班公湖-怒江成矿带西段弗野花岗岩体的岩石地球化学特征及年代学研究

陈士海， 王 斌， 张健仁， 罗 晛， 牛建忠， 杜昌法， 万 川

(江西省地质调查研究院，江西 南昌 330201)

班公湖-怒江成矿带西段弗野花岗岩体的岩石地球化学特征及年代学研究

陈士海， 王 斌， 张健仁， 罗 晛， 牛建忠， 杜昌法， 万 川

(江西省地质调查研究院，江西 南昌 330201)

通过班公湖-怒江结合带西段北麓1∶5万着木拉幅、江龙幅、弗野幅、木实热不卡幅地质填图结合前人1∶25万羌多幅工作成果，对弗野花岗岩体的地球化学特征、成因、年代学提出新的认识。对其中细粒黑云角闪二长花岗岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测试，结果为(151.4±1.4) Ma；中细粒角闪黑云花岗闪长岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测试，结果为(157.4±3.1) Ma；弗野岩体属于钙碱性系列，为班-怒中特提斯洋向北俯冲作用的产物，为岛弧型岩浆岩，物质来源为俯冲带之上的下地壳与上地幔部分熔融。

班公湖-怒江结合带；弗野岩体；地球化学

陈士海，王斌，张健仁.等2014.班公湖-怒江成矿带西段弗野花岗岩体的岩石地球化学特征及年代学研究[J].东华理工大学学报：自然科学版，37(1)：37-44.

Chen Shi-hai, Wang Bing, Zhang Jian-ren,et al. 2014. Lithogeochemical characteristics and chronology of Fuye granitic pluton from the western Bangong-Nujiang metallogenic belt in China[J].Journal of East China Institute of Technology (Natural Science), 37(1)： 37-44.

班公湖-怒江成矿带(后简称班-怒带)横贯青藏高原中部，呈东西向长达2 000 km。由于地处青藏高原，气候恶劣，工作难度大，地质矿产研究程度整体偏低。近年来国家第二轮国土资源大调查项目和专题研究发现，班-怒带不仅是一条重要的板块缝合带，同时也是重要的多金属成矿带(芮宗瑶等，2004；冯晔等，2005；李光明等，2007；李德威，2008；张璋等，2011)。

在1∶25万羌多幅、日土幅、喀纳幅区域地质矿产调查中，将班-怒带西段日土、羌多至改则北部一带新发现的岩浆岩厘定为五峰尖-拉热拉新晚侏罗世-早白垩世陆缘火山-岩浆弧带(廖六根等，2005)。该岩浆弧带在弗野、材玛地区发现矽卡岩型磁铁矿、铜银多金属矿，在多不杂-波龙地区发现大型斑岩铜金矿，在拉热新地区发现磁铁矿等等，证明该带有良好的成矿条件。

弗野岩体位于五峰尖-拉热拉新晚侏罗世-早白垩世陆缘火山-岩浆弧带东段，在1∶25万羌多幅中被划入侏罗世，但缺少同位素年代学数据，笔者在参加西藏1∶5万日土县弗野地区4幅区调中对该岩体的岩石类型和分布范围重新圈定，并通过该岩体的主量元素、微量元素和稀土元素测试，结合LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)锆石原位微区U-Pb定年分析，以探讨弗野岩体的形成机理和大地构造背景。

1 区域地质背景

图1 研究区地质简图及采样位置Fig.1 Simplified geological map and sampling site in the study area

弗野岩体位于日土县热帮乡布木错北约30 km，大地构造位置位于班公湖-怒江结合带西段北麓(图1)，归属为喀喇昆仑-南羌塘-左贡陆块-南羌塘断隆带(西藏自治区地质矿产局，1993；潘桂棠 等，2002；刘庆宏等，2004)，岩体呈东西向展布，岩体宽约1.6 km，长约18.36 km，出露面积42.62 km2。岩体侵入于二叠世曲地组和吞龙共巴组的碎屑岩以及龙格组碳酸岩之中，侵入接触面波状起伏，接触面外倾。岩体内接触带有轻微的弱绢云母化。围岩外接触带发育，宽一般300～500 m，外接触带最宽可达1 000 m。蚀变带特征与围岩物质成分有关:当围岩以碳酸盐岩为主时，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，蚀变带主要为黑云角岩、角岩化砂(板)岩。

侵入岩内部各岩石单元呈脉动型接触，其中花岗闪长岩侵入于石英闪长岩之中，二长花岗岩侵入于花岗闪长岩之中，侵入接触面较陡，接触面呈外倾，局部可见接触面处早期岩体有绢云母化、绿帘石化。岩体原生构造及次生构造不发育，多数侵入体内岩石含少量暗色捕掳体，其成分以角闪石、黑云母为主。该类捕掳体多呈浑圆状、椭圆、次圆状，少数不规则状产出，与寄主岩石接触界线明显，其中石英闪长岩中捕掳体直径多为2～30 cm，而花岗闪长岩及二长花岗岩捕掳体直径在2～5 cm。

2 岩石学特征

通过野外调查以及岩体剖面测量，弗野岩体岩石类型主要可划分为三种:中细粒黑云石英闪长岩、角闪黑云花岗闪长岩和黑云角闪二长花岗岩。

(1)中细粒黑云石英闪长岩(δοJ3):岩石呈灰色、灰白色，中细粒半自形粒状结构，块状构造。矿物成分主要有斜长石65%，半自形0.7～3 mm，双晶发育，具环带构造，属An:45号中长石；钾长石12%，他形晶，粒径1～2.5 mm，具卡式双晶，属正长条纹长石；石英8%，他形粒状，粒径0.2～1.2 mm；黑云母4%，片状，半自形晶，片径0.2～1 mm，多色性黄-暗褐色；角闪石10%，半自形柱状，长径0.5～1.5 mm，多色性绿-黄绿色，属普通角闪石。磁铁矿多包于暗色矿物中，粒径0.1～0.3 mm。磷灰石柱状，长径0.02～0.15 mm。

(2)角闪黑云花岗闪长岩(γδJ3):呈浅灰-深灰色，中细粒花岗结构，块状构造。主要矿物成分斜长石59%，半自形板状，长径1～2.5 mm，双晶和环带发育，属An:44号中长石。弱-中度绢云母化。钾长石10%，粒径0.7～1 mm，泥化明显，具不发育的条纹构造，属正长条纹长石。石英23%，他形粒状，粒径0.2～1.5 mm。角闪石3%，半自形柱状，长径0.8～1.3 mm，多色性绿-黄绿色，属普通角闪石。黑云母4%，半自形晶，片径0.5～2.5 mm，多色性暗褐-黄色，多绿泥石化。

(3)黑云角闪二长花岗岩(ηγJ3):呈浅灰-灰色，细粒花岗结构，块状构造。弱钠长石化，钠长石糖粒状，以集合体沿边部交钾长石，粒径0.01～0.03 mm。主要矿物成分斜长石25%，半自形板状，长径0.4～1.3 mm，弱绢云母化，含较多次生矿物。石英28%，他形粒状，粒径0.2～1 mm。钾长石43%，他形-半自形板状，长径0.3～1.5 mm，具卡式双晶，不发育格子双晶，条纹构造，属微斜微纹长石。黑云母3%，片状，半自形晶，片径0.3～1.5 mm，已蚀变成白云母，并析铁。副矿物:磁铁矿半自形晶，粒径0.02～0.04 mm。锆石自形柱状，长径0.01～0.02 mm，包于黑云母中。

综上所述，侵入体各岩石类型从早期中细粒黑云石英闪长岩-角闪黑云花岗闪长岩-黑云角闪二长花岗岩，石英、钾长石含量明显递增、斜长石、黑云母、角闪石含量明显递减，有向富钾贫钠方向演化的特点。

3 分析方法

样品锆石均在双目镜下选取，一般选择透明、无裂隙的锆石并制成环氧树脂靶，然后经抛光近二分之一的锆石达到锆石中心部位，再由电子探针上进行锆石阴极发光观察并拍摄，最后在以上基础之下选择合适的锆石及相应部位进行锆石的U-Pb年龄测定。

锆石U-Pb定年在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室通过LA-ICP-MS同时测定完成。激光剥蚀系统为 GeoLas 2005，ICP-MS为Agilent 7500a。激光剥蚀过程中载气为氦气，而氩气作为补偿气以调节灵敏度，在进入ICP之前二种气体通过一个T型接头混合。少量N2被加入到等离子体中心气流(Ar+He)中，用以提高仪器的灵敏度、降低检出限以及改善分析精密度(Hu et al.,2008)。每个时间分辨分析数据中大约包括了50 s左右的样品信号段和20～30 s左右的空白信号段。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal完成(Liu et al.,2008,2010a,2010b)。

4 地球化学特征

4.1 主量元素特征

该类岩石主量元素分析结果(表1)表明其属于中酸性岩范围，与“中国石英闪长岩、花岗岩”(黎彤等，1963)相比以高K2O低CaO特征明显，SiO2，Al2O3，TiO2，Fe2O3，FeO，Na2O相当。CIPW标准矿物计算结果显示Q为13.22%～35.36%，均不含Ol分子，属于SiO2过饱和岩石。Or为22.46%～32.5%，Ab为19.61%～28.2%，An为2.17%～16.67%，Hy为0～11.68%。含少量的Mt为0.77%～3.59%，Ilm为0.17%～1.73%，Ap为0.06%～0.6%，岩体总体由中性向酸性及结晶程度、酸度、碱度向提高的方向演化。AR为1.89%～5.05%，DI为58.79%～94.71%，基本在闪长岩-花岗岩的范围内，其A/CNK小于或接近于1.1，属与次铝质花岗岩，里特曼组合指数(δ=1.84～3.11)小于3.3，属钙碱性岩类(路风香等，2002)，在Ol′-Ne′-Q′图解(图2)中，全部样品属于亚碱性系列，在FAM图解中(图3)，样品全部属于高钾钙碱性系列。

4.2 微量元素及稀土元素特征

从表1可以看出，一般高于维氏值的元素主要有高场强元素Hf，Sc，Th，Ta，尤其是Hf，Sc，其平均含量高于维氏值3～6倍，呈较强烈的富集趋势；一般低于维氏值的元素有Rb，Sr，Cr，Ga，Ni。变化规律不明显的元素为Ba，Nb，Zr，V。 Rb/Cs为0.23～0.87，平均值为0.53，与徐克勤所划分的同融型花岗岩(Rb/Sr=0.52)相似。图4分布曲线形态较为相似，推测其物质来源和岩浆结晶分异规律极为相似，为同源岩浆演化的产物。

稀土元素总量(ΣREE)为78.75～271.19，总体属一般酸性岩范围，原始岩浆稀土元素分馏程度差别较大，LREE/HREE为3.67～13.24，(La/Yb)N为2.26～13.7，铕异常(δEu)为0.33～0.8，数据变化范围大，表明石英闪长岩、花岗闪长岩时重稀土相对亏损，轻、重稀土分异较明显、Eu亏损不明显。δEu>0.7，岩浆主要来源于下地壳或上地幔的部分熔融，稀土配分曲线略向右倾斜(图5)，分布曲线形态极为相似，暗示其物质来源和岩浆结晶分异规律极为相似，为同源岩浆演化的产物。

表1 材玛岩体全岩地球化学数据Table 1 Whole-rock geochemical data for the Fuye granites

图2 弗野岩体Ol′-Ne′-Q′图解Fig.2 Ol′-Ne′-Q′diagram for the Fuye granites

图3 弗野岩体FAM图解Fig.3 FAM diagram for the Fuye granites

图4 弗野岩体原始地幔标准化微量元素蛛网图(Pearce et al.,1982)Fig.4 PM-normalized trace element spider diagram( for the fuye granites)

图5 弗野岩体球粒陨石标准化稀土元素配分图(Taylor et al.,1985)Fig.5 Chondrite-normalized REE distribution patterns for the fuye granites

5 年代学

花岗闪长岩(TW202-10)新鲜样品取自弗野岩体，由中国地质大学(武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室借助锆石阴极发光(CL)图像对样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析，获得的锆石U-Pb年龄谐和图及206Pb/238U加权平均年龄图(图6，7)。

花岗闪长岩(TW202-10)中的锆石共获得19个点分析点，从图6可以看出，来自花岗闪长岩的锆石分析点大部分都不在谐和线上，推测可能受后期流体改造而存在一定的蚀变导致部分Pb丢失，但整体所测数据的集中度很高，加权平均年龄为(157.4±3.1) Ma，代表了该岩体的成岩年龄，时代为晚侏罗世。

图6 弗野岩体TW202-10锆石U-Pb年龄谐和图Fig.6 Zircon U-Pb Concordia diagram for sample TW202-10 from the Fuye pluton

图7 弗野岩体TW202-10锆石U-Pb平均年龄图Fig.7 Weighted mean ages for sample TW202-10 from Fuye pluton

图8 弗野岩体TW204-10锆石U-Pb年龄谐和图Fig.8 Zircon U-Pb Concordia diagram for sample TW204-10 from the Fuye pluton

图9 弗野岩体TW204-10锆石U-Pb平均年龄图Fig.9 weighted mean age for sample TW204-10 from the Fuye pluton

二长花岗岩(TW204-10)新鲜样品同样取自弗野岩体，由南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室借助锆石CL图像对样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析，该岩石的锆石U-Pb年龄谐和图及206Pb/238U加权平均年龄图如图8，9所示。二长花岗岩(TW204-10)锆石中共获得15个点分析点，从图8可以看出，所有分析点大都集中在谐和线附近，仅两个点偏离，推测为锆石受后期流体蚀变破坏所致。整体所测数据的集中度很高，加权平均年龄为(151.4±1.4) Ma，代表了该岩体的成岩年龄。二长花岗岩为后期演化所致，其成岩年龄应在花岗闪长岩之后，时代为晚侏罗世。

6 讨论及结论

图10 弗野岩体Rb-Yb+Ta图解Fig.10 Rb vs. Yb+Ta diagram for the Fuye pluton

图11 弗野岩体Rb-Y+Nb图解Fig.11 Rb vs. Y+Nb diagram for the Fuye pluton

(1)稀土元素球粒陨石标准化图式呈向右缓倾的“V”字型，从蛛网图的形态看出轻、重稀土分馏严重，轻稀土富集明显，重稀土分布平坦，出现亏损。显示出同熔型花岗岩的特征，二长花岗岩的的重稀土出现富集，轻、重稀土的分馏相对减少，负铕异常更明显，呈现地壳重熔型的特征。可能与岩浆后期混入地壳物质有关。在Pearce的花岗岩构造环境判别图(图10，11)上, Rb-Yb+Ta微量元素判别图显示1件样品为板内花岗岩与火山弧花岗岩的过渡类型，其他均为火山弧花岗岩。Rb-Y+Nb微量元素判别图显示均为火山弧花岗岩。

(3)笔者对弗野岩体样品进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测试结果为151～157 Ma，表明弗野岩体形成于晚侏罗世。

本文资料为江西省地质调查研究院在西藏1∶5万弗野区域地质调查项目，属集体劳动成果。在成文过程中得到了江西省地调院凌联海教授级高级工程师、曹圣华教授级高级工程师的帮助，在此表示感谢！

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（3）加强教育培训，提高村干综合素质。针对南疆农村干部文化程度普遍不高，接收能力有限的实际，按照“缺什么、补什么”的原则，制定有针对性的培训计划，开展大规模培训，把所有村干部至少轮训一遍。

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科学家发现新型准晶体

自1982年以色列材料科学家Daniel Shechtman首次发现准晶体以来，科学家目前已经发现了超过数百种准晶体，其中绝大部分是含有2～3种金属的合金。与传统晶体原子重复的规则模式排列不同，准晶体的原子排列有规则，但却不会出现重复。

现在，一批美国研究者发现了全新的准晶体类别，他们在金表面上附加了一层含铁的被称为“二茂铁甲酸”的分子。

准晶体通常以二聚体的方式组合在一起，与此不同的是，新类别的准晶体受其表面与相邻分子的压力而相互连接成一个圆环，看上去就像是分子花结，而较大的排列模式还会呈五角形、星形以及菱形。研究者预测这一新发现将为发现更多基于小分子结构的准晶体打开一扇大门，尽管新发现的准晶体不一定有实际用途。

(摘自2014-3-27 科学网)

LithogeochemicalCharacteristicsandChronologyofFuyeGraniticPlutonfromtheWesternBangong-NujiangMetallogenicBeltinChina

CHEN Shi-hai, WANG Bing, ZHANG Jian-ren, LUO Xian, NIU Jian-zhong, DU Chang-fa, WAN Chuan

(Jiangxi Institute of Geological Survey, Nanchang, JX 330030, China)

By the detailed geological mapping work in Mula, Jianglong, Fuye and Mushirebuka in the north of western segment of the Bangong-Nujiang junction zone, combined with the data from 1:250000 geological mapping of Qiangduo, a new recognition was proposed about the geochemistry characteristics, origin and the chronology of Fuye granitic pluton. Fine grained biotite amphibole monzonitic granite and medium-fine grained amphibole biotite granodiorite from the pluton were taken to have a zircon U-Pb dating by LA-ICP-MS technique. The former yields a weighted mean age of (151.4 ± 1.4) Ma, while the latter gives a weighted mean age of (157.4 ± 3.1) Ma. Fuye pluton represents a calc-alkaline suite of intrusions that formed via a mixed contribution of mantle and crustal melt, resulting of the northward subduction of Bangong-Nujiang Tethys Ocean.

Bangong-Nujiang junction zone; Fuye pluton; geochemistry

2013-10-19

陈士海(1986—)，男，土家族，助理工程师，主要从事区域地质调查工作。

10.3969/j.issn.1674-3504.2014.01.006

P588.13+1

A

1674-3504(2014)01-0037-08