陸曉 林彥蒿

摘 要：安多微陸塊位于青藏高原班公湖-怒江縫合帶中段，具有不同于其北部的羌塘地體和南部的拉薩的地體的基底鋯石年齡。文章對安多微陸塊的基性高壓麻粒巖和片麻巖進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其中生代的年齡信息分為：麻粒巖變質(zhì)年齡為185 Ma，片麻巖變質(zhì)年齡為175 Ma，分別代表麻粒巖相峰期變質(zhì)作用時間和角閃巖相退變質(zhì)期時間。P-T-t軌跡顯示順時針的變質(zhì)過程（ITD）。這些結(jié)果說明，安多微陸塊在中生代時期向北俯沖到羌塘地體之下50 km處，并隨后折返至中地殼（20 km），抬升速率為3 mm/a。

關(guān)鍵詞：高壓變質(zhì)作用；U-Pb鋯石定年；安多微陸塊；青藏高原

中圖分類號：P5883 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）11-0143-10

青藏高原從北向南，依次被金沙江縫合帶、班公湖-怒江縫合帶、雅魯藏布江縫合帶劃分為松潘-甘孜地體、羌塘地體、拉薩地體和喜馬拉雅地體。其中，安多微陸塊位于羌塘地體和拉薩地體之間，南北兩側(cè)均有班公湖-怒江洋的蛇綠混雜巖殘留（潘桂棠等，2006），并且，安多地塊與羌塘地體和拉薩地體具有截然不同的地質(zhì)特征（張開均等，2009）（如圖1所示）。作為班公湖—怒江縫合帶的一個獨立的微陸塊，它對認(rèn)識青藏高原早期的形成演化具有重要意義。關(guān)于安多地塊的中生代時期的變質(zhì)作用，目前的研究現(xiàn)狀為：Xu（1985）最早對安多附近的片麻巖進(jìn)行過定年研究，獲得的鋯石U-Pb年齡值為519±12 Ma以及上交點為531 Ma，下交點為171 Ma的年齡信息，并認(rèn)為中生代變質(zhì)作用發(fā)生在171 Ma；Guynn（2006，2012，2013）認(rèn)為安多地塊至少經(jīng)歷了高角閃巖相變質(zhì)作用，變質(zhì)年齡集中在180～170 Ma，變質(zhì)峰期為178 Ma；張曉冉（2010）和張修政（2010）對安多基性麻粒巖進(jìn)行研究，認(rèn)為其經(jīng)歷了高壓麻粒巖相甚至榴輝巖相變質(zhì)作用和之后的角閃巖相退變質(zhì)作用，變質(zhì)峰期年齡為190 Ma，退變質(zhì)期為180 Ma；Zhang（2012）和解超明（2013）在該地區(qū)片麻巖和麻粒巖中發(fā)現(xiàn)190～170 Ma的變質(zhì)鋯石。由此可見，安多地區(qū)的變質(zhì)作用峰期時間還有待于進(jìn)一步研究。

本文報道了安多地區(qū)高壓麻粒巖及其圍巖片麻巖中鋯石的LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果，以期為揭示安多微陸塊的中生代變質(zhì)作用峰期時間，以及安多陸塊的構(gòu)造演化提供同位素年代學(xué)約束。

1 地質(zhì)背景和樣品

1.1 地質(zhì)背景

安多微陸塊呈東西走向，由南北兩條蛇綠混雜巖帶挾持，以嘎弄-假玉日-尼瑪區(qū)-下秋卡兵站斷裂為南界、班公湖-怒江縫合帶的主斷裂為北界（如圖1A所示）。發(fā)育一套以二長片麻巖為主體，夾斜長片麻巖及斜長角閃巖所組成的雜巖，并伴有中生代花崗巖侵入（Xu et al.，1985；Coward et al.，1988；BGTAR，2005；Guynn et al.，2006）。其中，早白堊世花崗巖主要分布在安多微陸塊南部，大規(guī)模的早—中侏羅世花崗巖呈巖基狀侵位于新元古界變質(zhì)巖和古生界碎屑巖地層中（Guynn et al.，2006；劉敏等，2010，2011，2012）。

安多地塊的結(jié)晶基底年齡大多集中在早古生代490～530 Ma和新元古代820～920Ma，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為其在泛非期和格林威爾期發(fā)生強(qiáng)烈造山作用，同時伴有較大規(guī)模的英云閃長巖和二長花崗巖的侵入，形成現(xiàn)在的結(jié)晶基底（Xu，1985，常承法，1992，王根厚，1996，張開均，2009；Guynn，2012；解超明2011；Zhang，2012；）。

1.2 樣品巖相學(xué)特征

樣品采集于安多微地塊西北部，采樣位置如圖1B所示。這一地區(qū)的主要巖石類型包括片麻巖，麻粒巖，斜長角閃巖，片麻巖，片巖。在野外露頭上，安多麻粒巖呈灰綠至灰黑色，肉眼可見淡紅色的石榴子石，以及灰白色的石榴子石假晶（白眼圈）。

麻粒巖T11-36-5中（如圖2A所示），在光學(xué)顯微鏡下，可見主要礦物有石榴子石（Grt）（～25%）、單斜輝石（Cpx）（～15%）、角閃石（Hbl）（～50%）、斜長石（Pl）（～5%），石榴子石內(nèi)部出現(xiàn)單斜輝石、石英、角閃石等包裹體。麻粒巖發(fā)育“白眼圈”反應(yīng)結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了Hbl+Pl組成的后成合晶，并且斜長石沒有出現(xiàn)在基質(zhì)中，只存在于石榴石周圍的“冠狀體”內(nèi)。從礦物組合和全巖地球化學(xué)表明，該麻粒巖為基性麻粒巖。麻粒巖T11-36-6中（如圖2B所示），主要由角閃石（～90%）組成，基本無其他礦物，可能是由麻粒巖退變質(zhì)形成，并且退變質(zhì)完全。片麻巖T11-38-4中（如圖2C所示）主要由長石（～40%）和石英（～45%）組成，有少量和黑云母和白云母，部分黑云母出現(xiàn)綠泥石化。

2 分析方法

鋯石分析先用常規(guī)方法將樣品粉碎，接著用浮選和電磁選方法進(jìn)行分選，再在雙目鏡下挑選晶形和色澤良好、無裂隙的鋯石顆粒，然后將它們粘貼在環(huán)氧樹脂表面，待環(huán)氧樹脂充分固化后，將鋯石靶表面拋光，然后進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光顯微照相。

鋯石陰極發(fā)光（CL）顯微照相在北京鋯年領(lǐng)航的Cameca電子探針儀器上完成，分析電壓為15 kV，電流為4 nA。

鋯石U-Pb 同位素定年在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室利用LA-ICP-MS完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas2005，ICP-MS系統(tǒng)為Agilent7 500 a。激光剝蝕斑束直徑為32 μm，激光剝蝕深度為20～40 μm。對分析數(shù)據(jù)的離線處理采用軟件ICPMSDataCal 完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同（Liu et al.2010 a，2010 b）。用Isoplot軟件（ludwig，2003）計算諧和加權(quán)年齡以及繪圖。（鋯石U-Pb分析結(jié)果見附表1）

3 分析結(jié)果

麻粒巖（T11-36-5）中的鋯石直徑50-150μm，呈他形橢圓狀，鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為無分帶或弱分帶結(jié)構(gòu)。可見，安多麻粒巖鋯石符合變質(zhì)增生鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征（如圖3所示）。多數(shù)鋯石有Eu 負(fù)異常，相應(yīng)的δEu（δEu=2 Eu（N）/（Sm（N）+Gd（N）））=0.6～0.8，Th/U值介于0.01～0.08之間，屬于常見變質(zhì)鋯石范圍（<0.1），并明顯低于巖漿鋯石的Th/U比值（>0.4）（Vavra et al.，1996；Heaman et al.，1990；Rubatto et al.，1999）。在REE球粒隕石（Sun & McDonough，1989）標(biāo)準(zhǔn)化分配圖中，表現(xiàn)出輕稀土虧損，HREE平坦，屬于變質(zhì)成因鋯石（Hoskin & Ireland，2000），顯示出與石榴子石平衡共生的變質(zhì)鋯石特征（Schaltegger et al.，1999；Whitehouse & Platt，2003；吳元保等，2003；Rubatto et al.，2003）。LA-ICP-

MS U-Pb（鋯石LA-LCP-MS原位稀土元素分析結(jié)果見表2）。原位分析結(jié)果表明，麻粒巖（T11-36-5）中鋯石巖漿核的17分析點給出的206 Pb/238 U年齡，在176～197 Ma之間，所獲得的平均年齡為185.8±3.4Ma（如圖3a所示）。

麻粒巖（T11-36-6）中的鋯石直徑50～150μm，呈他形橢圓狀，鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為無分帶或弱分帶結(jié)構(gòu)。可見，安多麻粒巖鋯石符合變質(zhì)增生鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征（如圖3b所示）。多數(shù)鋯石有Eu 負(fù)異常，相應(yīng)的δEu（δEu=2Eu（N）/（Sm（N）+ Gd（N）））=0.6～0.9，個別鋯石出現(xiàn)Eu正異常，相應(yīng)的δEu=1.1～1.3。Th/U值介于0.02～0.08之間，屬于常見變質(zhì)鋯石范圍（<0.1），并明顯低于巖漿鋯石的Th/U比值（>0.4）（Vavra et al.，1996；Heaman et al.，1990；Rubatto et al.，1999）。在REE 球粒隕石（Sun & McDonough，1989）標(biāo)準(zhǔn)化分配圖中，表現(xiàn)出輕稀土虧損，HREE平坦，屬于變質(zhì)成因鋯石，顯示出與石榴子石平衡共生的變質(zhì)鋯石特征（Schaltegger et al.，1999；Whitehouse & Platt，2003；吳元保等，2003；Rubatto et al.，2003）。其中鋯石巖漿核的13分析點給出了類似的206 Pb/238 U年齡，在164～188 Ma，所獲得的平均年齡為177.9±4.2 Ma（如圖4所示）。

片麻巖（T11-38-4）鋯石直徑50～150μm，呈長柱狀，核部發(fā)育同心韻律環(huán)帶，內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)和繼承性鋯石晶核，是變質(zhì)繼承鋯石。其具有典型的巖漿結(jié)晶鋯石特征，邊部具有均勻較窄的增生邊，由于增生邊太窄無法對其進(jìn)行年代學(xué)研究。Th/U介于0.05～0.08之間，可能是鋯石在后期退變質(zhì)過程中遭受溶蝕和重結(jié)晶的結(jié)果。稀土元素圖顯示，LREE虧損，HREE富集，說明即使有石榴石生成，也在退變質(zhì)期間完全退變質(zhì)，鋯石有明顯的Eu負(fù)異常，相應(yīng)的δEu（δEu=2Eu（N）/（Sm（N）+Gd（N）））=0.1～0.2，說明富集斜長石。其中鋯石巖漿核的10分析點給出了一致的206 Pb/238 U年齡，在161～185 Ma，所獲得的平均年齡為174.2±5.0 Ma（如圖4所示）。

4 討 論

4.1 安多陸塊深俯沖與早期折返時限

高壓麻粒巖普遍形成于地殼加厚或熱地殼俯沖進(jìn)入巖石圈地幔等構(gòu)造環(huán)境（OBrien & R？zler，2003；Brown，2006）。而順時針近等溫降壓的PTt軌跡，通常被認(rèn)為發(fā)育在大陸碰撞的環(huán)境（England & Thompson，1984；Thompson & England，1984；Harley，1989；Brown，1993；Zhao et al.， 2001）。

在本文研究的三個樣品中，麻粒巖（T11-36-5）中鋯石具有無分帶或弱分帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、低Th/U比值，無Eu異常，在REE配分圖上表現(xiàn)為較低的HREE含量以及平坦的重稀土配分型式等特征。表明其在與石榴子石平衡共生條件下形成，薄片中石榴子石很大，基本沒有退變質(zhì)邊也證明這一點。因此，所選鋯石應(yīng)形成于高壓麻粒巖峰期變質(zhì)階段，達(dá)到高壓麻粒巖甚至榴輝巖相變質(zhì)作用。由此所獲得的加權(quán)平均年齡值185 Ma可以代表高壓麻粒巖的峰期變質(zhì)時間。麻粒巖（T11-36-6）中，鏡下觀察中沒有石榴石，可認(rèn)為完全經(jīng)歷了退變質(zhì)，所以，177 Ma的變質(zhì)年齡很可能是退變質(zhì)時期的年齡，代表麻粒巖退變質(zhì)時期的變質(zhì)年齡。片麻巖（T11-38-4）中，鏡下鑒定顯示巖石主要由長石石英組成；鋯石核部發(fā)育同心韻律環(huán)帶，內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)和繼承性鋯石晶核，有明顯的Eu負(fù)異常（δEu=0.1～0.2）。所以，174 Ma代表片麻巖的角閃巖相退變質(zhì)年齡。由于片麻巖和麻粒巖樣品在同一個地方采集，很可能片麻巖與麻粒巖經(jīng)歷了同樣的變質(zhì)作用階段，即共同經(jīng)歷了185 Ma的麻粒巖峰期變質(zhì)作用，175 Ma的角閃巖相退變質(zhì)作用。

而現(xiàn)有的對安多地塊中的片麻巖，角閃巖，麻粒巖的測年研究普遍認(rèn)為安多地塊中的中生代鋯石年齡在190～170 Ma之間（Xu et al.，1985；白志達(dá)等，2005；Guynn et al.，2006，2012，2013；張曉冉2012，2013；Zhang2012；解超明2013）。其中，張曉冉（2013）獲得了單個麻粒巖樣品的變質(zhì)年齡集中在190～180 Ma，并認(rèn)為其中Eu正異常（1.01～1.20）的190 Ma的年齡是變質(zhì)峰期的，達(dá)到斜長石消失的榴輝巖相，Eu負(fù)異常（0.67～0.99）的180Ma是退變質(zhì)期的，是斜長石穩(wěn)定存在的角閃巖相。但一般認(rèn)為，Eu的負(fù)異常應(yīng)至少小于0.6（Hermann J，2001；解超明，2013），才能被認(rèn)為是角閃巖相變質(zhì)作用。并且，這是從一個樣品中挑選的鋯石，Eu的負(fù)異常與正異常極有可能是因為分析誤差所導(dǎo)致，而且樣品中只在石榴石周圍的退變質(zhì)邊中有斜長石存在，斜長石微小，不足以影響鋯石內(nèi)部的Eu。因此，應(yīng)當(dāng)將190～180 Ma的變質(zhì)年齡認(rèn)定為一個年齡，取平均值185 Ma，這與本文的變質(zhì)峰期年齡一致。Guynn（2006，2012，2013）對安多的石榴石角閃巖和片麻巖進(jìn)行研究，得到角閃巖相的變質(zhì)作用的年齡集中在180～170 Ma之間，峰期175 Ma，這與本文的研究一致。并且，解超明（2013）用Ar-Ar法測定安多的黑云母片麻巖，其變質(zhì)年齡在176～166 Ma之間，峰值170 Ma，由于Ar-Ar法的封閉溫度較低，因此其年齡170 Ma應(yīng)表明安多地塊與羌塘地體碰撞結(jié)束的時刻。

綜上所述，安多地區(qū)經(jīng)歷了從190～170 Ma的地質(zhì)事件，高壓麻粒巖相變質(zhì)峰期為185 Ma，角閃巖相變質(zhì)期為175 Ma。

4.2 變質(zhì)巖P-T-t軌跡及安多陸塊抬升速率與構(gòu)造演化

張曉冉（2010）通過電子探針測定礦物成分，并用相關(guān)的地質(zhì)溫度壓力計對安多麻粒巖的峰期礦物組合石榴石+單斜輝石+角閃石，峰期后的退變質(zhì)階段的礦物組合角閃石+斜長石后成合晶以及基質(zhì)中普遍發(fā)育的石榴石+角閃石研究得出，溫度壓力計高壓麻粒巖相峰期T=860～920 ℃，P=14.6～15.6 kbar，退變質(zhì)階段T=550～670 ℃，P=5.2～6.5 kbar。這表明該區(qū)高壓麻粒巖由峰期變質(zhì)到角閃巖相退變質(zhì)階段經(jīng)歷了一個近等溫減壓的折返過程。PTt 軌跡表明片麻巖體的抬升經(jīng)歷了兩個主要的階段，一是從深部地殼層位（～50 km）快速抬升到淺部地殼（～20 km），二是從淺部地殼抬升到地表。麻粒巖峰期變質(zhì)作用時間為185 Ma，晚期退變質(zhì)作用時間為175 Ma，故抬升速率約為3 mm/a（如圖5所示）。

因此可以認(rèn)為，中生代時期（190～167 Ma），安多微陸塊發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造事件以及高壓麻粒巖的構(gòu)造侵位，并與羌南板塊的碰撞拼合。并且，由于黑云母的K-Ar 體系的封閉溫度較低，此后的地質(zhì)事件再也沒有強(qiáng)到足以使該體系重新開放，即之后未發(fā)生較大規(guī)模的巖漿與變質(zhì)事件。

5 結(jié) 語

①通過鋯石U-Pb法獲得的安多微陸塊變質(zhì)巖的變質(zhì)年齡，安多地區(qū)的麻粒巖經(jīng)歷了185 Ma的峰期變質(zhì)作用，與片麻巖一起經(jīng)歷了175 Ma的角閃巖相退變質(zhì)作用。

②170～190 Ma的鋯石U-Pb年齡表明了安多微陸塊與南羌塘地體碰撞的時限。

③安多微陸塊在中生代時期俯沖到羌塘地體之下50 km處，并隨后折返至中地殼（20 km），平均抬升速率約為3 mm/a。

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