王盤喜，郭 峰，王振寧，馮乃琦

1. 中國地質(zhì)科學(xué)院 鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，鄭州 450006；2. 國家非金屬礦資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，鄭州 450006；3. 西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，西安 710054

祁漫塔格位于東昆侖造山帶的西端，已發(fā)現(xiàn)大批與中酸性巖體密切相關(guān)的金屬礦床，前人對區(qū)內(nèi)巖漿巖年代學(xué)和地球化學(xué)的研究多集中于中酸性巖體（李侃等, 2015; 高永寶等, 2014; 趙一鳴等, 2013; 姚磊等, 2016; 趙洪菊等, 2017），而對基性—超基性巖的研究比較薄弱（祁生勝等, 2013; 奧琮等, 2015），在一定程度上制約了對祁漫塔格地區(qū)巖漿活動規(guī)律和巖漿型礦床成礦作用的系統(tǒng)認(rèn)識?；浴詭r不僅包含著豐富的幔源信息，而且可以作為衡量重要構(gòu)造轉(zhuǎn)換時間的標(biāo)尺（Hoek and Seitz, 1995），對探討構(gòu)造演化和巖漿礦床的形成具有重要的意義。夏日哈木超大型巖漿熔離型銅鎳硫化物礦床的發(fā)現(xiàn)（豐成友等, 2016）, 暗示區(qū)內(nèi)具有形成與基性—超基性巖體有關(guān)的巖漿礦床的巨大潛力。本次選擇拉陵灶火中游地區(qū)侵位于古元古代金水口巖群片麻巖巖組中的基性變質(zhì)巖體作為研究對象，開展巖相學(xué)、年代學(xué)和巖石地球化學(xué)研究，探討其形成時代、源區(qū)性質(zhì)、成巖構(gòu)造環(huán)境等，旨在為東昆侖區(qū)域構(gòu)造演化和成礦地質(zhì)背景研究提供基礎(chǔ)資料。

1 地質(zhì)背景

東昆侖造山帶位于青藏高原北部，南鄰巴顏喀拉造山帶，北鄰柴達(dá)木盆地，其西端被阿爾金大型

走滑斷裂所截。以由北向南發(fā)育的昆北、昆中、昆南和阿尼瑪卿南緣四條區(qū)域性大斷裂為界，將東昆侖劃分為昆北弧后裂陷帶、昆中基底隆起花崗巖帶、昆南復(fù)合拼貼帶、阿尼瑪卿蛇綠混雜巖帶和北巴顏喀拉造山帶①孫豐月，李碧樂，丁清峰，等. 2009. 東昆侖成礦帶重大找礦疑難問題研究[R]. 中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目成果報告.（圖1a）。祁漫塔格地區(qū)位于東昆侖造山帶西部，是東昆侖造山帶的重要組成部分。區(qū)內(nèi)出露地層主要有古元古界金水口群白沙河巖組中深變質(zhì)巖系，中元古界長城系小廟組、薊縣系狼牙山組變質(zhì)巖及碳酸鹽巖；奧陶系祁漫塔格群碎屑巖—火山巖—碳酸鹽巖建造；上泥盆統(tǒng)牦牛山組海陸交互相粗碎屑巖—中酸性火山巖—細(xì)碎屑巖建造，顯示向上變細(xì)變薄的伸展背景磨拉石沉積特征；石炭系大干溝組生物碎屑灰?guī)r、復(fù)成分礫巖夾硅質(zhì)巖建造，締敖蘇組近源濱淺海相碎屑巖—碳酸鹽巖建造；上三疊統(tǒng)鄂拉山組陸相火山碎屑巖夾火山熔巖及不穩(wěn)定碎屑巖建造；第四系以沖、洪積等松散堆積為主（王冠等，2013）。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動強(qiáng)烈，主構(gòu)造線為北西向或近東西向，褶皺以軸向北西西向的復(fù)式背斜和向斜構(gòu)造為主，斷裂以北西西向、北西向和近東西向為主體。區(qū)內(nèi)巖漿巖活動強(qiáng)烈，巖石類型從基性—超基性、中酸性均有出露，蛇綠巖在多處出露，以中酸性巖石分布最為廣泛，時代包括加里東期、華力西期、印支期和燕山期，以華力西期和印支期為主。巖體多呈巖株狀、巖基狀，在空間上呈不規(guī)則狀、透鏡狀、長條狀沿北西—南東向區(qū)域性斷裂分布，構(gòu)成醒目的北西向侵入巖漿構(gòu)造帶（Chen et al., 2018）。

圖1 區(qū)域大地構(gòu)造位置圖①孫豐月，李碧樂，丁清峰，等. 2009. 東昆侖成礦帶重大找礦疑難問題研究[R]. 中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目成果報告. (a) 和拉陵灶火地區(qū)地質(zhì)簡圖(b, 據(jù)王冠等, 2013; Chen et al., 2018修改)Fig. 1 Regional tectonic map (a) and geological sketch map of the Lalingzaohuo area(b)

拉陵灶火中游地區(qū)位于祁漫塔格東部，大地構(gòu)造位置屬于昆北弧后裂陷帶。區(qū)內(nèi)出露的地層為古元古界金水口巖群白沙河巖組片麻巖巖段（Pt1bgn）、大理巖巖段（Pt1bmb）和片巖巖段（Pt1bsch）；第四紀(jì)晚更新世洪沖積物（Qp3pal）和全新世沖積物（Qhal）。白沙河巖組是區(qū)內(nèi)最古老的變質(zhì)結(jié)晶基底，多被后期花崗巖體所侵蝕，經(jīng)過了多期次的變質(zhì)變形作用改造，原始面理及層序已被完全置換，有層無序，屬中高級變質(zhì)巖系。片麻巖巖組以片麻巖為主，夾片巖和大理巖，局部見基性巖變質(zhì)形成的斜長角閃巖；大理巖巖組為大理巖夾少量變粒巖；片巖巖組主要為黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖、黑云片巖、二云片巖夾石榴角閃石英片巖、變粒巖及大理巖。巖漿巖出露面積廣，從基性到酸性均有不同程度的分布，受斷裂控制明顯。主要為早侏羅世正長花崗巖（ξγJ1），晚三疊世正長花崗巖（ξγT3）、斑狀二長花崗巖（πηγT3）、花崗閃長巖（γδT3），中三疊世花崗閃長巖（γδT2）和石英閃長巖（δοT2），早泥盆世正長花崗巖（ξγD1）和二長花崗巖（ηγD1），中泥盆世輝長巖（νD2）、角閃石巖（ψo(hù)D2）和輝石巖（ψιD2）。脈巖主要為閃長巖脈（δ）和輝綠玢巖脈（βμ），多呈北西向展布，少數(shù)呈北東向，脈寬0.5~5 m，長約5~20 m不等。中東部可見少量沿山頂分布的志留紀(jì)榴閃巖（ehS）頂蓋體。北西西向、近東西向、北東向等脆性斷裂十分發(fā)育，走向上延伸規(guī)模較大，主要以斷面北傾的逆斷層為主，傾角較陡，斷層面彎曲，北東向斷裂形成時間最晚；中東部發(fā)育一條北西—南東向韌性剪切帶，多被后期巖漿侵入、新生代地層掩蓋；褶皺構(gòu)造主要為發(fā)育在韌性剪切帶內(nèi)部規(guī)模較小褶皺。區(qū)內(nèi)分布有與中酸性巖體有關(guān)的拉陵灶火中游接觸交代型中型鐵礦，與輝石巖有關(guān)的夏日哈木巖漿熔離型特大型銅鎳礦（圖1b）。

2 樣品采集及分析測試方法

本次研究樣品采自拉陵灶火中游地區(qū)基性變質(zhì)巖體（圖1），B1—B3采自北部巖體，B4—B6采自中間巖體，B7和B8采自南部巖體。對所有樣品進(jìn)行了全巖化學(xué)分析，并對B1樣品進(jìn)行了鋯石U-Pb年齡測試，對部分樣品進(jìn)行了光薄片鑒定。全巖化學(xué)分析及鋯石U-Pb年齡分析測試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院實驗室完成，薄片鑒定由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。

主量元素采用電子天平、AL104、AB104L和AxiosmAX X射線熒光光譜儀分析測試，分析精度優(yōu)于1%；微量元素采用ELEMENT XR 等離子體質(zhì)譜儀分析測試，分析精度優(yōu)于5%~10%。

鋯石U-Pb測年制靶采用破碎后巖石樣品，通過重液和磁選分選出鋯石晶體，將雙目鏡下人工挑純后鋯石固定在環(huán)氧樹脂上，拋光打磨至露出鋯石核心，完成制靶過程。利用鋯石透、反射光、陰極發(fā)光圖像確定分析點位置。鋯石U、Th和Pb同位素分析在CEMECA IMS 1280-HR二次離子質(zhì)譜儀（SIMS）上進(jìn)行。以Plesovice鋯石為標(biāo)樣，實驗流程和數(shù)據(jù)處理詳見Li等（2013）。數(shù)據(jù)結(jié)果處理采用ISOPLOT處理。

3 巖石學(xué)特征

拉陵灶火中游地區(qū)野外可見中三疊世石英閃長巖侵位于基性變質(zhì)巖體中，另外在石英閃長巖中可見基性變質(zhì)巖捕擄體（圖2a）；基性變質(zhì)巖原巖侵位到了片麻巖之中（圖2b，c）。對采集的樣品進(jìn)行顯微鏡下觀察，結(jié)果顯示，巖石均發(fā)生了變質(zhì)作用，B1~B3、B6和B7為斜長角閃巖，B4為含透輝斜長角閃巖，B5為變質(zhì)輝綠巖，B8為角閃巖（圖2d-f）。

圖2 拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖巖相學(xué)特征（宏觀及鏡下照片）Fig. 2 Macroscopic and thin section microphotographs of metamorphosed basic rocks in the middle reaches of Lalingzaohuo

斜長角閃巖石呈灰色、灰綠色，粒狀、柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：角閃石±65%~±70%，斜長石±30%~±35%，部分樣品中有少量黑云母。角閃石呈半自形柱狀，粒徑0.02~2 mm不等，雜亂分布，具黝簾石化、褐鐵礦化；斜長石呈它形粒狀，粒徑0.05~0.3 mm不等，鑲嵌狀分布，個別樣品中部分斜長石呈近半自形板狀，粒徑為0.1~1.25 mm不等，具黝簾石化、粘土化、褐鐵礦化；黑云母呈鱗片狀，片徑0.05~0.15 mm，零散分布，具輕微褐鐵礦化。副礦物為黃銅礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磷灰石和榍石，次生礦物為黝簾石、褐鐵礦和粘土。推測原巖為輝長巖或輝綠巖。

含透輝斜長角閃巖呈深灰綠色，粒狀、柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、局部定向構(gòu)造。主要礦物成分：角閃石60%~65%，斜長石±25%，透輝石10%~15%。角閃石呈半自形柱狀，粒徑0.02~ 0.2 mm、0.2~2.5 mm不等，雜亂分布，部分長軸定向排列，具褐鐵礦化；斜長石呈它形粒狀，粒徑0.05~0.5 mm不等，鑲嵌狀分布，具粘土化、褐鐵礦化。透輝石呈半自形柱狀，粒徑2~4 mm、0.2~ 2 mm，雜亂分布，部分相對聚集呈帶狀分布，發(fā)育裂紋，局部被次閃石交代。巖石內(nèi)部偶見被硅質(zhì)充填的微裂隙。副礦物為不透明礦物；次生礦物為粘土、褐鐵礦、硅質(zhì)、次閃石。推測由輝長巖變質(zhì)。

變質(zhì)輝綠巖呈灰綠色，變余輝綠結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：斜長石±55%，角閃石±40%，黑云母±5%。斜長石呈半自形板狀，粒徑0.1~0.9 mm不等，雜亂或搭成格架狀分布，具粘土化、褐鐵礦化；角閃石呈半自形柱狀、針柱狀，部分為后期次閃石，粒徑0.01~0.4 mm不等，雜亂分布，具褐鐵礦化，少量被黑云母交代；黑云母呈鱗片狀，片徑0.01~0.06 mm不等，零散分布，具輕微褐鐵礦化。巖石內(nèi)可見被碳酸鹽充填的裂隙。副礦物為不透明礦物、磷灰石；次生礦物為粘土、褐鐵礦、碳酸鹽。

角閃巖呈灰綠色，粒狀、柱狀變晶結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：角閃石90%~95%，斜長石5%~10%。角閃石呈半自形柱狀，粒徑0.2~2 mm、0.02~0.2 mm不等，長軸定向排列，少量雜亂分布，具褐鐵礦化，部分具簾石化；斜長石呈它形粒狀，粒徑0.02~0.5 mm不等，填隙狀分布，后期具較強(qiáng)硅化。巖石內(nèi)部可見被碳酸鹽礦物充填的裂隙。副礦物為不透明礦物、磷灰石和榍石；次生礦物為硅質(zhì)、碳酸鹽、褐鐵礦。

4 巖石地球化學(xué)特征

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體全巖地球化學(xué)分析結(jié)果見表1。

表1 拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖主量（%）和微量元素（×10-6）含量Table 1 Major (%) and trace element contents (×10-6) of metamorphosed basic rocks in the middle reaches of Lalingzaohuo

4.1 主量元素

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖的SiO2含量為44.04%~54.39%，平均為48.00%，與基性巖相當(dāng)，除B6樣品SiO2含量略高于基性巖外，其它均在基性巖范圍，略高于53%的樣品可能與巖石蝕變及變質(zhì)中形成的硅質(zhì)微裂隙有關(guān)；Al2O3含量為15.28%~19.61%，平均為17.07%，均值介于島弧拉斑玄武巖（16%； Jakes and White, 1972）和大陸溢流玄武巖（17.08%； Wilson, 1989）之間，遠(yuǎn)高于太平洋、大西洋和印度洋洋中脊拉斑玄武巖（分別為14.86%、15.6%和15.15%； Melon et al., 1976）；K2O含量為0.41%~2.74%，平均為1.31%，Na2O含量為1.54%~3.79%，平均為2.72 %，鈉較鉀富，全堿Na2O+K2O含量為1.97%~6.53%，平均4.04%；CaO含量變化范圍較大，為5.89%~13.25%，平均為10.37%；MgO含量為5.01%~9.58%，平均為6.91%；TFe2O3含量為7.71%~13.46%，平均為10.56%；TiO2含量為0.56%~1.49%，平均為1.06%，TiO2含量接近島弧拉斑玄武巖（0.8%；Jakes and White, 1972）和大陸溢流玄武巖（1.0%；Wilson, 1989），遠(yuǎn)低于洋島拉斑玄武巖（2.63%；Pearce, 1982）。

4.2 稀土元素

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖的稀土元素含量總體較低，變化范圍大，ΣREE為28.01×10-6~193.60×10-6，平均為83.60×10-6，其中ΣLREE為28.01×10-6~193.60×10-6，平均為 83.60×10-6， ΣHREE為8.59×10-6~21.60×10-6，平均為15.22×10-6，具有輕稀土富集特征。ΣLREE/ΣHREE值為1.88~8.35，平均為3.91，LaN/YbN值為0.93~9.07，平均為3.24，顯示輕、重稀土發(fā)生了輕微分異。δEu為0.89~1.55，平均為1.14，多數(shù)樣品呈輕微正異常。δCe為0.84~0.98，平均為0.92，Ce呈輕微負(fù)異常，可能反映了巖漿演化過程中氧化還原條件較為穩(wěn)定。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖上（圖3a），呈稍右傾的較平滑曲線，顯示輕稀土略富集特征，與典型的E-MORB曲線（Sun and McDough, 1989）相似。

圖3 拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線（a）和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（b）(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù) Sun and McDnough, 1989) Fig. 3 Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spidergrams (b) for metamorphosed basic rocks in the middle reaches of Lalingzaohuo

4.3 微量元素

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖（圖3b）顯示，相對于原始地幔，巖石明顯富集大離子親石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr、U及Pb；顯著虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr，略微虧損P和Ti；P的虧損可能受到了磷灰石分離結(jié)晶作用的影響；輕稀土元素La、Ce、Pr略微虧損，Nd、Sm和Eu富集；活潑的不相容元素Th在部分樣品富集，部分樣品中虧損。

5 鋯石U-Pb年齡

斜長角閃巖樣品中的42顆鋯石為無色長柱狀或粒狀，陰極發(fā)光性較弱，柱狀鋯石晶體長軸在50~140 μm之間，長寬比值介于1.2~4.0之間，粒狀鋯石晶體較小，一般小于50 μm。大部分鋯石具核—邊結(jié)構(gòu)，發(fā)育弱的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，少量鋯石發(fā)光性均一，不存在分帶特征（圖4）。變質(zhì)巖中可能存在各種類型的鋯石，既有變質(zhì)作用中形成的鋯石，又有變質(zhì)作用前巖漿作用形成巖漿鋯石，還有可能有巖漿作用前已存在的殘留古老巖石（陳道公和倪濤, 2004）。鋯石同位素分析測試結(jié)果見表2，不同成因鋯石有不同的Th/U比值: 巖漿鋯石Th/U比值較大（一般>0.4）;變質(zhì)鋯石的Th/U比值?。ㄒ话?0.1）（吳元保和鄭永飛, 2004），拉陵灶火中游地區(qū)斜長角閃巖鋯石的Th/U值為0.02~1.13，平均值為0.47，有7顆鋯石的Th/U值小于0.1，其余鋯石的Th/U值均大于0.1，多數(shù)為巖漿成因，少部分為變質(zhì)成因鋯石，說明其原巖為巖漿巖。

表2 拉陵灶火中游斜長角閃巖鋯石U-Pb分析結(jié)果Table 2 U-Pb isotopic data of zircons for amphibolite in the middle reaches of Lalingzaohuo

測試的42個鋯石206Pb/238U表面年齡數(shù)據(jù)比較寬泛，介于362.5~989.5 Ma之間。本次測試的年齡數(shù)據(jù)大致可分為4組，第一組為884.5~989.5 Ma；第二組為490.3~535.8 Ma；第三組為432.4~479.4 Ma；第四組為362.5~412.4 Ma（圖5）。第一組鋯石Th/U比值為0.20~0.87，顯示為巖漿成因，CL圖像多具有核—邊結(jié)構(gòu)，核部具有明顯的震蕩環(huán)帶，邊部環(huán)帶較為模糊，也指示為巖漿成因，但遭受了微弱的固態(tài)重結(jié)晶，例如4、5、12、21、23、28、32、38號樣品，該組鋯石加權(quán)平均年齡為928±25 Ma（MSWD=1.8）（圖4；圖6a，b），可能代表斜長角閃巖原巖形成過程中捕獲鋯石的年齡。第二組鋯石大部分Th/U比值為0.29~1.10，CL圖像具核—邊結(jié)構(gòu)，核部具有震蕩環(huán)帶，例如1、2、17、20、24、34、37號樣品，顯示為巖漿成因，其他鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為變質(zhì)鋯石的特征，例如16、25、27、40號樣品，該組鋯石加權(quán)平均年齡為514± 11 Ma（MSWD=1.2）（圖4；圖6c，d），也代表捕獲鋯石的年齡。第三組鋯石大部分Th/U比值為0.46~1.13，顯示為巖漿成因，CL圖像大部分發(fā)育震蕩環(huán)帶，例如3、7、9、10、13、15、19、30、42號樣品，僅26號樣品Th/U比值為0.03，CL圖像較為均一，為變質(zhì)成因鋯石，該組鋯石加權(quán)平均年齡為451±11 Ma（MSWD=2.1），可能代表斜長角閃巖原巖的結(jié)晶年齡（圖4；圖6e，f）。第四組鋯石Th/U比值多數(shù)為0.02~0.44，CL圖像較為均一，例如8、11、14、22、29、31、33、36、39號樣品，為典型的變質(zhì)成因鋯石，該組鋯石加權(quán)平均年齡為392±12 Ma（MSWD=2.2），可能代表斜長角閃巖峰變質(zhì)年齡（圖4；圖6g，h）。

圖5 拉陵灶火中游斜長角閃巖鋯石U-Pb年齡諧和圖和直方圖Fig. 5 Concordia plots and histograms of zircons for amphibolite in the middle reaches of Lalingzaohuo

圖6 拉陵灶火中游斜長角閃巖四組鋯石U-Pb年齡諧和圖和加權(quán)平均年齡圖Fig. 6 Concordia plots and weighted mean ages of four groups of zircons for amphibolite in the middle reaches of Lalingzaohuo

6 討論

6.1 原巖性質(zhì)

應(yīng)用化學(xué)成分恢復(fù)變質(zhì)巖原巖類型已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，利用幾種圖解聯(lián)合判別原巖性質(zhì)可以獲得較好的效果（王仁民等, 1987）。在判斷變質(zhì)巖原巖性質(zhì)的（al+fm）-（c+alk）-Si圖解中，樣品均落入了火山巖區(qū)域內(nèi)及其邊界上（圖7a），在TiO2-SiO2圖解中，樣品全部落入了火成巖區(qū)域內(nèi)（圖7b），說明原巖為火成巖類。

圖7 拉陵灶火中游樣品的（al+fm)-(c+alk)-Si圖解（a）和TiO2-SiO2圖解（b）（底圖轉(zhuǎn)引自王仁民等, 1987）Fig. 7 （al+fm)-(c+alk) vs. Si diagram (a) and TiO2 vs. SiO2 diagram(b) of samples in the middle reaches of Lalingzaohuo

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖的燒失量為0.98%~2.96%，平均1.59%，除B5樣品變質(zhì)輝綠巖燒失量大于2% (為2.96%)之外，其它樣品燒失量均小于2%。結(jié)合巖礦鑒定結(jié)果，巖石發(fā)生了黝簾石化、粘土化、褐鐵礦化、次閃石化、簾石化和硅化等蝕變，TAS圖解已不適用于該巖石投點。因此采用SiO2-Nb/Y和Ce/Yb-Th/Yb圖解進(jìn)行判別，在SiO2-Nb/Y圖解中（圖8a），除1件斜長角閃巖（B6）樣品落入安山巖區(qū)域外，其它樣品均落入亞堿性玄武巖區(qū)域，在Ta/Yb-Th/Yb圖解（圖8b）中，4件樣品落入拉斑系列區(qū)域，2件樣品（B4、B6）落入鈣堿性系列區(qū)域，2件樣品（B5、B7）落入鈣堿性系列與鉀玄質(zhì)系列鄰區(qū)靠鉀玄質(zhì)系列一側(cè)。因此，拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體原巖應(yīng)屬于亞堿性系列巖石，既有拉斑系列，又有鈣堿性系列和鉀玄質(zhì)系列巖石。

圖8 拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖SiO2-Nb/Y（a, 底圖據(jù)Winchester and Floyd, 1977）和Ce/Yb-Th/Yb（b, 底圖據(jù)Pearce, 1982）圖解Fig. 8 SiO2 vs. Nb/Y (a) and Ce/Yb vs. Th/Yb (b) diagrams of the metamorphosed basic rocks in the middle reaches of Lalingzaohuo

6.2 源區(qū)性質(zhì)

區(qū)內(nèi)基性變質(zhì)巖體的MgO含量為5.01%~9.58%，平均為6.91%；Cr含量為63.7×10-6~459×10-6，平均為329×10-6；Ni含量除變質(zhì)輝綠巖較低外（8.43×10-6），其它巖石為59.8×10-6~161×10-6，平均為110×10-6；V含量為207×10-6~327×10-6，平均252×10-6；較高的Cr、V和Ni值顯示幔源巖漿的成分特征。MgO含量遠(yuǎn)低于原生巖漿參考值，Cr含量高于原生巖

漿參考值，Ni含量基本位于原生巖漿的低值區(qū)間（MgO含量10%~12%, Cr含量250×10-6，Ni含量 90×10-6~670×10-6; Wendlandt et al., 1995），Mg#值為35.81~54.04，平均為44.14，亦低于原生巖漿參考值（Mg#為68~75；Frey et al., 1978），說明區(qū)內(nèi)基性變質(zhì)巖發(fā)生了一定程度的橄欖石、單斜輝石等鎂鐵質(zhì)礦物的分離結(jié)晶。巖石稀土元素配分曲線呈稍右傾的較平滑曲線，輕重稀土分異不明顯，多數(shù)樣品呈輕微的Eu正異常，表明巖漿分離結(jié)晶的程度并不強(qiáng)，可以近似認(rèn)為基性變質(zhì)巖體是巖漿源區(qū)部分熔融的產(chǎn)物。

玄武巖TiO2含量的差別可由地幔橄欖巖熔融程度不同而導(dǎo)致，源于軟流圈的玄武質(zhì)巖漿相對高TiO2（OIB的TiO2平均為2.86%），源于巖石圈地幔的則相對較低Ti（李印等, 2010;陳進(jìn)全等, 2012），區(qū)內(nèi)基性變質(zhì)巖體的TiO2含量為0.56%~1.49%，平均1.06 %，遠(yuǎn)低于軟流圈玄武質(zhì)巖漿TiO2的平均值，而輝綠巖中Ti元素隨著風(fēng)化程度加深有富集趨勢（袁兆憲等, 2013），指示基性變質(zhì)巖體源于巖石圈地幔。樣品的Sr含量為189×10-6~905×10-6，平均為408×10-6，顯著高于地幔值（17.8×10-6；Taylor and McLennan, 1985），指示巖漿源區(qū)并不是單一來自地幔，可能受到圍巖混染或者俯沖板片流體交代作用的影響, 而使其 Sr含量增高（Hawkesworth et al., 1993）。

拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體的Zr/Nb、La/Nb、Ba/Nb、Th/Nb、Th/La及Ba/La特征比值與殼幔單元的對比值可知（表3），Zr/Nb和Th/La值接近富集地幔端元，La/Nb和Th/Nb值接近地殼端元，Ba/Nb和Ba/La值高于地殼端元值，顯示出殼幔源混合的特征。地殼混染通常會導(dǎo)致巖漿的SiO2、K2O和Rb含量的增高，而區(qū)內(nèi)基性變質(zhì)巖具有較低的SiO2、K2O和Rb含量，說明巖漿在形成過程中未經(jīng)歷明顯的地殼混染。巖石具有顯著的 Nb、Ta、Zr負(fù)異常, 暗示巖漿源區(qū)受到俯沖板片影響。大離子親石元素在流體中具有比高場強(qiáng)元素更高的活動性，俯沖板片脫水形成的流體往往富含大離子親石元素而虧損高場強(qiáng)元素（Defant and Kepezhinskas, 2001），區(qū)內(nèi)基性變質(zhì)巖明顯富集大離子親石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr等，具有低鉀和顯著虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr等的特征，反映俯沖板片脫水交代的巖石圈地?？赡苁菂^(qū)內(nèi)變質(zhì)基性巖的巖漿源區(qū)。

表3 拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體微量元素比值與殼、幔端員值的對比Table 3 Trace element ratios of the metamorphosed basic rocks in the middle reaches of Lalingzaohuo, and comparison with those of crust and different mantle end-members

綜上所述，拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖是俯沖板片脫水交代的巖石圈地幔部分熔融的產(chǎn)物。

6.3 成巖構(gòu)造環(huán)境

島弧玄武巖以富集大離子親石元素（LILE）Sr、Rb、Ba等，虧損高場強(qiáng)元素（HFSE）Nb、Ta、Ti等為特征。拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體富集大離子親石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr，虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta和Ti，具有島弧玄武巖特征。其中，富集的大離子親石元素主要來自俯沖流體，虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta，因為這些元素保留在俯沖板片的殘留礦物中，如金紅石、鈦鐵礦等（歐陽京等, 2010）。拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體中出現(xiàn)輕微的Ce負(fù)異常，可能與巖漿源區(qū)存在消減沉積物組分有關(guān)。

典型的島弧玄武巖還具有以下地球化學(xué)特征：Nb≤12×10-6、Ta≤0.7×10-6；Nb/La≤1、Hf/Ta≥5、La/Ta>15、Ti/Y<350、Ti/V≤30、Hf/Th<8、Th/Yb >0.1、Th/Nb>0.07、Zr/Y<3和Ta/Yb≤0.1（Condie, 1989）。拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體Nb含量為2.15× 10-6~8.61×10-6,平均4.80×10-6；Ta含量為0.11×10-6~0.56×10-6, 平均0.29×10-6；Nb/La值0.16~0.96，平均0.57；Hf/Ta值除變質(zhì)輝綠巖大于5外（9.77），其它樣品為1.26~4.57，平均2.76，均小于5；La/Ta值16.50~113.43，平均41.33；Ti/Y值除角閃石巖略大于350外（376），其它樣品為180~301，平均242，均小于350；Ti/V值15.06~32.96，平均25.30，僅兩件樣品略大于30（分別為32.96 和32.35）；Hf/Th值 為0.19~4.23，平 均1.19；Th/Yb值0.07~3.57，平均0.83；Th/Nb值0.05~1.72，平均0.45；Zr/Y值 為0.26~4.01，平 均1.05；Ta/Yb值為0.062~0.164，平均0.096。以上元素及特征比值除個別樣品的Hf/Ta、Ti/Y、Ti/V、Th/Yb 、Th/Nb、Zr/Y和Ta/Yb值與典型的島弧玄武巖不一致但比較接近外，多數(shù)樣品與典型的島弧玄武巖特征值一致，所有樣品的Nb、Ta、Nb/La、La/Ta和Hf/Th值均符合典型的島弧玄武巖地球化學(xué)特征。另外，非常低的Nb/Y（<0.15）和Zr/TiO2×0.0001（<0.01）比值（Lentz, 1998），Ba/La值>30 （Ajaji et al., 1998）,也顯示典型的島弧環(huán)境。拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體的Nb/Y值為0.11~0.30，平均 0.18；Zr/TiO2×0.0001的 值 為0.001~0.008，平 均0.002；Ba/La的值為8.72~145.39，平均43.64；特征值與典型的島弧特征值接近。

綜上所述，拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖原巖應(yīng)形成于島弧環(huán)境。

6.4 年齡及地質(zhì)意義

斜長角閃巖的第一組鋯石為巖漿成因，后期發(fā)生了重結(jié)晶作用，加權(quán)平均年齡為928±25 Ma，這與東昆侖祁漫塔格尕林格一帶新元古代早期的花崗片麻巖相對應(yīng)（938±5 Ma; 孟繁聰?shù)? 2013），顯示斜長角閃巖原巖形成過程中捕獲了新元古代的巖漿鋯石。斜長角閃巖第二組鋯石既有巖漿成因也有變質(zhì)成因，加權(quán)平均年齡為514±11 Ma;分別與東昆侖輝長巖、片麻狀花崗巖巖漿鋯石年齡（~520 Ma; 陳能松等, 2008）和東昆侖中部縫合帶清水泉麻粒巖變質(zhì)鋯石年齡接近（507.7±8.3 Ma; 李懷坤等, 2006），證明在東昆侖拉陵灶火中游地區(qū)在早寒武世末期有一次玄武質(zhì)巖漿—變質(zhì)事件，斜長角閃巖的原巖在形成過程中捕獲了其中的巖漿和變質(zhì)鋯石，前人的研究也表明，隨著洋盆的向北俯沖，昆中和昆北地區(qū)出現(xiàn)了一系列與俯沖有關(guān)的巖漿與變質(zhì)事件記錄（劉彬等, 2013）。斜長角閃巖第三組鋯石為巖漿成因，加權(quán)平均年齡為451±11 Ma;對應(yīng)于東昆侖清水泉輝長巖體鋯石年齡（452.1±5 Ma; 桑繼鎮(zhèn)等， 2016）和祁漫塔格群玄武巖形成時代（約為450~440 Ma; 高曉峰等, 2011），顯示拉陵灶火中游地區(qū)斜長角閃巖的原巖結(jié)晶年齡為中晚奧陶世。斜長角閃巖第四組鋯石為變質(zhì)成因，加權(quán)平均年齡為392± 12 Ma，這與拉陵灶火二長花崗巖（396.2±2 Ma; 陳靜等, 2013）、夏日哈木正長花崗巖（391.1±1.4 Ma; 王冠等, 2013）、小盆地基性巖墻群（396.5±3.1 Ma; 祁生勝等, 2013）的形成年齡接近，暗示斜長角閃巖變質(zhì)作用為早中泥盆世巖漿作用導(dǎo)致的構(gòu)造—熱事件的響應(yīng)。

7 結(jié)論

（1）拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體巖石類型為斜長角閃巖、變質(zhì)輝綠巖和角閃巖，巖石發(fā)生了黝簾石化、粘土化和褐鐵礦化，部分巖石簾石化和硅化。巖石主要由角閃石和斜長石組成，部分巖石有少量黑云母。副礦物主要為黃銅礦、鈦鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、磷灰石和榍石，次生礦物為黝簾石、褐鐵礦、粘土、硅質(zhì)、次閃石和碳酸鹽。

（2）拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體原巖應(yīng)屬于亞堿性系列巖石，既有拉斑系列，又有鈣堿性系列和鉀玄質(zhì)系列巖石。巖石具有稀土元素含量低，呈輕微Ce負(fù)異常，多數(shù)樣品呈輕微的Eu正異常，輕、重稀土發(fā)生了輕微分異，輕稀土略富集特征，配分模式圖呈稍右傾的較平滑曲線。巖石明顯富集大離子親石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr、U及Pb；顯著虧損高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Zr，略微虧損P和Ti。

（3）拉陵灶火中游地區(qū)斜長角閃巖記錄了新元古代早期（928±25 Ma）、早寒武世末期（514± 11 Ma）、中晚奧陶世（451±11 Ma）、早中泥盆世時期（392±12 Ma）的巖漿—變質(zhì)事件，其中928±25 Ma和514±11 Ma是斜長角閃巖捕獲的鋯石年齡，451±11 Ma 是斜長角閃巖的原巖結(jié)晶年齡，392±12 Ma是斜長角閃巖的變質(zhì)年齡。拉陵灶火中游基性變質(zhì)巖體原巖是俯沖板片脫水交代的巖石圈地幔部分熔融的產(chǎn)物，應(yīng)形成于島弧環(huán)境。

致謝：感謝審稿專家和編輯部老師給予本文的寶貴修改意見和建議，在此表示誠摯敬意。