林子宗群

為中性火山岩夾基性及酸性火山熔岩、火山碎屑岩和砂礫岩。自下而上包括典中組、年波組和帕那組。含介形類、腹足類及雙殼類等。厚230-1965米以上。

基本介紹

• 中文名：林子宗群
• 外文名：The Paleogene volcanic rock in Linzizong Group
• 時代：E1-2
• 命名人：李璞
• 命名時間：1955年命名

摘要

桑桑地區林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化學特徵和SHRIMP鋯石U-Pb地質年代高鉀流紋岩為主，屬於高鉀鈣鹼性系列岩石，形成於49.8Ms+0.92Ma，屬於帕那組火山岩地層模式較為一致，相對於HREE，強烈富集LREE；林子宗火山岩具有相對低的初始Sr同位素值和較高的初始Nd值；總日上富集大離雨親石元素，虧損高場強元素，與島孤型火山岩的地球化學特徵類似。桑桑地區林子宗火山岩在形成過程中明顯受到角閃石和斜長石分離結晶作用的影響。可能是俯衝的新特提斯洋板片斷離或變徒，進而導致經歷過俯衝交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地殼發生部分熔融，形成的初始岩漿發生混合作用，並在近封閉條件下發生高度分離結晶作用的產物。結合已有的結果，認為岡底斯帶著普遍經歷了50Ma左右的岩漿作用。

特徵

林子宗火山岩總體屬鈣鹼性系列,但自火山岩系底部至頂部,岩石系列由鈣鹼性系列經高鉀鈣鹼性系列向鉀玄岩系列演變。底部典中組火山岩以安山岩係為主,中部年波組以英安岩係為主,而頂部帕那組則以流紋岩為主體。地球化學研究表明,林子宗火山岩均具有LREE富集型配分型式(莫學等,2003),不同程度地虧損高場強元素,如Nb、Ta、Ti、P等,相對富集大離子不相容元素,如Rb、K、Th等,具有弧型火山岩的地球化學特徵(莫宣學等,2003),反映岩漿源區相對含水,並受到了來自俯衝帶組分的交代混染(Tastumi, 1986)。然而,與典型的島弧或陸緣弧環境的鈣鹼性火山岩相比,林子宗火山岩系中的Ba和Sr含量明顯偏低,暗示其形成環境與島弧或陸緣弧環境明顯不同。Sr_Nd_Pb同位素系統特徵揭示,典中組安山岩的岩漿源區具有交代富集的島弧型楔形地幔源特徵,年波組英安岩的岩漿源區與之類似,但岩漿遭受上地殼物質的混染,而頂部帕那組的岩漿可能源於島弧型岩漿與殼源岩漿的混合均一(莫宣學等,2003;Mo et al., 2006)。這些地質_地球化學特徵反映出,林子宗火山岩產出於印度—亞洲大陸碰撞環境,岩漿作用記錄了從新特提斯大洋板片俯衝到印度大陸板片的向北俯衝過程。

力學意義

岡底斯陸塊呈近東西向展布於青藏高原南部。北側以班公湖—怒江結合帶與羌塘陸塊毗鄰， 南側以日喀則弧前盆地與雅魯藏布江結合帶相隔，錯臥莫—懲香錯火山-沉積盆地位於底斯陸塊中部南緣

這套火山岩系屬鈣鹼性系列， 輕稀土富集， 不同程度表現出負Eu、 負Ce、 負 Nb 異常。 微量元素K、Rb、 Th、Ce 富集Sr、Ba， 尤其是 Nb、P、Ti虧損。 初步認為這套火山-沉積岩系形成於俯衝造弧的構造背景中， 是來自於俯衝帶的地幔源區基性分異岩漿與陸殼重熔的酸性岩漿在不同的時間段內， 按不同的比例混合形成的。 同時，俯衝板塊上深海沉積物與基性岩漿混合作用也是不容忽視的因素。 在綜合分析基礎上， 筆者認為印度板塊與歐亞板塊的碰撞啟動時間在45Ma以後。

同位素年齡樣品測試結果表明， 林子宗群時代主要為古新世—始新世末期。

一種認為印度—亞洲大陸發生大規模碰撞時間晚於或位於55Ma另一種意見認為 65Ma或之前。

火山岩形成的構造環境無疑是造山帶環境（大規模俯衝造弧的環境中）。

青藏高原古新世- 始新世早期(65～ 40Ma) 火山岩——同碰撞火山作用的產物

夏林圻, 馬中平, 李向民, 夏祖春, 徐學義

2009 西北地質

藏南林周盆地林子宗火山岩的時代、成因及其地質意義：鋯石U-Pb年齡和Hf同位素證據 李皓揚,鑊孫霖,王彥斌,朱弟成

2006 岩石學報

本文對林子宗火山岩命名地 林周盆地 內典中組最底部的英安質火山角礫岩和年波組下段的流紋質熔結凝灰岩進行鋯石U-Pb年齡和Hf同位素，結果顯示前者形成於62.5土1.1Ma。而 後 者形成於56.4土1.2Ma,表明林子宗火山活動的起始時間略晚於K/T（65Ma）界限年齡。

源自於地沒楔的部分熔融。

典中組樣品含有石 炭紀年齡的捕獲鋯石，暗示拉薩陸塊老地殼的混染參與岩裝演化。 結合區城地質 我們認為在藏南拉薩陸塊上的林子宗火山岩是印度與歐亞大陸碰撞之前到碰撞初期新特提斯海洋板塊向北俯衝、拆離作用的結果。

周肅（2004）等根據Ar-Ar同位素定年提出林周地區乃至整個林子宗火山岩的形成時代分別為 典中組64.4-60.5 ,年波組54.1 ,帕那組48.7-43.9。

Lee，2004，2006較系統的研究,所獲得的26組Ar-Ar定年結果顯示 ,所界定的“林子宗火山岩”可根據地理位置區分為兩部分 其北部岩區的火山岩形成時間較早（112-71） ,屬白堊紀噴發產物,與主要出露在拉薩陸塊南緣的桑日群火山岩的時代相當；而南部岩區的形成時間為早第三紀（60-43）,呈東西方向分布 ,東起金達,西至措勤，均有厚層的火山岩出露 ，可再向西對比到阿里地區的獅多群 （莫宜學等），屬於“真正的”林子宗火山岩。整體而言，藏南火山活動從白堊紀到早第三紀呈現向南遷移的特徵 ,自 以來開始的林子宗火山活動只出露在拉薩陸塊南部,並在50Ma左右最為強。

動力學

就林子宗火山岩而言,不論在形成時代、地理位里乃至所呈現的岩石地球化學特徵上 ,均與早第三紀岡底斯岩體大同小異 ,兩者應該具有相似的岩漿源區和成岩機制,都是由新特提斯海洋板塊向北俯衝消減轉變到印度一亞洲大陸碰撞所造成的重要岩漿記錄，Lee等認為從白堊紀到早第三紀之間,拉薩陸塊上的火山活動呈現向南遷移的特徵 ,即白堊紀時遍布於拉薩陸塊的岩漿活動 ,到早第三紀之後只發生在陸塊的南部,形成林子宗火山岩和伴生的岡底斯岩體。符合新特提斯板塊“後旋 ”的模式,即新特提斯洋俯衝角度在晚白堊紀時由緩變陡,導致拉薩陸塊北部的岩漿活動終止 ,火山弧南移並且變窄,並從-62.5Ma開始形成林子宗火山岩。

林子宗火山活動的時代不應是印度-亞洲主碰撞啟動的時間。典中組火山岩以鈣一鹼質安山岩為主體,其地球化學特徵與典型的大陸邊緣弧火山岩相似（莫宣學等），也和附近出露的桑日群火山岩類似，應解釋為碰撞之前新特提斯洋向北 、高角度俯衝作用的產物；年波組火山岩厚度銳減、火山活動強度快速變弱的現象可反映新特提斯海洋板塊消耗殆盡 ,更適

合用來指示兩大陸塊碰撞的開始。因此,新特提斯洋完全消亡 ,印度一亞洲主碰撞的啟動時間應不早於56Ma ,可能發生在年波組火山噴發開始之後。

最晚期的帕那組火山活動強烈，岩性複雜,包含了莫宣學等 提出的林子宗火山岩中四大基本岩性 基性火山岩、安山質火山岩、鉀玄質火山岩及長英質火山，特別值得注意的是, 長英質火山岩占了帕那組很大的比例，顯示岩漿來源的複雜性或源區不均一性。帕那組動力學模型：新特提斯洋的“拆離”， 在印度-亞洲主碰撞開始後於 左右與印度板塊“拆離” , 引發其下軟流圈的顯著上涌 ,導致其上拉薩陸塊岩石圈發生部分熔融 ,形成帕那組火山岩。

西藏南部印度 - 亞洲碰撞帶岩石圈:岩石學 - 地球化學約束

莫宣學,趙志丹 ,朱弟成,喻學惠,董國臣,周 肅

2009.1 地球科學

印度 - 亞洲主碰撞帶具有青藏高原最厚的地殼 ,由初生地殼及再循環地殼兩類不同性質的地殼構成;青藏巨厚地殼是由於構造增厚及地幔物質注入(通過岩漿作用)增厚兩種機制 形成的.碰撞以來藏南地殼加厚主要發生在約 50～25 Ma 期間.青藏岩石圈地幔在地球化學和岩石學上是不均一的 ,至少存在 3 種地球化學端元: (1)新特提斯大洋岩石圈端元; (2)印度陸下岩石圈端元; (3)新特提斯閉合前青藏原有的岩石圈端元

同碰撞的林子宗火山活動在 65 Ma 左右始於岡底斯南部 ,標誌印度 - 亞洲大陸碰撞的開始.於 45 Ma 左右火山活動向北遷移到羌塘 -“三江” 北段 ,開始了後碰撞火山活動;然後自內向外遷移 ,即北向可可西里、 南向岡底斯(在岡底斯內部又自西向東) 、 東向西秦嶺遷移;最後(6 Ma 以來) ,再分別向高原的西北、 東北、 東南三隅遷移.結合已有地球物理資料 ,一種可能的解釋是它可能暗示由印度和亞洲大陸板塊碰撞所誘發的深部物質(如中 - 下地殼、 軟流圈地幔物質)流動.

還發現了一批殼幔深源岩石包體及高壓 - 超高壓礦物，可以識別出青藏高原現今存在 3 種岩石圈結構類型:第 1 種：增厚的岩石圈(帕米爾型) ;第 2 種：減薄的岩石圈(岡底斯型) ;第 3 種：加厚 - 減薄 - 再加厚的岩石圈(羌塘型)

研究表明 ,沿岡底斯帶後碰撞鉀質 - 超鉀質火山活動 ,可能與新特提斯洋俯衝板片在後碰撞階段的斷離及印度大陸岩石圈向青藏的持續俯衝作用有關 ,但西段、 中段與東段的動力學機制不相同. 在青藏高原北部地區(羌塘、 可可西里等地區) ,後碰撞鉀質 - 超鉀質火山活動 ,可能與波狀外向擴展式的軟流圈上隆引起的減壓熔融有關.在高原北緣西崑侖、 玉門等地區 ,其形成機制可能為大規模走滑斷層引起的減壓熔融。

最可能的機制就是俯衝的新特提斯玄武質洋殼的部分熔融 ,由此產生的熔體比幔源玄武質岩石偏酸性 ,但仍然具有地幔同位素標誌.新特提斯洋板片的部分熔融產生了相當於典中組成分的安山質地殼;而安山質地殼的部分熔融又產生了相當於林子宗火山岩繫上部英安質 - 流紋質成分的地殼

殼幔深源岩石包體及高壓 - 超高壓礦物對青藏殼幔組成的約束

印度大陸與亞洲大陸早期碰撞過程與動力學模型——來自西藏岡底斯新生代火成岩證據 侯增謙1), 莫宣學2), 高永豐3), 楊志明1), 董國臣2), 丁林4)

2006. 岩石學報

林子宗第三紀火山岩系形成於印度—亞洲大陸對接碰撞之後(～ 65M a) , 不整合覆蓋

於中生代褶皺構造層之上, 中下部鈣鹼性—高鉀鈣鹼性火山岩顯示島弧/陸緣弧地球化學特徵, 主要來自於洋殼板片流體交代的地幔楔形區, 上部鉀玄岩系火山岩則更多地顯示殼源特徵。

根據這些構造-岩漿事件的時空分布、 岩石組合特徵、 岩石地球化學以及岩漿演變序列, 提出了一個青藏高原大陸碰撞的四階段演化模式。這個模式強調了①70～ 60M a, 新特提斯洋板片迴轉, 印度大陸與亞洲大陸發生碰撞(≥65M a) , 並導致加厚地殼深熔; ②60～ 54M a, 印度大陸板片向北陡深俯衝, 下地殼縮短加厚, 地殼深熔作用持續; ③53～ 41M a, 新特提斯洋板片發生斷離, 並向下拆沉。軟流圈物質透過板片斷離窗上涌, 誘發地幔楔、 上覆加厚的鎂鐵質下地殼熔融; ④陡深俯衝的印度大陸板片因特提斯洋板片斷離而發生折返, 開始低角度俯衝(< 40 M a) ,導致高原內部的陸內俯衝、 走滑剪下與地殼縮短, 造成岡底斯岩漿間斷(40～ 26M a)和拉薩地體初始抬升。因此, 在青藏高原碰撞造山過程中, 主碰撞期造山(65～ 41M a)的動力機制主要是印度大陸板片的陡角度俯衝和特提斯洋板片斷離, 晚碰撞期造山(40～ 26M a)的動力機制主要為印度大陸板片的低角度俯衝。

林子宗火山岩：林子宗火山岩已由莫宣學等(2003)詳細研究,其主要特徵簡述於下。林子宗火山岩總體屬鈣鹼性系列, 但自火山岩系底部至頂部, 岩石系列呈現由鈣鹼性經高鉀鈣鹼性向鉀玄岩系列演變趨勢(圖 4)。底部典中組火山岩以安山岩係為主, 中部年波組以英安岩係為主, 而頂部帕那組則以流紋岩為主體。 儘管每個岩性組均發育流紋岩, 但其K2O 含量自典中組(1.5% )經年波組(2.6% )到帕那組(4.8% )系統增加。

地球化學研究表明, 林子宗火山岩均具有LREE 富集型配分型式, L aN/YbN變化於 7～ 24 之間(圖 5a) , 其中, 典中組火山岩L aN/YbN為 7～ 15,L a/Sm 值為3.8～ 6.2, 具弱負Eu 異常。年波組具類似的REE 配分型式, 但帕那組流紋岩產生較高的(L a? Yb)N (10～ 21) 和較低的L a/ Sm 比值(5.2～6.5)以及明顯的負 Eu 異常, 反映了斜長石的分離結晶。林子宗火山岩不同程度地虧損高場強元素(HFSE) , 如N b, Ta, T i , P 等, 相對富集大離子不相容元素(L I L E) , 如Rb, K, Th 等, 具有弧型火山岩的地球化學特徵(圖 6a) (莫宣學等, 2003) , 反映岩漿源區相對含水, 受到了來自俯衝帶組分的交代混染(Tastum i , 1986)。所有岩石均相對高 Y (> 15×10- 6)和 Yb (> 1.6×10- 6) , 低L aN? YbN (7～ 24)和 Sr/Y (<

30) , 顯著區別於中新世埃達克岩(Gaoet al . , 2003; Hou et al . , 2004) , 顯示島弧安山岩-英安岩-流紋岩組合特徵。然而, 與典型的島弧或陸緣弧環境的鈣鹼性火山岩相比, 林子宗火山岩系, 特別是帕那和年波組火山岩,Ba 和Sr 含量明顯偏低,有別於陸緣弧環境火山岩。林子宗火山岩Sr- N d - Pb 同位素系統以較寬的(87Sr/ 86Sr ) i ( 0.704955～ 0.708316 ) 和Ε N d ( t )(+ 3.29～ - 3.96) 變化範圍為特徵 (莫宣學等,2003) , 但大部分岩石的(87Sr/ 86Sr) i 集中於 0.705～0.706 之間, ΕN d ( t)集中於+ 1～ - 2 之間, 處於雅魯藏布江MORB 與下地殼以及MORB 與上地殼(安多正片麻岩)混合線附近(圖 7) , 表明典中組安山岩的岩漿源區具有交代富集的島弧型楔形地幔源特徵, 年波組英安岩的岩漿源區與之類似, 但岩漿不同程度地遭受上地殼物質的混染, 而頂部帕那組的岩漿可能系島弧型岩漿與殼源岩漿的均一混合產物(莫宣學等, 2003;Mo et al . , 2006)。這些地質-地球化學特徵反映, 林子宗火山岩產出於印度—亞洲大陸碰撞環境, 岩漿起源過程與俯衝帶流體交代以及印度大陸板片隨後的向北俯衝有關, 火山活動記錄了由新特提斯俯衝末期向印度—亞洲大陸碰撞轉化的重要信息(莫宣學等, 2003)。

印度大陸板片前緣撕裂與分段俯衝：來自岡底斯新生代火山-岩漿作用證據

侯增謙,趙志丹,高永豐,楊志明，江 萬

2007 岩石學報

青藏高原碰撞造山帶不僅呈現南北不均一性 ,而且顯示東西分段性。以橫貫高原腹地的NNE向負磁異常帶為界,將岡底斯分為三段。在寬約300Km的負磁異常帶為代表的中段 , 近SN向的裂谷和正斷層系統、重要地震和現代熱水活動、古新世林子宗火山岩系和中新世超鉀質火山岩系、以及日喀則弧前盆地集中發育,伴有斑岩型Cu一Mo和成因獨特的Au一Cu礦化。在85°E以西的西段 ,主要發育強烈逆沖推夜系、同碰撞期花崗岩和 中新世鉀質一超鉀質火山岩系,伴有造山型Au礦化；而在85°E以東的東段,主要發育走滑斷裂系、同碰撞期花崗岩和中新世埃達克質斑岩 ,伴有斑岩型Cu一Mo礦化。古新世林子宗的精細定年和地球化學特徵揭示 ,印度大陸板片向北的俯衝一匯聚至少在50Ma前沒有表現出明顯的時間差異性。中新世鉀質一超鉀質岩和大規模花崗岩基的時空分布和地球化學特徵反映 , 印度大陸板片前緣可能發生撕裂,並發生分段式差異俯衝,西段俯衝規模大,距離遠,東段俯衝規模小 ,可能未跨過雅江縫合帶。沿著負磁異常帶兩側的邊界裂谷帶,高SiO2煌斑岩和念青唐古拉花崗岩基及相伴鉀質火山岩的發育,揭示來源於軟流圈地慢的岩裝和高熱流穿過板片撕裂帶並沿藕合上及的裂谷帶上涌,前者侵位和噴發 ,後者誘發地殼熔融 。90°E與85°E之間的俯衝板片可能由於撕裂、斷離和破碎,因而導致斜跨高原腹地的大面積通道式負磁異常帶。

1.航磁分段性2.南北向裂谷發育分段性：東部的谷露-亞東裂谷和西部的許如錯-當若雍錯裂谷；3.構造變形的分段性：岡底斯西段 ,發育錯勤和獅泉河大型逆沖系,以吸納因碰撞而引起的拉薩地體內部的地殼縮短變形,在的岡底斯東段,則發育旁多逆沖帶和嘉黎一高黎貢大型走滑斷裂，以調節因碰撞而產生的巨大應力應變 4.岩漿活動的分段性：最明顯地表現在走向上岩漿活動的時代和岩石類型的差異性 5.成礦作用的分段性：岡底斯東段主要發育斑岩銅礦帶,東起墨竹工卡,西抵南木林,長約500Km，含礦岩係為具有埃達克岩親合性的鉀質二長花崗斑岩,岩漿淺成侵位的年齡為12一18Ma,成礦年齡集中於14一16Ma（侯增謙等，丙宗瑤等），岡底斯中段 ,主要發育成因獨特的銅一金礦帶,東起日喀則,西至錯勤,礦化帶長約百餘公里，代表性礦床包括雄村、洞嘎大型銅金礦床和則莫多拉銅金礦床,成礦時代在40Ma左右（丙宗瑤）；在岡底斯西段,主要發育造山型金礦,代表性礦床首推馬枚木大型金礦,此外 , 還發現與燕山期花崗岩有關的尼雄夕卡岩型大型鐵礦和熱液脈型銅礦等。

2.1林子宗火山岩區域分布的相對均一性和噴發年齡的可對比性反映 ,印度大陸板片向北的俯衝碰撞至少在50Ma前並沒有顯示出明顯的橫向差異性。

2.2中新世鉀質一超鉀質火山岩

2.3中新世花崗岩

印度與亞洲大陸岩石圈間的疊置和俯衝關係,可分兩大類不同模式,一類模式認為,印度岩石 圈沒有越過雅江縫合帶, 部分人認為印度作為剛性塊體持續向北推進引起西藏岩石圈及其北部水平縮短和均一加厚,隨後發生地慢對流減薄，部分人認為印度大陸因受阻而發生向東擠出和側向逃逸；另一類模式強調,印度大陸岩石圈或者作為塑性粘稠體注人西藏高原之下 , 並引起高原整體抬升,或作為剛性體俯衝於高原之下,引起高原地殼雙倍加厚。