西藏南部絨布地區(qū)基性巖脈巖石地球化學、年代學特征及地質意義*

丁楓 高建國 徐琨智

1. 成都理工大學地球科學學院，成都 6100592. 成都理工大學自然資源部構造成礦成藏重點實驗室，成都 610059

巖脈不僅是地球深部過程的信息載體，也是地球動力學背景的重要指示標志，往往代表地球深部存在多期巖漿活動，指示拉伸、擴張的構造背景，其數(shù)量、類型及其性質往往代表著重要的巖漿演化、構造-熱事件。目前有關巖脈的研究已積累了大量資料，不同類型與時代巖脈的發(fā)育代表了不同構造背景與深部地質過程重要地質事件的巖漿響應，巖脈的就位機制、形成及演化規(guī)律與造山過程關系密切(劉寶珺等，1982；劉增乾等，1990；翟明國和卞愛國，2000；廖超林，2003；Chungetal., 2005；聶鳳軍等，2005；王冉等，2006；夏祥標等，2011；劉立文等，2012；董銘淳等，2015；Weietal., 2017；崔玉良等，2017；裴英茹等，2017)。藏南特提斯喜馬拉雅構造帶發(fā)育大量近東西向展布的晚侏羅世-早白堊世基性侵入巖和噴出巖，前人對藏南特提斯喜馬拉雅構造帶的晚侏羅世晚期-早白堊世早期基性巖脈、巖墻等的研究主要集中于絨布-古堆斷裂南側的洛扎、措美一帶，該地區(qū)的基性巖漿活動主要集中在140～150Ma及130～136Ma兩個時間段，基性巖出現(xiàn)了OIB、N-MORB及過渡型三種類型，但均形成于岡瓦納大陸北部大陸邊緣巖石圈減薄的拉伸環(huán)境下(Zhuetal., 2007，2008a，b；童勁松等，2007；夏瑛等，2012；朱弟成等，2013；任沖等，2014；楊超等2014；王亞瑩等，2016；侯晨陽，2017)。而在絨布-古堆斷裂北側絨布地區(qū)也發(fā)育大量的基性巖脈(侯增謙等，2003；許志琴等，2006；張進江，2007；高健，2014；Weietal., 2017)，目前對其巖石類型、巖漿來源、巖石成因的研究則相對缺乏。本文以西藏南部絨布地區(qū)近NW-SE向展布的基性巖脈為研究對象，通過野外地質調查和樣品采集，結合室內顯微鏡下巖石學特征分析、巖石地球化學和年代學研究，總結了研究區(qū)基性巖脈的巖石學特征、地化特征及其形成時代，探討了本區(qū)基性巖脈的巖漿來源、構造背景及巖石成因等問題，這對特提斯喜馬拉雅帶構造-巖漿演化作用及其深部動力學等問題的研究具有一定的科學意義。

1 研究區(qū)地質背景

研究區(qū)位于西藏南部特提斯喜馬拉雅構造域中段北緣，介于雅魯藏布江縫合帶(IYZSZ)與藏南拆離系(STDS)之間的狹長地帶。該區(qū)域經歷了晚三疊世-晚白堊世新特提斯洋南側海相沉積，早白堊世(130～135Ma)大規(guī)模巖漿活動以及岡瓦納大陸裂解，是中生代以來岡瓦納大陸北東部與新特提斯洋南部一系列地質作用記錄最完整的區(qū)域(圖1a)(Searleetal., 1987；潘桂棠等，1997；王成善等，2000；聶風軍等，2005；黃小東，2011；許志琴等，2011，2016；高利娥，2014；Wangetal., 2017；Songetal., 2018；宋揚等，2019)。在地層分區(qū)上，本區(qū)屬特提斯喜馬拉雅地層區(qū)的康馬-隆子地層分區(qū)，受研究區(qū)北側邛多江斷裂和緊鄰南側的絨布-古堆斷裂控制，發(fā)育大量的阿爾卑斯型褶皺、斷層和巖脈(夏代祥和劉世坤，1997；江思宏等，2007；童勁松等，2007； Zhuetal., 2008a；楊超等，2014；王一偉，2015；Liuetal., 2016)。區(qū)內廣泛發(fā)育中生界地層，以侏羅系、白堊系最為發(fā)育，整體走向受區(qū)域斷層、褶皺控制明顯，大致呈近北西-南東向帶狀展布，由早至晚分別為：下-中侏羅統(tǒng)陸熱組(J1-2l)，為一套灰白色灰?guī)r、泥灰?guī)r與鈣質泥巖、頁巖互層的組合；中侏羅統(tǒng)遮拉組(J2z)，主要巖性為雜色、灰黑色砂、頁巖夾火山碎屑巖、灰?guī)r塊體；上侏羅統(tǒng)維美組(J3w)，為一套中-粗碎屑巖夾少量泥質巖為主的巖性組合；上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)桑秀組(J3-K1s)，發(fā)育大量火山巖、泥質巖與少量碎屑巖，為一套火山-沉積地層；下白堊統(tǒng)甲不拉組(K1j)，以灰黑色、灰綠色薄層泥質巖為主，偶夾薄層砂巖及灰?guī)r條帶，地層之間均為整合接觸關系。區(qū)內構造活動強烈，發(fā)育有多條北西-南東走向的斷層及褶皺構造，總體構成呈疊瓦狀向南逆沖的堆疊構造帶，構造線方向總體表現(xiàn)為北西-南東向，延伸較遠，通常在數(shù)十千米以上，對地層控制作用明顯。區(qū)內巖漿活動強烈，火山巖主要產出于遮拉組、桑秀組中，巖性以玄武巖、安山巖及英安巖為主，在桑秀組中最為發(fā)育，侵入巖在研究區(qū)內多以巖體、巖脈的形式侵入于侏羅系、白堊系中，巖體主要為花崗巖，脈巖在研究區(qū)分布較多，其類型主要為基性巖脈(βμ)，巖石類型以輝綠玢巖、輝長輝綠巖、輝長巖為主(圖1b1-b3)。輝綠玢巖脈主要分布在西部羊卓雍錯附近，輝長巖脈主要分布在圖幅東北部，脈體大小規(guī)模中等，東西斷續(xù)延伸近1～2.2km；輝長輝綠巖脈主要分布在圖幅南部，較大者一般具有明顯分帶性，由中心向兩側脈壁粒度逐漸變細，石英含量逐漸變少，中心位置偶見方解石脈充填。

圖1 西藏南部絨布地區(qū)大地構造位置圖(a，據(jù)Zhu et al., 2013)及區(qū)域地質簡圖(b1-b3)Fig.1 The tectonic location map (a, modified from Zhu et al., 2013) and simplified regional geological maps (b1-b3) of Rongbu area, southern Tibet

區(qū)內的基性巖脈多呈脈狀、透鏡狀、扁豆狀侵入于地層之中，在研究區(qū)廣泛集群分布，集中于研究區(qū)南部、北東部，西部也有部分分布，主要呈北西-南東向展布，其空間展布與構造線方向較為一致(圖1b1-b3)，與圍巖界線清晰明顯，多見冷凝邊及烘烤現(xiàn)象，規(guī)模大小不一，長數(shù)十米至數(shù)千米，露頭寬度在數(shù)十厘米上百米不等(圖2)。

圖2 絨布地區(qū)基性巖脈宏觀照片(a)巖脈產出狀態(tài)；(b)脈體與地層接觸界線；(c、d)輝綠玢巖脈與圍巖接觸特征Fig.2 Macroscopical photos of basic dykes of Rongbu area(a) occurrence of dykes; (b) contact boundaries between the dykes and the stratum; (c, d) contact characteristics of dykes and wall rocks

2 基性巖脈巖石學特征

輝綠玢巖：新鮮面為多灰綠色，風化面為灰黃色、灰綠色(圖3a-c)，具斑狀結構、輝綠結構，局部可見嵌晶含長結構，總體為塊狀構造。斑晶主要為輝石和斜長石，含量分別在50%和30%左右。其中，斜長石多呈半自形-自形長板狀，粒度在1.75～2.5mm，具完全解理，可見卡式雙晶、聚片雙晶，偶見環(huán)帶結構，部分顆粒表面因絹云母化、綠泥石化而顯渾濁；輝石呈他形粒狀、短柱狀，粒度1～3.5mm，內部可見嵌晶含長結構和溶蝕孔，可見綠泥石化、蛇紋石化?；|主要由斜長石、輝石、黑云母等礦物微晶組成，含量約60%，斜長石自形較好，呈條狀，輝石較差，多為他形粒狀或短柱狀，黑云母多見針狀，具明顯多色性。次要礦物主要為少量角閃石、石英等，次生礦物主要為綠泥石，主要副礦物為磁鐵礦和磷灰石(圖3d，e)。

圖3 絨布地區(qū)基性巖脈手標本(a-c)及輝綠玢巖(d、e)、輝長輝綠巖(f、g)及輝長巖(h、i)樣品鏡下特征Pl-斜長石；Bt-黑云母；Chl-綠泥石；Aug-普通輝石；Mt-磁鐵礦；Cal-方解石Fig.3 Hand specimen (a-c) and microphotographs of allgovite (d, e) , gabbro-diabase (f, g) and gabbro (h, i) samples from Rongbu areaPl-plagioclase; Bt-biotite; Chl-chlorite; Aug-augite; Mt-magnetite; Cal-calcite

輝長輝綠巖：新鮮面為深青灰色，風化面紅褐色(圖3a-c)，總體具輝長輝綠結構、塊狀構造，局部可見嵌晶含長結構，主要礦物包括斜長石和輝石，含量分別在55%和35%左右，呈半自形-自形長柱狀，粒度大小約為0.5～3mm，可見聚片雙晶、卡式雙晶，綠泥石化、絹云母化嚴重，另可見一些粒度均勻的細粒狀斜長石微晶，無序散布，粒徑較小，自形程度較差，依稀可觀察到雙晶，不同程度的蝕變，普通輝石粒度大小相差較大，約在0.1～0.5mm，呈他形粒狀或短柱狀。次要礦物多見橄欖石、綠泥石、鈉長石等，副礦物為磁鐵礦和磷灰石(圖3f，g)。

輝長巖：風化面為褐黃色，新鮮面灰黑色(圖3a-c)，總體具輝長結構、塊狀構造。主要礦物為斜長石和輝石，其中主要礦物斜長石(約45%)呈半自形-半自形長柱狀，粒度大小約為1～3.5mm，可見聚片雙晶、卡式雙晶，少數(shù)邊緣綠泥石化呈環(huán)帶結構；普通輝石(約35%)：約在0.7～1.5mm左右，呈半自形-他形粒狀或者短柱狀充填在斜長石間。次要礦物包括半自形-他形粒狀的方解石(5%)，粒度大小約為0.35～0.75mm，次生礦物可見蛇紋石(10%)，以輝石假象出現(xiàn)，呈波狀消光；副礦物主要為磁鐵礦(約5%)，少部分為含鈦磁鐵礦，少量有褐鐵礦化或有局部的分解(圖3h，i)。

3 樣品采集與分析

本文樣品均采自絨布地區(qū)侵位于不同地層內的基性巖脈。為保證測試結果能如實反映研究區(qū)脈巖的結晶年齡、地球化學特征、巖漿源區(qū)性質，選擇巖脈露頭好、無蝕變和無變質的部位采集新鮮且具有代表性的樣品。共采集8件基性巖脈地球化學樣，其中2件同時為LA-ICP-MS年齡樣(PM106-2，SG03)。主量、微量及稀土元素分析均由西南冶金地質測試所完成，常量元素采用AxiosX熒光儀測定(依據(jù)GB/T14506.28-2010、DZG20-02)，稀土元素采用NexLON 300x ICP-MS測定(依據(jù)DZG20-06)，微量元素采用Axios X熒光儀、iCAP6300全譜儀，NexLON 300x ICP-MS(依據(jù)DZG20-05、DZG20-06)。環(huán)境條件溫度23℃，濕度59%。主量、微量及稀土元素測試結果及相關參數(shù)見表1、表2。

4 全巖地球化學特征

4.1 全巖主量元素特征

西藏南部絨布地區(qū)基性巖脈樣品主量元素含量見表1。輝綠玢巖的SiO2含量平均為47.84%，在TAS圖解中投入了玄武巖、粗面玄武巖區(qū)域(圖4a)，Al2O3含量平均18.44%。輝綠玢巖脈TiO2含量平均1.38%，P2O5為0.15%， FeOT平均質量分數(shù)為8.81%，接近于洋中脊玄武巖MORB的含量(分別為1.22%、0.15%、8.85%或8.65%)，Al2O3含量均大于Na2O+K2O+CaO總值，A/CNK介于1.39～1.44，表明樣品為弱過鋁質，堿度率AR較為穩(wěn)定，介于1.41～1.54，里特曼指數(shù)σ介于4.73～4.75，在AR-SiO2圖解中落入堿性區(qū)域(圖4b)，表明樣品整體表現(xiàn)為堿性，MgO含量平均4.27%，鎂鐵指數(shù)Mg#值在45.5～47.1之間，遠低于原生玄武巖漿Mg#值(68～78)，分異指數(shù)DI介于39.41～45.81，固結指數(shù)SI介于22.74～23.65。從輝綠玢巖的主量元素特征來看，普遍顯示低TiO2、P2O5含量，表現(xiàn)堿性、過鋁質的特征，一些元素含量接近MORB型玄武巖，SI、DI、Mg#則相對接近一般玄武質巖漿的水平，指示了巖漿經歷的結晶分異程度低(Rittmann，1957；Thornton and Tuttle，1960；Pearce, 1976；Freyetal.，1978；Hess，1992；任沖，2015；吳豐，2017)。

表1絨布地區(qū)基性巖脈主量元素含量(wt%)及相關參數(shù)

Table 1 Whole-rock major elements data (wt%) and parameters of the basic dyke samples in Rongbu area

樣品號PM106-1PM106-2SG01SG02SG03NG01NG02NG03巖性輝綠玢巖輝長輝綠巖輝長巖SiO248.447.251.453.453.954.154.654.5Al2O317.819.113.513.014.213.613.913.8Fe2O32.62.03.61.11.41.62.32.4FeO6.86.77.69.79.28.88.28.0MgO4.563.973.333.362.503.063.283.66CaO7.068.974.456.475.324.293.414.95Na2O4.884.245.163.203.894.244.453.89K2O0.440.571.261.961.952.272.081.99TiO21.461.304.123.972.392.943.313.56MnO0.170.140.140.140.150.150.150.15P2O50.150.140.560.780.930.530.520.48SO24.153.940.010.130.120.030.010.05LOI4.804.574.832.763.984.243.622.43Total103.26102.89100.0199.9799.9799.9499.9299.91FeOT9.18.510.910.710.510.310.310.2Mg#47.145.535.335.929.834.736.339.1Q0.000.003.598.487.175.507.047.97Pl65.0963.3536.6531.7735.8028.9931.5633.45An26.8533.2610.4115.8816.1411.8312.3514.82Ab42.1933.3045.9227.8634.3137.5239.0933.81Or2.773.557.8111.9612.0314.0412.7812.08Di+Hy7.5410.6817.1924.6221.2321.5417.5419.73Mt4.003.045.491.592.142.453.413.51Il2.942.618.227.764.745.846.526.94Ap0.380.341.371.862.241.271.261.14A/CNK1.441.391.241.121.271.261.401.28σ4.754.734.132.372.813.43.342.82DI45.8139.4157.3248.3053.5157.0658.9153.86SI23.6522.7415.8417.4313.1515.3116.1818.35AR1.541.412.121.721.862.152.211.91F10.500.480.500.510.550.550.560.54F2-1.58-1.55-1.48-1.36-1.36-1.35-1.37-1.38F3-2.57-2.57-2.54-2.46-2.45-2.49-2.51-2.50

注：Q-石英；Pl-斜長石；An-鈣長石；Ab-鈉長石；Or-鉀長石；Di-透輝石；Hy-紫蘇輝石；Tl-鈦鐵礦；Mt-磁鐵礦；Ap-磷灰石. A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)；里特曼指數(shù)(σ)=(Na2O+K2O)2/(SiO2-43)；分異指數(shù)(DI)=Qz+Or+Ab+Ne+Lc+Kp；固結指數(shù)(SI)=MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O+K2O)；堿度率(AR)=[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO-(Na2O+K2O)]；F1=0.0088SiO2-0.00774×TiO2+0.0102×Al2O3+0.0066×(0.9×Fe2O3+FeO)；F2=-0.013×SiO2-0.0185×TiO2-0.0129×Al2O3-0.0134×(0.9×Fe2O3-FeO)；F3=-0.0221×SiO2-0.0532×TiO2-0.0361×Al2O3-0.0016×(0.9×Fe2O3-FeO)

表2絨布地區(qū)基性巖脈微量及稀土元素含量(×10-6)及相關參數(shù)

Table 2 Whole-rock trace elements, rare earth elements data (×10-6) and parameters of the basic dyke samples in Rongbu area

樣品號PM106-1PM106-2SG01SG02SG03NG01NG02NG03巖性輝綠玢巖輝長輝綠巖輝長巖La7.76.838.662.960.447.850.047.2Ce16.815.591.1150.2135.4113.6118.6111.6Pr2.432.1813.3822.2819.7616.417.1916.20Nd12.8111.6062.60104.691.1975.4078.8074.90Sm3.523.1613.1122.2718.7316.0216.4915.70Eu1.511.393.685.884.984.004.093.94Gd3.523.229.2915.7413.5011.4811.6611.37Tb0.680.591.382.391.981.811.841.78Dy3.863.386.5511.569.408.959.208.85Ho0.770.651.101.971.551.601.621.55Er2.041.742.785.043.834.304.214.09Tm0.270.230.400.720.520.650.630.62Yb1.951.642.263.972.773.713.693.52Lu0.240.200.330.560.370.580.530.52Y20.218.528.148.538.339.341.439.1∑REE58.0252.29246.6410.1364.4306.3318.6301.8LREE44.6940.64222.5368.2330.5273.3285.2269.5HREE13.3411.6524.0941.9733.9233.0733.432.3LREE/HREE3.353.499.248.779.748.268.548.34(La/Yb)N2.822.9812.2511.3715.619.259.719.61δEu1.31.320.970.910.910.860.860.86δCe0.940.980.980.980.960.990.990.99Ba278452673413329530530514Cd0.060.100.130.100.180.170.100.13Co37.733.728.325.925.129.229.729.9Cr7769574226293345Cs0.360.130.360.171.600.981.382.98Cu86.168.813.077.414.111.09.814.7Ga17.2120.2226.9328.8129.8130.4827.5925.74Hf2.72.58.611.610.79.89.79.0Nb6.86.428.651.848.632.126.225.7Ni25.322.710.419.54.24.65.710.3Pb11458131410Rb99243232806567Sr406569263341258284212418Ta0.440.411.743.022.942.031.501.62Th0.30.33.13.84.113.310.39.8U0.080.060.630.950.812.331.621.44V204192239205148225232239Zn8268107113140131125116Zr93.885.8327.0480.0445.0386.0380.0356.0

表3絨布地區(qū)基性巖脈樣品鋯石LA-ICP-MSU-Pb分析結果

Table 3 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating analytical data of basic dyke samples from Rongbu area

圖4 藏南絨布地區(qū)基性巖脈TAS判別圖(a,據(jù)Middlemost，1994)及AR-SiO2判別圖解(b,據(jù)Wright，1969)Fig.4 The TAS (a, after Middlemost, 1994) and AR vs. SiO2 (b, after Wright, 1969) diagrams for basic dyke samples from Rongbu area, southern Tibet

圖5 藏南絨布地區(qū)基性巖脈原始地幔標準化微量元素蛛網圖(a、b)及球粒隕石標準化稀土配分模式圖(c、d)(標準化值據(jù)Sun and McDonough，1989)標準OIB、MORB數(shù)據(jù)據(jù)Sun and McDonough，1989；Kerguelen地幔柱相關的堿性OIB基性巖數(shù)據(jù)據(jù)Zhu et al.(2007).多卻鄉(xiāng)玄武巖數(shù)據(jù)來自Zhu et al., 2007；絨布地區(qū)桑秀組玄武巖數(shù)據(jù)來自西藏絨布1:5萬區(qū)調未刊數(shù)據(jù)Fig.5 The primitive mantle-normalized trace element patterns (a, b) and chondrite-normalized REE patterns (c, d) for basic dykes from Rongbu area, southern Tibet (normalization values after Sun and McDonough, 1989)

圖6 藏南絨布地區(qū)基性巖脈樣品(SG03、PM106-2)鋯石陰極發(fā)光圖像及測點位置Fig.6 Cathodoluminescence images and analyzed points in basic dyke samples (SG03, PM106-2) from Rongbu area, southern Tibet

圖7 藏南絨布地區(qū)基性巖脈樣品(SG03、PM106-2)諧和年齡圖Fig.7 U-Pb concordia diagrams of zircon in the basic dyke samples (SG03, PM106-2) from Rongbu area, southern Tibet

輝長輝綠巖及輝長巖Si2O含量平均53.68%，在TAS圖解中落入玄武質粗面安山巖區(qū)域(圖4a)，Al2O3為13.68%，P2O5平均含量0.63%。FeOT與TiO2含量穩(wěn)定，平均10.46%和3.38%，與OIB型玄武巖(分別為10.86%、2.87%)相似。Na2O、K2O含量穩(wěn)定，平均為4.14%和1.92%，堿度率AR平均為2.0，全堿質量分數(shù)(ALK=Na2O+K2O)平均6.06%，接近OIB玄武巖(5.28%)值，在在AR-SiO2圖解中同樣落入堿性區(qū)域，表現(xiàn)出堿性特征(圖4b)。樣品Al2O3含量均大于Na2O+K2O+CaO總值，A/CNK介于1.12～1.40，表現(xiàn)出弱過鋁質特征，里特曼指數(shù)σ介于2.81～4.13，平均3.15，Mg#值在29.8～39.1之間，平均35.18，同樣遠低于原生玄武巖漿Mg#值(68～78)，分異指數(shù)DI介于48.30～57.32，固結指數(shù)SI介于13.15～18.35。與淺成侵入的輝綠玢巖相比，本區(qū)輝長輝綠巖、輝長巖樣品同樣表現(xiàn)為弱過鋁質、堿性，且SI、DI、Mg#也反映出較低的結晶分異，不同的是，此類基性巖脈明顯出現(xiàn)較高的TiO2、P2O5含量，部分元素明顯接近OIB型玄武巖(Rittmann，1957；Thornton and Tuttle，1960；Wright，1969；朱弟成等，2005a，2006)。

4.2 全巖微量、稀土元素特征

基性巖脈樣品的微量元素及稀土元素含量見表2。輝綠玢巖大離子親石元素(LILE)Ba、K、Sr等富集，P、Th、U等高場強元素(HFSE)相對虧損(圖5a, b)。部分不相容元素如Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y與Th/Yb平均比值分別為0.18、13.67、4.64和0.15，與MORB型玄武巖(分別為0.10、34、4.86、0.1)較為接近(Pearce，1982；王一偉，2015)。輝綠玢巖樣品稀土元素總量較低，平均55.1×10-6，LREE/HREE、(La/Yb)N平均為3.42、2.90，表現(xiàn)為輕稀土富集，δEu值平均為1.32，具有明顯正Eu異常，暗示原始巖漿未經歷明顯的斜長石結晶分異，輝綠玢巖的球粒隕石標準化配分曲線具E-MORB型玄武巖特征(圖5c, d)，其LREE富集、(La/Sm)N值明顯大于1的特點也與Sun and McDonough (1989)、Galeetal.(2013)、王金榮等(2017)等學者統(tǒng)計的全球范圍內的E-MORB型玄武巖的稀土元素特征相當接近(Pearce，1982；Perketal.，2007；Kelleyetal.，2013)。

輝長輝綠巖和輝長巖樣品稀土、微量元素特征相對輝綠玢巖樣品出現(xiàn)明顯的差異，其大離子親石元素Rb、Ba、K等富集，Sr強烈虧損，高場強元素Hf、Ti和P等相對虧損(圖5a, b)。Sr的明顯虧損可能與斜長石分離結晶后殘余巖漿繼續(xù)分異演化有關。部分不相容元素如Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y與Th/Yb比值分別為0.28～0.31、9.16～14.48、9.10～11.64和0.95～3.58，平均值為0.30、11.70、10.21與2.16，與OIB玄武巖明顯相似(分別為0.3、5.8、9.7和1.9)(Pearce，1982；王一偉，2015)。從稀土元素特征來看，∑REE為246.6×10-6～410.1×10-6，平均值為324.6×10-6，LREE/HREE、(La/Yb)N變化范圍在18.26～9.74、9.25～15.6之間，其輕稀土富集程度，輕重稀土分餾程度更為明顯，δEu值為0.86～0.97，平均約為0.9，顯示微弱負Eu異常，球粒隕石標準配分曲線呈斜率較大的右傾型，稀土元素特征和配分曲線明顯與典型的OIB型洋島玄武巖配分曲線相似(圖5c, d)(Sun and McDonough，1989；陳萬峰等，2017)。不僅如此，本區(qū)輝長輝綠巖、輝長巖樣品與同樣顯示OIB特征的桑秀組玄武巖以及代表Kerguelen地幔柱成因的眾多OIB型基性巖漿巖的稀土配分模式具有明顯的高相似性(圖5c, d)(Zhuetal., 2007)，暗示著他們可能具有非常相似的巖漿來源和巖石成因。

圖8 判別地殼混染的La/Sm vs. La/Nb(a)和(Th/Ta)PM vs. (La/Nb)PM(b)圖解(據(jù)Zhu et al.，2007)數(shù)據(jù)來源：上地殼、中部地殼、下地殼據(jù)Rudnick and Gao (2003)；原始地幔據(jù)Taylor and McLennan (1985)；巖石圈地幔據(jù)McDonough (1990)；與Kerguelen有關的OIB火成巖據(jù)Zhu et al.(2007)Fig.8 La/Sm vs. La/Nb (a) and (Th/Ta)PM vs. (La/Nb)PM (b) discrimination diagrams for crustal contamination (after Zhu et al., 2007)

5 LA-ICP-MS鋯石定年

鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像顯示，樣品鋯石粒度較小，長約60～150μm，寬50～80μm，長寬比介于1:1～2:1。大多呈半自形-自形結構、短柱狀，邊界清晰。多數(shù)鋯石核-邊結構不明顯，由于巖漿溫度高，震蕩環(huán)帶較寬，部分鋯石顆粒可見不規(guī)則振蕩條帶或均一化灰白區(qū)域，多見圓形的熔蝕邊，顯示典型巖漿鋯石的特征(圖6)。樣品鋯石的Th、U含量較高(表3)，其中PM106-2樣品分別介于938×10-6～2512×10-6和1265×10-6～4780×10-6，SG03樣品為452×10-6～884×10-6和648×10-6～1455×10-6，樣品鋯石的Th/U比值分別為1.35～1.90和1.24～1.69，均>0.5，且其Th、U含量呈較為明顯的正相關關系，與巖漿成因鋯石特征(Hanchar and Miller，1993；Hoskin and Black，2000；M?lleretal.，2003；Xieetal., 2019a, b；Linetal., 2019)一致。從分析結果來看，本次樣品的鋯石諧和年齡具有較高的諧和度，其有效測點的諧和度介于91%～99%，2件樣品的加權平均年齡分別為137.3±1.6Ma(MSWD=0.54)及147.3±3.6Ma(MSWD=1.3)(圖7)。

6 討論

6.1 形成時代

本文對西藏南部絨布地區(qū)兩件基性侵入巖樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年取得了可信的年齡結果，其中本區(qū)OIB型輝長輝綠巖樣品(SG03)的結晶年齡為147±3.6Ma，而顯示E-MORB特征的輝綠玢巖樣品(PM106-2)的結晶年齡則為137.3±1.6Ma。如前文所述，此二類基性巖脈樣品顯示出不同的地球化學特征和巖石結晶年齡，期間相差近10Ma，暗示二者可能具有不同的成巖巖漿來源、演化過程和巖石成因。

前人研究認為，特提斯喜馬拉雅帶的晚侏羅世-早白堊世基性巖漿活動可能集中于兩個時段，第一個為150～140Ma，第二個為130～136Ma(Zhuetal., 2008a；唐菊興等，2010，2016；Zengetal.，2012；Langetal.，2014，2019； Tangetal.，2014)。本區(qū)輝綠玢巖樣品(PM106-2)的結晶年齡為137.3±1.6Ma，與任沖(2015)在古堆地區(qū)及楊超等(2014)在扎西康地區(qū)對基性巖脈所得的SHRIMP U-Pb年齡(133～140.9Ma)和LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡(132.9±2.4Ma)較為一致，同時也與區(qū)域上年獲得的基性巖脈年齡均與特提斯喜馬拉雅構造帶晚侏羅世-早白堊世巖漿大規(guī)模爆發(fā)的集中時代(130～142Ma)較為吻合(朱弟成等，2005b；Jiangetal., 2006；童勁松等，2007；Zhuetal., 2009；裘碧波，2011；董隨亮等，2018)。而本區(qū)輝長輝綠巖、輝長巖巖脈(SG03)結晶年齡為147.3±3.6Ma，與特提斯喜馬拉雅南部拉康組火山巖和部分OIB型輝綠巖墻結晶年齡一致(Zhuetal., 2008a；侯晨陽，2017)。因此，從本區(qū)的基性巖脈年齡數(shù)據(jù)來看，可能為兩次主要的巖漿活動的產物，輝長輝綠巖、輝綠巖為第一期活動的產物，輝綠玢巖則可能為第二期Kerguelen地幔柱活動時期的產物。

兩幅圖畫，兩個屏幕，順勢而接，隔著兩千五百年，依然天籟般洽和?？墒乾F(xiàn)在田園將蕪！田園已蕪！采蓮的男人走了，其他的男人也走了，男耕女織就這樣顛覆錯位了：

6.2 地殼混染

輝綠玢巖樣品La/Ta均值17.03，La/Sm均值2.17，顯示未遭受巖石圈地幔與地殼混染(Lassiter and DePaolo，1997；張招崇等，2004)；不僅如此，樣品Zr/Hf均值34.7，Th/Ta均值0.63，均明顯遠離地殼值(Sun and McDonough，1989；Weaver，1991)。在La/Sm-La/Nb圖解(圖8a)中，輝綠玢巖樣品明顯遠離地殼物質混染趨勢線，在(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM圖解(圖8b)中。投點明顯靠近原始地幔、遠離地殼。這些特征表明本區(qū)輝綠玢巖未遭受巖石圈地幔與地殼混染。

圖9 絨布地區(qū)基性巖脈的La/Nb-La(a)、Na/Th-Nb(b)、Zr/Nb-Y/Nb(c)和Ta/Nb-Th/Nb(d)圖解(a，b，底圖據(jù)李曙光，1993；c，d，底圖據(jù)Wilson，1989)Fig.9 TheLa/Nb vs. La (a), Na/Th vs. Nb (b), Zr/Nb vs. Y/Nb (c) and Ta/Nb vs. Th/Nb (d) diagrams for basic dyke samples from Rongbu area (a, b after, Li, 1993; c, d, after Wilson, 1989)

而輝長輝綠巖及輝長巖樣品La/Ta均值24.92，La/Sm均值3.00，暗示其巖漿在上升過程中受到了巖石圈地?；烊?；Zr/Hf均值39.8，Th/Ta均值3.97，同樣遠離地殼值，顯示未遭受地殼混染。在La/Sm-La/Nb圖解(圖8a)中，輝長輝綠巖及輝長巖樣品同樣未表現(xiàn)出正相關關系且多數(shù)遠離地殼混染趨勢線，在(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM圖解(圖8b)中，部分樣品落入與Kerguelen地幔柱有關的OIB型火成巖區(qū)域，未遭受地殼混染，另一部分樣品遠離中、上地殼，接近下地殼，這可能是源區(qū)靠近下地殼而帶有部分下地殼的物質。

6.3 巖漿源區(qū)與構造背景

本區(qū)輝綠玢巖樣品Zr/Nb、La/Nb、Rb/Nb等值(均值分別為13.7、1.1、1.4)接近I型富集地幔(分別為4.2～11.5、0.86～1.19、0.88～1.17)；在La-La/Nb與Nb-Nb/Th(圖9a，b)圖解中，2件輝綠玢巖樣品主要落入洋脊玄武巖與洋島玄武巖疊合的位置；在Zr/Nb-Y/Nb和Ta/Nb-Th/Nb圖解中(圖9c，d)，2件輝綠玢巖表現(xiàn)出從虧損向富集地幔演化過渡的趨勢。這與普遍認為的E-MORB是N-MORB與OIB不同程度混合產物的觀點一致，在地化特征上表現(xiàn)為介于二者之間，E-MORB型玄武巖的形成與洋中脊具有密切關聯(lián)(Pearceetal.，1984；Choeetal.，2007； Niuetal.，2015；王亞瑩等，2016；王金榮等，2017)，本區(qū)輝綠玢巖的巖漿顯示復雜的組分特征，其成分可能來自于富集地幔源區(qū)，而同時又帶有一定的虧損地幔物質。

本區(qū)輝長輝綠巖、輝長巖樣品在Zr/Nb、Ba/Nb、Ba/Th、La/Nb(分別為11.7、15.8、92.0、1.50)等多項參數(shù)上均接近于I型富集地幔，在Th/La、Ba/La(分別為15.0、10.3)等少部分參數(shù)上接近II型富集地幔(Weaver, 1991)。樣品的地球化學特征趨于均一和穩(wěn)定，在La-La/Nb與Nb-Nb/Th(圖9a，b)圖解中則主要落入OIB型玄武巖區(qū)域，在Zr/Nb-Y/Nb和Ta/Nb-Th/Nb圖解中(圖9c，d)均落入富集地幔一側，其巖漿具有富集地幔的特征，這與藏南多處OIB型基性巖墻群特征一致(江思宏等，2007；裘碧波，2011；任沖等，2014；吳豐，2017)。

本區(qū)輝綠玢巖樣品較為集中，在Zr/Y-Zr微量元素判別圖解中全部落入板內玄武巖區(qū)域，同時靠近洋中脊玄武巖區(qū)域(圖10a)；在Zr-Ti圖解(圖10b)中，均落入洋中脊玄武巖與火山弧玄武巖的分界處；在Th/Hf-Ta/Hf圖解(圖10c)中落入大洋板內(洋島、海山及T-MORB和E-MORB)玄武巖區(qū)域，在Nb/Y-Ti/Y圖解(圖10d)中均落入洋中脊玄武巖且靠近板內玄武巖區(qū)域。與前文巖漿源區(qū)分析相對應的是，輝綠玢巖樣品在來源上呈現(xiàn)出較為復雜的性質，構造背景的判別結果同樣表明這類樣品主要形成于大洋板內環(huán)境，受洋中脊源區(qū)的影響明顯，本區(qū)的輝綠玢巖的巖石成因可能較為復雜(Meschede，1986)。

圖10 西藏絨布地區(qū)基性巖脈Zr/Y-Zr圖解(a，底圖據(jù)Pearce and Norry, 1979)、 Zr-Ti圖解(b，底圖據(jù)Pearce, 1982)、Th/Hf-Ta/Hf構造環(huán)境圖解(c，底圖據(jù)汪云亮等, 2001)及Nb/Y-Ti/Y構造環(huán)境判別圖解(d，底圖據(jù)Pearce, 1982)Fig.10 Zr/Y vs. Zr diagram (a, after Pearce and Norry, 1979), Zr vs. Ti diagram (b, after Pearce, 1982), Th/Hf vs. Ta/Hf diagram (c, after Wang et al., 2001) and Nb/Y vs. Ti/Y tectonic setting discrimination diagram (d, after Pearce, 1982) for basic dykes from Rongbu area, southern Tibet

本區(qū)輝綠輝長巖、輝長巖樣品的投圖結果同樣趨于穩(wěn)定，在圖10c中落入大陸裂谷相關的區(qū)域，在另外三個構造背景判別圖解(圖10a, b, d)中均主要落入或靠近板內玄武巖區(qū)域，這類基性巖脈總體顯示板內堿性玄武巖的特征。與前人研究結果對比來看，本區(qū)OIB型輝綠輝長巖、輝長巖與特提斯喜馬拉雅帶桑秀組玄武巖具有非常相似的地球化學特征，二者應具有相同的巖漿來源和構造背景，結合晚侏羅世-早白堊世研究區(qū)海相沉積以及同時代桑秀組中未見灰?guī)r、硅質巖等巖性組合來看，輝長輝綠巖、輝長巖巖脈應形成于強烈拉伸的大陸邊緣裂谷環(huán)境。

6.4 巖脈成因

前人曾通過將特提斯喜馬拉雅措美大火成巖省的火山巖、基性巖脈、巖墻群樣品與澳大利亞南西部Bunbury玄武巖、印度北東部Rajmahal玄武巖以及Kerguelen地幔柱頭部來源的玄武巖等進行對比，它們在地球化學、Sr-Nd同位素、Hf同位素特征以及成巖時代上均具有相似性，這些巖漿巖被認為是與Kergulen地幔柱的活動密切相關(朱弟成等，2004，2005a，b，2009；Zhuetal., 2008a, b；夏瑛等，2012；王亞瑩等，2016)，不僅如此，大印度和澳大利亞之間Cape山破碎帶和Wallaby-Zenith破碎帶最古老的海底磁異常以及Kerguelen地幔柱南移的古地磁數(shù)據(jù)也在地球物理方面為此觀點提供了支持(Antretteretal., 2002; Heine and Müller, 2005)。本區(qū)巖脈與特提斯喜馬拉雅帶多處基性巖脈、巖墻群具有非常接近的結晶年齡和分布位置，因而其巖石成因可能同樣與地幔柱相關。

絨布地區(qū)發(fā)育大量晚侏羅世-早白堊世基性巖脈，出現(xiàn)OIB與MORB型基性巖脈共存的現(xiàn)象，結合當時的大地構造環(huán)境來看，研究區(qū)在當時處于岡瓦納大陸北東部的被動大陸邊緣，緊鄰新特提斯洋，此時由于新特提斯洋的快速擴張，中脊以南形成強烈拉伸、巖石圈減薄的構造背景，特提斯喜馬拉雅被動陸緣形成拉張作用產生的裂谷環(huán)境。

從本文的研究結果來看，其中深成的輝長巖、輝長輝綠巖脈結晶年齡為147.3±3.6Ma，樣品與措美大火成巖省中同時代的桑秀組玄武巖具有接近結晶年齡，且同樣顯示OIB的地球化學特性，具有巖石圈地幔物質混染的痕跡，二者應為同源異相的產物。OIB的成因通常被認為是與地幔柱或熱點作用的產物(朱弟成等，2005a；楊高學等，2015；陳萬峰等，2017)，因此本區(qū)OIB型輝長巖、輝長輝綠巖與桑秀組玄武巖一樣，應是大陸邊緣裂谷背景下地幔柱或熱點與巖石圈地幔相互作用的產物(Kentetal.，2002；Gainaetal.，2003; O’Neilletal.，2003；朱弟成等，2005a)。

淺成侵入的輝綠玢巖結晶年齡大致為137.3±1.6Ma，對其地球化學研究顯示E-MORB的特征、未遭受巖石圈地?；虻貧せ烊?、巖漿可能源于富集地幔源區(qū)同時又帶有虧損地幔物質。特提斯喜馬拉雅帶目前發(fā)現(xiàn)的E-MORB型基性巖脈主要形成于～90Ma，與新生的印度洋中脊下的軟流圈地幔有關(王亞瑩等，2016)，由于本區(qū)輝綠玢巖形成時印度洋尚未出現(xiàn)，顯然二者在成因上是不同的，另一部分成巖時代相近的E-MORB型玄武巖則是在雅江縫合帶發(fā)現(xiàn)，其成因與新特提斯洋脊有關，在晚侏羅世-早白堊世新特提斯洋脊地幔源區(qū)與地幔柱相互作用下，軟流圈在上涌過程中極有可能吸取和捕獲了大量來自地幔柱的巖漿物質，在臨近擴張洋脊的地區(qū)形成大量的熱點，形成了這類E-MORB型玄武巖(朱弟成等，2008)。由于研究區(qū)處于被動陸緣地區(qū)，且印度洋尚未出現(xiàn)，不可能具有大洋中脊的構造環(huán)境，由此推論，本區(qū)的E-MORB型輝綠玢巖極有可能是新特提斯洋南部靠近大陸邊緣的熱點以下地幔柱與軟流圈地幔相互作用的產物，一部分E-MORB型巖漿順熱點火山噴出形成了如今雅江縫合帶發(fā)現(xiàn)的E-MORB型玄武巖，而另一部分巖漿順區(qū)域上的深大斷裂運移至被動陸緣侵入地層，形成了研究區(qū)E-MORB型輝綠玢巖，本區(qū)基性巖脈順構造線方向侵位的特點也佐證了這一推論。

6.5 地質意義

措美大火成巖省內發(fā)現(xiàn)大量OIB型基性火山巖和侵入巖，前人在其南部的錯那-谷覺等地區(qū)和西部江孜-康馬地區(qū)發(fā)現(xiàn)結晶年齡在140～144Ma左右的基性侵入巖和噴出巖(拉康組)，明顯早于特提斯喜馬拉雅北部地區(qū)的桑秀組玄武巖131～135Ma的結晶年齡。但就本次研究獲得的年齡來看，絨布地區(qū)輝長輝綠巖、輝長巖更接近措美大火成巖省南部和西部OIB型火成巖的年齡，較Kerguelen地幔柱引發(fā)巖漿活動的峰期(132Ma)早約15Ma，因此研究區(qū)OIB型輝長輝綠巖、輝綠巖脈可能是Kerguelen地幔柱早期活動的產物(Zhuetal.，2008a，2009；Maetal.，2016；侯晨陽，2017)。

前人對于西藏南部分布的E-MORB型火成巖的研究顯示，這些E-MORB型火成巖主要分為兩類，一類是形成于約90Ma，與新生的印度洋洋脊有關的E-MORB型基性火成巖；而另一類則是主要分布于雅江縫合帶晚侏羅世-早白堊世E-MORB玄武巖，這類玄武巖的形成被認為是與地幔柱與洋脊地幔源區(qū)相互作用有關(朱弟成等，2008；王亞瑩等，2016)。而目前在措美大火成巖省內發(fā)現(xiàn)的MORB火成巖則主要為N-MORB型(Zhuetal.，2008a；王亞瑩等，2016；侯晨陽，2017)，分布在研究區(qū)E-MORB型輝綠玢巖脈可作為目前對于措美大火成巖省基性巖脈類型的補充，對認識措美大火成巖省具有一定的新意義，這種類型的基性侵入巖的存在也表明研究區(qū)在當時可能位于特提斯喜馬拉雅被動陸緣非?？拷绿靥嵫蟮奈恢谩?/p>

7 結論

本文通過對藏南絨布地區(qū)廣泛分布的基性巖脈的巖石學、地球化學以及鋯石U-Pb年代學等方面進行研究，進而對其形成時代、源區(qū)性質、巖脈成因及其地質意義問題進行探討，主要得出以下結論：

(1)研究區(qū)淺成侵入的輝綠玢巖結晶年齡大致為137.3±1.6Ma，地球化學特征顯示其為E-MORB型基性侵入巖，未遭受巖石圈地?；虻貧せ烊荆赡茉醋愿患蒯?，同時帶有部分虧損地幔物質，主要形成于大洋板內環(huán)境，受洋中脊源區(qū)的影響明顯；深成的輝長巖、輝長輝綠巖結晶年齡為147.3±3.6Ma，具有典型OIB的地球化學特征，帶有巖石圈地幔物質混染的痕跡，源自富集地幔，形成于強烈拉伸的大陸邊緣裂谷環(huán)境。

(2)研究區(qū)OIB型輝長輝綠巖、輝綠巖脈與措美大火成巖省中桑秀組玄武巖為代表的諸多OIB型基性火成巖具有相同的巖石成因，是大陸裂谷背景下Kerguelen地幔柱與巖石圈地幔相互作用的產物；而E-MORB型輝綠玢巖則可能是靠近大陸邊緣的熱點以下地幔柱與軟流圈地幔相互作用的產生的巖漿沿區(qū)域深大斷裂運移至大陸邊緣侵位的結果。

(3)本區(qū)OIB型輝長輝綠巖、輝長巖的結晶年齡明顯早于同地區(qū)的桑秀組玄武巖，而與措美大火成巖省南部、西部地區(qū)部分OIB型火成巖接近，成巖時代較Kerguelen地幔柱活動的峰期(132Ma)明顯早，可能是地幔柱早期活動的產物；E-MORB型輝綠玢巖的存在可作為目前對于措美大火成巖省基性巖脈類型的補充，對認識措美大火成巖省具有一定的新意義。

致謝感謝中國地質調查局成都地質調查中心王立全、李光明研究員、張林奎高工，西藏地勘局曾慶高、胡敬仁、黃煒、郭建慈、毛國正等幾位高工在野外提出的寶貴意見以及成都理工大學絨布區(qū)域地質調查項目組成員的通力協(xié)作；特別感謝中國地質科學院唐菊興老師為本文提出的建設性指導和寶貴建議；最后感謝各位審稿專家和《巖石學報》編輯部對完善本文所付出的辛勤勞動。