鄧紅賓，何龍，姚波，官云彬，唐華

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊，四川 綿陽 621000)

東昆侖造山帶是中國一條重要的構造巖漿活動帶，中酸性侵入巖出露廣泛(莫宣學等，2006，2007)，主要巖石類型為英云閃長巖、花崗閃長巖以及花崗巖，其次為閃長巖和二長花崗巖(杜玉良等，2012)。巖漿巖體較為豐富，是一個經(jīng)歷多期構造活動的復雜造山帶(古鳳寶等，1994，豐成友等,2004),低山頭一帶分布著大量的中酸性侵入巖，是一個值得關注的區(qū)域。

低山頭二長花崗巖地處東昆侖造山帶中段，由于工作環(huán)境差，構造-巖漿活動的研究程度一直較低，無巖石地球化學及可靠的測年結果。以近期開展的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作為基礎，通過野外較詳細的地質(zhì)調(diào)查，在侵入巖體剖面測制時采集了鋯石測年及巖石地球化學樣品進行分析測試，探討其成因及構造背景，為區(qū)域構造-巖漿活動提供進一步證據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景及巖體特征

1.1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于綏拉海溝至大干溝一帶東昆中與東昆北斷裂之間(鄧紅賓等，2016)，大地構造位置屬東昆侖弧盆系北昆侖巖漿弧帶，北側(cè)以東昆北斷裂為界與柴達木地塊斷層接觸，南側(cè)與康西瓦-南昆侖-瑪多-瑪沁對接帶布爾汗布達蛇綠混雜巖帶相鄰(潘桂棠等，2013)(圖1)。

1.第四紀；2.侏羅紀；3.三疊紀；4.石炭紀；5.泥盆紀；6.中—新元古代；7.正長花崗巖；8.二長花崗巖；9.輝長巖；10.花崗閃長巖； 11.英云閃長巖；12.似斑狀石英閃長巖；13.石英閃長巖；14.斷層及編號；15.同位素地質(zhì)年齡樣及位置；16.剖面位置及編號圖1 低山頭中酸性侵入巖分布圖Fig.1 Dishantou intermediateacid intrusive rock distribution

與侵入巖體接觸的地層主要為中元古代長城系小廟組，巖性以石英巖、石榴子石黑云變粒巖、淺粒巖夾石英透輝石巖為主。薊縣系狼牙山組為灰?guī)r與灰質(zhì)白云巖互層巖性；晚古生代泥盆系牦牛山組以安山巖為主夾英安巖、火山角礫巖，見少量砂礫巖。石炭系大干溝組以粉砂巖、不等粒含礫砂巖夾復成分細礫巖為主；中生代侏羅系采石嶺組巖性為巖屑長石砂巖、長石粉砂巖夾少量礫巖、灰?guī)r。侵入巖對地層侵吞殆盡，多見小殘塊產(chǎn)出。斷裂構造北西—北西西向斷裂發(fā)育，其次為北東向。

研究區(qū)侵入巖體野外基巖裸露，平面形態(tài)長軸方向呈不規(guī)則狀、楔狀、長條狀等形態(tài)，北東—南西向分布，多呈巖基、巖株狀產(chǎn)出。巖體與侵位地層接觸界線不平整，局部被后期斷層改造而呈斷層接觸，多具角巖化蝕變，邊緣泥化強烈。主要出露巖性有正長花崗巖、二長花崗巖、石英閃長巖和花崗閃長巖，以石英閃長巖和二長花崗巖為主，見少量輝長巖體。

1.2 巖體特征

晚三疊世二長花崗巖位于研究區(qū)大部分區(qū)域，面積約為62.8 km2，平面形態(tài)呈不規(guī)則狀、橢圓狀。巖體長軸方向顯示為北東向。巖石呈淺肉紅色，中-細粒結構，花崗結構，塊狀構造。礦物成分為正長石(35%±)、斜長石(35%±)、石英(25%±)、黑云母(1%～3%)。主晶正長石可見卡式雙晶或格子狀雙晶，客晶為鈉長石，部分包裹斜長石和黑云母，條紋呈規(guī)則脈狀分布于主晶中，為析離成因。斜長石無色，板狀-他形狀，部分被條紋長石包裹，具聚片雙晶或環(huán)帶構造，由粒徑為1～4mm左右的顆粒組成。條紋長石無色，表面渾濁，半自形-他形狀，多由粒徑為4～11mm左右的顆粒組成。石英無色，他形粒狀，由粒徑為0.3～5mm左右的顆粒組成，多在巖石中呈團塊狀富集。黑云母呈褐色，片狀，在巖石中呈稀疏浸染狀分布。

2 樣品分析與測試

測年樣品在實測剖面PM13上獲取(圖1)，采樣地點位于低山頭西側(cè)小支溝中，巖體裸露，采樣編號及經(jīng)緯度坐標為PM013-15-U-Pb1(E94°35′33″，N36°03′49″)。LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb定年測試分析在中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所MC-ICP-MS實驗室完成。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序(LIU YS，2009)，測量過程中絕大多數(shù)分析點206Pb/204Pb>1 000，未進行普通鉛校正，204Pb由離子計數(shù)器檢測，204Pb含量異常高的分析點可能受包體等普通Pb的影響，對204Pb含量異常高的分析點在計算時剔除，鋯石年齡諧和圖用Isoplot3.0程序獲得(侯可軍等，2009)。

3 鋯石U-Pb年齡測年結果

通過詳細對比分析鋯石的透反射光和陰極發(fā)光CL顯微圖像，選取鋯石測定部位，多數(shù)鋯石自形程度較好，晶形特征相似，表面較光滑，內(nèi)部結構清晰且震蕩環(huán)帶發(fā)育。測定中隨時將數(shù)據(jù)投影至諧和曲線圖中進行合理的現(xiàn)場判斷，選取合適的鋯石及其部位進行測定。PM013-15-U-Pb1樣品同位素分析結果見表1。主要測點的陰極發(fā)光圖像及鋯石U-Pb年齡諧和曲線分別見圖2和圖3。

對PM013-15-U-Pb1樣品二長花崗巖進行20個鋯石測點的同位素數(shù)據(jù)測試，測定鋯石比較復雜，具有多組年齡信息，其中2、4、5、8、9、14、15號鋯石校正后獲得的206Pb/238U年齡值為224.8～226.4 Ma，年齡數(shù)據(jù)比較集中，在U-Pb一致曲線上均接近于諧和線，給出的加權平均年齡值為(225.52±0.76)Ma(MSWD=0.22，n=7)；3、6、7、10-13、18號鋯石年齡值為252.4～254.8 Ma，年齡值雖集中，但在U-Pb一致曲線上向右偏離諧和線，且鋯石環(huán)帶不清晰，無法判定是否屬于多階段生長；1、11、16、17、20號鋯石年齡值為206.4～207.8Ma，年齡值雖集中但在U-Pb一致曲線上向右偏離諧和線且MSWD=18，是一條明顯的誤差等時線；19號鋯石年齡值分散，地質(zhì)意義不明確。因此，(225.52±0.76)Ma年齡結果能代表二長花崗巖巖石的侵入年齡，與區(qū)域地質(zhì)背景相吻合。

4 巖石地球化學特征

在研究區(qū)實測剖面(PM12、PM13)上不同位置共采集7件二長花崗巖巖石地球化學樣進行分析，元素分析在國土資源部武漢礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心(武漢綜合巖礦測試中心)完成。巖石主量元素見表2，稀土元素、微量元素及主要巖石化學參數(shù)特征見表3。

表1 低山頭二長花崗巖LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb定年結果表Tab.1 Dishantou Monzonitic granite LA-MC-ICP-MS zircon U-Pb decides the year results

二長花崗巖SiO2含量為66.80%～73.45%，屬酸性巖系列，Al2O3含量為14.73%～16.42%，里特曼組合指數(shù)σ43值為1.18～1.46，顯示巖石屬鈣堿性系列巖漿巖(邱家驤，1991)；K2O/Na2O<1，顯示巖漿具有明顯的富鈉、貧鉀的特點；A/NCK值主要為0.94～0.99，1件為1.04，屬偏鋁質(zhì)巖漿巖，具輕微過鋁質(zhì)巖漿巖特性；全堿含量范圍(K2O+Na2O)為5.75%～6.29%，堿飽和指數(shù)NK/A為0.35～0.41，<0.9，屬鈣堿性巖石(洪大衛(wèi)等，1987)。采用Q-A-P圖解分類與命名方案(STRECKEISEN，1973)(圖4)與礦物名稱總體較為一致。

在微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖解上(圖5a)，巖石中大離子親石元素(LILE)富集Rb、K、Sr、Ba，高場強元素(HFSE)富集Th、U、La、Ce，而Nb、Ti明顯虧損，顯示二長花崗巖具有島弧火山巖漿作用形成的特點。輕稀土顯示富集，其輕重稀土比值LREE/HREE為6.06～16.98；δEu為0.51～0.92，僅1件樣品為1.03，總體屬于Eu虧損型；δCe為0.95～0.99，顯示為負異常。(La/Yb)N為7.46～28.35。反映巖漿巖體輕稀土對于重稀土元素相對富集。在稀土元素球粒隕石標準化配分圖中(圖5b)，Eu負異常特征明顯，所有數(shù)據(jù)表現(xiàn)為右傾緩傾斜型，輕稀土元素較陡，重稀土元素部分趨于平緩的特征，巖漿分異特征明顯。

圖2 二長花崗巖鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.2 Monzonitic granite zircon cathodoluminescence images

圖3 (a)二長花崗巖中鋯石U-Pb年齡諧和圖和(b)平均值圖Fig.3 (a)Monzonitic granite in zircon U - Pb age harmonic Figure and (b)average Figure

樣品編號SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OP2O5H2O+CO2TotalPM013-1573.450.0814.730.320.530.020.413.383.992.010.090.420.4099.83PM012-4168.130.4115.880.543.050.070.903.703.642.430.130.620.2599.75PM012-6370.410.1615.890.191.100.040.464.113.872.420.150.590.3699.75PM012-6770.280.2016.080.451.020.050.474.273.842.190.160.480.2899.77PM012-6969.810.2016.280.211.220.040.504.453.962.160.150.480.3299.78PM012-7170.800.1915.900.351.070.040.534.214.041.900.160.410.1999.79PM012-7466.800.3916.420.842.300.081.175.053.801.950.170.520.2799.76

表3 低山頭二長花崗巖體稀土元素微量元素(10-6)分析結果及巖石化學相關參數(shù)特征表Tab.3 Dishantou Monzonitic granite rock mass of rare earth elements (10-6) the results of the analysis of trace element and petrochemistry related parameters

圖4 低山頭二長花崗巖Q-A-P分類圖解Fig.4 Dishantou Monzonitic granite Q - A - P classification diagram

5 巖石成因與構造環(huán)境確定

5.1 巖體形成時代確定及意義

本次定年結果顯示，低山頭二長花崗巖年齡為(225.52±0.76 )Ma，為晚三疊世印支期。隨著近年地質(zhì)工作不斷開展，區(qū)域上東昆侖造山帶在納木龍地區(qū)二長花崗巖獲得鋯石U-Pb年齡為(231±2.5 )Ma(張智勇等，2001)，景忍—迎慶溝與矽卡巖型鐵銅多金屬礦化相關的二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡 為(219. 2±1. 4 )Ma(豐成友等，2010)，多登二長花崗巖獲得鋯石U-Pb年齡為(224±4)Ma(郭通珍等，2011)，巴音呼都森二長花崗斑巖、似斑狀二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡值為(212±1)Ma、(217±2)Ma(韓海臣等，2018)；在熱水二長花崗巖獲得鋯石U-Pb年齡為(231±1)Ma(國顯正等，2016)；顯示低山頭一帶二長花崗巖的巖漿活動并不是一個孤立的巖漿事件，在東昆侖造山帶存在著較多的印支期巖漿活動。

5.2 巖石成因

研究區(qū)7件樣品巖石CIPW標準礦物組合中主體樣品含剛玉標準分子，含剛玉標準分子的范圍為0.37～1.44，大于1%的1件，小于1%的5件，含透輝石標準分子樣品1件，值為0.21；在SiO2-P2O5圖解(圖6a)中，樣品的P2O5含量隨著SiO2含量增加而降低，與I型花崗巖變化趨勢相一致(CHAPPELL B W.1992,1999)，這些特征與典型的S型花崗巖相區(qū)別(CHAPPELL BW，1992,2001)。在花崗巖成因類型K2O-Na2O圖解中(COLLINS W J et al.,1982，圖6b)，樣品投入在I型花崗巖內(nèi)。綜上特征，巖體整體顯示為I型花崗巖。

圖5 (a)低山頭二長花崗巖微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖與(b)稀土元素球粒隕石標準化配分圖Fig.5 (a)Dishantou Monzonitic granite Primitive mantle standardization spider diagram of trace element and(b)rare earth elementschondrite standardized distribution diagram

a.SiO2-P2O5相關性圖解;b.成因類型K2O-Na2O圖解圖6 低山頭二長花崗巖成因分析圖Fig.6 Dishantou Monzonitic granite genesis analysis

5.3 巖石構造環(huán)境確定

構造判別圖解常具多解性，低山頭一帶二長花崗巖構造判別圖解見圖7。

巖石在Nb-Y判別圖解上(PEARCE JA et al.,1984，圖7a)，主要位于火山弧花崗巖+同碰撞花崗巖區(qū)(VAG+syn-COLG)界線內(nèi)，在Rb-(Y +Nb)判別圖解上(PEARCE J A et al., 1984，圖7b)位于火山弧花崗巖(VAG)范圍內(nèi)；在Hf-Rb/30-Ta×3判別圖解上(HARRIS NB et al.,1986，圖7c)，巖石主體位于火山弧花崗巖區(qū)。綜上所述，低山頭一帶二長花崗巖顯示屬于火山弧型花崗巖，巖漿活動可能是島弧形成過程中的產(chǎn)物。

6 結論

(1)低山頭二長花崗巖的鋯石U-Pb年齡為(225.52±0.76)Ma，屬晚三疊世印支期。

a.Nb-Y判別圖解;b.Rb-(Y +Nb)判別圖解;c.Hf-Rb/30-Ta×3判別圖解；WPG.板內(nèi)花崗巖；ORG.洋中脊花崗巖； VAG.火山弧花崗巖；syn-COLG.同碰撞花崗巖圖7 二長花崗巖構造判別圖解Fig.7 Discrimination diagram

(2)二長花崗巖屬鈣堿性系列偏鋁質(zhì)巖漿巖，具有明顯的富鈉貧鉀的特點；大離子親石元素及高場強元素特征顯示具有島弧火山巖漿作用特性。輕稀土對于重稀土元素相對富集輕稀土顯示富集，總體屬Eu虧損型。Eu負異常特征顯示巖漿分異明顯。巖體屬I型花崗巖。

(3)研究區(qū)二長花崗巖屬東昆侖晚三疊世火山弧型花崗巖，巖漿活動可能是島弧形成過程中的產(chǎn)物，是形成東昆侖造山巖漿活動晚三疊世中的一部分。

致謝：該項目野外地質(zhì)調(diào)查工作中得到了楊鵬濤、何文勁、廖徐生、鐘剛、徐琳、母永鴻等同志的幫助，論文成稿和修改過程中匿名審稿專家提出了寶貴修改意見，在此表示真誠的謝意！