藏南民久瑪?shù)◢弾rLA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義

羅 巍，肖淵甫，魏永峰，楊劍紅，林美英

藏南民久瑪?shù)◢弾rLA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義

羅 巍1、2，肖淵甫1，魏永峰2，楊劍紅2，林美英2

(1. 成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059，2. 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，四川 雙流 610213)

民久瑪?shù)◢弾r大地構(gòu)造屬于喜馬拉造山帶中東部的喜馬拉雅地塊，呈不規(guī)則狀侵位于侏羅系普普嘎組碳酸鹽巖中，其主要巖性為（含電氣石）白云母二長花崗巖。通過對白云母二長花崗巖進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年，年齡為：23±0.7Ma（MSWD=1.4），時代為中新世。屬于新喜馬拉雅階段（Neo-Himalayan：26~13Ma），與藏南拆離系（STDS）活動時代相吻合。反映了STDS的活動促使了高喜馬拉雅地區(qū)的快速隆起，產(chǎn)生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區(qū)從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。為喜馬拉雅淡色花崗巖的研究提供了新的年代證據(jù)。

藏南淡色花崗巖；喜馬拉雅造山帶；鋯石U-Pb測年

在藏南喜馬拉雅地區(qū)分布有兩條世界矚目的淡色花崗巖帶分別為：①南為高喜馬拉雅淡色花崗巖帶，主要沿高喜馬拉雅和特提斯喜馬拉雅之間的藏南拆離系（STDS）分布，構(gòu)成喜馬拉雅山的主體；②北帶淡色花崗巖位于特提斯喜馬拉雅單元內(nèi)，又被稱之為特提斯喜馬拉雅淡色花崗巖帶[1]。淡色花崗巖的形成與新特提斯洋的俯沖和隨后的印度板塊與亞歐板塊的碰撞有關(guān)，因此蘊含著豐富的板塊運動和大陸地殼形成與演化的重要信息[2][3]。前人對喜馬拉雅淡色花崗巖的形成時代進(jìn)行了大量的研究工作，其時代主要集中在36～13Ma[4-9]，表明長時間的地殼深熔作用。本次研究工作通過采集喜馬拉雅造山帶東段洛扎縣民久瑪一帶淡色花崗巖樣品，對其產(chǎn)出形態(tài)、地質(zhì)背景及同位素年代學(xué)進(jìn)行研究，為研究區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造屬性、構(gòu)造演化及喜馬拉雅淡色花崗巖的研究提供新的年代學(xué)證據(jù)，并探討其構(gòu)造背景及地質(zhì)意義。

1 地質(zhì)背景及巖石學(xué)特征

喜馬拉雅造山帶是指雅魯藏布江縫合帶與主前鋒逆沖斷裂之間的、由新生代印度板塊與歐亞板塊陸陸碰撞形成的強(qiáng)烈變形、變質(zhì)造山帶[10]。研究區(qū)位于藏南洛扎縣民久瑪一帶，大地構(gòu)造屬于喜馬拉造山帶中東部的喜馬拉雅地塊，南鄰藏南拆離系（STDS），北部發(fā)育雅魯藏布江縫合帶（YTSZ）。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了岡瓦納古陸北緣自泛非運動以來長期的沉積-構(gòu)造演變，特別是受三疊紀(jì)以來雅魯藏布洋盆的擴(kuò)張、消減、閉合，以及喜馬拉雅地塊與岡底斯地塊的強(qiáng)烈碰撞造山和大規(guī)模的伸展拆離作用，造成了區(qū)內(nèi)沉積作用類型復(fù)雜，巖漿活動、變質(zhì)作用強(qiáng)烈，構(gòu)造層次、構(gòu)造樣式、構(gòu)造組合復(fù)雜多樣。淡色花崗巖呈不規(guī)則狀侵位于侏羅系普普嘎組碳酸鹽巖中（圖1）①。巖石類型主要為（含電氣石）白云母二長花崗巖，具有細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石由石英、斜長石、鉀長石、云母、金屬礦物、電氣石、石榴子石、磷灰石等礦物組成，粒徑多處于0.2～1.625mm間。斜長石38%、鉀長石22%、石英33%、白云母5%、黑云母0.5%、磷灰石少量、金屬礦物少量、電氣石少量、石榴子石少量。斜長石為更長石，半自形板狀，少量發(fā)生點狀絹云母蝕變；鉀長石為正長石、微斜長石，呈它形粒狀，晶體有弱的粘土蝕變，多被石英交代，部分殘余呈島狀，分布在石英之中或縫隙中。石英為它形粒狀，多發(fā)生重結(jié)晶作用，波狀消光明顯，石英交代長石，局部形成顯微蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。白云母呈片狀，不均勻分布。黑云母，片狀，發(fā)生綠泥石蝕變或退色變?yōu)榘自颇?。巖石中有磷灰石，它形粒狀、短柱狀，少量。電氣石，短柱狀、它形粒狀，偶見。石榴子石，它形粒狀，偶見。金屬礦物呈它形粒狀（圖2）。

圖2 白云母二長花崗巖野外（a）及顯影（b）照片

圖3 白云母二長花崗巖（PM15(2)）鋯石陰極發(fā)光圖像

2 樣品采集、制樣及分析方法

測年鋯石采集于白云母二長花崗巖中，采樣點位坐標(biāo)：東經(jīng)91°15′07″，北緯28°01′29″，見圖1。樣品送至四川華陽巖礦測試中心進(jìn)行清洗，粉碎至100目后，用常規(guī)的重液浮選和電磁分離方法進(jìn)行分選，人工在雙目鏡下?lián)喪伾⒆孕纬潭?、形態(tài)和透明度等特征初步分類，挑選出無包裹體、無裂紋和透明度高的晶形完好的鋯石顆粒。鋯石樣品靶的制作、鋯石陰極發(fā)光照相及樣品分析均在中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心完成。將所選鋯石鑲嵌于環(huán)氧樹中拋光使其內(nèi)部暴露，然后對待測鋯石進(jìn)行透射光、反射光和陰極發(fā)光照相，以提示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，幫助選定最佳鋯石待測部位，從而進(jìn)行LA-ICP-MS分析。其中主檢設(shè)備為iCAP Q電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（YQ108）及激光燒蝕Compex Pro ArF Geolas（YQ061）；檢測環(huán)境：實驗室潔凈度：<1000級、溫度（℃）：20~25℃、濕度（%）：40%~45%。樣品的同位素比值及元素含量計算采用ICPMSDATACAL數(shù)據(jù)處理程序，普通鉛校正采用Anderson(2002)提出的ComPbCorr#3.17校正程序，U-Pb諧和圖、年齡分布頻率圖繪制和年齡權(quán)重平均計算采用Isoplot/Ex_ver 3[13]程序完成。詳細(xì)實驗測試過程可參見文獻(xiàn)[14]。

3 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

樣品選取20顆鋯石進(jìn)行LA-ICP-MS法U-Pb測年，分析鋯石為無色－淺黃色透明，顆粒形狀規(guī)則，主要表現(xiàn)為柱狀自形晶，粒徑多為105～195μm，個別可達(dá)230μm，長寬比為1.5∶1～3∶1。CL圖像表現(xiàn)出典型的巖漿韻律環(huán)帶和明暗相間的條帶結(jié)構(gòu)，屬無核巖漿結(jié)晶鋯石，可代表花崗巖成巖年齡（圖3）。獲得測試數(shù)據(jù)見表1，樣品的諧和曲線剔除了嚴(yán)重偏離諧和線數(shù)據(jù)。白云母二長花崗巖（PM15（2））樣品20顆鋯石6個分析點集中分布于諧和曲線上或附近，見圖4，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），可代表樣品結(jié)晶時代，其形成時代為中新世。

圖4 白云母二長花崗巖（PM15(2)）LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年諧和圖（a）及直方圖（b）

表1 白云母二長花崗巖（PM15(2)）LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果

注：測試分析單位為中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心

4 地質(zhì)意義討論

喜馬拉雅造山帶內(nèi)發(fā)育多種類型不同期次的花崗巖，其形成過程對應(yīng)不同的碰撞造山階段，反映不同的構(gòu)造背景和動力學(xué)過程[10]。吳福元等[1]根據(jù)目前已發(fā)表的年齡數(shù)據(jù)，將喜馬拉雅淡色花崗巖的年代格架大致劃分為始喜馬拉雅階段（Eo-Himalayan：44～26Ma）、新喜馬拉雅階段（Neo-Himalayan：26～13Ma）和后喜馬拉雅階段（Post-Himalayan：13～7Ma）。藏南拆離系（STDS）是與造山帶平行、沿喜馬拉雅北坡綿延展布2000km以上的大型拆離斷層，是世界上規(guī)模最大的低角度正斷層體系。該斷層將低級變質(zhì)的特提斯喜馬拉雅沉積巖系直接疊置于高級變質(zhì)的高喜馬拉雅結(jié)晶巖系之上，從而形成了喜馬拉雅造山帶最重要的地質(zhì)界線之一[15]。藏南拆離系的運動性質(zhì)為上盤相對于下盤做向北的下滑運動。與STDS共同發(fā)育、或被STDS切割、或切穿STDS的淡色花崗巖的結(jié)晶年齡被廣泛用來確定藏南拆離系的活動時間[16]。目前已有的年代學(xué)數(shù)據(jù)表明，該斷層系的活動時代為24～12Ma，與主中央逆沖斷層的活動時代一致[16-18]。大約從26Ma開始，青藏高原范圍內(nèi)發(fā)生了由巖石圈匯聚加厚而導(dǎo)致的拆沉事件，俯沖到青藏高原底部的高喜馬拉雅地塊發(fā)生大規(guī)模熔融，這些熔融體和高喜馬拉雅一起折返至淺部，并在折返過程中發(fā)生強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，形成新喜馬拉雅淡色花崗巖。這些淡色花崗巖均沿區(qū)域性伸展構(gòu)造STDS（藏南拆離系）分布，且具有近乎一致的峰期結(jié)晶年齡，暗示其形成可能與STDS的活動密切相關(guān)[10]。民久瑪?shù)◢弾r鋯石U-Pb年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），屬于新喜馬拉雅階段，與STDS活動時代相吻合，反映了STDS的活動促使了高喜馬拉雅地區(qū)的快速隆起，產(chǎn)生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區(qū)從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。

5 結(jié)論

1）民久瑪白云母二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為23±0.7Ma（MSWD=1.4），時代為中新世。

2）本次研究的淡色花崗巖年齡反映了藏南拆離系（STDS）的活動促使了高喜馬拉雅地區(qū)的快速隆起，產(chǎn)生淡色花崗巖，使喜馬拉雅地區(qū)從擠壓背景過渡到了伸展垮塌背景這一造山過程。

致謝：本文為《西藏哈熱地區(qū)H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查》項目成果之一，參加工作的成員還有曾強(qiáng)、楊劍紅、普瓊、廖炳勇、陳尚品、張鐵硬等，定稿過程中匿名審稿人對稿件提出了寶貴的修改意見，在此表示誠摯的感謝！

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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

西藏哈熱地區(qū)H46E023006，H46E023007，H46E024006，H46E024007四幅地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查（12120115022901）項目資助，所屬計劃項目為：岡底斯-喜馬拉雅銅礦資源基地調(diào)查項目

羅?。?990-），男，四川彭山縣人，碩士研究生，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)

肖淵甫（1957-），男，教授，研究方向：巖石學(xué)及礦產(chǎn)資源評價

① 西藏地勘局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，西藏哈熱地區(qū)四幅1∶5萬地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查報告，2018