東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)墨脫地區(qū)晚三疊世深熔作用的鋯石 U-Pb 年代限定

董漢文, 許志琴, 李 源, 劉 釗

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所, 大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083)

東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)墨脫地區(qū)晚三疊世深熔作用的鋯石 U-Pb 年代限定

董漢文1, 許志琴1, 李 源1, 劉 釗2

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所, 大陸構(gòu)造與動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037; 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083)

東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)是研究青藏高原構(gòu)造演化的關(guān)鍵地區(qū)。本文對(duì)東構(gòu)造結(jié)墨脫地區(qū)的混合巖化片麻巖中的鋯石進(jìn)行了 LA-ICP-MS 微區(qū)微量元素分析及 U-Pb 定年。陰極發(fā)光(CL)圖像揭示多數(shù)鋯石具有明顯的核-邊結(jié)構(gòu)特征, 核部為原巖殘留核, 外形表現(xiàn)出晶棱圓化、港灣狀等特征; 而邊部是混合巖化深熔作用變質(zhì)過(guò)程中形成的新生變質(zhì)鋯石, 并且具有典型巖漿鋯石的環(huán)帶特征。微量元素分析顯示, 鋯石不同微域的微量元素含量不同, 鋯石核部含量明顯高于邊部(如 :元素 Th、U、Nb、Ta 及 Th/U 比值), 這一結(jié)果與深熔熔體和殘留相之間的平衡關(guān)系有關(guān)。鋯石 U-Pb 定年結(jié)果顯示 12個(gè)原巖鋯石分析點(diǎn)給出的206Pb/238U 年齡為 516～1826 Ma, 其中有 6 個(gè)分析點(diǎn)的年齡值相對(duì)集中在 911～1330 Ma, 表明該混合 巖 化 片 麻巖的 原 巖 可 能主要 形 成 在 這個(gè)年齡 區(qū) 間 ; 14 個(gè) 變 質(zhì) 鋯 石分析點(diǎn) 給 出 了206Pb/238U 年齡加權(quán)平 均 結(jié) 果為216.7±3.2 Ma(MSWD=3.9), 這一年齡代表拉薩地體在晚三疊世發(fā)生深熔作用, 與區(qū)域上拉薩地體東南緣發(fā)生變質(zhì)事件的時(shí)間一致。

混合巖化片麻巖; 深熔作用; 鋯石; 微量元素; LA-ICP-MS

拉薩地體是青藏高原的重要組成部分之一, 被夾持于班公-怒江蛇綠巖帶與雅魯藏布蛇綠巖帶之間(Yin and Harrison, 2000; 常承法和鄭錫瀾, 1973; Dewey et al., 1988; Pearce and Deng, 1988), 東西長(zhǎng)約 2500 km, 南北寬 100～300 km。研究表明, 拉薩地體由一套角閃巖相至麻粒巖相的變質(zhì)巖系、古生代-中生代沉積巖和大量的中、新生代巖漿巖組成(潘桂棠等, 2006)。在以往的研究中, 人們主要集中于拉薩地體中發(fā)育的晚中生代到中新世花崗巖類, 而對(duì)早中生代(印支期)花崗巖類涉及較少。最近幾年, 在拉薩地體中南部陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一套形成于三疊紀(jì)的花崗質(zhì)巖石(李才等, 2003; 和鐘鏵等, 2006; 張宏飛等, 2007), 并且在拉薩地體腹地的松多地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了代表古特 提斯 洋 殼高 壓 變質(zhì) 的 榴輝 巖帶(楊 經(jīng)綏等 , 2007), 被認(rèn)為是拉薩地體經(jīng)歷印支期碰撞造山事件的證據(jù)(李才等, 2003; 楊經(jīng)綏等, 2006, 2007; Yang et al., 2009; Li et al., 2009; 李化啟等, 2011)。盡管印支造山事件在拉薩地體中的記錄受到了人們的關(guān)注,但是仍然存在許多懸而未決的科學(xué)問(wèn)題。本文對(duì)分布于東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)墨脫地區(qū)的混合巖化片麻巖開展鋯石 U-Pb 年代學(xué)和微區(qū)微量元素測(cè)定工作, 并與已有的花崗巖研究結(jié)果對(duì)比, 探討這些混合巖化片麻巖形成和演化的地球動(dòng)力學(xué)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)位于喜馬拉雅造山帶東端(圖 1a), 總體形態(tài)呈寬 40 km 的倒“U”形, 外側(cè)被雅魯藏布江縫合帶所圍限。根據(jù)火山-沉積建造、巖漿巖組合、變質(zhì)變形作用以及構(gòu)造地質(zhì)等資料將構(gòu)造結(jié)分為 3 個(gè)主要的地質(zhì)單元: 南迦巴瓦巖變質(zhì)體、雅魯藏布縫合帶以及拉薩地體(鄭來(lái)林等, 2004a, b;孫志明等, 2004a, b; 許志琴等, 2008; 張 澤 明等, 2007; Xu et al., 2012)。

南迦巴瓦變質(zhì)體北窄(10 km)南寬(60 km), 主要由花崗質(zhì)片麻巖和泥質(zhì)片巖組成, 并以出現(xiàn)高壓麻粒巖和石榴輝石巖為特征, 經(jīng)歷了高壓麻粒巖相、榴輝巖相峰期變質(zhì)作用和低壓麻粒巖相、角閃巖相退變 質(zhì)作 用(鐘 大賚 和丁 林 , 1995; Liu and Zhong, 1997; 丁林和鐘大賚, 1999; Ding et al., 2001; 張進(jìn)江等, 2003; 鄭來(lái)林等, 2004b; 孫志明等, 2004b, 張澤明等, 2007), 從南迦巴瓦變質(zhì)體的中心到邊部巖石混合巖化作用普遍存在。根據(jù)南迦巴瓦巖變質(zhì)體的原巖建造、變質(zhì)程度以及變形樣式的差異將其自NW 到 SE 解體為三套變質(zhì)巖組合: 派鄉(xiāng)組角閃巖相變質(zhì)巖、直白組麻粒巖相變質(zhì)巖和多雄拉組強(qiáng)烈混合巖化的角閃巖相變質(zhì)巖(孫志明等, 2004a, b; 鄭來(lái)林等, 2004a, b)(圖 1b)。

以蛇綠混雜巖為代表的雅魯藏布江縫合帶呈向NE凸的馬蹄狀連續(xù)分布于北部的拉薩地體和南部的南迦巴瓦變質(zhì)體(印度陸塊)之間。雅魯藏布構(gòu)造單元是雅魯藏布江縫合帶的東延部分(Geng et al., 2006),主要由低角閃巖相變質(zhì)的超鎂鐵巖、鎂鐵巖、石英巖和白云母石英片巖組成, 夾有少量大理巖, 局部地段也有來(lái)自兩側(cè)的南迦巴瓦巖群和念青唐古拉巖群的外來(lái)巖塊卷入(鄭來(lái)林等, 2004a; Geng et al., 2006)。

圖 1 東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)許志琴等, 2008; Xu et al., 2012 修改)Fig.1 Geological sketch map of the eastern Himalayan Syntaxis

在東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié), 拉薩地體的念青唐古拉巖群普遍經(jīng)歷了綠片巖相到角閃巖相變質(zhì)作用。該巖群主要分布于雅魯藏布江縫合帶外側(cè), 為一套條帶狀混合巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主的巖石組合, 局部地段可見(jiàn)大理巖、片巖、變粒巖及斜長(zhǎng)角閃巖等巖石類型。本文所報(bào)道的混合巖化片麻巖分布于墨脫縣南背崩鄉(xiāng)附近的念青唐古拉巖群中(圖 1b)。取樣點(diǎn)地理坐標(biāo)為: E95°19′18.7″, N29°19′25.75″。該樣品呈條帶狀, 局部可見(jiàn)長(zhǎng)英質(zhì)脈, 最寬達(dá) 15 cm(圖 2a); 礦物成分主要有石英(35%～40%)、斜長(zhǎng)石(30%～35%)、鉀長(zhǎng)石(20%±)、黑云母(8%～10%)和少量白云母(1%～2%) (圖 2b), 副礦物為磷灰石(＜1%)、鋯石(＜1%)等。石英為它形粒狀, 粒度不均, 粒徑 0.5～2 mm; 斜長(zhǎng)石發(fā)育聚片雙晶, 邊部發(fā)育大量蠕英結(jié)構(gòu)(圖 2c); 鉀長(zhǎng)石發(fā)育格子雙晶, 含量較斜長(zhǎng)石明顯減少; 黑云母主要充填于石英和長(zhǎng)石顆粒的間隙。

圖 2 混合巖化片麻巖野外及鏡下照片F(xiàn)ig.2 Field and microscope photos of the migmatitic gneiss

2 樣品描述及測(cè)試方法

用于測(cè)試的樣品(約 5 kg)首先經(jīng)過(guò)破碎, 經(jīng)浮選和電磁選等方法挑選出單顆粒鋯石, 然后在雙目鏡下挑純, 選樣工作在河北省廊坊市大山地質(zhì)礦業(yè)有限公司完成。手工挑出晶形完好、透明度和色澤度好的鋯石, 粘于環(huán)氧樹脂表面, 經(jīng)拋光后進(jìn)行透射光和反射光照相, 在原位分析之前, 通過(guò)雙目鏡和陰極發(fā)光(CL)圖像詳細(xì)研究鋯石的晶體形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征, 以選擇微量元素分析的最佳點(diǎn)。鋯石CL 照相在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司電子探針實(shí)驗(yàn)室采用掃描電鏡完成, 加速電壓為 15 kV。最后根據(jù)陰極發(fā)光照射結(jié)果選擇典型的鋯石進(jìn)行 LA-ICPMS測(cè)年分析。

本次鋯石 LA-ICP-MS 微區(qū)微量元素和 U-Pb 定年在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成, 分析儀器為 Geolas2005 激光剝蝕系 統(tǒng) 和 Agilent7500a 電 感 耦 合 等 離 子 質(zhì) 譜 儀(ICP-MS), 激光束斑直徑為 32 μm, 實(shí)驗(yàn)中采用 He氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣, 氣流速度為 270 mL/min,工作電壓為 27.1 kV, 激光能量為 29 J/am2。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)鋯石 91500 進(jìn)行同位素分餾校正, 每隔 5 個(gè)測(cè)點(diǎn)用兩個(gè) 91500 標(biāo)樣校正; 用29Si 和NIST 610 分別作為內(nèi)外標(biāo)來(lái)校正元素含量。樣品測(cè)定點(diǎn)的 U-Pb 年齡數(shù)據(jù)和微量元素含量數(shù)據(jù)處理利用軟件 ICPMSDataCal8.3, 具體分析條件及流程詳見(jiàn)文獻(xiàn)(Liu et al., 2008, 2010)。鋯石 U-Pb 年齡計(jì)算及諧和圖均采用 ISOPLOT 3.0 (Ludwig, 2003) 程序完成。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石的陰極發(fā)光(CL)特征

樣品中的鋯石多為短柱狀, 半自形到它形晶形,個(gè)別為長(zhǎng)柱狀或近橢圓狀, 長(zhǎng)寬比為 1∶1～2∶1。CL 圖像揭示大多數(shù)鋯石顆粒均具有明顯的核-邊結(jié)構(gòu), 核部多數(shù)為橢圓狀和溶蝕柱狀, 部分核見(jiàn)有環(huán)帶, 陰極發(fā)光較強(qiáng)呈灰白-白色; 而邊部具有環(huán)帶特征, 陰極發(fā)光相對(duì)較暗(圖 3)。

圖 3 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖中典型鋯石的 CL 圖像Fig.3 Cathodoluminescence images of typical zircons from the migmatitic gneiss at Motuo

這種陰極發(fā)光圖像的差異可能反映了它們之間元素含量的不同, 主要是微量元素特別是稀土元素和 Th、U 含量的不同(Hanchar and Miller, 1993)。簡(jiǎn)平等(2001)認(rèn)為深熔鋯石是在深熔片麻巖形成過(guò)程中晶出的鋯石, 通常呈規(guī)則的長(zhǎng)柱狀或短柱狀自形晶, 大部 分具 有 晶核 和 增生 邊, 晶 核可 能 是繼 承性的、原巖的鋯石, 增生邊則是深熔作用的結(jié)果, 也叫深熔增生。此類鋯石與巖漿型鋯石有較多的相似性,其增生部分在陰極發(fā)光下常見(jiàn)同心韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu),不同于從固態(tài)-亞固態(tài)介質(zhì)中晶出的變質(zhì)鋯石(Liati et al., 2002; Zeh et al., 2010)。由此可以得出, 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖中鋯石的核部和邊部區(qū)域應(yīng)為原巖鋯石和深熔鋯石。

3.2 鋯石 U-Pb 定年結(jié)果

對(duì)混合巖化片麻巖(X2-15-1)中的 19 顆鋯石進(jìn)行了 26 個(gè)點(diǎn)的 U-Pb 年齡測(cè)定(表 1)。14 個(gè)鋯石邊部(變質(zhì)鋯石)的分析點(diǎn), 得到206Pb/238U 年齡的加權(quán)平均結(jié)果為 216.7±3.2 Ma(MSWD=3.9)(圖 4), 12 個(gè)鋯石核部(原巖鋯石)分析點(diǎn)給出了206Pb/238U 年齡516～1826 Ma。

3.3 鋯石的微量元素特征

3.3.1 鋯石的 Th、U 含量及 Th/U 比值特征

從表 1 可知, 鋯石核部的 Th、U 含量分別為 152～5931 μg/g 和 95.2～9340 μg/g, 平均值分別為 977 μg/g 和1761 μg/g, 相對(duì)應(yīng)的 Th/U 比值為 0.05～1.67, 平均值為 0.89; 而鋯石邊部的 Th、U 含量分別為 31.4～266 μg/g和 793～2138 μg/g, 平均值分別為 93.7 μg/g 和 1427 μg/g, Th/U 比值為 0.02～0.15, 平均值為 0.06。

圖 4 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖中鋯石 U-Pb 諧和圖Fig.4 U-Pb concordia diagram of zircons from the migmatitic gneiss at Motuo

3.3.2 鋯石稀土元素含量特征

鋯石微區(qū)微量元素含量顯示(表 2, 圖 5), 鋯石核部和邊部的稀土元素特征具有一定的相似性, 但是就局部來(lái)看, 二者還是存在明顯差異: ①輕稀土富集程度: 核部的 LREE 總量為 55.15～1231.92 μg/g (個(gè)別小于 20 μg/g, 如點(diǎn) 1-2 和 2-2); 相比較而言,邊部的 LREE 總量較少, 僅為 6.65～25.19 μg/g(圖 5a, b)。②Ce 和 Eu 異常: 核部的 Ce 正異常和 Eu 負(fù)異常變化較大, 分別為 0～0.50 和 1.68～5.63; 相反, 邊部的 Ce 正異常和 Eu 負(fù)異常變化較小, 分別為0～0.01 和 0.95～3.51。③Nb, Ta 含量: 核部的 Nb、Ta含量分別為 3.97～35.4 μg/g 和 1.38～17.0 μg/g, 平均值分別為 13.24 和 6.4 μg/g; 邊部的 Nb、Ta 含量分別為 2.12～6.43 μg/g 和 1.4～6.12 μg/g, 平均值分別為3.38 和 2.92 μg/g。由此可見(jiàn), 核部的 Nb、Ta 含量比邊部的高。

4 討 論

4.1 混合巖化片麻巖原巖形成時(shí)代

樣品中鋯石核部給出了相對(duì)分散的諧和年齡,有 6 個(gè)分析點(diǎn)的年齡值相對(duì)集中在 911～1330 Ma,其他年齡值包括: 516～624 Ma、1666～1826 Ma(圖 4和表 1)。圖 6 表示了所有分析鋯石年齡與 Th/U 比值的相關(guān)性, 從中可見(jiàn), 鋯石核部分析點(diǎn)除了個(gè)別點(diǎn)的 Th/U 比值＜0.1, 絕大多數(shù)給出了較高的 Th/U 比值(0.13～1.67), 而且所分析的鋯石微域多數(shù)具有清楚 的 巖漿 結(jié) 晶環(huán) 帶, 因 此, 這些 年 齡值 所 指示 的很可能是多期巖漿熱液事件。由于大多數(shù)分析點(diǎn)集中在 911～1330 Ma, 我們認(rèn)為該混合巖化片麻巖的原巖可能主要形成在這個(gè)年齡區(qū)間, 而較大的年齡是繼承的巖漿鋯石年齡, 較小的年齡可能是后期構(gòu)造熱事件改造的結(jié)果。董昕等(2009)對(duì)分布于東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)西側(cè)的林芝巖群進(jìn)行了研究, 結(jié)果顯示林芝巖群中的鋯石年齡主要分布在 900～1200 Ma 和500～600 Ma 區(qū)間, 具有岡瓦納大陸格林威爾運(yùn)動(dòng)(～1100 Ma)和泛非期造山作用(～550 Ma)的記錄, 與特提斯喜馬拉雅帶中的碎屑鋯石年齡十分吻合。因此, 在岡瓦納大陸中拉薩地體和特提斯喜馬拉雅很可能是彼此相鄰的。

表 1 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖(X2-15-1)中鋯石 LA-ICP-MS 分析點(diǎn) U-Pb 定年結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb analytical results for the migmatitic gneiss at Motuo (sample X2-15-1)

圖 5 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖中鋯石稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖(a, 鋯石核部; b, 鋯石邊部)(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù) Sun and McDonough, 1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns for different domains of zircons from the migmatitic gneiss at Motuo (a, cores of zircon; b, rims of zircon)

圖 6 所有分析鋯石年齡與 Th/U 比值的相關(guān)性圖Fig.6 Zircon U-Pb age vs. Th/U ratio diagram

4.2 三疊紀(jì)深熔作用及構(gòu)造意義

陰極發(fā)光圖像顯示大部分鋯石邊部具有明顯的振蕩環(huán)帶, 表 1 所示鋯石邊部的 Th/U 比值非常低(＜0.1), 是因?yàn)樵诨旌蠋r化過(guò)程中部分熔融熔體中的成分通常貧 Th 且富 U(Keay et al., 2001; Rubarro, 2002)。前人(Watt et al., 1996; Villaseca et al., 2001)將混合巖化地區(qū)的深熔熔體分為兩類: ①稀土元素含量較低; ②稀土元素含量較高。在深熔過(guò)程中, 當(dāng)熔體與殘留相之間達(dá)到了平衡, 則熔體中的稀土元素含量較高, 那么從這類熔體中結(jié)晶的鋯石也具有與原巖鋯石相似的稀土元素特征(Rubarro, 2002; 吳元保等, 2004); 相反, 當(dāng)熔體與殘留相之間未達(dá)到平 衡 , 則 熔 體 中 的 稀 土 元 素 含 量 較 低, 那 么 從 這 類熔體中結(jié)晶的鋯石具有比原巖鋯石低稀土元素含量的 特 征 (Watt et al., 1996; Chavagnac et al., 1999; Mengel et al., 2001; Villaseca et al., 2001; Whitehouse, 2000)。本文中的鋯石大部分為深熔作用過(guò)程中形成的鋯石, 具有面狀分帶或者弱的振蕩環(huán)帶以及低Th/U 比值的特點(diǎn)(Liati and Gebauer, 1999; Wu et al., 2007)。該混合巖化片麻巖獲得的鋯石加權(quán)平均年齡為 216.7±3.2 Ma(MSWD=3.9)。Lin et al. (2013)得到拉薩地體東緣巴松錯(cuò)變質(zhì)帶經(jīng)歷角閃巖相變質(zhì), 其變質(zhì)年齡為 192～204 Ma。本文對(duì)東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖的年代學(xué)研究表明, 拉薩地體東南緣發(fā)生變質(zhì)事件在時(shí)間上具有一致性。

一般認(rèn)為, 碰撞造山帶將經(jīng)歷從擠壓縮短向伸展減薄的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的演化過(guò)程(Gordon et al., 2008), 在 此 過(guò) 程 中 , 可 以 發(fā) 生 部 分 熔 融 (Brown, 2001), 并形成大量的同折返和碰撞后巖漿巖(Keay et al., 2001; Foster et al., 2001)。因此, 在碰撞造山帶中區(qū)域規(guī)模的混合巖與花崗侵入體之間往往有一定的時(shí)空聯(lián)系(Barbey et al., 1996; Brown, 2001), 并且相互作用(Brown, 2001; 吳元保等, 2004)。南木林縣羅扎鄉(xiāng)南巨斑花崗閃長(zhǎng)巖鋯石 U-Pb 年齡為 217.1± 3.4 Ma(李才等, 2003), 而羅扎鄉(xiāng)-仁堆鄉(xiāng)一帶的二云母花崗巖和巨斑花崗閃長(zhǎng)巖鋯石 U-Pb 年齡為205±1 Ma 和 202±1 Ma, 二者被解釋為由于印支晚期增厚的岡底斯地殼發(fā)生折返導(dǎo)致中、下地殼物質(zhì)發(fā)生構(gòu)造減壓熔融作用所形成(張宏飛等, 2007)。拉薩地區(qū)中部門巴獲得花崗閃長(zhǎng)巖的鋯石 U-Pb 年齡為 208±5 Ma, 被認(rèn)為形成于島弧環(huán)境, 與新特提斯洋的早期俯沖作用有關(guān)(和鐘鏵等, 2006)。除此, 同期巖漿作用在拉薩地體的烏郁、尼木、曲水、工布江達(dá)、寧中、松多及加查等地也有報(bào)道(Chu et al., 2006; 劉琦勝等, 2006; Li et al., 2009; 董昕和張澤明, 2013)。由于花崗巖的侵位一般會(huì)稍晚于部分熔融作用發(fā)生的時(shí)間, 所以一般把加厚地殼開始發(fā)生熔融的時(shí)間看作為構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換發(fā)生的最晚時(shí)間(Vandehaeghe, 2009)。因此, 我們認(rèn)為墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖 216.7±3.2 Ma 的深熔作用時(shí)間應(yīng)代表印支造山后的構(gòu)造轉(zhuǎn)換的最晚時(shí)間。

5 結(jié) 論

(1) 鋯石陰極發(fā)光圖像結(jié)果顯示, 墨脫地區(qū)混合巖化片麻巖的鋯石存在明顯的核-邊結(jié)構(gòu), 核部為原巖鋯石, 邊部為深熔鋯石。

(2) 樣品中鋯石核部給出了相對(duì)分散的諧和年齡, 有 6 個(gè)分析點(diǎn)的年齡值相對(duì)集中在 911～1330 Ma,其他年齡值包括: 516～624 Ma、1666～1826 Ma, 因此,該混合巖化片麻巖的原巖可能主要形成在 911～1330 Ma 這個(gè)年齡區(qū)間, 而較大的年齡是繼承的巖漿鋯石年齡, 較小的年齡可能是后期構(gòu)造熱事件改造的結(jié)果。

(3) 深熔鋯石206Pb/238U 年齡加權(quán)平均結(jié)果為216.7±3.2 Ma(MSWD=3.9), 這一年齡代表拉薩地體晚三疊世發(fā)生深熔作用的時(shí)間, 區(qū)域上與拉薩地體東南緣發(fā)生變質(zhì)事件在時(shí)間上具有一致性。

致謝: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡兆初教授在鋯石 U-Pb 微區(qū)微量元素和年代學(xué)測(cè)試中提供了幫助; 承蒙李才教授及另外一名匿名審稿人對(duì)本文細(xì)致審閱并提出富有建設(shè)性的修改意見(jiàn)和建議, 使本文的質(zhì)量有很大的提高,作者在此一并表示衷心的感謝。

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Zircon LA-ICP-MS U-Pb Dating of the Triassic Anatexis at Mutuo, the Eastern Himalayan Syntaxis

DONG Hanwen1, XU Zhiqin1, LI Yuan1and LIU Zhao2
(1. State Key Laboratory of Continental Tectonics and Dynamics, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 2. Department of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083)

The eastern Himalayan Syntaxis is a key region to investigate the tectonic evolution of the Qinghai-Tibet Plateau. The internal structures, trace elements characteristics and ages of zircons from migmatitic gneiss at Motuo area in the eastern Himalayan Syntaxis were studied using cathodoluminescence (CL) images and LA-ICP-MS methods, respectively. The CL images show that many of the zircons have core-rim structure, including an inherited magmatic core and a crystallized rim with oscillatory zoning. The trace elements analyses show that there are notable differences between the cores and the rims. The core domains are distinguishable from the rim domains because of their higher Th, U, Nb, Ta concentrations and high Th/U ratios. Although having similar chondrite-normalized REE patterns, the core and rim domains have significantly different REE contents. The differences in REE contents between the cores and rims maybe relate to the chemical equilibrium between the melt and the restite. The LA-ICP-MS U-Pb zircon analyses indicate that: (1) the zircon cores give multi-stage magmatic event ages ranging from 516 Ma to 1826 Ma, of which six ages are converged on the range of 1330 Ma to 911 Ma, it is considered that the migmatitic gneiss has been formed in this time, while (2) the zircon rims yield206Pb/238U weighted mean ages of 216.7±3.2 Ma (MSWD=3.9), which was interpreted to register the ages of the Triassic anatexis. The anatexis in Motuo is coeval with the regional metamorphism in the Lhasa terrane.

migmatitic gneiss; anatexis; zircon; trace elements; LA-ICP-MS

P595; P597

A

1001-1552(2014)02-0398-010

2013-05-28; 改回日期: 2013-08-15

項(xiàng)目資助:本文受中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(編號(hào): 1212010818035)、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào): 40921001)和中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(編號(hào): J1304)聯(lián)合資助。

董漢文(1988-), 男, 博士研究生, 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)。Email: donghanwen123@126.com

許志琴, 女, 研究員, 中國(guó)科學(xué)院院士, 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè), 長(zhǎng)期從事大陸動(dòng)力學(xué)研究工作。