆石榴子石的成分为：（，），与喜马拉雅造山带中经历分离结晶作用在岩浆演化晚期结晶出的岩浆型石榴子石成分相似（高利娥等，），不应该是黑云母含水熔融形成的转熔型石榴石子（，；，）。夏如 的花岗岩和岗巴 的花岗岩具有高度变化的 同位素特征（图 ；，；，；刘志超等，），而且岗巴花岗岩 和 同位素组成高度变化，被认为反映了来自深部岩浆的流体特征（，；，；，）。同时，在这两个花岗岩体中发现了稀有金属的矿化现象（高利娥等，），大部分花岗岩中 （图 ），指示了岩浆热液的交代作用（，）。琼嘉岗锂辉石伟晶岩形成于 （赵俊兴等，），表明喜马拉雅造山带渐新世经历了一期重要的岩浆热液交代作用。其他渐新世花岗岩具有与中新世花岗岩类似的 同位素特征（图 ），是高喜马拉雅结晶岩系中变泥质岩含水部分熔融 脱水熔融作用的产物（本文；，；，）。综上所述，喜马拉雅造山带渐新世花岗岩的源区从下地壳基性物质转变为中地壳变泥质岩，展示了源区向上迁移的过程，并经历了一期重要的岩浆热液交代作用。地壳深熔作用是造山带的共同特征，强烈影响着造山带深部组成、地球化学和构造物理性质，是大陆地壳活化、改造、分异和演化的重要机制，是调制浅表过程和深部构造作用相互关联的纽带（曾令森和高利娥，）。许志琴等（）提到，西尼泊尔 高喜马拉雅中发现了一条大型的向南剪切的韧性高温逆冲剪切带，形成于 ，具有自北向南扩展迁移的趋势，命名为高喜马拉雅拆离系（）。高喜马拉雅拆离系是否扮演了藏南拆离系的前身角色？还是藏南拆离系经历了两期变形，即渐新世地壳缩短条件下向南逆冲，中新世地壳伸展减薄时向北拆离？这些问题还需要进一步的研究。在定结地区、聂拉木地区、亚东地区（，；，），通过对高喜马拉雅结晶岩系的变质相平衡分析和变质年代学研究表明，高喜马拉雅岩系在早渐新世（）经历了等温降压过程，可以证实喜马拉雅造山带从地壳增厚阶段转化为伸展阶段。所以，喜马拉雅造山带深熔作用与构造演化应该是密切耦合的，这些已报道的渐新世深熔作用应该记录了造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换阶段深部地壳的响应，这期岩浆作用促进了高喜马拉雅岩系的折返（图 ），但促使高喜马拉雅拆离系还是藏南拆离系的启动，还需要进一步的研究。结论（）藏南聂拉木地区，三期渐新世花岗岩侵入到高喜马拉雅结晶岩系上部，岩浆结晶年龄分别为：、和 。（）含电气石黑云母的花岗岩为富 流体参与高喜马拉雅变沉积岩含水部分熔融作用的产物，含黑云母的花岗岩为变沉积岩发生脱水熔融作用的产物。（）喜马拉雅造山带渐新世花岗岩的源区从下地壳基性物质转变为中地壳变泥质岩，展示了源区向上迁移的过程，并经历了一期重要的岩浆热液交代作用。（）渐新世深熔作用记录了造山带从缩短增厚向伸展垮塌转换阶段深部地壳的响应，这期岩浆作用促使了高喜马拉雅岩系的折返。谨以此文纪念希夏邦马峰首次登顶暨科学考察六十周年！致谢感谢本刊主编和审稿人仔细审阅稿件，提出众多建设性修改意见。，（）：，（），（）：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：岩石学报 ，（）：，：，：，：，：，（）：，（）：，：（），（）：（），：，：，（）：，（），（）：（）：，（）：，：，：，：，（）：（），（）：，：，：，：，（）：，：，：，：，：，：，：，（）：，：，：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，：，：，（）：，：，（）：，：，：，：，：，：，：，：，：，（）：，（）：，高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定 ：，（），（）：，（）：，：，：，：，：，：，（）：，（）：，：，（）：，：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（），：，（）：（），：，：，：，：，：，（）：，（）：，：，：，（），：，：，：，（），（）：（），（）：，：，：，：，：，：，（）：，（）：，（）：，：，（）：，（）：，（）：，（）：，（）：，岩石学报 ，（）：，（）：（），（）：?，（）：，（）：（），（）：，（）：（）“”（）：？，（）：，：，（）：，（，）：，（）：，：，：，：，（）：，（），（）：，：，（）：（），（）：，（）：，：，（）：，：，（）：（），：，（）：（），（）：，（）：（）：，（），：，（）：（），（），（）：，：，（）：（），：，（）：（），（）：，：，（）：，（）：，：，（），（）：，（）：（），（）：，（）：，：，高利娥等：喜马拉雅造山带聂拉木地区渐新世深熔作用的厘定 ，（）：（），：，：附中文参考文献成里宁，张超，杨晓松，祁冬梅，周永胜，二云母花岗岩与含硼流体反应的实验研究：对电气石花岗岩成因的启示中国科学（地球科学），（）：董汉文，许志琴，孟元库，易治宇 藏南错那洞淡色花岗岩年代学研究及其对藏南拆离系活动时间的限定岩石学报，（）：高利娥，曾令森，石卫刚，陈振宇，胡明月，孙东阳 喜马拉雅造山带新生代花岗岩中两类石榴石的地球化学特征及其在地壳深熔作用中的意义岩石学报，（）：李光明，张林奎，焦彦杰，夏祥标，董随亮，付建刚，梁维，张志，吴建阳，董磊，黄勇 西藏喜马拉雅成矿带错那洞超大型铍锡钨多金属矿床的发现及意义矿床地质，（）：刘小兵，刘小汉，张鑫刚，周学君 藏南聂拉木高喜马拉雅结晶岩系上部韧性变形年代学及地质意义科学通报，（）：刘志超，刘小驰，俞良军，王建刚 喜马拉雅康巴淡色花岗岩的高分异成因及岩浆 热液演化特征南京大学学报（自然科学），（）：秦克章，赵俊兴，何畅通，施睿哲 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