西藏岡底斯帶東段強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義

蘇 鑫, 楊文光*, 朱利東, 張洪亮, 李成志, 盧志友, 劉 宇

(1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都 610059；2.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059)

位于青藏高原腹地，拉薩地體南緣的岡底斯巖漿帶常常被認(rèn)為與新特提斯洋盆北向俯沖、印度-亞洲板塊發(fā)生陸陸碰撞和拉薩地體的形成呈正相關(guān)[1]?；◢弾r類(lèi)作為學(xué)者們研究岡底斯帶構(gòu)造-巖漿演化的重要對(duì)象，也是岡底斯帶巖漿巖組合中最為主要巖石的類(lèi)型[2]。前人對(duì)于岡底斯帶始新世花崗巖類(lèi)的巖石成因等關(guān)鍵問(wèn)題一直爭(zhēng)論較大[3]。其中主要有以下觀點(diǎn)：①因新特提斯洋板片的持續(xù)俯沖產(chǎn)生了這一時(shí)期廣泛分布的具有島弧花崗巖特征的花崗巖[4]；②印度-歐亞大陸發(fā)生陸陸碰撞時(shí)產(chǎn)生出極大阻力，影響了新特提斯洋板片的俯沖，得以充分與蓋于上部熾熱的島弧巖石圈發(fā)生部分熔融反應(yīng)[5]；③始新世大規(guī)模的巖漿活動(dòng)與新特提斯洋板片的回轉(zhuǎn)、拆離等關(guān)系密切[6]。關(guān)于始新世花崗巖類(lèi)的起源問(wèn)題上，也存在了兩種認(rèn)識(shí)，一種認(rèn)為來(lái)自于新生地殼的部分熔融，另一種認(rèn)為是下地殼與地幔發(fā)生部分熔融所產(chǎn)生的。在新生代岡底斯巖漿帶中巖石組合多種多樣，有以下幾種最為常見(jiàn)，包括閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和此次工作區(qū)研究的石英二長(zhǎng)巖等[2]。石英二長(zhǎng)巖這類(lèi)富堿的中酸性巖石，一般出現(xiàn)在伸展的背景下，可以是后碰撞、裂谷或者板內(nèi)環(huán)境，且石英二長(zhǎng)巖出露的面積比較小，故此其形成的特殊構(gòu)造背景受到廣泛關(guān)注。

印度大陸-亞洲大陸之間碰撞是最具有構(gòu)造意義地質(zhì)事件之一，前人通過(guò)總結(jié)岡底斯帶巖漿活動(dòng)的規(guī)律和特征可劃分為4個(gè)階段：①212～152 Ma、②109～80 Ma、③65～41 Ma、④33～13 Ma[7]。其中65～41 Ma時(shí)期岡底斯帶巖漿活動(dòng)最為劇烈，并在50 Ma左右?guī)r漿活動(dòng)達(dá)到了頂峰[8]。對(duì)于新特提斯洋俯沖及印度-亞洲大陸碰撞的關(guān)系和開(kāi)始的時(shí)間與始新世花崗巖類(lèi)的起源都存在很大的爭(zhēng)議，多數(shù)研究者認(rèn)為印度-亞洲板塊碰撞時(shí)間為始新世早期(～55 Ma)[9]，少數(shù)學(xué)者認(rèn)為這一事件發(fā)生在～45 Ma[10]。此外，岡底斯地區(qū)地殼增厚的時(shí)間:構(gòu)造地質(zhì)學(xué)證據(jù)顯示拉薩地體地殼增厚的時(shí)間開(kāi)始于晚白堊世初期[10]，而來(lái)自于岡底斯帶火成巖的地球化學(xué)和巖石學(xué)證據(jù)顯示地殼增厚開(kāi)始于古新世末期-始新世初期[11]。岡底斯帶始新世巖漿作用的厘定對(duì)理解新特提斯洋板片演化的方式、巖石成因和限定印度-歐亞大陸碰撞的時(shí)限具有重要的科學(xué)意義。前人對(duì)岡底斯帶始新世巖漿巖進(jìn)行了大量的研究，主要集中在岡底斯帶中段，其次岡底斯帶西段[3]。本次研究的強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體為出露于岡底斯弧背斷隆帶東段墨竹工卡地區(qū)，對(duì)始新世岡底斯弧背斷隆帶東段巖漿巖研究資料相對(duì)較少，依托西藏唐加地區(qū)1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目和結(jié)合以往研究成果，通過(guò)對(duì)強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體鋯石U-Pb年代學(xué)和地球化學(xué)特征研究，討論強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體的巖石類(lèi)型、巖漿源區(qū)與演化和構(gòu)造背景，以期為該地區(qū)巖漿形成及印度-亞洲大陸碰撞的關(guān)系和開(kāi)始的時(shí)間提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與樣品描述

岡底斯帶是由印度河-雅魯藏布縫合帶與班公湖-怒江縫合帶之間所夾持的一條巨型構(gòu)造-巖漿巖帶，其東西向延展約2 000 km，南北向?qū)挾葨|西不等約300 km，與喜馬拉雅地塊和羌塘地塊相鄰[12]。其中又可根據(jù)由南向北，將岡底斯帶劃分為4個(gè)部分，主要分為南岡底斯、岡底斯弧背斷隆帶、中岡底斯和北岡底斯，從大地構(gòu)造的尺度上將沙莫勒-麥拉-洛巴堆-米拉山斷裂(SMLMF)、噶爾-隆格爾-扎日南木錯(cuò)-措麥斷裂帶(GLZCF)以及獅泉河-拉果錯(cuò)-永珠-納木錯(cuò)-嘉黎蛇綠混雜巖帶(SNMZ)作為劃分的依據(jù)以及分界[13]。岡底斯巖漿巖帶主要由廣泛分布的花崗巖基和多種火山巖組成。巖石類(lèi)型有中-酸性巖漿巖、基性-超基性巖，年代跨度大自晚三疊世-中新世之間均有分布，前人在研究區(qū)附近林周盆地大面積出露的林子宗組頗具代表性[13]，將林子宗組分為典中組(65～60 Ma)、年波組(60～50 Ma)、帕那組(50～41 Ma)。對(duì)于林子宗火山巖的成因，莫宣學(xué)等[7]認(rèn)為是新特提斯洋北向俯沖到印度-亞洲板塊碰撞轉(zhuǎn)換的產(chǎn)物。

強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體地理位置在林周縣東側(cè)，巖體呈南北向不規(guī)則巖株?duì)町a(chǎn)出，石英二長(zhǎng)巖共采5件(D5284-DH1-DH5)地球化學(xué)樣品與1件年齡樣品(D5284-N1)，采樣GPS坐標(biāo)為29°58′14.86″N，91°27′1.60″E，H=4 528±5 m，構(gòu)造位置上屬于岡底斯弧背斷隆帶東段[圖1(a)[14]]，采樣位置如圖1(b)所示，且構(gòu)造變形情況強(qiáng)烈，為確保所采樣品新鮮及避免受到后期改造影響，已避免采用破碎帶與蝕變部位的樣品。區(qū)內(nèi)廣泛出露中生代地層，主要有麥隆崗組(T3m2)、甲拉浦組(J1j)。其中麥隆崗組地層主要為灰色中層狀微晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、偶見(jiàn)石英砂巖，甲拉浦組主要為黃灰色石英砂巖，偶夾細(xì)礫巖、凝灰?guī)r。研究區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為NW向、NNW向。采集的石英二長(zhǎng)巖樣品所在巖體在野外出露良好，強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體呈南北向展布，在本項(xiàng)目圖幅內(nèi)總出露面積約7 km2。巖性以中粗粒灰褐色、淺肉紅色、灰白色石英二長(zhǎng)巖為主，與麥隆崗組(T3m2)、甲拉浦組(J1j)為侵入接觸關(guān)系，巖體展布如圖1(b)所示。巖石為似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶主要有斜長(zhǎng)石(28%～40%)、鉀長(zhǎng)石(20%～25%)、石英(15%～19%)、黑云母(5%～8%)、角閃石(5%)，基質(zhì)主要為鉀長(zhǎng)石、石英。鉀長(zhǎng)石具有明顯的卡式雙晶，而斜長(zhǎng)石中可見(jiàn)聚片雙晶，偶見(jiàn)環(huán)帶。副礦物有鋯石、透輝石、磁鐵礦、磷灰石等。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖體野外露頭與顯微照片如圖2所示。

Qtz為石英；Pl為斜長(zhǎng)石；Kfs為鉀長(zhǎng)石；Bt為黑云母圖2 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖體野外露頭與顯微照片F(xiàn)ig.2 Field photosand typical micrograph photosof Qiangmucuogaquartz-monzonite granite

2 分析結(jié)果

2.1 鋯石U-Pb年齡

本次采集了1件石英二長(zhǎng)巖新鮮樣品(D5284-N1)通過(guò)LA-ICP-MS方法分析進(jìn)行鋯石U-Pb的測(cè)年，強(qiáng)母錯(cuò)噶數(shù)據(jù)單個(gè)測(cè)試點(diǎn)的誤差均為1σ，測(cè)試結(jié)果如表1所示。鋯石陰極發(fā)光圖像和年齡協(xié)和圖如圖3所示，D5284-N1的鋯石陰極發(fā)光(cathodolumiescence,CL)圖中鋯石顆粒呈尖棱狀晶體、自型-半自型菱柱狀晶體，呈現(xiàn)出灰色的巖漿振蕩環(huán)帶，Th/U介于0.51～1.97(>0.4)，長(zhǎng)130～250 μm，寬70～200 μm，長(zhǎng)寬之比約為1∶1～3∶1，表明強(qiáng)母錯(cuò)噶樣品為巖漿成因。

D5284-N1樣品分別在35顆鋯石上進(jìn)行了測(cè)年分析，除去19個(gè)低于85%諧和度的測(cè)點(diǎn)外，剩余16個(gè)測(cè)點(diǎn)的206Pb/238U年齡介于(49.98±0.71)～(54.71±0.96) Ma，大多數(shù)測(cè)點(diǎn)分布在諧和線上或緊鄰諧和線，加權(quán)平均年齡Mean為(50.84±0.71) Ma[圖3(b)]，MSWD=0.51。定年結(jié)果表明時(shí)代為早始新世，代表了早期巖漿成巖年齡。

2.2 主量元素

強(qiáng)母錯(cuò)嘎石英二長(zhǎng)巖主量元素分析結(jié)果如表2所示，其中SiO2含量為64.34%～64.87%，平均64.73%，為中酸性巖體。K2O(4.66%～4.76%)和Na2O(3.38%～3.42%)，全堿(K2O+Na2O)含量偏高，為8.04%～8.15%，K2O/Na2O比值為1.38～1.41，5件樣品比值均大于1，顯示出富鉀特征。TAS、SiO2-K2O、A/CNK-A/NK如圖4[15]、圖5[16]所示。在SiO2-K2O圖解之中，5個(gè)樣品均投在鉀玄巖系列區(qū)域。在w(Na2O+K2O)-w(SiO2)圖解中，5件樣品全部落入石英二長(zhǎng)巖區(qū)域。Mg#=43.78～44.66，平均為44.32。A/CNK=0.91～0.93，A/NK=1.49～1.50，顯示出準(zhǔn)鋁質(zhì)巖漿的特征，在A/CNK-A/NK圖解中樣品也均投影到準(zhǔn)鋁質(zhì)系列中。Ca含量為2.65%～2.82%，Ti的含量較低，為0.27%～0.29%，TFeO含量為3.64%～3.77%，MgO含量為1.38%～1.42%，TFeO/MgO介于2.60～2.69，具有富鐵貧鎂的特征。CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中均未見(jiàn)剛玉(C)。樣品的LOI(燒失量)介于0.65%～0.76%，含量較低且變化范圍小，表明巖石化學(xué)組分受后期風(fēng)化作用影響小。

表1 強(qiáng)母錯(cuò)嘎石英二長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)

圖3 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖部分鋯石陰極發(fā)光圖像及鋯石U-Pb諧和年齡圖解Fig.3 CL image of zircon grains and U-Pb age concordia plotsof part of Qiangmucuogaquartz-monzonites

表2 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖主量元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)分析結(jié)果

續(xù)表2

圖4 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖w(Na2O+K2O)-w(SiO2)圖解[15]Fig.4 w(Na2O+K2O)-w(SiO2) of the Qiangmucuoga quartz-monzonites[15]

2.3 稀土和微量元素

強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的稀土元素和微量元素組成如表2所示，稀土元素總量(∑REE)為(260.98～462.15)×10-6，平均347.38×10-6，含量較高；輕稀土元素(LREE)含量為(241.62～441.75)×10-6，重稀土元素(HREE)含量為(18.58～20.60)×10-6，LREE/HREE為12.48～21.65，(La/Yb)N介于15.38～33.79，平均24.14，顯示輕稀土元素相對(duì)于重稀土元素富集。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解[圖6(a)]，δEu為0.60～0.67(平均0.63)配分曲線呈現(xiàn)出中等負(fù)異常的特征，表現(xiàn)出與下地殼非常一致的分布形式，可能表明強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體與下地殼存在某些關(guān)系。并且配分曲線溝谷明顯，具有向右緩傾的特征，表明源區(qū)可能存有斜長(zhǎng)石殘余。

圖5 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖A/CNK-A/NK圖解及ω(SiO2)-ω(K2O)圖解[16]Fig.5 ω(SiO2)-ω(K2O)and A/CNK-A/NK diagrams of the Qiangmucuogaquartz-monzonite[16]

通過(guò)原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化，可在蛛網(wǎng)圖[圖6(b)]圖解中看出，強(qiáng)母錯(cuò)嘎巖體的全部5件樣品均出現(xiàn)了對(duì)于大離子親石元素(Rb、Th、K、Pb、U等)的富集現(xiàn)象，(Nb、Ta、P、Ti等)高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損，對(duì)比Rb和Th元素圖中的峰值，明顯虧損Ba，整體顯示出島弧性質(zhì)花崗巖的特征。樣品具有較高的Sr含量(593×10-6～618×10-6，平均為605×10-6)，而Y[(24.9～26.5)×10-6]、Yb[(2.53～2.78)×10-6]含量相對(duì)較低，Sr/Y比值(22.87～24.10)較高，與兩類(lèi)巖石的地球化學(xué)相類(lèi)似：①埃達(dá)克巖；②島弧系列巖石(具有明顯虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素特征)[17]。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖中能有效反映巖石演化特征與規(guī)律的幾組元素比值為：La/Nb=2.8～6.35，Th/Nb=2.34～2.46，Nb/Ta=15.27～15.67，Th/La=0.37～0.84，Rb/Sr=0.27～0.28，Rb/Nb=7.93～8.34。

圖6 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖稀土元素配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖[18]Fig.6 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized trace element patters for the Qiangmucuogaquartz-monzonites[18]

3 討論

3.1 巖石類(lèi)型

圖7 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖成因分類(lèi)判別圖Fig.7 Discrimination diagrams for the genetic types of the Qiangmucuogaquartz-monzonites

前人通過(guò)從多種切入點(diǎn)的研究將花崗巖提出了20余種分類(lèi)方法，目前MISA，即M(M type granite)、I(igneous type granite)、S(sediment type granite)和A(A type granite)型成因分類(lèi)方案為大多數(shù)學(xué)者所接受[19]。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖巖體位于岡底斯弧背斷隆帶東段，岡底斯帶主要由一條Ⅰ型花崗巖組成的侵入雜巖帶[20]，根據(jù)巖石地球化學(xué)分析顯示，其A/CNK=0.91～0.93，均小于1.1，巖石顯示出準(zhǔn)鋁質(zhì)特征，而S型花崗巖通常為過(guò)鋁質(zhì)系列，并通常出現(xiàn)白云母、堇青石、石榴子石、電氣石等富鋁特征礦物，且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算所有樣品均未出現(xiàn)剛玉分子，在巖相學(xué)觀察中未發(fā)現(xiàn)上述特征礦物，雖然有些分異的S型花崗巖A/CNK的比值也存在偏低的可能性，但也均大于1[21]。同時(shí)Rb/Sr比值也是提供源區(qū)性質(zhì)的重要信息，Rb/Sr<0.9為I型花崗巖，Rb/Sr>0.9為S型花崗巖[22]。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的Rb/Sr比值介于0.26～0.28，明顯小于0.9，故此本文的強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖明顯不同于強(qiáng)富鋁的S型花崗巖[23]。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖巖體也具有明顯不同于A型花崗巖的一系列巖石地球化學(xué)特征，這表現(xiàn)在SiO2含量為64.34%～64.87%，明顯較A型花崗巖低，且?guī)r體具有高的Al含量，一般認(rèn)為A型花崗巖以104×Ga/Al>2.6區(qū)別于其他類(lèi)型花崗巖，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖104×Ga/Al為2.08～2.44，在10 000Ga/Al-FeOT/MgO、10 000Ga/Al-ω(Na2O+K2O)圖解判別圖解上，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖均投影在非A型花崗巖區(qū)[圖7(a)、圖7(b)[23]]，且貧Nb和Ta的特征也不同于A型花崗巖。雖然強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖堿含量較高，但強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體的FeOT/MgO較低，為2.60～2.69，完全有別于A型花崗巖顯著富鐵的特征(FeOT/MgO>10)[24]，亦可通過(guò)FeOT/MgO為基礎(chǔ)的SiO2-FeOT/(FeOT+MgO)判別圖進(jìn)一步證實(shí)，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖均投影在富鎂區(qū)域[圖7(c)]，與A型花崗巖性質(zhì)相悖。通過(guò)鋯石地質(zhì)溫度計(jì)算，得出巖體形成溫度為789～808 ℃，平均為800 ℃。一般來(lái)說(shuō)A型花崗巖形成溫度比較高，通常大于800 ℃，普遍形成溫度為850～900 ℃，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖不符合A型花崗巖這種較高的巖石形成溫度。且強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖通過(guò)ω(SiO2)-ω(Zr)圖解[圖7(d)[25]]可見(jiàn),所有樣品均落入I型花崗巖中。強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體的特征與S型、A型花崗巖產(chǎn)生明顯區(qū)別，與I型花崗巖的特征非常相似。強(qiáng)母錯(cuò)噶樣品高硅富堿和Ba、Sr、P、Ti、Eu等元素的相對(duì)虧損特征說(shuō)明強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖經(jīng)歷了一定程度的分異演化，δEu為0.60～0.67配分曲線呈現(xiàn)出中等負(fù)異常的特征，斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶會(huì)使巖漿中Sr、Eu元素產(chǎn)生虧損，而鉀長(zhǎng)石的分離結(jié)晶則會(huì)使巖漿中Ba、Eu元素產(chǎn)生負(fù)異常出現(xiàn)明顯的溝谷[26]。巖石中P虧損的特征應(yīng)為磷灰石的分離結(jié)晶作用所引起。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)所表現(xiàn)出的Ti、Nb、Ta的負(fù)異常應(yīng)與鈦鐵礦等礦物的分離結(jié)晶作用有關(guān)[27]。綜上，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖經(jīng)歷了一定程度的分異演化所形成。

3.2 花崗巖巖漿源區(qū)與演化

強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖在La-La/Yb[圖8(a)]和Zr-Zr/Sm[圖8(b)]圖解中樣品均表現(xiàn)出部分熔融的正相關(guān)性，顯示強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖成巖過(guò)程中以部分熔融為主。前人研究認(rèn)為具有較高的La/Ta值(>25)通常作為判斷巖漿是否起源于巖石圈地幔的重要指標(biāo)[28]。而強(qiáng)母錯(cuò)嘎石英二長(zhǎng)巖5件樣品的La/Ta值均大于25，平均為57.75，表明強(qiáng)母錯(cuò)噶的巖漿起源有巖石圈地幔的參與。此外，微量元素Th和Nb的含量也常用來(lái)反映陸殼混染的指標(biāo)[29]，可以看到，強(qiáng)母錯(cuò)嘎巖體Th和Nb質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為46.6～49.1和19.9～20.8，大于地殼中賦存Th和Nb的平均值[30]，說(shuō)明強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體在成巖過(guò)程中可能出現(xiàn)了陸殼物質(zhì)混入的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，受陸殼混染的巖石都具有一個(gè)相同的特征：低的Sm/Nd值(<0.30)[31]，而強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體Sm/Nd值較小(0.15～0.18)，暗示巖漿中存在地殼物質(zhì)的混入[32]，且具有低的Y/Nb值<1.2為地幔成因的巖石，而殼源成因巖石的Y/Nb值>1.2，研究區(qū)樣品的Y/Nb值恰為1.24～1.27，處于幔源與殼源成因的臨界值附近。同時(shí)，通過(guò)δEu-(La/Yb)N圖解[圖9(a)]可知，強(qiáng)母錯(cuò)噶4個(gè)地球化學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)落在殼?；旌匣◢弾r區(qū)域。在原巖類(lèi)型判別圖解[圖9(b)、圖9(c)[38-39]]中，通常泥巖質(zhì)成分源區(qū)的成熟度較高，與之相反的是砂巖質(zhì)成分代表源區(qū)成熟度低，研究區(qū)所有樣品均投在雜砂巖與變質(zhì)雜砂巖部分熔融的區(qū)域，也說(shuō)明強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體其源區(qū)成分成熟度較低。前人研究表明有幔源物質(zhì)加入形成的巖石，具有較高的Mg#值(>40)，而強(qiáng)母錯(cuò)噶5件樣品Mg#均大于40，平均為44.32，指示了強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的形成可能與幔源巖漿的底侵有關(guān)[33]。前人研究認(rèn)為，Nb、Ta兩種元素不相容性極強(qiáng)，無(wú)論在發(fā)生侵蝕作用亦或是變質(zhì)作用時(shí)，兩種元素均未發(fā)生明顯變化，所以兩元素之比可揭示原始巖漿源區(qū)的特征[34]。本文的強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖Nb/Ta比值(15.27～15.67)介于幔源與殼源之間，低于常規(guī)的幔源巖漿比值17±1[35]，并且高于常規(guī)地殼比值12～13[36]，暗示研究區(qū)石英二長(zhǎng)巖的形成可能和幔源巖漿的底侵有關(guān)。底侵的巖漿攜帶大量的熱能，導(dǎo)致了研究區(qū)下地殼的部分熔融，最終形成了的殼?；旌系脑缡夹率缼r漿。

綜上，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖巖石地球化學(xué)屬性及比值特征反映了巖體具有幔源特征，同時(shí)有可能受到陸殼物質(zhì)混染作用的影響，這與研究區(qū)附近的藏來(lái)拉巖體認(rèn)識(shí)結(jié)果一致[37]。因此，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的巖漿巖源區(qū)為殼?；旌显磪^(qū)。

圖8 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖La-La/Yb圖解及Zr-Zr/Sm圖解Fig.8 La-La/Yb and Zr-Zr/Sm diagrams of the Qiangmucuogaquartz-monzonite

圖9 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖原巖類(lèi)型判別圖Fig.9 Distinguishing diagrams of the original rock type of the Qiangmucuogaquartz-monzonites

3.3 構(gòu)造背景與意義

圖10 強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖構(gòu)造背景判別圖Fig.10 Construction background discriminant diagrams of the Qiangmucuogaquartz-monzonites

岡底斯帶巖漿最為劇烈活動(dòng)的時(shí)期為65～41 Ma，其巖基的主體由該時(shí)期花崗巖帶構(gòu)成，并且在50 Ma左右?guī)r漿活動(dòng)達(dá)到了頂峰[40]。前人認(rèn)為劇烈的巖漿活動(dòng)源于印度-亞洲板塊初始碰撞，對(duì)于岡底斯帶在古新世-始新世期間巖漿巖的源區(qū)與構(gòu)造背景一直保有爭(zhēng)論，對(duì)于新特提斯洋俯沖、拉薩地體的形成、印度-亞洲板塊碰撞的關(guān)系異議較大，主要有以下觀點(diǎn)：①新特提斯洋板片持續(xù)俯沖形成的[41]；②將印度-亞洲板塊發(fā)生碰撞的時(shí)間約束在65 Ma，該時(shí)期的花崗巖類(lèi)為同碰撞花崗巖[1]；③認(rèn)為俯沖的新特提斯大洋巖石圈板片拆離作用是導(dǎo)致高峰期巖漿活動(dòng)產(chǎn)生(～51 Ma)的主要原因，印度-歐亞板塊碰撞的開(kāi)始時(shí)間可能比51 Ma更早[4]。通過(guò)最新研究表明始新世晚期岡底斯地區(qū)地殼已經(jīng)增厚，并且從始新世早期至始新世中期，岡底斯地區(qū)的地殼厚度處于一個(gè)持續(xù)加厚的過(guò)程[4]。強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體鋯石U-Pb年齡為(50.84±0.71) Ma，形成于始新世早期，正處在岡底斯巖漿活動(dòng)高峰期，與林子宗火山巖形成的時(shí)代相一致，可能和新特提斯洋板片的斷離有關(guān)。前人研究認(rèn)為巖漿源區(qū)在發(fā)生熔融的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)殘余有鈦鐵礦等高場(chǎng)強(qiáng)元素的礦物，導(dǎo)致巖漿的源區(qū)出現(xiàn)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素的現(xiàn)象，代表了具有俯沖帶型巖漿巖的特征[42]，強(qiáng)母錯(cuò)噶5件地化樣品均顯示出地球化學(xué)特征與俯沖帶型的特征相符合，表現(xiàn)出虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(Nb、Ta、Ti等)的特征，并發(fā)現(xiàn)鈦鐵礦等殘留。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖微量元素特征進(jìn)一步證明，輕稀土富集，高場(chǎng)強(qiáng)元素虧損，在稀土元素和微量元素圖解顯示具有典型的火山弧花崗巖特征，在圖10中，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖Y+Nb-Rb圖解、Yb+Ta-Rb圖解、Y-Nb圖解、Yb-Ta圖解和Hf-3Ta-Rb/30三角圖解5件樣品均投到火山弧巖漿巖區(qū)域，顯示出強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖產(chǎn)生于火山弧背景下[43]。且弧巖漿的La/Yb比值的升高通常和地殼的加厚有關(guān)，若La/Yb比值高，一般來(lái)說(shuō)代表重稀土元素相對(duì)虧損，暗示巖漿源區(qū)可能存在角閃石、石榴子石的殘留[44]。通常石榴子石出現(xiàn)在地殼厚度大于40 km的鎂鐵質(zhì)巖漿中，通過(guò)La-La/Yb圖解[圖8(a)]可見(jiàn)，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖樣品均落入推測(cè)地殼厚度大于40 km的區(qū)域，并且強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖La/Yb比值較高，與同時(shí)期岡底斯中段仁欽則地區(qū)與東噶鄉(xiāng)地區(qū)巖體La/Yb比值比較相符[45]。前人研究表明，晚白堊世岡底斯地區(qū)出現(xiàn)過(guò)地殼縮短和加厚，但藏南岡底斯地區(qū)地殼在晚白堊世末巖石圈地幔發(fā)生了拆沉作用，平均厚度恢復(fù)到35 km，為正常的地殼厚度水平[46]。因此，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖樣品暗示了研究區(qū)在始新世早期時(shí)地殼厚度大于40 km，已經(jīng)出現(xiàn)增厚現(xiàn)象[4]。印度-亞洲板塊的碰撞，巨大的阻力使得新特提斯洋板片的俯沖角度變陡，結(jié)合部位應(yīng)力不斷積累，最終導(dǎo)致板片發(fā)生斷離(～50 Ma)[47]。同時(shí)也得到了地球物理和數(shù)值模擬方面的支持。前人通過(guò)對(duì)岡底斯巖帶始新世的花崗質(zhì)巖石統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：始新世巖漿主體為拉薩地體新生地殼，而印度陸殼物質(zhì)的貢獻(xiàn)不足5%。綜上，強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的形成可能與岡底斯帶始新世早期強(qiáng)烈的巖漿作用和新特提斯洋板片斷離引發(fā)的地殼增厚密切相關(guān)，大洋板片斷離從而引起軟流圈物質(zhì)上涌，導(dǎo)致下地殼部分熔融并與上涌地?；旌闲纬蓺め；旌蠋r漿。

4 結(jié)論

(1)強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為(50.84±0.71) Ma，形成于早始新世，代表強(qiáng)母錯(cuò)噶巖體的成巖年齡。

(2)強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖具有富硅、富堿、富鉀的特征，鋁飽和指數(shù)A/CNK=0.91～0.93，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)鉀玄巖系列。稀土元素配分模式為輕稀土元素強(qiáng)烈富集的右傾型，其(La/Yb)N為15.38～33.79，具中等負(fù)Eu異常(δEu=0.60～0.67)。具有大離子親石元素富集和高場(chǎng)強(qiáng)元素虧損的特征。強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖屬于火山弧環(huán)境背景下中等分異程度的I型花崗巖。

(3)強(qiáng)母錯(cuò)噶石英二長(zhǎng)巖的形成可能與岡底斯帶始新世早期強(qiáng)烈的巖漿作用和新特提斯洋板片斷離引發(fā)的地殼增厚密切相關(guān)，大洋板片斷離從而引起軟流圈物質(zhì)上涌，導(dǎo)致下地殼部分熔融并與上涌地?；旌闲纬蓺め；旌蠋r漿。