拉脊山东段峡门地区新元古代花岗闪长岩体锆石U-Pb年龄及地质意义

张新远，欧阳光文，王春涛，曹锦山

(青海省地质调查院 青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室，青海 西宁 810012)

祁连造山带位于青藏高原东北缘[1]，是典型的增生型造山带[2]，通常被划分为北、中、南3个构造带。祁连造山带中存在多条以蛇绿混杂岩为主的增生杂岩[3]，其中拉脊山蛇绿构造混杂岩带是中祁连和南祁连构造带之间的重要组成部分(图1a)。

本文在青海民和县峡门地区对拉脊山蛇绿构造混杂岩带进行了详细调查研究，并在混杂岩带中新发现呈构造岩块产出的糜棱岩化花岗闪长岩体。通过岩石学、岩石地球化学、同位素年代学等方法对糜棱岩化花岗闪长岩体进行了详细研究，探讨其时代归属、成因类型及形成的构造环境。

1 地质特征

新元古代花岗闪长岩体分布于研究区峡门蛇绿混杂岩带(属区域上拉脊山蛇绿构造混杂岩带东延部分)内(图1)，以两个规模不等的构造岩块产出，岩块总体沿北西—南东向定向展布，与区域构造线方向基本一致。岩体平面形态呈透镜状和楔状，出露面积约0.09 km2。岩体周围均被糜棱岩或糜棱岩化岩石所围限，接触关系为构造接触，局部被第四系掩盖(图1b)。

岩体普遍经历了较强烈的韧性变质变形作用改造，不同程度地改变了原岩的原始组构和面貌。岩石发育眼球状构造是该类侵入体的显著特征。

2 岩石学特征

峡门地区新元古代花岗闪长岩体主要岩性为灰白色糜棱岩化眼球状花岗岩，糜棱结构，眼球状构造、流动状构造。岩石由碎斑(28%)和基质(72%)两部分组成。

碎斑由花岗质岩石的岩块(22%)、斜长石单晶(5%)及石英(1%)组成，形态一般呈眼球状，长短轴值在0.48 mm×0.52 mm～2.72 mm×4.80 mm之间，均依长轴方向平行定向排列，形成眼球状构造。花岗质岩块中发育“X”型裂纹，其内挤入基质矿物。斜长石单晶具绢云母化蚀变，表面布有质点状氧化铁，使标本色泽呈浅肉红色，发育波状消光结构。石英晶体发育带状消光变形结构，与基质中的石英粒度相比具明显的粒度差，显示糜棱岩的结构特征。

基质成分为绢云母(14%)、石英(18%)、碎粒化斜长石(40%)。绢云母集合体呈条纹状在碎斑间相间定向分布，显流动构造。石英呈它形粒状晶，粒径在0.006～0.02 mm之间，为动态重结晶的产物，与碎粒化斜长石碎粒物质(粒径多在0.005～0.14 mm之间)一起组成长英质条纹相间定向分布，或长英质矿物的集合体分布在碎斑两端连接碎斑。从碎斑成分来看，原岩为花岗质岩石，经历了糜棱变质作用形成的糜棱岩化岩石。

1 第四系；2 西宁组；3 峡门蛇绿构造混杂岩；4 中奥陶世花岗岩；5 新元古代花岗闪长岩；6 辉石岩；7 蛇纹岩；8 玄武岩；9 辉绿岩；10 辉长岩；11 安山岩；12 闪长玢岩；13 凝灰岩；14 整合、侵入及第四系掩盖界线；15 实测断层；16 推测断层；17 韧性剪切带；18 地名；19 同位素采样点；Ⅲ4 中祁连岩浆弧；Ⅲ5 党河南山—拉脊山蛇绿混杂岩带；Ⅲ6 南祁连岩浆弧；Ⅲ7 宗务隆山—沟里—冈察陆缘裂谷；Ⅲ8 泽库前陆盆地；Ⅲ9 鄂拉山陆缘弧；Ⅲ10 赛什塘—兴海蛇绿混杂岩带

图1拉脊山东段峡门地区地质简图

3 锆石U-Pb测年

本文在糜棱岩化花岗闪长岩中采集同位素U-Pb测年样1件，样品由国土资源部天津地质矿产研究所测试。锆石U-Pb同位素组成分析仪器为LA-MC-ICP-MS，检测依据为DZ/T1084.3-1997，样品测试温度为22℃，湿度为28%。

对糜棱岩化花岗闪长岩样品的锆石颗粒共分析测试了25个点，显示Th/U比值均大于0.4，属岩浆锆石成因[4]；其中16个测点的206Pb/238U和207Pb/235U谐和性较好，在锆石U-Pb谐和图解(图2)中，这16个测点构成非常集中的主锆石群，其206Pb/238U年龄的加权平均值为821.1 Ma±5.6 Ma，NSWD=0.80，年龄显示为新元古代。据此，判断糜棱岩化花岗闪长岩体的形成时代为新元古代。

图2 新元古代花岗闪长岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谐和图、加权平均年龄图

4 岩石地球化学特征

4.1 主量元素

新元古代花岗闪长岩体岩石化学特征见表1。岩石SiO2含量为72.87%，TiO2含量为0.33%，Al2O3含量为15.02%，Fe2O3含量为1.37%，FeO含量为0.48%，MnO含量为0.02%，MgO含量为0.59%，CaO含量为2.03%，Na2O含量为4.79%，K2O含量为2.40%，P2O5含量为0.09%。Na2O>K2O，K2O/Na2O为0.50，显示为富Na岩石。A/CNK值为1.06，经CIPW计算标准矿物出现刚玉(C)，显示过铝质特征。里特曼指数σ为1.73，属钙碱性岩石。在新元古代花岗闪长岩体TAS图解中，样品投射点落在花岗岩区域，这与镜下鉴定基本一致，所有样品均位于Ir线下方，属亚碱性岩石系列；在新元古代花岗闪长岩体FAM中落入钙碱性区域；新元古代花岗闪长岩体SiO2-K2O中样品大部分落在钙碱性系列区域，个别落在高钾钙碱性系列区域；在新元古代花岗闪长岩体A/CNK-A/NK中样品落入过铝质区域。综上所述，岩石属弱过铝质钙碱性系列岩石。

表1 新元古代花岗闪长岩体主量元素丰度一览表

注：*分析数据引用1∶5万湟源幅区域地质调查报告岩浆岩部分；样品测试单位为武汉综合岩矿测试中心。

4.2 稀土、微量元素

新元古代花岗闪长岩体稀土、微量元素测试结果(表2)显示。

表2 新元古代花岗闪长岩体稀土-微量元素丰度一览表

注：*分析数据引用1∶5万湟源幅区域地质调查报告岩浆岩部分；样品测试单位：武汉综合岩矿测试中心。

岩石稀土元素总量较高(ΣREE=157.48×10-6)，轻稀土元素相对富集，重稀土元素相对亏损(ΣLREE=149.51×10-6；ΣHREE=7.97×10-6)，轻、重稀土元素分馏较明显(LREE/HREE=18.76；LaN/YbN=24.35)。轻稀土元素内部分馏明显(LaN/SmN=13.19)，而重稀土元素内部分馏较差(GdN/YbN=1.32)。岩石中δEu=0.85，均小于1，显示铕的负异常、较亏损；δCe=0.90，均小于1，显示铈的弱异常。稀土元素球粒陨石标准化配分模式曲线呈右斜倾型，轻稀土显著富集，呈右陡倾状；重稀土亏损，呈相对平坦状，显示了轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的“V”型右倾特征，表明岩石经历了强烈的分离结晶作用。

岩石微量元素与维氏花岗岩平均值相比，Co、Ba、Ta、P、Sr、Rb、Y、Ga、Cr、Ta元素低于维氏值，Zr、Nb、Hf、Sc、、Th、U元素高于维氏值。Rb/Sr=0.27，普遍高于地壳值(0.24)。岩石明显富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb、Ba、Th，亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta。以ORG为标准的微量元素曲线呈右倾的锯齿状型式，与阿曼同碰撞花岗岩的分布型式近于一致，反映新元古代花岗闪长岩体的形成与大陆碰撞、地壳增厚密切相关。

5 岩石成因及构造环境分析

新元古代花岗闪长岩体岩石化学特征反映属于钙碱性系列过铝质岩石，具S型花岗岩特征，且与Maniar等[5]划分的CCG型(大陆碰撞型)花岗岩近似。岩石稀土特征具有轻稀土富集、重稀土亏损，Eu具负异常特征，与壳源花岗岩相似；微量元素特征也显示出同碰撞花岗岩的特征。总之，所有特征反映该类侵入岩其岩浆源于地壳物质的部分熔融。

利用新元古代花岗闪长岩体R1-R2进行判别，投点样品落入同碰撞期区。再利用四组构造环境判别图解进行投点，样点均落入IAG+CAG+CCG区。

综合上所述，研究区新元古代花岗闪长岩岩体，是形成于大陆碰撞构造背景之下的具有钙碱性弱过铝质特征的S型花岗岩。

6 结 论

1)在拉脊山东段峡门地区，新发现呈构造岩块分布于峡门蛇绿构造混杂岩带的花岗闪长岩体，岩石具较强变形且发育眼球状构造、定向构造，与糜棱岩或糜棱岩化岩石呈构造接触。

2)通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法，获得锆石U-Pb加权平均年龄为821.1 Ma±5.6 Ma(NSWD=0.80)，为新元古代，代表该岩体的成岩时代。

3)地球化学特征表明：岩体属弱过铝质高钾钙碱性系列岩石；稀土总量较高，轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，稀土配分曲线呈轻稀土内部分馏较强、重稀土内部分馏弱、铕弱亏损的右倾特征；岩石中大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th富集，亏损高场强元素Nb、Ta，总体具碰撞型花岗岩的特征，是形成于大陆碰撞构造背景之下的具有钙碱性弱过铝质特征的S型花岗岩。