陳 偉

(福建省閩東南地質(zhì)大隊(duì)，泉州，362021)

西藏岡底斯在古近紀(jì)發(fā)生了較大規(guī)模的巖漿活動事件[1-4]，巖漿活動自林芝至霍爾均有發(fā)育，相對于研究程度較高的岡底斯中東部地區(qū)，西部懲香錯地區(qū)的巖漿作用研究程度較低，缺乏巖石學(xué)、地球化學(xué)等方面的數(shù)據(jù)，尤其是花崗巖類巖石類型及構(gòu)造意義等研究較缺乏，對地球動力學(xué)背景認(rèn)識還存在一定程度的分歧[5-6]。以岡底斯西段懲香錯地區(qū)的拿布隆措拉巖體為研究對象，進(jìn)行了較為詳細(xì)的野外調(diào)查和室內(nèi)研究，利用巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb年代學(xué)分析測試，研究其成因及構(gòu)造背景。

1 地質(zhì)背景

拿布隆措拉巖體位于阿里地區(qū)措勤縣南部，屬岡底斯西段。巖體出露范圍較廣，主要分布于拿布隆措拉一帶，出露面積約167.04 km2，呈巖基產(chǎn)出，且形態(tài)不規(guī)則。主要巖性有細(xì)粒石英二長巖、中細(xì)粒黑云石英二長巖、中細(xì)粒角閃二長巖、中細(xì)粒輝石二長巖。拿布隆措拉巖體與古近紀(jì)典中組地層呈侵入接觸關(guān)系，局部有第四系殘坡積物覆蓋(圖1)。

圖1 拿布隆措拉巖體區(qū)域地質(zhì)圖Fig.1 Regional geological map of Nabronzola1—第四系；2—漸新世日貢拉組；3—始新世帕拉組；4—古新世典中組二段；5—古新世典中組一段；6—始新世黑云母二長花崗巖；7—始新世花崗斑巖；8—始新世二長花崗巖；9—始新世輝石二長巖；10—始新世石英二長巖；11—始新世角閃二長巖；12—古新世二長花崗巖；13—樣品位置及編號；14—同位素測年樣

2 巖石學(xué)及礦物學(xué)特征

此次研究對象以拿布隆措拉巖體中的石英二長巖和角閃二長巖為主，開展巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)方面的研究。

石英二長巖：呈灰白色、淺紫灰色，似斑狀結(jié)構(gòu)、中-細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。鉀長石含量為35%～45%，斜長石含量為40%～45%，石英含量為5%～10%，以及少量黑云母、角閃石等暗色礦物。斜長石呈半自形柱狀，無序排列，隱約有環(huán)帶構(gòu)造，斜長石為中長石。晶體呈似斑晶，具有微弱的絹云母化。鉀長石呈半自形柱狀，常有卡式雙晶充填于斜長石的間隙中。鉀長石具有強(qiáng)泥化。石英為細(xì)粒狀，填于長石的間隙中。黑云母呈鱗片狀，填于長石的間隙中。

角閃二長巖：呈灰白色、淺灰色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，鉀長石含量為40%，斜長石含量為50%，黑云母-角閃石含量約10%，石英少見。斜長石呈半自形柱狀，隱約有環(huán)帶構(gòu)造，斜長石為中長石?；旧蠠o蝕變，晶體呈似斑晶，包裹有細(xì)小的斜長石。鉀長石呈半自形或他形，填于斜長石的間隙中，為條紋長石。具有中-強(qiáng)的泥化。黑云母-角閃石充填于斜長石的間隙中。角閃石有弱黑云母化。石英顆粒細(xì)小，充填于長石的間隙中。

3 樣品采集及分析方法

此次研究共采集10件新鮮巖體樣品用于分析測試，其中石英二長巖樣品8件、角閃二長巖2件。巖石磨至細(xì)粉，送西南冶金地質(zhì)測試中心進(jìn)行主微量元素分析。

對石英二長巖(編號為PM012-TW3)進(jìn)行了鋯石U-Pb同位素測年。測年鋯石的分選由河北廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成，鋯石制靶及CL照相由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成，鋯石U-Pb測試分析在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，儀器為ICP-MS(Agilent 7500a)，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 200M，剝蝕斑束直徑為30μm，剝蝕深度20～40 μm。鋯石年齡標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500為外標(biāo)，元素含量用標(biāo)準(zhǔn)鋯石NISTSRNI 610作為外標(biāo)、29Si作為內(nèi)標(biāo)。鋯石U-Pb數(shù)據(jù)處理用GLITTER 4.0軟件完成[7]，用AM-ICP MS Common Lead Correct ion(ver3.15)進(jìn)行普通鉛校正。鋯石U-Pb諧和圖、加權(quán)平均年齡計(jì)算和繪圖采用Isoplot/Ex version3.0軟件完成[8]。

4 巖石地球化學(xué)特征

拿布隆措拉石英二長巖SiO2含量為61.42%～63.9%，平均62.6%，Al2O3含量為15.26%～18.38%，平均為16.54%；MgO含量為0.88%～1.92%，平均為1.33；分異指數(shù)DI為61.6～80.59，平均為76.3；角閃二長巖SiO2含量為56.56%～59.28%，平均為57.9%，Al2O3含量為16.32%～18.24%，平均為17.28%；MgO含量為2.12%～2.19%，平均為2.15；分異指數(shù)DI為61.6～65.8，平均為63.7。可見石英二長巖和角閃二長巖均屬于中性巖，且分異程度不高。2種巖性的 A/CNK(Al2O3/CaO+Na2O+K2O)為0.86～0.96，Na2O+K2O為7.52%～9.88%，Na2O/K2O比值小于1.0(表1)。在侵入巖巖石TAS圖解(圖2a)中樣品點(diǎn)主要落在石英二長巖和二長巖區(qū)內(nèi)，極少數(shù)落入正長巖區(qū)內(nèi)；在SiO2-K2O圖解(圖2b)中樣品全部落入鉀玄巖系列，說明巖石富鉀。

石英二長巖和角閃二長巖微量元素表現(xiàn)出富集Rb、Th、La、Zr、Hf等元素，虧損Ba、U、Nb、Sr、P、Ti等元素，反映了大陸弧背景下造山花崗巖的特征，曲線向下凹陷，表現(xiàn)出大陸弧的“三弧”隆起特征(圖3a)。

2種巖性稀土元素含量變化較小，ΣREE為139.39×10-6～302.65×10-6，平均為242.96×10-6，與上部地殼的平均總量(210.07×10-6)相比略偏高，LREE為128.01×10-6～278.6×10-6；平均為221.62×10-6；LREE/HREE比值為8.27～11.58，平均為10.37；(La/Yb)N為8.9～14.55，表明屬輕稀土富集型，且輕重稀土分異較好，所以稀土配分曲線向右傾。(La/Sm)N為3.52，說明輕稀土分餾明顯，重稀土分餾不明顯，所以稀土配分曲線左半部斜率較大，右半部則近水平。 δEu為0.35～0.7，平均為0.58，δCe為0.94～1.24，平均為1.02，銪具有較強(qiáng)的負(fù)異常，鈰具微弱正異常，稀土曲線呈右斜的“海鷗型”(圖3b)。稀土元素特征說明拿布隆措拉石英二長巖和角閃二長巖有相同的巖漿起源，但石英二長巖可能比角閃二長巖的結(jié)晶分異程度略高。

表1 拿布隆措拉石英二長巖巖石主量(%)、微量、稀土元素(10-6)含量

續(xù)表1

圖3 拿布隆措拉石英二長巖和角閃二長巖微量稀土原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖[11](a)和稀土元素配分模式圖(b)[12]Fig.3 Standardized spider web map of trace rare earth primitive mantle(a) and Partition pattern diagram of rare earth elements (b)of Nabronzola quartz binary rock and angular dibolite

5 鋯石U-Pb測年

此次研究對石英二長巖進(jìn)行了鋯石U-Pb測定，石英二長巖的鋯石多呈短柱狀，少數(shù)呈長柱狀，長寬比多數(shù)在3∶2左右，少數(shù)為2∶1。晶形較完好，部分發(fā)育裂紋，少數(shù)鋯石內(nèi)見捕虜體，錐面和柱面較好，部分鋯石具有繼承性核部特征，巖漿振蕩生長環(huán)帶特征較明顯。部分鋯石可見到扇形分帶結(jié)構(gòu)，發(fā)育次生加大邊現(xiàn)象，反映變質(zhì)改造現(xiàn)象(圖4)。

圖4 拿布隆措拉石英二長巖體鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.4 Zircon cathode luminous image of Nabronzola quartz binary rock

對石英二長巖進(jìn)行16個點(diǎn)次分析(表2)，部分鋯石U-Pb年齡顯示較差的諧和度，主要原因是207Pb信號太低無法準(zhǔn)確測試導(dǎo)致207Pb/235U年齡數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。其中2，3，6，9，10，15 六個分析點(diǎn)位的鋯石年齡由于諧和度較低被剔除去。剩余10個分析點(diǎn)的206Pb/238U的加權(quán)平均年齡為(48.74±0.67)Ma(圖5)，可以代表石英二長巖的結(jié)晶年齡，屬始新世時(shí)期。

圖5 拿布隆措拉石英二長巖體鋯石U-Pb同位素加權(quán)平均年齡值圖(a)和諧和圖(b)Fig.5 Zircon U-Pb aighted average age value diagram (a) and harmonic diagram (b) of Nabronzola quartz binary rock

6 討論

6.1 巖石成因類型

拿布隆措拉石英二長巖和角閃二長巖整體上具有中等含量的SiO2、Al2O3和MgO，分異指數(shù)中等，屬典型的中性巖范疇。A/CNK比值均小于1，A/NK比值為1.24～1.75，在A/CNK-A/NK圖解中樣品數(shù)據(jù)全落入準(zhǔn)鋁質(zhì)區(qū)域，符合I型花崗巖類的巖石地球化學(xué)特征(圖6)。巖石微量元素特征還顯示，巖石Nb/Ta比值為9.48～12.43，接近大陸地殼平均值(8.33～11.22)，與原始幔源巖漿值(17)有較大差異；Zr/Hf比值為33.9～36.3亦接近大陸地殼平均值(33)。鋯石中稀土元素作為判斷源巖性質(zhì)和形成的依據(jù)[14]，研究中發(fā)現(xiàn)該巖體鋯石∑REE為1 265×10-6～3 890×10-6，全部大于1 000×10-6，具典型的殼源特征。結(jié)合巖石CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中沒有剛玉出現(xiàn)，認(rèn)為拿布隆措拉石英二長巖和角閃二長巖均具備I型花崗巖特征，源巖以殼源為主，可能有少量的幔源物質(zhì)的加入。

圖6 拿布隆錯拉石英二長巖和角閃二長巖A/CNK-A/NK圖解[13]Fig.6 A/CNK-A/NK diagram of Nabronzola quartz binary rock and angular dibolite

6.2 巖石年代學(xué)及形成構(gòu)造背景

岡底斯中東段地區(qū)在始新世時(shí)期發(fā)生過大規(guī)模的底侵作用和巖漿混合作用[15-17]。董國臣等[18]通過對西段那不如巖體的成巖時(shí)代進(jìn)一步推斷岡底斯帶在始新世早期(約45 Ma)發(fā)生了大規(guī)模的底侵作用和巖漿混合作用，構(gòu)成重要的新生代構(gòu)造-巖漿事件，從而形成了巨大的岡底斯構(gòu)造-巖漿巖帶。測得岡底斯西段拿布隆措拉石英二長巖體的成巖年代學(xué)為(48.74±0.67)Ma，結(jié)合此次區(qū)調(diào)工作獲得的角閃二長巖和輝石二長巖U-Pb年齡分別為(49.83±0.91) Ma、(48.23±0.52) Ma，認(rèn)為拿布隆措拉巖體為始新世巖漿活動的重要產(chǎn)物。前人研究認(rèn)為，印度和歐亞板塊的俯沖碰撞開始于65 Ma，結(jié)束于45Ma左右，由拿布隆措拉巖體的年代學(xué)特征可大致推斷其形成于俯沖背景下島弧構(gòu)造環(huán)境。在Yb-Ta和Rb/30-Hf-3Ta圖解(圖7)，石英二長巖和角閃二長巖的全部落入火山弧環(huán)境花崗巖類，進(jìn)一步判定其形成于島弧環(huán)境。

圖7 拿布隆措拉石英二長巖和角閃二長巖構(gòu)造環(huán)境判別圖Fig.7 Structural environment criterion diagram of Nabronzola quartz binary rock and angular dibolite

7 結(jié)論

(1)拿布隆措拉石英二長巖具有中等的SiO2(56.56%～63.9%)、Al2O3(15.26%～18.38%)和MgO(1.08%～2.19%)含量，分異程度一般。巖石富集Rb、Th、La、Zr、Hf等元素，虧損Ba、U、Nb、Sr、P、Ti等元素，富集輕稀土，輕重稀土分餾較明顯，巖石地球化學(xué)特征表明其屬于I型花崗巖。

(2)鋯石U-Pb測年結(jié)果表明拿布隆措拉石英二長巖成巖年齡為(48.74±0.67) Ma，屬始新世早期，與岡底斯中東部巖漿活動作用時(shí)期一致，根據(jù)年代學(xué)和地球化學(xué)特征，認(rèn)為其形成于島弧構(gòu)造環(huán)境。