藏南民久玛淡色花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

罗 巍，肖渊甫，魏永峰，杨剑红，林美英

藏南民久玛淡色花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

罗 巍1、2，肖渊甫1，魏永峰2，杨剑红2，林美英2

(1. 成都理工大学 地球科学学院，成都 610059，2. 四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，四川 双流 610213)

民久玛淡色花岗岩大地构造属于喜马拉造山带中东部的喜马拉雅地块，呈不规则状侵位于侏罗系普普嘎组碳酸盐岩中，其主要岩性为（含电气石）白云母二长花岗岩。通过对白云母二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，年龄为：23±0.7Ma（MSWD=1.4），时代为中新世。属于新喜马拉雅阶段（Neo-Himalayan：26~13Ma），与藏南拆离系（STDS）活动时代相吻合。反映了STDS的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起，产生淡色花岗岩，使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。为喜马拉雅淡色花岗岩的研究提供了新的年代证据。

藏南淡色花岗岩；喜马拉雅造山带；锆石U-Pb测年

在藏南喜马拉雅地区分布有两条世界瞩目的淡色花岗岩带分别为：①南为高喜马拉雅淡色花岗岩带，主要沿高喜马拉雅和特提斯喜马拉雅之间的藏南拆离系（STDS）分布，构成喜马拉雅山的主体；②北带淡色花岗岩位于特提斯喜马拉雅单元内，又被称之为特提斯喜马拉雅淡色花岗岩带[1]。淡色花岗岩的形成与新特提斯洋的俯冲和随后的印度板块与亚欧板块的碰撞有关，因此蕴含着丰富的板块运动和大陆地壳形成与演化的重要信息[2][3]。前人对喜马拉雅淡色花岗岩的形成时代进行了大量的研究工作，其时代主要集中在36～13Ma[4-9]，表明长时间的地壳深熔作用。本次研究工作通过采集喜马拉雅造山带东段洛扎县民久玛一带淡色花岗岩样品，对其产出形态、地质背景及同位素年代学进行研究，为研究区内大地构造属性、构造演化及喜马拉雅淡色花岗岩的研究提供新的年代学证据，并探讨其构造背景及地质意义。

1 地质背景及岩石学特征

喜马拉雅造山带是指雅鲁藏布江缝合带与主前锋逆冲断裂之间的、由新生代印度板块与欧亚板块陆陆碰撞形成的强烈变形、变质造山带[10]。研究区位于藏南洛扎县民久玛一带，大地构造属于喜马拉造山带中东部的喜马拉雅地块，南邻藏南拆离系（STDS），北部发育雅鲁藏布江缝合带（YTSZ）。区内经历了冈瓦纳古陆北缘自泛非运动以来长期的沉积-构造演变，特别是受三叠纪以来雅鲁藏布洋盆的扩张、消减、闭合，以及喜马拉雅地块与冈底斯地块的强烈碰撞造山和大规模的伸展拆离作用，造成了区内沉积作用类型复杂，岩浆活动、变质作用强烈，构造层次、构造样式、构造组合复杂多样。淡色花岗岩呈不规则状侵位于侏罗系普普嘎组碳酸盐岩中（图1）①。岩石类型主要为（含电气石）白云母二长花岗岩，具有细粒花岗结构，块状构造。岩石由石英、斜长石、钾长石、云母、金属矿物、电气石、石榴子石、磷灰石等矿物组成，粒径多处于0.2～1.625mm间。斜长石38%、钾长石22%、石英33%、白云母5%、黑云母0.5%、磷灰石少量、金属矿物少量、电气石少量、石榴子石少量。斜长石为更长石，半自形板状，少量发生点状绢云母蚀变；钾长石为正长石、微斜长石，呈它形粒状，晶体有弱的粘土蚀变，多被石英交代，部分残余呈岛状，分布在石英之中或缝隙中。石英为它形粒状，多发生重结晶作用，波状消光明显，石英交代长石，局部形成显微蠕虫状结构。白云母呈片状，不均匀分布。黑云母，片状，发生绿泥石蚀变或退色变为白云母。岩石中有磷灰石，它形粒状、短柱状，少量。电气石，短柱状、它形粒状，偶见。石榴子石，它形粒状，偶见。金属矿物呈它形粒状（图2）。

图2 白云母二长花岗岩野外（a）及显影（b）照片

图3 白云母二长花岗岩（PM15(2)）锆石阴极发光图像

2 样品采集、制样及分析方法

测年锆石采集于白云母二长花岗岩中，采样点位坐标：东经91°15′07″，北纬28°01′29″，见图1。样品送至四川华阳岩矿测试中心进行清洗，粉碎至100目后，用常规的重液浮选和电磁分离方法进行分选，人工在双目镜下据锆石颜色、自形程度、形态和透明度等特征初步分类，挑选出无包裹体、无裂纹和透明度高的晶形完好的锆石颗粒。锆石样品靶的制作、锆石阴极发光照相及样品分析均在中国冶金地质总局山东局测试中心完成。将所选锆石镶嵌于环氧树中抛光使其内部暴露，然后对待测锆石进行透射光、反射光和阴极发光照相，以提示其内部结构，帮助选定最佳锆石待测部位，从而进行LA-ICP-MS分析。其中主检设备为iCAP Q电感耦合等离子体质谱仪（YQ108）及激光烧蚀Compex Pro ArF Geolas（YQ061）；检测环境：实验室洁净度：<1000级、温度（℃）：20~25℃、湿度（%）：40%~45%。样品的同位素比值及元素含量计算采用ICPMSDATACAL数据处理程序，普通铅校正采用Anderson(2002)提出的ComPbCorr#3.17校正程序，U-Pb谐和图、年龄分布频率图绘制和年龄权重平均计算采用Isoplot/Ex_ver 3[13]程序完成。详细实验测试过程可参见文献[14]。

3 LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

样品选取20颗锆石进行LA-ICP-MS法U-Pb测年，分析锆石为无色－浅黄色透明，颗粒形状规则，主要表现为柱状自形晶，粒径多为105～195μm，个别可达230μm，长宽比为1.5∶1～3∶1。CL图像表现出典型的岩浆韵律环带和明暗相间的条带结构，属无核岩浆结晶锆石，可代表花岗岩成岩年龄（图3）。获得测试数据见表1，样品的谐和曲线剔除了严重偏离谐和线数据。白云母二长花岗岩（PM15（2））样品20颗锆石6个分析点集中分布于谐和曲线上或附近，见图4，206Pb/238U加权平均年龄为23±0.7Ma（MSWD=1.4），可代表样品结晶时代，其形成时代为中新世。

图4 白云母二长花岗岩（PM15(2)）LA-ICP-MS锆石U-Pb测年谐和图（a）及直方图（b）

表1 白云母二长花岗岩（PM15(2)）LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果

注：测试分析单位为中国冶金地质总局山东局测试中心

4 地质意义讨论

喜马拉雅造山带内发育多种类型不同期次的花岗岩，其形成过程对应不同的碰撞造山阶段，反映不同的构造背景和动力学过程[10]。吴福元等[1]根据目前已发表的年龄数据，将喜马拉雅淡色花岗岩的年代格架大致划分为始喜马拉雅阶段（Eo-Himalayan：44～26Ma）、新喜马拉雅阶段（Neo-Himalayan：26～13Ma）和后喜马拉雅阶段（Post-Himalayan：13～7Ma）。藏南拆离系（STDS）是与造山带平行、沿喜马拉雅北坡绵延展布2000km以上的大型拆离断层，是世界上规模最大的低角度正断层体系。该断层将低级变质的特提斯喜马拉雅沉积岩系直接叠置于高级变质的高喜马拉雅结晶岩系之上，从而形成了喜马拉雅造山带最重要的地质界线之一[15]。藏南拆离系的运动性质为上盘相对于下盘做向北的下滑运动。与STDS共同发育、或被STDS切割、或切穿STDS的淡色花岗岩的结晶年龄被广泛用来确定藏南拆离系的活动时间[16]。目前已有的年代学数据表明，该断层系的活动时代为24～12Ma，与主中央逆冲断层的活动时代一致[16-18]。大约从26Ma开始，青藏高原范围内发生了由岩石圈汇聚加厚而导致的拆沉事件，俯冲到青藏高原底部的高喜马拉雅地块发生大规模熔融，这些熔融体和高喜马拉雅一起折返至浅部，并在折返过程中发生强烈的结晶分异作用，形成新喜马拉雅淡色花岗岩。这些淡色花岗岩均沿区域性伸展构造STDS（藏南拆离系）分布，且具有近乎一致的峰期结晶年龄，暗示其形成可能与STDS的活动密切相关[10]。民久玛淡色花岗岩锆石U-Pb年龄为23±0.7Ma（MSWD=1.4），属于新喜马拉雅阶段，与STDS活动时代相吻合，反映了STDS的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起，产生淡色花岗岩，使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。

5 结论

1）民久玛白云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为23±0.7Ma（MSWD=1.4），时代为中新世。

2）本次研究的淡色花岗岩年龄反映了藏南拆离系（STDS）的活动促使了高喜马拉雅地区的快速隆起，产生淡色花岗岩，使喜马拉雅地区从挤压背景过渡到了伸展垮塌背景这一造山过程。

致谢：本文为《西藏哈热地区H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地质矿产综合调查》项目成果之一，参加工作的成员还有曾强、杨剑红、普琼、廖炳勇、陈尚品、张铁硬等，定稿过程中匿名审稿人对稿件提出了宝贵的修改意见，在此表示诚挚的感谢！

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LA-ICP-MS Zircon U-Pb Dating of the Minjiuma Leucogranite in South Tibet and Its Geological Significance

LUO Wei1,2XIAO Yuan-fu1WEI Yong-feng2YANG Jian-hong2LIN Mei-ying2

(1-College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)

The Minjiuma leucogranite intrusive body was emplaced irregularly in carbonate rock of the Jurassic Pupuga Formation in the Himalayan landmass of the east-central Himalayan orogenic belt. The leucogranite is a (tourmaline)muscovite monzogranite. Its LA-ICP-MS Zircon U-Pb age valuesare 23±0.7Ma (MSWD=1.4), being emplaced in the Miocene. It coincides with the active age of the South Tibetan detachment system (STDS) in Neo-Himalayan(26~13Ma). It indicates that the activities of STDS promoted the rapid uplift of the high Himalayan region which resulted in the emplacement of the leucogranite intrusive body and made the Himalayan orogenic process from compressive to extensional collapse. This paper provides new age evidence for the study of Himalayan leucogranite.

leucogranite; South Tibet; Himalaya; LA-ICP-MS; zircon U-Pb dating

P597+.3

A

1006-0995（2020）01-0003-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.01.001

2019-06-28

西藏哈热地区H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地质矿产综合调查（12120115022901）项目资助，所属计划项目为：冈底斯-喜马拉雅铜矿资源基地调查项目

罗巍（1990-），男，四川彭山县人，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业

肖渊甫（1957-），男，教授，研究方向：岩石学及矿产资源评价

① 西藏地勘局区域地质调查大队，西藏哈热地区四幅1∶5万地质矿产综合调查报告，2018