西藏冈底斯西部地区印支期岩浆岩的发现及其意义

2013-03-26彭建华赵希良黄韶春

东华理工大学学报(自然科学版) 2013年2期

彭建华，赵希良，何俊，黄韶春，龚臣

(江西省地矿局九一五地质大队，江西南昌 330002)

长约2 500 km的冈底斯岩浆岩带是研究新特提斯洋俯冲消减作用、印度板块和欧亚板块的碰撞作用及其后碰撞地球动力学过程的重要对象(莫宣学等，2005)。由于青藏高原基础地质工作的薄弱，对冈底斯印支期岩浆岩缺乏深入的研究。近年来，在冈底斯中部的弧背断隆带上的南木林地区(李才等，2003)和门巴地区(和钟铧等，2006)相发现有印支期花岗闪长岩，前者作为冈底斯古造山作用的证据，而后者作为晚三叠世特提斯洋仍俯冲作用的证据(张宏飞等，2007)。

打加错4幅1∶5万区域地质调查工作的工作区位于南冈底斯岩浆弧西段，通过此次区域地质调查工作对区内岩体进行了系统采样，并对其进行LAICP-MS锆石U-Pb法定年，所获年龄为(207.3± 3.6)Ma，时代为印支晚期晚三叠世的侵入岩。

1 地质背景及岩石学特征

研究区位于冈瓦纳大陆北缘，属拉达克—冈底斯—拉萨—腾冲陆块之南冈底斯—下察隅岩浆弧带(图1)，是著名的冈底斯岩浆带重要组成部分，经历了古—新特提斯洋的多次开合过程和青藏高原的整体隆升阶段的发展与演化，从晚古生代以来，岩浆活动频繁，褶皱、断裂构造较发育，地质构造复杂①江西地质调查研究院.2012.中华人民共和国区域地质调查报告1∶5万打加错四幅区调［R］.。

测区内晚三叠世侵入体平面形态多为不规则状，主要呈岩滴状产出(图2)，长轴方向近东西，与测区内最早的区域构造线方向一致，后期次侵入于晚三叠—早侏罗世甲拉浦组地层中，接触面波状起伏，接触面多为外倾，倾角一般为45～65°，围岩外接触带发育，宽一般20～30 m，蚀变带特征与围岩物质成分有关:当围岩成分为碳酸盐岩，蚀变带主要为大理岩-大理岩化灰岩、当围岩成分为泥砂质时，蚀变带主要为红柱石角岩、堇青石角岩-黑云角岩、长石角岩-角岩化砂(板)岩。该时期侵入岩类型主要为中—基性岩体。

该期次岩体主要岩石类型为辉石角闪二长闪长岩、石英二长闪长玢岩及闪长辉长岩。辉石角闪二长闪长岩，岩石呈灰绿色，半自形粒状结构，块状构造。岩石主要成分为斜长石40%、钾长石25%、普通角闪石25%、普通辉石4%、黑云母3%、磁铁矿2.8%、磷灰石含量小于0.2%。石英二长闪长玢岩，岩石呈浅绿灰色，细小裂隙较发育，连斑结构，斑晶很多，几乎彼此相接，空隙为微粒长英物及少量黑云母、角闪石充填，块状构造。岩石主要成分为斑晶及基质，另含少量磁铁矿及磷灰石。斑晶主要成分为斜长石50%、普通角闪石5%、黑云母4%、钾长石15%，基质主要成分为微粒长英物22%、角闪石2%、黑云母1%。细粒闪长辉长岩，岩石深灰色，细粒半自形粒状结构，块状构造，岩石主要成分为斜长石66%、角闪石10%、辉石20%、黑云母1%、磁铁矿2%、磷灰石小于0.2%。

图1 测区大地构造位置图Fig.1 Measured tectonic location map

2 测试方法

用于锆石U-Pb年代学测定的样品，在江西省地质调查研究院国家重点实验室利用标准技术对锆石进行了分选。锆石制靶后，进行了锆石阴极发光照像，以观察锆石的内部结构。锆石U-Pb年龄在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室利用LA-ICP-MS方法测定。主量元素分析单位为10－2，检测依据有 GB/T 14506.14-2010，GB/T 14506.28-2010，JXDKCS/C009，主要检测仪器为X荧光光谱仪及电感耦合等离子体质谱仪，型号未PW2403型和ICP-MS X2型。微量元素Au，Ag分析单位为10－6，Cu，Pb，Zn，Mo分析单位为10－2，检测依据有DZG 93-05，DZG 93-09，DZG 20.01-91及GB/T14506-93，主要检测仪器有分光光度计、X荧光光谱仪及原子吸收分光光度计，型号为JP-723型、PW2403型及TAS-990型。

3 锆石定年结果

辉石角闪二长闪长岩样品(1524)采自打加错北东芽娃夹格地区，岩石新鲜，见有较弱的绢云母化及绿泥石化。样品所分选的锆石多呈淡红—浅红色，透明—半透明，金刚光泽，粒度为0.02～0.1 mm，长宽比为2∶1～4∶1。锆石晶体表面多见有细小的熔蚀沟及熔蚀坑，晶体内部常含气液包体及黑色固态包体。晶体主要柱体晶面为(110)，(100)次之，主要锥体晶面以(111)为主，(311)次之(图3)。

样品1524成功地测定了15颗锆石(表1)，在U-Pb谐和图上(图4)，岩浆型锆石的测定点位于谐和线上或偏谐和线的右侧，206Pb/238U年龄变化为202～211 Ma，206Pb/238U年龄的加权平均年龄为(207.3±3.6)Ma(MSWD=2.5)，该年龄解释为辉石角闪二长闪长岩的岩浆结晶年龄。

图2 打加错地区地质简图Fig.2 Geological chart of Dajiacuo

图3 辉石角闪二长闪长岩锆石电镜照片Fig.3 Two pyroxene hornblende diorite zircon electron microscopy photo

4 印支期侵入岩地球化学特征

4.1 主量元素特征

从表2中可以看出(因在野外工作过程中将辉石角闪二长闪长岩与石英二长闪长玢岩认同为同一个岩体，故未对石英二长闪长玢岩详细采样):细粒角闪辉石闪长岩SiO2含量48.21%，属基性岩范围，里特曼组合指数(δ为1.38)＜4，Na2O＞K2O，分类属碱性岩类，岩石分异指数DI为40.52，固结指数SI为25.80，赖特碱度率1.57。辉石角闪二长闪长岩SiO2含量52.66%，属中基性岩范围，里特曼组合指数(δ为2.08)＜4，Na2O＜K2O，分类属碱性岩类，岩石分异指数DI为54.94，固结指数SI为20.92，赖特碱度率1.97，总体上显示出岩石酸性和碱性程度较低的具壳幔混源岩石的成份特点。

CIPW计算结果显示Or=16.87～24.77，Ab= 21.72～30.17，An=318.34～23.31，Di=8.73～17.79，Ol=5.23～9.16，Mt=5.09～5.18，Il=1.48～2.54，Ap=1.45～1.50，含少量的Hy分子。

表1 样品1524LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素资料Table 1 The U-Pb isotopic element of 1524LA-ICP-MS zircon samples

图4 D1524锆石LA-ICP-MSPG定年平均年龄图Fig.4 The D1524 zircon LA-ICP-MSPG average age dating

4.2 稀土元素特征

图5 D1524锆石LA-ICP-MSPG定年206Pb/238U-207Pb/235U谐和图Fig.5 D1524 zircon LA-ICP-MSPG average 206Pb/238U-207Pb/235U Concordia diagram

侵入岩中稀土元素总量(ΣREE)为251.03～257.92，总体偏高属一般中性岩范围，原始岩浆稀土元素分馏程度差别较大，稀土配分曲线向右倾斜(图6)，LREE/HREE为11.07～11.15，(La/Yb)N为10.74～14.09，(La/Sm)N为4.92～5.29，轻稀土分馏较明显;(Gd/Yb)N为3.34～3.37，重稀土分馏较明显，铕异常(δEu)为0.32～0.67，表明重稀土强亏损，轻、重稀土分馏明显。且δEu＜0.7，铕亏损明显，显示初始岩浆形成时存在较强的斜长石分离结晶作用或源区有斜长石的残留，岩浆主要来源于上地壳的部分熔融(王中刚等，1989)。

表2 打加错地区晚印支期侵入岩岩石化学成分及相关参数表Table 2 The chemical composition and related parameters of late Indosinian intruded rock in Dajiacuo area

表3 打加错地区晚印支期侵入岩稀土元素及相关参数表Table 3 The REE and related parameters of late Indosinian intruded rock in Dajiacuo area 10－6

图6 侵入岩球粒陨石标准化图式(据Taylor and McLennan，1985)Fig.6 The chondrite-normalized schema of the intrusive rocks

5 印支期侵入岩在南冈底斯西部地区发现的意义

(1)在MnO-P2O5-TiO2/10构造图解(图7)投影点落入钙碱性玄武岩向大洋岛屿碱性玄武岩过渡的区域。在AMF图解(图8)中投影点落入造山带中。在C/MF-A/MF源区判别图(图9)投影点均落入基性熔岩部分熔融区，其物质来源与下地壳基性熔岩及上地幔的部分熔融有关。

在印支晚期随着雅鲁藏布江洋向北俯冲扩张，由于印度板块向北漂移，大洋转张为压，开始了大洋岩石圈的向北的俯冲，迫使冈底斯北部地区逐渐抬升，海水逐渐变浅，发生海退过程(黄韶春等，2013)。根据以上证据可以表明，在晚三叠世，南冈底斯带部分地区已上升成陆，并有强烈的岩浆活动(李奋其等，2012)。

(2)打加错4幅1∶5万区域地质调查工作的工作区位于南冈底斯岩浆弧西段，构造位置上相当于隆格尔—工布江达复合岛弧带。目前南冈底斯岩浆弧带晚印支期花岗岩类主要出露于该带中部及东部的门巴、南木林罗扎地区(王立全等，2010;潘桂棠等，2006)，此次是首次在南冈底斯西部地区发现晚印支期侵入岩，为研究整个冈底斯带在晚印支期的构造演化提供了依据。