劉洪 張暉 李光明 黃瀚霄,? 肖萬峰 游欽 馬東方 張海 張紅
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藏北羌塘南緣早白堊世青草山強(qiáng)過鋁質(zhì)S型花崗巖的成因: 來自地球化學(xué)和鋯石U-Pb年代學(xué)的約束
劉洪1張暉1李光明1黃瀚霄1,?肖萬峰2游欽3馬東方1張海1張紅1
1. 中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心, 成都 610081; 2. 河南省地質(zhì)調(diào)查院, 鄭州450007; 3. 四川省煤田地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院, 成都 610072; ? 通信作者, E-mail: hanxiaohuang@126.com
藏北羌塘南緣扎普-多不雜巖漿弧內(nèi)的青草山花崗巖體由花崗斑巖和石英二長斑巖組成, 目前缺乏地球化學(xué)和年代學(xué)數(shù)據(jù)來約束其成因和形成時代。用 LA-ICP-MS 方法測得石英二長斑巖鋯石206Pb/238U 年齡加權(quán)平均值為122±1 Ma (MSWD=3.9), 花崗斑巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為114.6±1.2 Ma (MSWD=1.1), 表明巖體形成于早白堊世。巖體含白云母、堇青石, 無角閃石, 具有富鋁(A12O3含量: 14.81%~15.86%)、貧鈣(CaO 含量: 1.10%~2.44%)、總堿含量高(K2O+Na2O 含量: 6.86%~8.80%)的特征, 鋁飽和指數(shù) A/CNK 為 1.06~1.20, 在 CIPW 標(biāo)準(zhǔn)礦物計算中出現(xiàn)剛玉分子(1.20%~2.86%), 未出現(xiàn)透輝石, 表明該巖體為一套強(qiáng)過鋁質(zhì)亞堿性 S 型花崗巖。(La/Yb)N=3.24~16.20, LREE/HREE=4.37~12.4, 在配分曲線上顯示左高右低的特征, 富集Rb, Th, U, K, La, Ce等大離子親石元素, 虧損Ta, Nb, P, Ti, Y等高場強(qiáng)元素, 具有較典型的島弧巖漿巖地球化學(xué)特征。研究結(jié)果揭示, 青草山花崗巖為班公湖-怒江洋殼北向俯沖背景下, 上地殼雜砂巖質(zhì)成分發(fā)生部分熔融作用的產(chǎn)物。
西藏; 班公湖-怒江; 羌塘; 青草山; S型花崗巖; 過鋁質(zhì)花崗巖
班公湖?怒江縫合帶近東西向橫跨于羌塘地塊與岡底斯地塊之間, 在其兩側(cè)廣泛發(fā)育的中生代巖漿活動記錄了班公湖?怒江洋殼巖石圈俯沖以及羌塘地塊與岡底斯地塊碰撞的豐富信息, 是當(dāng)前青藏高原地質(zhì)研究的熱點[1-7]。班公湖?怒江縫合帶西段的北側(cè)為羌塘地塊南緣的扎普?多不雜巖漿弧(據(jù)文獻(xiàn)[8]的大地構(gòu)造分區(qū)方案)。近年來的地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該巖漿弧內(nèi)巖石類型主要為中酸性巖系列[2]。已有的年代學(xué)數(shù)據(jù)[9-18]表明, 這些巖體的形成時代大致在晚侏羅世至早白堊世(168~106 Ma)。目前, 對羌塘南緣早白堊世巖漿活動地球動力學(xué)背景的認(rèn)識存在分歧: 一種觀點認(rèn)為該巖漿活動是中特提斯洋巖石圈的北向俯沖導(dǎo)致[1-2,11-13,18]; 另一種觀點認(rèn)為該巖漿活動與中特提斯洋南向俯沖過程中殘余洋殼板片的淺部斷離(或者拆沉)作用有關(guān)[6,15]; 此外, 部分學(xué)者認(rèn)為該研究活動發(fā)生在碰撞后地殼隆升階段[16-17]。過去對該地區(qū)花崗巖類的報道以 I 型花崗巖為主, 強(qiáng)過鋁質(zhì)的 S 型花崗巖則鮮有報道。本文基于巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)和鋯石 U-Pb 年代學(xué)研究, 在扎普?多不雜巖漿弧內(nèi)的青草山地區(qū)厘定出早白堊世的強(qiáng)過鋁質(zhì) S 型花崗巖, 并探討該花崗巖的成因。研究結(jié)果有助于進(jìn)一步了解青藏高原中部的中生代造山事件, 為班公湖?怒江縫合帶構(gòu)造巖漿作用研究提供線索和證據(jù)。
西藏自治區(qū)阿里地區(qū)改則縣先遣鄉(xiāng)境內(nèi)的青草山花崗巖體位于班公湖?怒江縫合帶北側(cè), 羌塘地塊南緣扎普?多不雜巖漿弧(J-K1)內(nèi)。該地區(qū)及外圍出露的地層主要有中?下二疊統(tǒng)雀英錯組(P1-2q)石英砂巖、中二疊統(tǒng)龍格組(P2l)灰?guī)r、上三疊統(tǒng)日干配錯群(T3R)板巖、中侏羅統(tǒng)雀莫組(J2q)變質(zhì)粉砂巖、中侏羅統(tǒng)布曲組(J2b)灰?guī)r、下白堊統(tǒng)美日切錯組(K1m)火山巖、上白堊統(tǒng)阿布山組(K21)泥巖以及古近系康托組(Ek)礫巖等(圖 1)。中侏羅統(tǒng)雀莫錯組為研究區(qū)主要地層, 巖性以淺灰至灰黃色中厚層變質(zhì)砂巖、灰綠色薄層變質(zhì)粉砂巖為主, 夾少量灰綠色薄層粉砂質(zhì)板巖。巖漿巖主要有花崗斑巖及石英二長斑巖。在青草山地區(qū)西南約30 km的普讓地區(qū), 還分布具有島弧型巖石地球化學(xué)特征的普讓 I型花崗巖[9]。青草山巖體位于中?下二疊統(tǒng)雀英錯組石英砂巖中(圖 1), 與圍巖有明顯的侵入接觸關(guān)系, 呈球形小巖株特征, 出露規(guī)模為 300 m×600 m, 周金勝等[10]利用鋯石SHRIMP U-Pb 年代學(xué)方法測得的花崗斑巖年齡為114.6±1.2 Ma (MSWD=1.1)。
實驗樣品有花崗斑巖 3 件和石英二長斑巖體 4件。對 7 件樣品均進(jìn)行野外和手標(biāo)本觀察、薄片鑒定及全巖主量、稀土、微量元素分析, 對其中 1 件石英二長斑巖樣品進(jìn)行鋯石 U-Pb 年代學(xué)分析。花崗斑巖(圖 2(a)和(c))呈灰白色, 斑狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造, 斑晶主要由石英(約 10%)組成, 同時含少量長石。石英二長斑巖(圖 2(b)和(d))呈深灰色至灰黑色, 斑狀結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造, 斑晶體積約占 55%, 主要為石英(5%~10%)、斜長石(20%~25%)和堿性長石(15%~20%), 少量白云母(約 3%)、黑云母(約 3%)和堇青石(<1%), 長石類礦物大多已發(fā)生絹云母化蝕變。
主量、稀土、微量元素分析在國土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心(中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心)實驗室完成。主量元素用 AXIOS-X 熒光光譜儀測定, 分析精度優(yōu)于 5%。微量元素用 ICP-MS 法, 采用等離子質(zhì)譜儀(X-series)測定, 分析精度優(yōu)于 5%。鋯石分選在廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成。背散射電子相、鋯石陰極發(fā)光圖像分析和鋯石 U-Pb 測年在中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。鋯石 U-Pb 同位素原位分析在 Agilent 公司生產(chǎn)的 Agilent 7500a 電感耦合等離子體質(zhì)譜與 MicroLas 公司 GeoLas 2005 準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)聯(lián)機(jī)上進(jìn)行。使用氦氣作為剝蝕物質(zhì)的載氣, 分析所用的激光束斑直徑為 32 μm,采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石Harvard 91500 為外標(biāo)進(jìn)行同位素的分餾校正, GJ-1 為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行精度檢測, 標(biāo)準(zhǔn)玻璃NIST610 為外標(biāo)進(jìn)行微量元素含量校正。詳細(xì)的分析流程和儀器參數(shù)見文獻(xiàn)[21?22]。實驗獲得的數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal軟件[22]進(jìn)行處理, 經(jīng)過普通 Pb 校正后, 鋯石加權(quán)平均年齡的計算和諧和圖的繪制采用Isoplot 4.15 程序(方法和流程見文獻(xiàn)[23]), 得出的同位素比值和年齡誤差均在 1水平。
3.1 主量元素
主量元素分析結(jié)果(表 1)顯示, 花崗斑巖 SiO2含量為69.75%~70.12%, 石英二長斑巖SiO2含量為66.77%~68.54%, 均為酸性巖漿巖的特征?;◢彴邘r K2O 含量為 2.87%~3.26%, 小于石英二長斑巖K2O 含量(5.93%~6.92%)。青草山花崗巖具有總堿含量高(花崗斑巖 K2O+Na2O 含量為 6.86%~7.64%, 石英二長斑巖 K2O+Na2O 含量為 8.45%~8.80%)、富鋁(花崗斑巖 A12O3含量為 15.03%~15.44%, 石英二長斑巖 A12O3含量為 14.81%~15.86%)、低鈣(花崗斑巖 CaO 含量為 1.71%~2.44%, 石英二長斑巖CaO 含量為 1.10%~2.02%)的特征?;◢彴邘r里特曼指數(shù)(43)為 1.74~2.18, 小于石英二長斑巖的里特曼指數(shù)(2.96~3.26), 均為鈣堿性巖。在硅堿圖解(圖 3(a))中, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖均落入為亞堿性系列中, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖 A/CNK 值為 1.06~1.20, 除一個樣品為 1.06 外, 其他樣品均大于1.1, 在 CIPW 標(biāo)準(zhǔn)礦物計算中出現(xiàn)剛玉分子而未出現(xiàn)透輝石, 說明青草山花崗巖屬于強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖類(圖3(b))。
3.2 稀土元素與微量元素
稀土元素與微量元素分析結(jié)果見表 2 和 3。本文稀土元素配分曲線(圖 4(a))采用 C1 球粒隕石[29]標(biāo)準(zhǔn)化, 微量元素配分曲線(圖 4(b))采用原始地幔[30]標(biāo)準(zhǔn)化。從圖 4(a)可以看出, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖稀土元素位于羌塘南緣島弧花崗巖范圍(據(jù)文獻(xiàn)[9?14]數(shù)據(jù)投圖), 稀土元素球粒隕石配分曲線均具有向右傾斜的“海鷗”形特征, 輕稀土曲線較陡, 重稀土曲線較平緩, 具明顯的Eu異常, Ce異常不明顯。青草山花崗斑巖稀土總量(ΣREE: 50.3~71.6 μg/g)、輕重稀土比值(LREE/HREE: 4.37~6.00)以及(La/Yb)N值(3.24~4.93)均小于青草山石英二長斑巖(ΣREE: 128~163 μg/g; LREE/HREE: 10.2~12.4; (La/Yb)N: 12.6~16.2)。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布形式圖(圖 4(a))上, 2 組數(shù)據(jù)均表現(xiàn)為右傾的平滑曲線, 而重稀土曲線平緩, 青草山花崗斑巖輕稀土曲線略低于石英二長斑巖。以上特征表明, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖均發(fā)生了輕、重稀土分餾, 并富集輕稀土。相對于石英二長斑巖, 花崗斑巖稀土分餾程度略低。
表2 青草山巖體稀土元素含量
表3 青草山巖體微量元素含量
在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖 4(b))上, 青草山花崗斑巖與石英二長斑巖非常相似, 均落入羌塘南緣島弧花崗巖微量元素范圍(據(jù)文獻(xiàn)[9?14]數(shù)據(jù)投圖), 呈向右傾斜的起伏曲線。高場強(qiáng)元素(HFSE)和大離子親石元素(LILE)有較明顯的分異(圖 4(b), 表3), 富集Rb, Th, U, K, La, Ce等大離子親石元素(花崗斑巖La和 Ce 富集程度不明顯), 虧損Ta, Nb, P, Ti, Y等高場強(qiáng)元素, 其中Ti嚴(yán)重虧損。相對于Rb, Th和U, 虧損Ba和Sr。
3.3 鋯石U-Pb年齡
對青草山地區(qū)石英二長斑巖樣品中挑取的鋯石進(jìn)行鋯石 U-Pb 年齡測試, 測點選擇韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)清晰的部位, 代表性有效分析點位置及分析結(jié)果見圖 5 和表 4。所測鋯石都透明、無色, 晶形較好, 具有典型的巖漿鋯石密集振蕩型環(huán)帶, 鋯石 Th/U值(0.16~0.29)在巖漿鋯石范圍內(nèi)(一般變質(zhì)和熱液成因鋯石的 Th/U<0.1, 巖漿成因鋯石的 Th/U>0.1[31]), 鋯石的Th與U之間呈現(xiàn)較好的正相關(guān)性(表 4), 與典型的巖漿鋯石特征[32]相符合。
表4 青草山巖體鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果
說明: 石英二長斑巖, 12個測點加權(quán)平均年齡為122±1 Ma, MSWD=3.9。
本文所研究的鋯石為與青草山石英二長斑巖同期結(jié)晶的巖漿鋯石。對于年輕鋯石, 使用206Pb/238U年齡能獲得較為可靠的測試結(jié)果[33]。本次測試的12個分析點的206Pb/238U表面年齡在119~126 Ma之間, 其加權(quán)平均值為122±1 Ma (MSWD=3.9) (圖5), 代表石英二長斑巖體的結(jié)晶年齡, 略早于周金勝等[10]獲得的青草山花崗斑巖鋯石 SHRIMP U-Pb年齡(114.6±1.2 Ma, MSWD=1.1)。由以上分析可知, 青草山地區(qū)巖漿活動集中在早白堊世, 其中石英二長斑巖形成時代略早于花崗斑巖。
4.1 形成溫度計算
Watson 等[24-25]從高溫(700~1300oC)實驗得出鋯石溶解度模擬公式, 其原理是基于花崗巖副礦物鋯石中 Zr 在巖漿開始結(jié)晶狀態(tài)下固液兩相中的分配系數(shù)是溫度的函數(shù), 用巖漿早期結(jié)晶溫度近似地代表巖漿的形成溫度。計算公式如下:
Zr(oC) = 12900 / [(2.95+0.95+
ln(Zr鋯石/Zr熔體)] ? 273.15,
為全巖的(K+Na+2Ca)/(A1×Si)(摩爾濃度, 計算時令 Si+Al+Fe+Mg+Ca+Na+K+P=1); Zr鋯石為鋯石的Zr含量, 不做Zr, Hf 校正時, 純鋯石中Zr 的含量為4.96×105μg/g; Zr熔體為熔體的Zr含量, 一般用全巖的Zr含量近似地代表熔體的Zr含量。
通過計算, 得到青草山花崗斑巖全巖鋯石飽和溫度為751~764oC(平均759oC), 石英二長斑巖全巖鋯石飽和溫度為764~776oC (平均770oC)(表1)。也就是說, 青草山巖體形成的溫度近似值約為751~776oC (平均765oC), 接近S型花崗巖形成的平均溫度(764oC[34])。
表1 青草山巖體主量元素含量
說明: 里特曼系數(shù)43= (Na2O + K2O)2/(SiO2? 43); 全巖鋯石飽和溫度Zr的計算方法見文獻(xiàn)[24?25]; 分異指數(shù)DI的計算方法見文獻(xiàn)[26]。
4.2 巖石類型厘定
主流的花崗巖成因分類方案將花崗巖劃分為 A型(非造山型)、S 型(殼源改造型)、I 型(殼幔同熔型)和M型(幔源型)四類[26,35-36]。高分異I型、S 型花崗巖與 A 型花崗巖在地球化學(xué)特征及礦物學(xué)特征方面十分相似[34], 因此, 用于花崗巖成因分類的標(biāo)志性礦物和一系列地球化學(xué)圖解不適用于高分異花崗巖。也就是說, 若要準(zhǔn)確識別花崗巖的成因類型, 需要判別花崗巖是否經(jīng)歷了高程度結(jié)晶分異作 用[37]。在圖 6(a)中, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖樣品遠(yuǎn)離 A 型花崗巖范圍, 落在未分異的I, S, M花崗巖范圍內(nèi), 為一套分異程度比較低的花崗巖 (分異指數(shù) DI=79.91~83.45)。青草山巖體的礦物成分中有白云母、堇青石等含鋁礦物, 暗色礦物很少, SiO2含量較高, MgO和TiO2含量低, 標(biāo)準(zhǔn)礦物中剛玉分子含量大于1%, 為1.20%~2.86%, 未出現(xiàn)透輝石, 富鋁, A/CNK>1.1(S 型花崗巖 A/CNK>1.1[39]), 為典型強(qiáng)過鋁質(zhì)花崗巖, 暗示是沉積巖同熔的結(jié)果。李獻(xiàn)華等[40]指出: I型和S型花崗巖成因分類的巖石化學(xué)基礎(chǔ), 是S型花崗巖的Na, Ca, Sr在長石風(fēng)化形成黏土的過程中發(fā)生丟失, 使沉積巖成為過鋁質(zhì)(并非Al增加), 因此S型花崗巖繼承了源巖的過鋁質(zhì)巖石化學(xué)特征, 其Na, Ca, Sr含量明顯低于 I 型花崗巖。青草山巖體 Na2O 含量(1.77%~ 4.14%, 平均 2.95%)、CaO 含量(1.10%~2.44%, 平均 1.76%)和 Sr 含量(11.6~26.2 μg/g, 平均 19.46 μg/g)均低于典型的普讓 I 型花崗巖(Na2O 含量為3.07%~4.82%, 平均 4.13%; CaO 含量為 3.74%~ 8.98%, 平均5.66%; Sr含量為22.3~28.0 μg/g, 平均25.1 μg/g)[9]。研究表明, 由于 Th 和 Y 在過鋁質(zhì)巖漿演化早期優(yōu)先進(jìn)入富集 Th 和 Y 的礦物(如獨居石), 因此S型花崗巖(Rb含量大于200 μg/g)的Th和 Y 含量較低, 并隨著含量增加而降低; 相反, 富集 Th 和 Y 的礦物不在準(zhǔn)鋁質(zhì)巖漿演化早期優(yōu)先結(jié)晶, 所以分異 I 型花崗巖的 Th 和 Y 含量高, 并與Rb 含量呈正相關(guān)關(guān)系[35,39-42]。因此, 可用 Y?Rb 及 Th?Rb 散點圖來判別 I 型和 S 型花崗巖。在圖 6(c)和(d)中, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖樣品明顯擬合在 S 型花崗巖演化曲線上, 而有別于I 型花崗巖, 同時在 Jung 等[38]的 TiO2?Zr 圖解(圖6(b))中, 青草山巖體樣品也均位于 S 型花崗巖范圍, 與前面證據(jù)吻合。前面計算得到青草山巖體全巖鋯飽和溫度為 751~776oC (平均 765oC), 在 S 型花崗巖形成溫度范圍(600~850oC[43]), 接近 S 型花崗巖形成的平均溫度(764oC[35]), 低于I型花崗巖形成溫度(>900oC[43])。以上證據(jù)均表明, 青草山花崗巖為S型花崗巖。
4.3 巖石成因討論
青草山花崗巖富集輕稀土, 高場強(qiáng)元素虧損, 稀土元素和微量元素均顯示較典型的島弧花崗巖的特征(圖4, 圖7(b))。在圖7(a)中, 青草山花崗巖及附近的普讓花崗巖樣品均落入火山弧花崗巖范圍。由此可見, 青草山花崗巖極有可能形成于碰撞前的島弧環(huán)境。已有年代學(xué)研究表明, 改則地區(qū)大約在110 Ma, 班公湖?怒江洋俯沖消減可能結(jié)束, 進(jìn)入陸內(nèi)環(huán)境[9,11,15,46]。羌塘地塊南緣青草山地區(qū)(122±1 Ma)的巖體與普讓(116±2 Ma[9])、多不雜(121.6±2.0 Ma[11])、波龍(119~120 Ma[47])等巖體侵位時間基本上一致, 可能都形成于班公湖?怒江洋閉合前的島弧環(huán)境。
目前研究認(rèn)為, 幔源巖漿加熱導(dǎo)致的地殼物質(zhì)脫水重熔和基性巖漿結(jié)晶分異以及地殼混染作用均可形成長英質(zhì)巖石[48-50]。青草山地區(qū)大面積出露中性、酸性巖漿巖, 無基性巖漿巖出露, 顯示青草山花崗巖不太可能是由中基性巖漿高度演化形成。相對富集LREE和LILE, 相對虧損HFSE, 不相容元素Nb, Ta, Ti具有明顯的負(fù)異常, 表明巖體源區(qū)有陸殼物質(zhì)參與。根據(jù) Nb/Ta 值為 11.4~12.1, 接近平均地殼值(11~13[51]), Zr/Hf 值為 37.0~38.8, 接近并略高于殼源巖石(約 33[52-53]), 以及 Eu 負(fù)異常(Eu=0.54~0.67)等特征, 可以推斷這些巖石的源巖為地殼物質(zhì)[54]。一般認(rèn)為, 源巖為泥質(zhì)巖和砂質(zhì)巖的副片麻巖是S型花崗巖的母巖[55], 而酸性巖的成分與其源區(qū)密切相關(guān), 過鋁質(zhì)花崗巖可以利用 Al-Fe-Mg-Ti 系統(tǒng)(圖 8(a)和(c))和 Rb-Sr-Ba 系統(tǒng)(圖 8 (b))確定其源區(qū)成分。在圖 8(a)中, 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖主要落入雜砂巖源巖范圍?;◢弾r熔體中 CaO/Na2O 值與溫度和壓力無關(guān), 主要受源巖成分的控制[38], 因此 CaO/Na2O 值對源區(qū)的成分具有很好的指示意義。因斜長石在殘余相中較穩(wěn)定[60], 因此雜砂巖熔融形成的熔體(花崗巖)具有較高的 CaO/Na2O 值。Sylvester[58]的研究表明, 貧斜長石、富黏土的泥質(zhì)巖部分熔融產(chǎn)生的過鋁質(zhì)花崗巖 CaO/Na2O 值一般小于 0.3, 富斜長石、貧黏土的砂屑巖熔融生成的過鋁質(zhì)花崗巖 CaO/Na2O 值一般大于 0.3。青草山花崗斑巖的 CaO/Na2O 為 0.43~ 0.60, 石英二長斑巖的 CaO/Na2O 為 0.59~0.88, 符合雜砂巖源巖的特征(圖 8(d)), 因此青草山花崗斑巖和石英二長斑巖源巖主要為雜砂巖。
1) 青草山石英二長斑巖結(jié)晶年齡應(yīng)為 122.3± 1.5 Ma (MSWD=3.9), 略早于青草山花崗斑巖(115 ±1 Ma, MSWD=1.1), 表明青草山花崗巖類的巖漿活動集中在早白堊世, 巖體形成的溫度近似值為765oC, 接近S型花崗巖形成的平均溫度。
2) 青草山花崗斑巖和石英二長斑巖應(yīng)為在班公湖?怒江洋殼北向俯沖背景下的島弧環(huán)境中, 地殼雜砂巖質(zhì)成分發(fā)生部分熔融作用形成的、分異程度較低的、強(qiáng)過鋁質(zhì)亞堿性S型花崗巖。
致謝 研究工作得到中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心黃勇高級工程師、梁維高級工程師、董隨亮高級工程師、張麗工程師,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)劉文浩講師、柳瀟博士、阮班曉博士,內(nèi)蒙古科技大學(xué)胡慶成講師,以及中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心劉月高工程師的幫助,在此表示衷心感謝。
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Petrogenesis of the Early Cretaceous Qingcaoshan Strongly Peraluminous S-Type Granitic Pluton, Southern Qiangtang, Northern Tibet: Constraints from Whole-Rock Geochemistry and Zircon U-Pb Geochronology
LIU Hong1, ZHANG Hui1, LI Guangming1, HUANG Hanxiao1,?, XIAO Wanfeng2, YOU Qin3, MA Dongfang1, ZHANG Hai1, ZHANG Hong1
1. Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081; 2. Henan Institute of Geology Survey, Zhengzhou 450007; 3. Sichuan Institute of Coal Geological Exploration and Desiging, Chengdu 610072; ? Corresponding author, E-mail: hanxiaohuang@126.com
The Qingcaoshan granitic pluton, located in the Zhapu-Duobuza magmatic arc in southern Qiangtang, consists of granite porphyry and quartz monzonitic porphyry. However, the age and genesis are not studied due to absence of geochemical and geochronological data. The weighted average206Pb/238U age of 122±1 Ma (MSWD=3.9) for quartz monzonitic porphyry and 114.6±1.2 Ma (MSWD=1.1) for granite porphyry is present by LA-ICP-MS and SHRIMP zircon U-Pb dating. The intrusion have minor muscovite and cordierite, no hornblende. The granitic pluton is characterized by enriched Al (A12O3: 14.81%-15.86%), depleted Ca (CaO: 1.10%-2.44%), and high content of alkali (K2O+Na2O: 6.86%-8.80%). Father more, it is also characterized by ASI of 1.1 (A/CNK: 1.06-1.20), corundum (1.20%-2.86%) and absence of diopside showed throughCIPW calculation, which are indicative of peraluminous sub-alkaline S-type graniten. The intrusive rock is relatively enriched in large ion lithophile elements (Rb, Th, U, K, La, Ce) and depleted in high field strength elements (Ta, Nb, P, Ti, Y), and exhibits LREE-enriched ((La/Yb)N: 3.24-16.20) with right-inclined REE distribution patterns. A synthesis of all these characteristics indicates that the Qingcaoshan granitic pluton was probably derived from partial melting of greywacke components in the upper crust as a result of norward subduction of the Bangong Co-Nujiang oceanic crust towards the Qiangtang block.
Tibet; Bangong Co-Nujiang; Qiangtang; Qingcaoshan; S-type granite; peraluminous granite
10.13209/j.0479-8023.2016.045
P581
2015-03-31;
2015-11-02; 網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2016-09-01
國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0600300)、中國地質(zhì)調(diào)查項目(DD20160015, DD20160026)和中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心青年基金([所控基]2014-03)資助