孔維華，劉 洋，姚 媛

(湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)，湖北孝感 432100)

班怒結(jié)合帶是指位于岡底斯—念青唐古拉板片與羌塘板片之間的狹長(zhǎng)地域，西起班公湖，向東經(jīng)改則、安多、丁青后沿怒江進(jìn)入滇西［1］。班怒結(jié)合帶出露大量的早白堊世火山巖，前人將其歸為早白堊世去申拉組［2］，認(rèn)為與班公湖—怒江特提斯洋殼的南向俯沖作用有關(guān)［2-5］，對(duì)于班公湖—怒江結(jié)合帶中晚侏羅世向南俯沖消減缺乏時(shí)代依據(jù)。本文主要目的是報(bào)道1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查在班—怒結(jié)合帶內(nèi)班戈地區(qū)棒那拉圈定的早白堊世去申拉組英安巖的年代學(xué)數(shù)據(jù)，并對(duì)巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb同位素進(jìn)行了研究，簡(jiǎn)要討論巖石成因及構(gòu)造環(huán)境。

1 區(qū)域地質(zhì)概括和樣品描述

去申拉組火山巖主要分布在班戈縣佳瓊鎮(zhèn)棒那拉、恰當(dāng)一帶，呈近東西向展布，其巖性主要為淺紫紅色安山質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r、淺灰綠色英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、淺紫紅色英安質(zhì)晶屑凝灰熔巖、灰綠色英安巖、球粒狀流紋巖、變玄武巖等。本次采集的英安巖(D4480-TW1)樣品位于佳瓊鎮(zhèn)北西約5 km棒那拉附近，地理坐標(biāo):269838，3511951(圖1)。露頭出露一般，風(fēng)化較嚴(yán)重，產(chǎn)狀北傾。英安巖具斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)具交織霏細(xì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶由角閃石(綠泥石、綠簾石、鐵質(zhì))3%、斜長(zhǎng)石(鈉長(zhǎng)石、綠簾石、綠泥石、絹云母)7%組成，角閃石為鐵質(zhì)、綠泥石、綠簾石蝕變礦物取代，晶體大小在0．5～1．5 mm。斜長(zhǎng)石為半自形板柱狀，晶體大小在0．5～1．5 mm，具鈉長(zhǎng)雙晶，晶體內(nèi)有蝕變礦物綠簾石、綠泥石;基質(zhì)由石英23%、長(zhǎng)石56%、綠簾石8%、綠泥石2%、磷灰石＜1%組成，斜長(zhǎng)石晶體大小寬 0．005 ～0．05 mm，長(zhǎng) 0．02 ～0．15 mm，呈微角度定向分布，具交織結(jié)構(gòu)。它們分布在呈霏細(xì)狀的長(zhǎng)英質(zhì)巖石中，表現(xiàn)為基質(zhì)具交織霏細(xì)結(jié)構(gòu)。

圖1 西藏班戈地區(qū)佳瓊鎮(zhèn)地質(zhì)圖Fig．1 Geological map of Jiaqiong town

2 分析方法

所采集的英安巖(D4480-TW1)樣品鋯石挑選在河北省廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)所完成，采用常規(guī)方法粉碎至80～100目，按常規(guī)發(fā)放分選后在雙目鏡下分類挑選，挑選出晶形和透明度較好的鋯石顆粒作為測(cè)試對(duì)象。將待測(cè)的鋯石顆粒粘在雙面膠上，然后用無色透明的環(huán)氧樹脂固定，待環(huán)氧樹脂充分固化后，對(duì)其表面進(jìn)行拋光至鋯石內(nèi)部暴露，然后進(jìn)行鋯石顯微(反射光和投射光照相)、陰極發(fā)光(CL)顯微圖像研究，在此基礎(chǔ)上選擇合適的鋯石顆粒進(jìn)行鋯石U-Pb年齡測(cè)定。

LA-ICP-MS鋯石原位微區(qū)U-Pb定年分析在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。樣品主量、微量、稀土元素分析由湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室完成。

3 分析結(jié)果

圖2 西藏班戈地區(qū)棒那拉D4480-TW1英安巖鋯石CL圖像Fig．2 Zircons'CL images of D4480-TW1 dacite in Bange district

樣品D4480-TW1中鋯石為長(zhǎng)、短柱狀，半自形—自形晶形。通過CL圖像看出，多數(shù)鋯石具有較好晶形，呈現(xiàn)巖漿結(jié)晶環(huán)帶或條帶結(jié)構(gòu)、內(nèi)部無殘留老核、外部無變質(zhì)邊，具典型巖漿鋯石特征(圖2)。通過數(shù)據(jù)分析，選擇18個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均年齡計(jì)算，獲得鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡值為(161．3±1．3)Ma(表1、圖3)，代表該英安巖形成時(shí)代為中侏羅世晚期—晚侏羅世早期。

4 主量元素和微量元素

本次在2件同位素樣品附近火山巖中采取了8套巖石化學(xué)樣，其主量分析結(jié)果見表2。從表2中可知，去申拉組中的火山巖 SiO2含量主要在54．56% ～74．32%，平均為61．81%，屬于中性巖范疇;K2O+Na2O含量在3．02% ～7．5%，平均為5．00%。在表3CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中，大部分巖石標(biāo)準(zhǔn)礦物組合為:Q+An+Ab+Or+C+Hy，表明巖石為SiO2過飽和、鋁過飽和巖石，4個(gè)樣品不具剛玉分子C，出現(xiàn)透輝石Di，顯示巖石為正常型SiO2過飽和巖石。里特曼指數(shù)δ為0．28～2．29，屬于鈣堿性巖。分異指數(shù)平均值為59．85，固結(jié)指數(shù)平均值為25．49，表明巖漿分異結(jié)晶程度一般。過堿指數(shù)A/CNK有4個(gè)樣品＜1．1，表明巖石為準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石;4個(gè)樣品＞1．1，表明巖石為過鋁質(zhì)巖石。在構(gòu)造環(huán)境TiO2-Zr判別圖解中(圖4)，所有樣品投影均位于火山弧玄武巖區(qū)。

表1 西藏班戈地區(qū)棒那拉D4480-TW1英安巖鋯石LA-ICP-MS U-Th-Pb同位素分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb isotope analysis results of D4480-TW1 dacite zircons in Bange district

圖3 西藏班戈地區(qū)棒那拉D4480-TW1英安巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡圖Fig．3 U-Pb ages of LA-ICP-MS zircons of D4480-TW1 dacite in Bange district

表2 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖主量元素分析測(cè)試結(jié)果Table 2 Analysis test results of major elements in Bange district

表3 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算結(jié)果表Table 3 Analysis results of rare earth elements of volcanic rock in Bange district

圖4 玄武巖構(gòu)造環(huán)境TiO2-Zr判別圖Fig．4 TiO2-Zr discrimination diagram in tectonic setting of basalt

稀土元素分析結(jié)果見表4，可計(jì)算出巖石稀土總豐度值 ΣREE 在 84．86 ×10–6～180．93 ×10–6之間，LaN/YbN=9．22 ～17．93，遠(yuǎn) ＞1，顯示輕稀土富集。在稀土元素分布模式圖中(圖5)，曲線特征表現(xiàn)為輕稀土富集，分配曲線右傾，且輕稀土分餾較明顯，重稀土分餾不明顯;δEu為0．69～1．17之間，表明銪不具明顯異常，反映火山巖源區(qū)巖石部分熔融，富集輕稀土，由于俯沖作用致使含水流體相攜帶LREE等元素進(jìn)入地幔楔形區(qū)的結(jié)果。根據(jù)ΣREE的變化情況及輕稀土富集程度，與不同火山巖稀土分布模式相比，可知巖石與大陸邊緣火山巖稀土分布模式相似。

圖5 稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配圖Fig．5 Chondrite-normalized rare-earth element pattern

微量元素分析結(jié)果見表5，巖石經(jīng)ORG標(biāo)準(zhǔn)化后的分布模式見圖6。從蛛網(wǎng)圖特征來看，與造山帶花崗巖蛛網(wǎng)圖類似，與地幔玄武質(zhì)巖漿形成的火山弧火山巖完全不同，所以本期火山巖應(yīng)該形成于尚未成熟的活動(dòng)大陸邊緣火山弧環(huán)境，表明中晚侏羅世洋殼開始了向南俯沖消減。早白堊世去申拉組中的中酸性火山巖主要是班公湖—怒江洋關(guān)閉和羌塘地塊拉薩地塊碰撞的產(chǎn)物，碰撞過程中下地殼增厚并部分發(fā)生熔融［6］。

對(duì)所采集的英安巖樣品利用Rb-Yb+Ta、Rb+Nb-Rb圖解來判別火山巖的構(gòu)造環(huán)境，該圖解能較為有效地將火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖區(qū)分開來。通過圖7、圖8可以看出，火山巖樣品投影點(diǎn)位于火山弧花崗巖區(qū)，說明該火山巖具有島弧型火山巖特點(diǎn)。

表4 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖稀土元素分析結(jié)果表Table 4 Analysis results of trace element of volcanic rock in Bange district

表5 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖微量元素分析結(jié)果表Table 5 Calculation results of CIPW standard mineral of volcanic rock in Bange district

圖6 微量元素ORG標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig．6 ORG normalized spider diagram of trace element

圖7 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖Rb-Yb+Ta判別圖Fig．7 Rb-Yb+Ta discrimination diagrams of volcanic rock in Bange district

圖8 西藏班戈地區(qū)棒那拉火山巖Rb-Yb+Nb判別圖解Fig．8 Rb-Yb+Nb discrimination diagrams of volcanic rock in Bange district

5 地質(zhì)意義

(1)去申拉組中的火山巖鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年為(161．3 ±1．3)Ma、(164．7 ±1．5)Ma，屬于中晚侏羅世火山巖，不屬于早白堊世去申拉組;

(2)火山巖形成于尚未成熟的活動(dòng)大陸邊緣火山弧環(huán)境，與班公湖—怒江大洋的俯沖作用有關(guān)，代表班公湖—怒江特提斯洋在中晚侏羅世已進(jìn)入俯沖消減階段。

［1］ 潘桂棠，李興振，王立全．青藏高原及鄰區(qū)大地構(gòu)造單元初步劃分［J］．地質(zhì)通報(bào)，2002，21(11):701-707．

［2］ 陳玉祿，陳國榮，張寬忠，等．1∶25萬班戈幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］．北京:中國地質(zhì)調(diào)查局，2002．

［3］ 耿全如，潘桂棠，王立全，等．班公湖—怒江帶和羌塘地塊特提斯演化與成礦地質(zhì)背景初步研究［J］．地質(zhì)通報(bào)，2011，30(8):1261-1274．

［4］ 李?yuàn)^其，劉偉，耿全如，等．西藏岡底斯帶那曲地區(qū)中生代火山巖的LA-ICP-MS鋯石 U-Pb年齡和地質(zhì)意義［J］．地球?qū)W報(bào)，2010(6):781-790．

［5］ 朱弟成，潘桂棠，王立全，等．岡底斯中北部晚侏羅世—早白堊世地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境火山巖約束［J］．巖石學(xué)報(bào)，2006，22(3):534-546．

［6］ 彭智敏，耿全如，張璋，等．西藏那曲地區(qū)流紋巖鋯石U-Pb年齡及地球化學(xué)特征［J］．地質(zhì)通報(bào)，2011，30(7):1050-1060．