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西藏聂荣微陆块变质基底新元古代—侏罗纪构造-岩浆事件:来自LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年的启示

2024-01-05吴珍汉

沉积与特提斯地质 2023年4期
关键词:花岗质陆块片麻岩

陆 露,钱 程,赵 珍,吴珍汉

(1.沈阳师范大学古生物学院,辽宁 沈阳 110034;2.自然资源部东北亚古生物演化重点实验室,辽宁 沈阳 110034;3.沈阳地质矿产研究所,辽宁 沈阳 110000;4.中国地质科学院,北京 100037)

0 引言

青藏高原是地球表面面积最大、时代最新、海拔最高的大陆高原,其地质构造演化复杂,从北向南横亘着五条大的缝合带(吴珍汉等,2003),班公湖-怒江缝合带是其中之一。呈EW 向展布的班公湖-怒江缝合带内除了出露复理石、蛇绿岩套以及混杂岩之外(张玉修,2007),在其中段还夹持着微陆块——聂荣微陆块。前人已经对缝合带内出露的蛇绿岩及混杂岩等做了大量的研究,并取得了大量的研究成果(Wang et al.,2008;Shi et al.,2008,2012;鲍佩声等,2007;叶培盛等,2004;夏斌等,2008;樊帅权等,2010),但是对该缝合带的一些重要地质问题(如:俯冲方向、闭合时限等)仍存在较大争议。

前人对聂荣微陆块的地质研究主要集中于其上出露的片麻岩,部分学者对该陆块内出露的正片麻岩中的锆石进行了大量的U-Pb 定年研究,识别出了新元古代早期(843~820 Ma,解超明等,2014)和寒武纪—奥陶纪(530~420 Ma,Xu et al,1985;488.0±4.2 Ma,540~460 Ma,Guynn et al,2012;507 Ma,王明等,2012)的岩浆事件年龄,同时还得到了一些中生代变质构造事件的年龄信息(Xu et al.,1985;张晓冉等,2010;解超明,2013),但是,对聂荣微陆块变质基底中识别出的这些年龄事件的解释存在较大争议,如解超明等(2010)认为寒武纪—奥陶纪代表了片麻岩原岩结晶年龄,其形成与泛非运动有关;而王明等(2012)则认为这一年龄信息反映了泛非事件之后的另外一次构造热事件影响的存在;Guynn et al.(2012)提出这一岩浆事件是由于古特提斯洋沿冈瓦纳大陆边缘俯冲造成的或是冈瓦纳大陆边缘的板块汇聚作用造成的(DeCellers et al.,2000;Gehrels et al.,2003),可能是对伴随冈瓦纳大陆的汇聚导致的板块重组的响应(Boger and Miller,2004;Cawood et al.,2007)。由于聂荣微陆块交通、自然条件相对恶劣,因此对研究区变质基底的构造演化过程等问题的研究相对薄弱,缺乏足够的年代学数据,制约了对聂荣微陆块演化过程及班公湖-怒江缝合带构造演化历史的深入认识。此外,聂荣微陆块位于拉萨地体和羌塘地体之间,具有特殊位置,因此加强该区地质研究工作对于解决拉萨及羌塘等地体起源和演化问题的争议也具有重要意义。

鉴于此,本文在野外调查研究的基础上,选择聂荣微陆块内的正片麻岩进行详细的年代学研究,结合区域地质资料,梳理聂荣微陆块变质基底的构造-岩浆事件演化格架,从而为聂荣微陆块以及班公湖-怒江缝合带地质构造演化过程提供更多的证据。

1 地质背景

聂荣微陆块地处青藏高原中部,呈透镜体状,夹持于班公湖-怒江缝合带中部(图1a),研究区以北是由古老的变质基底和中新生代的海相碳酸盐、碎屑岩及火山岩组成的羌塘地块(黄继钧,2001),以南是由前寒武纪的变质基底、古生代—中生代沉积岩和中新生代的岩浆岩组成的拉萨地块(潘桂棠等,2006)。绵延1 200 km 的班公湖—怒江缝合带以改则、丁青为界,分为西、中、东三段,中段以出露侏罗—白垩纪的蛇绿岩,中生代的碎屑岩、碳酸盐岩及少量的火山岩为主(白志达等,2005)。

图1 青藏高原地质简图(a)(据吴珍汉等,2009 修改)和聂荣微陆块地质简图(b)(据1∶25 万安多幅地质图和1∶25 万那曲幅地质图修编)Fig.1 Geological sketch map of the Tibet Plateau (a)(modified from Wu et al.,2009) and the geological map of Nyainrong microcontinent(b)(modified from the 1:250,000 scale geological maps from Amdo and Nagqu)

聂荣微陆块内出露的地层主要有老的变质岩、中生代中酸性侵入岩以及新生代碎屑岩,变质岩主要由花岗质片麻岩、斜长角闪片麻岩、花岗闪长质片麻岩、片岩、变粒岩、石英岩、大理岩等组成,其中,片麻岩主要分布于安多以北到那曲以南之间的错那错、拉塞、拉拢多、不加根、安多县牧场、扎玛区一带(图1b)。

2 样品岩相学特征

在研究区最常见和出露地表最多的片麻岩多为花岗质片麻岩和黑云斜长片麻岩,本文年代学研究样品主要来自安多以北、那曲以南地区,具体采样位置如图2 所示。在研究区,共取得年代学样品9 件,岩性多为花岗质片麻岩和黑云斜长片麻岩,样品的具体经纬度坐标及岩性特征详见表1。

表1 年龄样品属性一览表Table 1 The list of age samples from the basement of Nyainrong block

花岗质片麻岩野外风化颜色为浅肉红色(图2a),片麻状构造,变晶结构,暗色矿物与长英质矿物集合体发生拉伸定向间隔排列组成条带状的片麻理,可见拉伸变形的暗色矿物集合体(或透镜体)(图2a)以及后期侵入的肉红色中粗粒钾长花岗岩脉,岩石的主要组成矿物为石英、斜长石、钾长石、黑云母(图2b),显微镜下,石英呈它形粒状,大小为0.2~0.8 mm,含量为25%~30%;钾长石为半自形或它形结构,大小为1~3 mm,含量为45%~50%,可见格子双晶,常见蠕英结构;斜长石为半自形或它形,大小为0.1~1 mm,含量为20%~25%,可见聚片双晶和绢云母化;黑云母呈片状或粒状结构,大小为0.2~0.8 mm,含量为5%~10%,局部可见绿泥石化,部分集合体具有微弱的定向。

黑云斜长片麻岩野外风化颜色多为灰黑色(图2c),且片麻理变形褶皱程度较花岗质片麻岩更强,片麻状构造,变晶结构,岩石的主要组成矿物为石英、黑云母、斜长石(图2d),显微镜下,黑云母呈片状,颗粒大小为0.5~1 mm,含量为20%~25%,被绿泥石交代;斜长石呈板状,大小为0.5~1.5 mm,含量为45%~55%,可见绢云母化,聚片双晶发育;石英呈粒状,大小为0.3~1 mm,含量为10%~15%。黑云斜长片麻岩中同样可见呈透镜体状的暗色矿物集合体、拉伸变形的暗色矿物集合体条带、暗色矿物包体以及后期肉红色花岗质岩脉。

英云闪长质片麻岩野外风化颜色为灰白色(图2e),片麻状构造,变晶结构,暗色矿物与长英质矿物集合体发生拉伸定向间隔排列,组成条带状的片麻理(图2e),其主要组成矿物为石英、斜长石、黑云母(图2f),显微镜下,石英呈它形粒状,波状消光,粒度大小不等,粒度一般为0.6~1.5 mm,含量为20%~25%,略定向分布;斜长石聚片双晶发育,粒度多数为0.6~1.5 mm,半自形板柱状结构,含量为30%~35%。黑云母呈片状,褐色,粒度大小为0.3~1.5 mm,含量为30%~35%,集合体呈条带状分布。

3 分析方法

9 件定年样品送至河北省廊坊市地源矿物测试分选技术服务有限公司进行锆石颗粒挑选,每件样品用浮选和电磁选的方法选出150~500 粒锆石,在双目镜下挑选出晶形和透明度较好的锆石颗粒用于年龄测定。锆石样品制靶和阴极发光照相由中国地质科学院完成,将样品锆石在玻璃板上用环氧树脂固定、抛光,然后进行透射光、反射光和阴极发光照相以确定单颗粒锆石的晶体形态和内部结构。锆石U-Pb 同位素分析在中国地质科学院矿产资源研究所的LA-ICP-MS 上完成。激光剥蚀系统为配备有193 nmArF 准分子激光器的GeoLas2005。ICP-MS 为日本Agilent 公司生产的Agilent 7500a。应用澳大利亚国家地质标准局锆石TEM(417 Ma)进行元素分馏校正,应用标准锆石91 500(1062.4 Ma)标定样品的U、Th、Pb 含量。根据实测的204Pb 进行普通Pb 校正。年龄计算和图解使用ISOPLOT3.0(Ludwig,2001)程序。测试分析结果见附表1*数据资料联系编辑部或者登录本刊网站https://www.cjyttsdz.com.cn 获取。。

4 分析结果与解释

4.1 锆石形态

研究区片麻岩各样品中的锆石大小不一,一般在80~200 µm,多为中、长柱状晶体,少数为椭圆状晶体,自形程度较好,CL 图像上显示多为灰黑色或灰白色,均发育清晰可见的细密或宽的韵律环带结构(图3),Th/U 比值变化范围在0.61~3.93 之间,部分锆石内部可见继承核,个别锆石边部发育变质增生边(图3d、h、i)。

图3 聂荣微陆块片麻岩锆石阴极发光图像Fig.3 CL images of the gneisses from Nyainrong block

4.2 测试数据结果分析

(1)B19(花岗质片麻岩):对样品中21 颗锆石的30 个测点进行了U-Pb 同位素定年,测试结果(附表1)显示,除8、9、15、28、30 号测点外,其余的25 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4a),它们的206Pb/238U 表面年龄在495.1±6.3 Ma 与506.5±2.4 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为502.8±1.2 Ma,代表了花岗质片麻岩原岩形成于中寒武世。9 号测点的Th/U 含量为0.04,显示了变质成因的特点,其206Pb/238U 表面年龄为178.4±0.9 Ma,CL 图像上也显示9 号测点位于锆石边部的变质新生边,因此9 号测点的年龄可能代表了花岗质片麻岩后期发生变质作用的年龄。8、28、30号测的206Pb/238U 表面年龄分别为193.0±1.4 Ma、446.0±4.3 Ma 和441.2±4.1 Ma,Th/U 含量和锆石阴极发光图像均显示为岩浆锆石的特点,可能分别代表了花岗质片麻岩后期经历岩浆作用的时间,15号测点锆石存在明显的Pb 丢失。

图4 聂荣微陆块片麻岩锆石U-Pb 年龄谐和图解Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagrams of gneisses from Nyainrong block

(2)B31(花岗质片麻岩):选择样品中19 颗锆石的20 个测点进行了U-Pb 同位素定年,测试结果(附表1)显示,10 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4-b),它们的206Pb/238U 表面年龄在527.6±23.4 Ma 与539.4±3.1 Ma 之间,其206Pb/238U年龄的加权平均值为532.7±3.4 Ma,代表了花岗质片麻岩原岩形成于早寒武世。9 和20 号测点锆石的Th/U 分别为0.03 和0.02(均<0.1),206Pb/238U 表面年龄分别为201.7±5.1 Ma 和188.3±1.7 Ma,CL图像显示为变质增生边的特点,因此它们的年龄可能代表了花岗质片麻岩后期经历变质作用的时间。

(3)B42(黑云斜长片麻岩):选择样品中具有代表性的22 颗锆石的23 个测点进行了U-Pb 同位素定年,测试结果(附表1)显示,15 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4c-1),它们的206Pb/238U 表面年龄在830.3±17.1 Ma 与837.7±10.2 Ma之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为833.2±2.8 Ma,代表了原岩形成于新元古代;另外有6 个测点也位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4c-2),它们的206Pb/238U 表面年龄在762.5±4.4 Ma 与768.4±4.0 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为766.3±3.7 Ma。(4)B61-1(花岗质片麻岩):对该岩石样品的18 颗锆石的20 个测点进行了U-Pb 同位素定年,测试结果(附表1)显示,8 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4d-1),它们的206Pb/238U 的表面年 龄在731.7±20.1 Ma 与727.2±4.6 Ma 之 间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为734.8±3.3 Ma,代表了花岗质片麻岩原岩形成于新元古代。另外有5个测点也位于谐和曲线上或邻近协和曲线(图4d-2),它们的206Pb/238U 表面年龄在580.6±6.9 Ma 与592.5±9.1 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为585.5±5.0 Ma,代表了花岗质片麻岩原岩形成之后经历的一期岩浆活动。

(5)B62(花岗质片麻岩):使用LA-MC-ICPMS 测年方法对该岩石样品的23 颗锆石的23 个测点进行了U-Pb 同位素定年,测试结果(附表1)显示,除了17、23 号测点外,其余21 个测点皆在谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4e),它们的206Pb/238U 表面年龄在487.8±2.4 Ma 与501.2±3.1 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为495.3±1.7 Ma,代表了原岩锆石形成于晚寒武世。23 号测点的206Pb/238U 表面年龄为180.2±2.0 Ma,其Th/U 比值和锆石阴极发光图像均显示了锆石为变质成因,因此这一年龄可能代表了花岗质片麻岩后期经历的变质作用。17 号锆石显示了明显的Pb 丢失特征。

(6)B72(花岗质片麻岩):选择具有代表性的21 颗锆石进行了分析,共测试了24 个测点,测试结果见附表1,从数据结果可见,16 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4f),它们的206Pb/238U表面年龄在490.9±3.2 Ma 与502.9±7.1 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为496.6±2.0 Ma,代表了片麻岩原岩中锆石形成于晚寒武世。

(7)B80-1(花岗质片麻岩):对该岩石样品的21 颗锆石的24 个测点进行了锆石U-Pb 同位素定年,数据结果见附表1。数据显示,18 个测点皆位于谐和曲线上或邻近协和曲线(图4g),它们的206Pb/238U 表面年龄在490.3±4.4 Ma 与503.6±14.3 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为495.1±1.2 Ma,代表了其原岩形成于晚寒武世。样品中1 号测点为继承锆石,其206Pb/238U 表面年龄为1 815.2±4.7 Ma,记录了原岩形成过程中捕获围岩的年龄信息。

(8)B162(花岗质片麻岩):选择样品中的19 颗锆石的20 个测点进行了锆石U-Pb 同位素定年,数据结果见附表1。锆石U-Pb 同位素年龄中11 个测点皆在谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4h),它们的206Pb/238U 表面年龄在795.6±14.8 Ma 与807.6±6.6 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为803.8±2.8 Ma,代表了片麻岩原岩中锆石的结晶年龄,说明其原岩形成于新元古代。其中18 号测点的206Pb/238U 的表面年龄为173.9±1.7 Ma,代表发生变质作用的年龄。

(9)B163(英云闪长质片麻岩):对该样品中的17 颗锆石的25 个测点进行了锆石U-Pb 同位素定年,数据结果见附表1。根据分析可以把结果分为两组:一组中11 个测点位于谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4i-1),它们的206Pb/238U 表面年龄在803.0±4.3 Ma 与816.0±6.7 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为811.7±2.8 Ma,代表了片麻岩原岩中锆石的结晶年龄,说明其原岩形成于新元古代;另一组中8 个测点在谐和曲线上或邻近谐和曲线(图4i-2),这组锆石CL 图像显示其发育细密的环带结构,为岩浆成因锆石,它们的206Pb/238U 表面年龄在174.4±0.9 Ma 与179.5±1.1 Ma 之间,其206Pb/238U 年龄的加权平均值为177.5±1.0 Ma,代表了片麻岩后期发生的一期岩浆活动事件,其形成于早侏罗世。样品中2 号和3 号测点为继承锆石,其206Pb/238U 表面年龄分别为1 759.8±10.0 Ma 和1 247.1±9.2 Ma,记录了原岩形成过程中捕获围岩的年龄信息。

综合上述片麻岩锆石U-Pb 测年数据结果发现,聂荣微陆块片麻岩的锆石U-Pb 年龄大致可以分为三组:830~730 Ma、580~470 Ma、185~160 Ma,在片麻岩锆石U-Pb 频率分布图(图5)中出现了三个年龄峰值,分别为768.9 Ma、491.7 Ma、170.5 Ma,上述分析表明,聂荣微陆块变质基底经历了三期不同的岩浆-构造事件,这三期岩浆-构造事件分别发生于新元古代早期、新元古代晚期—早古生代、早—中侏罗世。

图5 聂荣微陆块片麻岩样品锆石U-Pb 年龄频率直方图Fig.5 The frequency histogram of zircon U-Pb dating of gneisses from Nyainrong block

5 讨论

5.1 聂荣微陆块变质基底形成时代的讨论

本文通过对聂荣微陆块内正片麻岩的锆石UPb 定年,获得了811.7±2.8 Ma(样品B163)、803.8±2.8 Ma(样 品B162)、766.3±3.7 Ma 和833.2±2.8(样 品B42)Ma、734.8±3.3 Ma(样品B61-1)五个年龄,锆石CL 图像及其Th/U 比值显示,这些锆石为岩浆成因,代表了岩浆结晶年龄,表明聂荣微陆块存在新元古代早期的岩浆事件。王明等(2012)在聂荣微陆块的花岗质片麻岩中也获得了819.6±5.2 Ma的年龄;Guynn et al.(2012)对安多地区正片麻岩进行了锆石U-Pb 年代学测试,同样获得了920~820 Ma 的一组年龄,并提出这组年龄为青藏高原中部最年轻的基底年龄。这些已有的测年数据表明聂荣微陆块普遍发育新元古代早期的岩浆活动。

研究表明,罗迪尼亚超大陆在大约720 Ma 左右发生了裂解并形成了多个陆块(陆松年等,2004),Acharyyn et al.(2000)指出,青藏高原作为罗迪尼亚超大陆的一部分,其古地理位置与印度大陆和澳大利亚大陆相邻。本文通过对聂荣微陆块内正片麻岩锆石进行U-Pb 测年,获得了从766.3±3.7 Ma 到833.2±2.8 Ma 的206Pb/238U 年龄数据。其中,9 个样品的锆石U-Pb 数据存在一个830~730 Ma 的年龄组,这些年龄与罗迪尼亚超大陆裂解的时限基本一致,代表了罗迪尼亚超大陆裂解事件的岩浆记录。辜平阳等(2012)、解明超等(2014)认为聂荣微陆块上发育的新元古代岩浆事件是罗迪尼亚超大陆裂解初期的产物;许志琴等(2005)在对喜马拉雅地区变质基底的年代学研究中获得了869~835 Ma 的年龄,并指出喜马拉雅地体属于罗迪尼亚大陆的一部分;另外,在拉萨地块内出露的念青唐古拉群的变质岩系中也获得了748±8 Ma 和787±9 Ma 的年龄(胡道功等,2003),说明罗迪尼亚大陆的裂解事件在青藏高原的影响较为广泛。因此,聂荣微陆块在新元古代时期经历了罗迪尼亚超大陆的裂解。

5.2 聂荣微陆块泛非—早古生代构造事件的讨论

研究表明,泛非运动主要指发生于冈瓦纳大陆内部陆块之间的一系列碰撞造山运动,时限在570~520 Ma(Meert et al.,2003;Cawood and Buchan,2007),其影响的范围相当广,青藏高原也是受泛非事件影响的地区之一(许志琴等,2005)。研究资料表明,喜马拉雅地区(529~512 Ma,许志琴等,2005)、拉萨地块(550 Ma,Kapp et al.,2005)、藏东八宿地区(526~519 Ma,李才等,2008)广泛存在泛非运动的岩浆记录。本次研究中,获得了532.7±3.4 Ma(样品B31)的锆石U-Pb 年龄,同时研究区9 个正片麻岩锆石U-Pb 样品中存在580~520 Ma 之间的年龄组,白志达等(2005)在聂荣微陆块内的变质岩系中获得了515±14 Ma 的年龄,这些年龄数据刚好与泛非造山运动的时间相吻合,表明聂荣微陆块存在泛非事件的记录,属于冈瓦纳大陆的一部分。

通过对聂荣微陆块内正片麻岩锆石U-Pb 定年,同时也获得了502.8±1.2 Ma(样品B19)、495.3±1.7 Ma(样品B62)、496.6±2.0 Ma(样品B72)、495.1±1.2 Ma(样品B80-1)的锆石U-Pb 年龄数据,其形成时代为中寒武世—早奥陶世,表明聂荣微陆块在早古生代存在一期岩浆活动。解超明等(2010)、Guyyn et al.(2012)均在该地区的正片麻岩锆石UPb 定年研究中获得早奥陶世的结晶年龄。

在青藏高原喜马拉雅地区、拉萨地体、羌塘地体、滇西地区,同样识别出了500~460 Ma 的年龄事件(Kapp et al.,2000;宋述光等,2007;胡培远等,2010;王晓先等,2011;Pullen et al.,2011;Guyyn et al.,2012;Zhu et al.,2012;朱弟成等,2012;董美玲等,2012;李再会等,2012;刘琦胜等,2012),这些年龄明显小于冈瓦纳大陆形成时限的年代数据,以往大多数学者解释为泛非造山运动的岩浆记录。Cawood et al.(2007)指出,在东、西冈瓦纳拼合之后,原特提斯洋沿冈瓦纳大陆边缘发生新的俯冲,或以亚洲微陆块为代表的喜马拉雅地块、拉萨和羌塘地体的碰撞增生,形成了安第斯型的造山带。除此之外,岩浆作用、变质变形作用和地层学等资料显示,印度大陆北缘存在古生代早期的岩浆事件,并指出这期岩浆事件可能与原特提斯洋壳的俯冲作用有关(Cawood et al.,2007)。最新研究资料表明,在沿着冈瓦纳大陆北部边缘的土耳其、伊朗地区同样存在寒武纪—奥陶纪的年龄记录(Gessner et al.,2004;Cawood et al,2007;Hassanzadeh et al.,2008;Guyyn et al.,2012;Zhu et al.,2012),在冈瓦纳大陆形成后,北部的原特提斯洋向南俯冲,在冈瓦纳大陆的边缘部分形成了一系列安第斯型的岩浆弧。

本文获得的中寒武—早奥陶世锆石U-Pb 年龄明显小于泛非造山事件的时代,与安第斯型岩浆弧的形成时间相吻合。前人的研究指出,聂荣微陆块在早古生代同拉萨地块、羌塘地块一起位于冈瓦纳大陆的北部边缘(图6),另外,作者对研究区早古生代正片麻岩所进行的地球化学分析结果表明,该原岩属于过铝质钙碱性的S 型花岗岩,属于碰撞型花岗岩(Lu et al.,2014)。前人研究提出,在安第斯型造山作用过程中,印度大陆的北缘存在寒武纪—奥陶纪的岩浆弧、区域变形、地壳熔融及S 型花岗岩浆活动(Zhu et al,2012;张泽明等,2008),综上所述,岩浆事件时间、研究区所处的构造地理位置以及地球化学特征表明聂荣微陆块变质基底经历的早古生代岩浆事件与原特提斯洋壳向冈瓦纳大陆北部边缘的俯冲与造山作用有关。

图6 古特提斯大洋边缘印度—澳大利亚古地理位置重建图(根据Cawood et al.,2007;Zhu et al.,2012 修改)Fig.6 Reconstruction of the India-Australia proto-Tethyan margin (modified from Cawood et al.,2007;Zhu et al.,2012)

5.3 聂荣微陆块早—中侏罗世岩浆活动与变质作用的讨论

研究区9 个正片麻岩测年样品中普遍存在185~160 Ma 的年龄,在锆石年龄频率分布直方图中(图5),其峰值年龄为170.5 Ma,在185~160 Ma范围内的年龄数据锆石分为两种:一种为变质成因锆石,其Th/U 变化范围在0.01~0.07,均小于0.1,且在CL 图像中边部可见新生变质增生边;另一类为岩浆成因锆石,其Th/U 变化范围在0.12~4.63,且发育细密的震荡环带,表明聂荣微陆块在185~160 Ma 存在岩浆活动和变质作用。Guynn et al.(2006)在聂荣微陆块内获得了185~170 Ma 的锆石U-Pb 年龄和165 Ma 的Ar-Ar 年龄,并指出这些年龄代表了侏罗纪的岩浆活动和变质作用发生的时限,最新研究表明,Xie et al.(2014)在聂荣微陆块正片麻岩中获得了176~166 Ma 的Ar-Ar 年龄,提出聂荣微陆块存在侏罗纪的变质作用。

研究认为,班公湖-怒江缝合带发生俯冲、闭合的时限大致为早侏罗世—早白垩世(Yin and Harrison,2000;潘桂棠等,2004;陈国荣等,2004;邱瑞照等,2004;莫宣学等,2005;陈玉禄等,2006;田海燕等,2011),这与聂荣微陆块185~160 Ma 的岩浆活动和变质事件年龄基本一致,另外,张修政等(2010)在聂荣微陆块内发现了高压麻粒岩,通过详细的岩石学、矿物学及变质作用研究,确定了高压麻粒岩形成的温度及压力范围,并指出其为班公湖-怒江缝合带闭合的产物。因此,可以推断研究区侏罗纪岩浆事件和变质作用与班公湖-怒江洋盆的俯冲、闭合存在成因上的联系。

6 结论

(1)通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb 测年,获得了聂荣微陆块变质基底中正片麻岩的年龄,其结果分别为502.8±1.2 Ma、532.7±3.4 Ma、833.2±2.8 Ma、734.8±3.3 Ma、495.3±1.7 Ma、496.6±2.0 Ma、495.1±1.2 Ma、803.8±2.8 Ma、811.7±2.8 Ma。

(2)综合上述片麻岩锆石U-Pb 测年数据结果发现,聂荣微陆块变质基底从新元古代—侏罗纪经历了三期构造-岩浆事件,这三期构造事件分别发生于新元古代早期、新元古代晚期—早古生代、早—中侏罗世。

(3)综合分析研究区区域资料,认为聂荣微陆块存在新元古代的基底,并经历了罗迪尼亚超大陆的裂解,于新元古代晚期—早古生代时期发生了泛非—早古生代构造事件,到了侏罗纪,受班公湖-怒江洋壳俯冲、闭合的影响,变质基底发生了早—中侏罗世岩浆和变质作用。

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