劉 暢，楊竹森，徐培言，趙曉燕，夏文杰，楊曉旭

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；3.北京師范大學(xué) 環(huán)境演變與自然災(zāi)害教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091)

青藏高原以其連續(xù)發(fā)育至今的大陸聚合過程、清楚明確的板塊邊界、由蛇綠混雜巖帶分割的多個(gè)地塊以及規(guī)模大、時(shí)代新、類型多、保存好的礦床特點(diǎn)，成為系統(tǒng)研究大陸成礦作用、創(chuàng)新大陸碰撞成礦理論的絕佳地區(qū)(Yin and Harrison,2000；侯增謙等，2006a；Hou and Cook，2009；許志琴等，2011；Zhuetal.,2013)。位于青藏高原南部的拉薩地塊經(jīng)歷了從岡瓦納大陸裂解、向北漂移及與羌塘地體碰撞拼貼等一系列過程，導(dǎo)致了班公湖-怒江洋在白堊紀(jì)早期關(guān)閉，并最終經(jīng)歷印度-亞洲大陸碰撞過程促使了青藏高原的形成(Deweyetal.,1988；Zhangetal.,2004；Kappetal.,2005，2007；Zhuetal.,2011a，2016)。伴隨拉薩地塊與羌塘地塊碰撞拼貼、印亞大陸碰撞以及班公湖-怒江和雅魯藏布江新特提斯洋的俯沖消減等過程，拉薩地塊內(nèi)發(fā)生了強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，形成了中生代和新生代大規(guī)模的巖漿巖(莫宣學(xué)等，2005；Moetal.,2007)。

前人對(duì)于拉薩地塊中生代巖漿作用已有一定程度的研究，對(duì)于班-怒洋的洋殼俯沖與關(guān)閉的演化過程提出了諸多模型(Zhuetal.,2009a；姜昕等，2010；劉敏等，2011；李小波等，2015；Caoetal.,2016；Wangetal.,2017；閆晶晶等，2017)。主流觀點(diǎn)認(rèn)為，班-怒洋自晚侏羅世以來發(fā)生了南北的雙向俯沖，隨后關(guān)閉并促成拉薩地塊與羌塘地塊的對(duì)接，板片在經(jīng)歷回轉(zhuǎn)期后于113±5 Ma前后發(fā)生斷離(Zhuetal.,2009a)，期間受到班-怒洋南向俯沖的影響，在拉薩地塊上發(fā)生了強(qiáng)烈的碰撞拼貼造山和大規(guī)模的巖漿作用。然而，對(duì)于東西跨度約1 500 km的班-怒洋縫合帶來說，俯沖極性的判斷一直伴隨著許多爭(zhēng)議，需要大量的地質(zhì)證據(jù)進(jìn)行約束，而相比研究程度較高的中東部，近年來對(duì)岡底斯西段中生代巖漿作用的研究較少。為了完善晚古生代到中生代的巖漿巖分布范圍并補(bǔ)充新的地質(zhì)證據(jù)，筆者實(shí)地考察了拉薩地塊西段革吉縣西南未經(jīng)研究和開發(fā)的麻木鉛鋅礦化區(qū)內(nèi)的兩套巖漿巖，經(jīng)初步研究與分析，這兩套巖漿巖分別為花崗斑巖(117.6 Ma)和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r(119.7 Ma)(劉暢等，2021)，有別于之前認(rèn)為的新生代巖體及地層。本文對(duì)這兩套巖漿巖進(jìn)行了巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、鋯石微量元素和Hf同位素地球化學(xué)分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合前人的研究資料，探討了其巖漿源區(qū)及巖石成因，試圖對(duì)拉薩地塊西段中部晚侏羅世-早白堊世構(gòu)造巖漿演化過程提供新的依據(jù)。

1 地質(zhì)背景與樣品特征

青藏高原自北向南包括松潘-甘孜-可可西里地塊、羌塘地塊、拉薩地塊和喜馬拉雅地塊以及分割其間的金沙江縫合帶、班公湖-怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶(Deweyetal.,1988；Yin and Harrison,2000)。其中拉薩地塊也稱作岡底斯帶，位于西藏南部，介于班公湖-怒江縫合帶(BNSZ)和雅魯藏布江縫合帶(IYSZ)之間，整體呈東西向展布，西起獅泉河，向東沿岡底斯-念青唐古拉山脈至伯舒拉嶺，是一個(gè)長(zhǎng)約2 500 km、南北最寬處可達(dá)300 km的狹長(zhǎng)地質(zhì)單元(Molnaretal.,1993；Murphyetal.,1999)。拉薩地塊作為一條巨型構(gòu)造巖漿巖帶，其構(gòu)造演化受到中生代特提斯洋殼俯沖和弧陸碰撞以及新生代陸陸碰撞等一系列地質(zhì)作用的控制(Xuetal.,1985；Harrisetal.,1990)，既是中生代羌塘-拉薩地塊碰撞和安第斯型活動(dòng)大陸邊緣，又是新生代印亞大陸碰撞的主體場(chǎng)所(Kirsteinetal.,2000；朱弟成等，2009)。整個(gè)拉薩地塊上發(fā)育有晚古生代-中生代廣泛的侵入巖和火山沉積巖(圖1a)。依據(jù)拉薩地塊在沉積蓋層、變質(zhì)基底和巖漿活動(dòng)方面的差異，以獅泉河-納木錯(cuò)蛇綠雜巖帶和洛巴堆-米拉山斷裂為界，劃分出具有前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的中岡底斯帶(中拉薩地塊)和兩側(cè)具有新生下地殼的南、北岡底斯帶(南、北拉薩地塊)(Zhuetal.,2011b；Houetal.,2015)。此外，拉薩地塊在地層沉積、巖漿活動(dòng)和成礦作用等方面，都存在明顯的東西向差異性和分段性，大致以許如錯(cuò)-當(dāng)若雍錯(cuò)裂谷(85°E)和那曲-谷露裂谷(90°E)為界，分為西段、中段和東段，但在深部地殼結(jié)構(gòu)上的分界線偏西(侯增謙等，2006b，2008；Houetal.,2015)。

麻木研究區(qū)位于中岡底斯西段革吉縣西南，其所處區(qū)域?qū)儆趯姿?騰沖地層區(qū)的隆格爾-南木林地層分區(qū)(陳清泉，1993)。前人認(rèn)為麻木研究區(qū)內(nèi)火山巖地層均為古新統(tǒng)典中組(張振利，2006)(1)張振利.2006.亞熱幅H44C001003普蘭縣幅H44C002003國(guó)內(nèi)部分1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.，但下伏于下白堊統(tǒng)捷嘎組灰?guī)r的一套火山巖地層明顯不同于東北部角度不整合于捷嘎組灰?guī)r之上的典中組安山巖和安山質(zhì)火山碎屑巖(圖1b)。這套有差異的地層為巨厚層火山巖，下部為強(qiáng)硅化、粘土化的灰白色凝灰?guī)r，中部為紫紅色、灰黑色含斜長(zhǎng)石斑晶安山巖與灰色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r互層，上部為淺紫紅色流紋巖與淺灰色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r(含有火山角礫)互層，頂部夾有凝灰質(zhì)砂巖，普遍發(fā)育一組產(chǎn)狀為255°∠80°的透入性劈理，且中部的灰色流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石U-Pb年齡為119.7 Ma，據(jù)此將其厘定為上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)則弄群(劉暢等，2021)。此外區(qū)內(nèi)溝谷廣泛分布第四系沖洪積礫石層。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡為一條北西西向的逆斷層，產(chǎn)狀為210°∠75°，破碎帶寬5～10 m，由構(gòu)造透鏡體和碎裂巖組成，沿破碎帶發(fā)生較強(qiáng)的硅化和粘土化。區(qū)內(nèi)侵入巖為花崗斑巖，呈巖株?duì)?，出露面積約為1 km2，鋯石U-Pb年齡為117.6 Ma(劉暢等，2021)，呈巖株?duì)钛乇蔽魑飨驍嗔褍蓚?cè)產(chǎn)出，局部穿切有綠簾石細(xì)脈。在花崗斑巖與捷嘎組灰?guī)r的外接觸帶，發(fā)育由石榴子石、鈣鐵輝石、陽(yáng)起石、綠簾石、石英、方解石組成的矽卡巖，其中有磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦和黃銅礦化。用于測(cè)試的花崗斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r樣品的采樣位置、樣品特征及分析項(xiàng)目見表1。

表1 麻木樣品采樣位置、樣品特征及分析項(xiàng)目一覽表Table 1 Summary of sample sampling location,sample characteristics and analytical methods in Mamu

花崗斑巖作為矽卡巖型鉛鋅礦的成礦巖體(圖1b)呈巖株?duì)町a(chǎn)出，對(duì)巖石的手標(biāo)本進(jìn)行切面剖光后觀察，顏色呈淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶含量約30%，粒度0.5～2.0 mm，由石英、鉀長(zhǎng)石以及少量黑云母組成，基質(zhì)隱晶質(zhì)(圖2a)。圖2b中可以看到石英斑晶呈碎裂狀，鉀長(zhǎng)石斑晶發(fā)生部分粘土化，呈板狀自形，可見卡氏雙晶，黑云母斑晶形狀為片狀，在正交偏光下呈黃綠色至淺黃褐色的多色性；圖2c中可以更清楚地觀察到部分石英邊緣具有溶蝕港灣。

圖1 拉薩地塊白堊紀(jì)巖漿巖分布圖(a，據(jù)Zhu et al.,2019)和麻木研究區(qū)地質(zhì)圖(b)Fig.1 Distribution map of Cretaceous magmatic rocks in Lhasa Terrane(a,modified from Zhu et al.,2019)and geological map of Mamu study area(b)BNSZ—班公湖-怒江縫合帶；IYSZ—印度-雅魯藏布縫合帶；LMF—洛巴堆-米拉山斷裂帶；SNMZ—獅泉河-納木錯(cuò)混雜巖帶；NLS—北拉薩地塊；CLS—中拉薩地塊；SLS—南拉薩地塊；1—第四系；2—典中組火山巖；3—捷嘎組灰?guī)r；4—?jiǎng)t弄群火山巖；5—晚白堊世花崗巖類；6—矽卡巖型鉛鋅礦體；7—采樣點(diǎn)；8—逆斷層；9—不整合接觸BNSZ—Bangong-Nujiang suture zone；IYSZ—India-Yarlung Zangbo suture zone；LMF—Luobadui-Milashan fault zone；SNMZ—Shiquanhe-Namco ophiolitic belt；NLS—north Lhasa Terrane；CLS—central Lhasa Terrane；SLS—southern Lhasa Terrane；1—Quaternary；2—Dianzhong Formation volcanic rocks；3—Jiega Formation limestone；4—Zenong Group volcanic rocks；5—Late Cretaceous granitoids；6—skarn orebody；7—sampling points；8—reverse fault；9—unconformity contact

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r所在的火山巖地層普遍具有一定的蝕變，選取蝕變最弱的中部露頭進(jìn)行樣品采集，所采集的樣品呈灰綠色，凝灰結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由晶屑、火山塵和少量巖屑組成(圖2d)。圖2e中的晶屑均呈碎棱角狀，且部分棱角已經(jīng)熔融圓化，晶屑含量約為10%，主要由石英(20%)、長(zhǎng)石(30%)和少量黑云母(5%)組成；而從圖2f中不難發(fā)現(xiàn)巖石整體仍具有一定程度的硅化，溶蝕港灣現(xiàn)象普遍。

圖2 麻木花崗斑巖手標(biāo)本(a)、顯微鏡正交偏光照片(b、c)和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r手標(biāo)本(d)、顯微鏡正交偏光照片(e、f)Fig.2 Granite porphyry hand specimen(a),microscope cross-polarized light photographs(b,c)and rhyolitic crystal tuff hand specimen(d),microscope cross-polarized light photographs(e,f)in MamuQtz—石英；Kf—鉀長(zhǎng)石；Pl—斜長(zhǎng)石；Bt—黑云母Qtz—quartz；Kf—K-feldspar；Pl—plagioclase；Bt—biotite

2 分析方法

巖石的主、微量及稀土元素測(cè)試在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院完成。將野外采集的新鮮無蝕變、未風(fēng)化的樣品進(jìn)行預(yù)處理粉碎，制備成200目的巖石粉末進(jìn)行測(cè)試。主量元素的分析方法使用X射線熒光熔片法(XRF)，激發(fā)電壓可達(dá)50 kV。針對(duì)Fe元素不同價(jià)態(tài)的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)室首先通過化學(xué)滴定法測(cè)得Fe2O3的含量，再?gòu)目傝F中將其去除，得到FeO的含量。微量、稀土元素采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)進(jìn)行分析，在此過程中不斷用標(biāo)樣對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行校對(duì)，由此相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差可保持在小于10%的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)(Liuetal.,2008)。

鋯石年代學(xué)以及微量元素測(cè)定在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所礦物/包裹體微區(qū)分析實(shí)驗(yàn)室完成。使用激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)進(jìn)行測(cè)試，束斑直徑30 μm，剝蝕頻率5 Hz，激光能量密度2 J/cm2，數(shù)據(jù)處理采用Iolite程序。鋯石Hf同位素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院國(guó)家測(cè)試中心完成。利用Neptune plus型多接收等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)試。采用Coherent Geolas Pro型激光剝蝕，測(cè)試束斑選取標(biāo)準(zhǔn)為20 μm×40 μm，依據(jù)鋯石原位微區(qū)Hf同位素詳細(xì)測(cè)試流程選取15～18個(gè)點(diǎn)備用(李艷廣等，2015)。分析點(diǎn)每達(dá)到10個(gè)樣品測(cè)點(diǎn)，隨即分析兩次鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ-1和191500作為監(jiān)控，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，本次實(shí)驗(yàn)GJ-1的測(cè)試精準(zhǔn)度為0.282 45～0.282 49(2σ)，191500的測(cè)試精準(zhǔn)度為0.282 24～0.282 32(2σ)(Mengetal.,2014；侯可軍等，2017)。

為了排除晶屑凝灰?guī)r作為火山噴發(fā)巖可能包裹進(jìn)其他巖屑雜質(zhì)的影響，對(duì)這些鋯石進(jìn)行了篩選，首先作為流紋質(zhì)酸性火山巖，其應(yīng)發(fā)育有較多的巖漿巖鋯石，將不具備環(huán)帶特征的鋯石除去，又刪除掉諧和性不好的測(cè)點(diǎn)后，留下了充足的、符合加權(quán)年齡誤差范圍的年代學(xué)數(shù)據(jù)，這些測(cè)點(diǎn)所在的鋯石理應(yīng)為凝灰?guī)r原始巖漿中發(fā)育的鋯石，年代學(xué)數(shù)據(jù)的分析和鋯石Hf同位素的測(cè)定均是在這些鋯石上進(jìn)行的。詳細(xì)可見劉暢等(2021)。

3 全巖主、微量元素特征

對(duì)花崗斑巖的5件樣品和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的3件樣品進(jìn)行了巖石主微量元素含量分析，分析結(jié)果見表2。

表2 麻木花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r全巖主量(wB/%)、微量元素(wB/10-6)分析結(jié)果Table 2 Analysis of major(wB/%)and trace(wB/10-6)elements in granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu

3.1 主量元素

花崗斑巖的主量元素SiO2含量為73.42%～76.64%；(Na2O+K2O)含量為6.11%～6.84%；K2O/Na2O值為5.16～19.34，變化范圍較大，且比值大于2；Al2O3的含量為11.73%～14.05%；MgO的含量為0.28%～0.70%；TiO2的含量為0.12%～0.20%。鋁飽和指數(shù)A/CNK值范圍是1.32～2.01，A/NK值介于1.71～2.21之間，屬于過鋁質(zhì)巖石。在TAS圖解(圖3a)中落于花崗巖區(qū)域內(nèi)；在K2O-SiO2圖(圖3b)中被劃在鉀玄巖系列區(qū)域。

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的SiO2含量為77.78%～80.98%，可能與其具有一定的硅化相關(guān)(圖2e、2f)；(Na2O+K2O)含量為5.21%～5.83%；K2O/Na2O值為17.61～28.92，變化較大，且比值大于2；Al2O3的含量為9.86%～11.84%；MgO的含量為0.45%～0.54%；TiO2的含量為0.10%～0.11%。鋁飽和指數(shù)A/CNK值是1.80～1.98，A/NK值介于1.89～2.03之間，屬于過鋁質(zhì)巖石。樣品在TAS圖解圖上落于花崗巖區(qū)域內(nèi)(圖3a)；在K2O-SiO2圖(圖3b)中落在高鉀鈣堿質(zhì)系列區(qū)域。

圖3 麻木花崗斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r與岡底斯中東段Pb-Zn成礦巖體的主量元素圖解Fig.3 Schematic diagram of major elements of granite porphyry,rhyolitic crystal tuff in Mamu and Pb-Zn ore-forming intrusions in the middle section of Gangdesea—TAS圖解(底圖據(jù)Middlemost,1994)；b—K2O-SiO2圖解(底圖據(jù)Le Maitre,1989；Rickwood,1989)；文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來自于紀(jì)現(xiàn)華等(2012)；王保弟等(2012)；張林奎等(2012)；付強(qiáng)等(2014，2015)；馬旺等(2015)a—TAS diagram (base map according to Middlemost,1994)；b—K2O-SiO2 diagram (base map according to Le Maitre,1989;Rickwood,1989)；literature data from Ji Xianhua et al.(2012)；Wang Baodi et al.(2012)；Zhang Linkui et al.(2012)；Fu Qiang et al.(2014,2015)；Ma Wang et al.(2015)

3.2 微量及稀土元素

由表2可見，花崗斑巖的稀土元素總量∑REE變化范圍是206.41×10-6～285.76×10-6，平均為253.41×10-6，高于地殼巖漿平均值164×10-6；LREE為187.06×10-6～258.66×10-6，HREE為19.35×10-6～34.50×10-6，LREE/HREE為6.90～10.35。δEu為0.44～0.74，(La/Yb)N值為6.90～11.32，(Gd/Yb)N值為1.08～1.45，(La/Sm)N值為4.71～5.44。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線呈總體右傾(圖4a)，輕稀土元素富集，中稀土元素略虧損，重稀土元素平坦，有明顯的中等程度Eu負(fù)異常。微量元素蛛網(wǎng)圖(圖4b)中顯示大離子親石元素Rb、Th、U略富集，而高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti、P強(qiáng)烈虧損，此外Pb強(qiáng)烈富集，Sr強(qiáng)烈虧損。

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的稀土元素總量∑REE變化范圍是140.36×10-6～175.81×10-6，LREE為123.33×10-6～156.61×10-6，HREE為17.04×10-6～19.20×10-6，LREE/HREE為7.24～8.16。δEu為0.39～0.45。(La/Yb)N值為6.52～7.07；(Gd/Yb)N值為0.86～1.02；(La/Sm)N值為4.56～5.52。除稀土元素總含量略低于花崗斑巖外，稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線與花崗斑巖相似，總體呈右傾型(圖4a)，僅輕重稀土元素分餾程度略低于花崗斑巖，Eu負(fù)異常比花崗斑巖更明顯。從微量元素蛛網(wǎng)圖(圖4b)中可以明顯看出流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r具有與花崗斑巖十分相似的微量元素特征，僅部分微量元素含量低于花崗斑巖，Ba負(fù)異常相對(duì)明顯，Pb正異常相對(duì)不明顯。

圖4 麻木花崗斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖(a，球粒隕石數(shù)據(jù)來自于Boynton,1984)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線圖(b，標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough,1989)Fig.4 Chondrite-normalized rare earth element pattern (a,chondrite data according to Boynton,1984)and primitive mantle-normalized trace element spider diagram (b,normalized values according to Sun and McDonough,1989)of granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu

4 鋯石微量及Hf同位素

4.1 鋯石微量

花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r樣品的鋯石稀土與微量元素分析測(cè)試數(shù)據(jù)見表3。花崗斑巖鋯石的∑REE變化范圍是624.37×10-6～2 043.38×10-6，LREE為11.58×10-6～39.83×10-6，HREE為611.22×10-6～2 018.30×10-6，LREE/HREE為0.01～0.04；δEu為0.03～0.22，平均為0.11<0.95，為負(fù)異常；δCe為55.79～146.36，平均為91.38>1.05，為正異常。

表3 麻木花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石稀土與微量元素分析結(jié)果 wB/10-6Table 3 Analytical results of rare earth and trace elements of zircons from granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石的∑REE變化范圍是588.51×10-6～1 919.54×10-6，LREE為10.28×10-6～30.53×10-6，HREE為577.00×10-6～1 889.01×10-6，LREE/HREE為0.01～0.02；δEu為0.07～0.23，平均為0.11<0.95，為負(fù)異常；δCe為26.71～148.83，平均為94.42>1.05，為正異常。

花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的鋯石均呈現(xiàn)出明顯的Eu負(fù)異常和Ce正異常，具有虧損LREE并逐步富集HREE的左傾配分模式(圖5a、5b)，顯示出典型的巖漿鋯石稀土元素配分模式。利用鋯石微量數(shù)據(jù)進(jìn)行投圖，在Th-Pb圖中，花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的數(shù)據(jù)點(diǎn)全部落入I型花崗巖區(qū)域內(nèi)(圖5c)，在lg(U/Yb)-lg(Nb/Yb)圖中，又全部分布在大陸弧型區(qū)域內(nèi)(圖5d)。

圖5 麻木花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的鋯石稀土元素配分圖(a、b)，I、S型花崗巖鋯石微量元素成分Th-Pb判別圖(c，底圖據(jù)趙志丹等，2018)和鋯石微量元素lg(U/Yb)-lg(Nb/Yb)判別圖(d，底圖據(jù)趙志丹等，2018)Fig.5 Zircon REE distribution diagram(a,b),zircon trace element Th-Pb discriminant diagram of I-and S-type granites(c,the base map is based on Zhao Zhidan et al.,2018)and zircon trace element lg(U/Yb)-lg(Nb/Yb)discriminant diagram(d,the base map is based on Zhao Zhidan et al.,2018)of granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu

4.2 鋯石Hf同位素

花崗斑巖的17顆鋯石Hf同位素分析點(diǎn)數(shù)據(jù)見表4，數(shù)據(jù)顯示176Yb/177Hf為0.017 451～0.068 524，176Hf/177Hf值為0.282 432～0.282 605。176Lu/177Hf為0.000 698～0.002 567(平均值為0.001 325)，除1號(hào)測(cè)點(diǎn)外全部小于0.002，說明鋯石中177Hf的質(zhì)量數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于176Lu及其衰變而成的176Hf的質(zhì)量之和，故可用176Hf/177Hf值近似代表176Hf/177Hf初始值(吳福元等，2007)。結(jié)合各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U-Pb年齡計(jì)算得到εHf(t)值的范圍為-9.57～-3.43(加權(quán)平均值為-7.48)，虧損地幔模式年齡tDM為1 173～917 Ma(平均值為1 086 Ma)，地殼模式年齡tDM2為1 774～1 388 Ma(平均值為1 644 Ma)。

表4 麻木花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石Hf同位素分析結(jié)果Table 4 Zircon Hf isotopic analysis of granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的16顆鋯石Hf同位素分析點(diǎn)的176Yb/177Hf為0.019 416～0.062 767，176Hf/177Hf值為0.282 453～0.282 568。176Lu/177Hf為0.000 776～0.002 396(平均值為0.001393)，絕大部分小于0.002，故可用176Hf/177Hf值近似代表176Hf/177Hf初始值(吳福元等，2007)。利用各測(cè)點(diǎn)的U-Pb年齡計(jì)算得到εHf(t)為-8.79～-4.80(加權(quán)平均值為-7.66)，虧損地幔模式年齡tDM為1 153～1 005 Ma(平均值為1 097 Ma)，地殼模式年齡tDM2為1 727～1 477 Ma(平均值為1 657 Ma)。

利用麻木花崗斑巖、晶屑凝灰?guī)r鋯石的Hf同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行εHf(t)和U-Pb年齡的投圖(圖6)，結(jié)合前人的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，麻木研究區(qū)花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r與白堊紀(jì)亞貴拉石英斑巖εHf(t)介于-21.5～-7.8以及洞中拉花崗斑巖εHf(t)介于-19.7～-10.6的特征相似(高一鳴等，2011)，而不同于納如松多、查個(gè)勒、勒青拉、龍馬拉等主碰撞期Pb-Zn礦床成礦巖體εHf(t)值有正有負(fù)的特征(紀(jì)現(xiàn)華等，2012；王保弟等，2012；付強(qiáng)等，2014；馬旺等，2015)。

圖6 麻木花崗斑巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石εHf(t)與U-Pb年齡圖[底圖據(jù)朱弟成等(2008)，數(shù)據(jù)來自于高一鳴等(2011)；紀(jì)現(xiàn)華等(2012)；王保弟等(2012)；付強(qiáng)等(2014)；馬旺等(2015)]Fig.6 Zircon εHf(t)and U-Pb age diagram of granite porphyry and rhyolitic crystal tuff in Mamu(the base map is modified from Zhu Dicheng et al.,2008;data according to Gao Yiming et al.,2011;Ji Xianhua et al.,2012;Wang Baodi et al.,2012;Fu Qiang et al.,2014;Ma Wang et al.,2015)

5 討論

5.1 巖石成因及源區(qū)性質(zhì)

花崗斑巖的全巖數(shù)據(jù)投圖顯示，在鋯石微量元素Th-Pb圖解(圖5c)中，數(shù)據(jù)點(diǎn)也全部落入I型花崗巖區(qū)域內(nèi)；全巖的磷元素含量較低(P2O5含量為0.02%～0.06%<0.2%)，且P2O5與SiO2負(fù)相關(guān)(圖7a)，顯示出一定的I型花崗巖特征(鄧晉福等，2004)，但花崗斑巖的微量元素分離結(jié)晶作用圖解表明(圖8)，巖漿經(jīng)歷了角閃石、黑云母、鋯石、斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石等礦物的分離結(jié)晶，暗示了分離結(jié)晶的巖漿大規(guī)模上升侵位，從而形成了似斑狀花崗斑巖的巖株，說明巖漿經(jīng)歷了高程度的分異過程，在此前提下，結(jié)合花崗斑巖過鋁質(zhì)的特點(diǎn)以及白云母礦物的存在，不能將其直接定義為I型花崗巖。在不同構(gòu)造背景巖石鋯石微量元素lg(U/Yb)-lg(Nb/Yb)判別圖(圖5d)中，花崗斑巖屬于大陸弧型巖漿巖，其具有富集大離子親石元素(LILE)、虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)的特征，且根據(jù)Nb與SiO2的無負(fù)相關(guān)性(圖7b)特征，可推斷其并未由于金紅石等富含高場(chǎng)強(qiáng)元素的礦物的分離結(jié)晶而導(dǎo)致高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)虧損(紀(jì)偉強(qiáng)等，2009)，綜合證據(jù)表明，花崗斑巖為大陸弧型巖漿巖?；◢彴邘r屬于典型的酸性巖漿巖，而其主量元素?cái)?shù)據(jù)落在鉀玄巖系列，綜合其高SiO2(73.42%～76.64%)、貧Fe2O3(1.45%～3.47%)、高Al2O3(11.73%～14.05%)、低TiO2(0.12%～0.20%<1.3%)以及富集P、Rb、Sr、Ba、Pb、LREE且與K2O線性相關(guān)等特點(diǎn)(圖7c、7d)，應(yīng)將其歸為鉀玄質(zhì)巖石。鉀玄質(zhì)巖石起源于與俯沖相關(guān)的富鉀和大離子親石元素交代地幔，結(jié)合巖石中鋯石的εHf(t)范圍為-9.57～-3.43(加權(quán)平均值為-7.48)，均小于0，以及MgO(0.28%～0.70%)、Cr(8.81×10-6～18.00×10-6)、Ni(1.25×10-6～3.75×10-6)含量較高的特點(diǎn)，得出其可能來源于地殼巖石的部分熔融，并有地幔物質(zhì)的加入，作為矽卡巖型鉛鋅礦的成礦巖體，與拉薩地塊東部的很多同類型礦床的成礦巖體表征一致(王立強(qiáng)，2014；段志明等，2015；龔雪婧等，2018)。根據(jù)公式fLu/Hf=(176Lu/177Hf)測(cè)試值/0.033 2-1計(jì)算得到fLu/Hf的范圍為-0.098～-0.092，明顯小于鎂鐵質(zhì)地殼的-0.34和硅鋁質(zhì)地殼的-0.72，因此可選用地殼模式年齡tDM2為1 774～1 388 Ma(平均值為1 644 Ma)來代表源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔中抽取的時(shí)間(Amelinetal.,2000)。

圖7 麻木花崗斑巖和晶屑凝灰?guī)rP2O5-SiO2判別圖解(a)、花崗斑巖Nb-SiO2判別圖解(b)、花崗斑巖(c)和晶屑凝灰?guī)r(d)的Rb、LREE-K2O判別圖Fig.7 P2O5-SiO2 discriminant diagram of granite porphyry and crystalline tuff (a),Nb-SiO2 discriminant diagram of granite porphyry (b)Rb,LREE-K2O discriminant diagram of granite porphyry (c)and rhyolitic crystal tuff (d)in Mamu

流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r與花崗斑巖性質(zhì)十分相似，同樣屬于過鋁鉀玄質(zhì)巖石，利用鋯石微量元素Th-Pb圖解(圖5c)和鋯石微量元素lg(U/Yb)-lg(Nb/Yb)判別圖(圖5d)進(jìn)行歸類，顯示流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r屬于大陸弧型花崗巖。εHf(t)范圍為-8.79～-4.80(加權(quán)平均值為-7.66)，均小于0，且具有較高的MgO(0.45%～0.54%)、Cr(11.40%～18.40×10-6)、Ni(1.50～4.23×10-6)含量，說明其可能來源于地殼巖石的部分熔融，并有地幔物質(zhì)的加入。地殼模式年齡tDM2為1 727～1 477 Ma(平均值為1 657 Ma)，結(jié)合其與花崗斑巖的鋯石結(jié)晶年齡十分相近且主微量元素特征極其相似的現(xiàn)象，推測(cè)花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r分別為同一期巖漿作用的侵入巖和噴出巖。

5.2 深部動(dòng)力學(xué)過程

對(duì)于拉薩地塊晚侏羅世-早白堊世的深部動(dòng)力學(xué)過程，一般認(rèn)為，拉薩地塊中北部以及羌塘地塊產(chǎn)出的巖漿作用分別由雅魯藏布江和班公湖-怒江新特提斯洋北向俯沖引起(Coney and Reynolds,1977；Dingetal.,2003；Zhangetal.,2004；Kappetal.,2005,2007；Decellesetal.,2007)，而大量的巖漿巖證據(jù)表明，拉薩地塊南部和北部存在著幾乎同期的晚侏羅世-早白堊世巖漿作用，并未顯示由南向北逐漸變化的時(shí)空分布規(guī)律(Zhuetal.,2009b；Pullenetal.,2011；Zhuetal.,2011a；Lietal.,2014；Wangetal.,2017)。僅靠拉薩地塊南側(cè)單一的雅魯藏布江洋殼平坦低角度俯沖似乎很難形成這樣的現(xiàn)象，所以，對(duì)于拉薩地塊中北部的巖漿作用，應(yīng)注重班公湖-怒江縫合帶南向俯沖的觀點(diǎn)進(jìn)行考量。前人對(duì)于拉薩地塊巖漿巖的年代學(xué)研究資料顯示，拉薩地塊北部的巖漿作用活動(dòng)時(shí)間范圍多是160～150 Ma，中部的巖漿作用活動(dòng)時(shí)間范圍多是140～130 Ma(Zhuetal.,2009b；姜昕等，2010；Zhuetal.,2013，2016)，本次的研究區(qū)位于中拉薩地塊南緣，花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r分別形成于117.6 Ma和119.7 Ma(劉暢等，2021)，符合由北向南遞減的時(shí)空變化規(guī)律，而拉薩和羌塘地塊的鈣堿性弧巖漿巖沒有顯示出從南拉薩到北拉薩再到南羌塘的時(shí)空變化規(guī)律。綜合起來，研究區(qū)內(nèi)形成花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的巖漿作用可能處于班公湖-怒江縫合帶向南俯沖的背景下(Allégreetal.,1984；Gutscheretal.,2000；Suietal.,2013)。拉薩地塊古老基底的富集地幔在早白堊世時(shí)期俯沖的班公湖-怒江板片流體的作用下發(fā)生熔融(Chiuetal.,2009)，并伴隨著板片的回轉(zhuǎn)(Zhuetal.,2009b；陳越等，2010)，軟流圈物質(zhì)的上涌，混入了更多的虧損地幔物質(zhì)或新生地殼物質(zhì)，使其Mg、Cr、Ni元素含量變高(表2)，這些物質(zhì)被俯沖板片釋放的流體交代并熔融形成基性巖漿，作用于下地殼，使得拉薩地塊古老地殼物質(zhì)發(fā)生重融(朱弟成等，2009)，并與基性巖漿發(fā)生一定程度的巖漿混合作用，在下地殼底部發(fā)生MASH作用形成中酸性巖漿，隨后巖漿大規(guī)模上升侵位形成淺部巖漿房，隨著揮發(fā)分不斷釋放，造成巖漿爆發(fā)(李萬倫，2011；史大年等，2012)，從而在119.7 Ma左右形成則弄群火山巖地層(劉暢等，2021)；巖漿房受冷收縮，分異出揮發(fā)分和成礦流體，流體發(fā)生運(yùn)移侵位，經(jīng)歷了不同程度的角閃石、鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石等礦物的分離結(jié)晶(圖8)，最終形成花崗斑巖巖體，并在此過程中與圍巖發(fā)生強(qiáng)烈的接觸交代作用，在圍巖內(nèi)形成蝕變與礦化(劉暢等，2021)，深部過程卡通圖如圖9所示。

圖8 麻木花崗斑巖的分離結(jié)晶作用圖解Fig.8 Diagram of separation and crystallization of granite porphyry in Mamu

圖9 麻木研究區(qū)深部過程卡通圖(據(jù)Hou et al.,2015修改)Fig.9 Deep process simulation diagram in Mamu (modified from Hou et al.,2015)

6 結(jié)論

(1)麻木花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r均為鉀玄巖系列的大陸弧型I型花崗巖，微量元素富集大離子親石元素，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素，具有中等的Eu負(fù)異常，兩者具有高度相似的形成年齡、主微量元素特征，指示它們是同一期巖漿作用的產(chǎn)物。

(2)麻木早白堊世花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r鋯石εHf(t)均為較高的負(fù)值，Hf同位素地殼模式年齡較為古老，可能來源于古老下地殼物質(zhì)的重熔，并有地幔物質(zhì)的加入。

(3)中拉薩地塊麻木地區(qū)早白堊世花崗斑巖和流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r的巖漿作用可能主要受控于班公湖-怒江特提斯洋板片的南向俯沖作用。