西金烏蘭—金沙江縫合帶西段印支期石英閃長(zhǎng)巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡與地球化學(xué)特征

黨勘峰，陳小剛

( 商洛西北有色七一三總隊(duì)有限公司，陜西 商洛 726000 )

0 引言

西金烏蘭—金沙江縫合帶是古特提斯消亡后的遺跡[1]，前人通過(guò)運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、年代學(xué)及巖石地球化學(xué)方法對(duì)西金烏蘭—金沙江縫合帶的形成時(shí)代及成因進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些重要成果。但由于玉樹(shù)及以西地區(qū)地理環(huán)境差，交通不便導(dǎo)致該縫合帶西段(玉樹(shù)以西)的研究較其東段(玉樹(shù)以東)相對(duì)較少，目前也取得的了一些的成果：茍金(1990)對(duì)巴音查烏馬蛇綠巖帶中輝長(zhǎng)巖進(jìn)行了測(cè)年，獲得輝長(zhǎng)巖的Rb-Sr等時(shí)線年齡為(266±41.2)Ma[2]；陳健等(2007)將其解釋為晚石炭世—中二疊世古特提斯多島洋擴(kuò)張的產(chǎn)物[3]；朱迎堂等(2004)在西金烏蘭—金沙河縫合帶還東河測(cè)得閃長(zhǎng)巖鋯石U-Pb年齡為(257±3.6)Ma，并認(rèn)為該巖體是二疊紀(jì)西金烏蘭大洋板片向南俯沖消減時(shí)的產(chǎn)物[4]；陳文等(2005)對(duì)哈秀石英閃長(zhǎng)巖體進(jìn)行了角閃石的Ar-Ar測(cè)年，獲得了(216.4±1.7)Ma的40Ar/39Ar年齡，并認(rèn)為其為板塊俯沖的產(chǎn)物[5]。

查閱1∶20萬(wàn)治多幅①、雜多幅②、囊謙幅③、上拉秀幅④、玉樹(shù)幅⑤和1∶25萬(wàn)治多幅⑥等區(qū)調(diào)報(bào)告可知，前人通過(guò)K-Ar法得到角考石英閃長(zhǎng)巖體年齡為191.9 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)、地仁石英閃長(zhǎng)巖體年齡為204.3 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)、嚇格拉哈石英閃長(zhǎng)巖體年齡為171.5 Ma、132.2 Ma、183.9 Ma(所測(cè)礦物為長(zhǎng)石)、格仁石英閃長(zhǎng)巖體年齡為130.4 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)、當(dāng)江涌石英閃長(zhǎng)巖體年齡為188.8 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)、讓娘貢巴花崗巖體年齡為187 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)、結(jié)隆石英閃長(zhǎng)巖體年齡為107 Ma(所測(cè)礦物為黑云母)。金貴善(2006)認(rèn)為角考、地仁石英閃長(zhǎng)巖體年齡代表了印支期侵入巖體的侵入時(shí)間，而其他侵入巖體由于巖石普遍蝕變并遭受不同程度的動(dòng)力變質(zhì)作用，年齡值普遍偏低[6]。同時(shí)其還通過(guò)SHRIMP鋯石U-Pb測(cè)年，獲得聶恰曲蛇綠巖組合中輝長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為(268±9.1)Ma，雜多紀(jì)查能基性—超基性組合中輝長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為(252.4±2.5)Ma，治多查涌蛇綠巖組合中輝長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為(229.6±3.9)Ma～(189.9±3.1)Ma，角考石英閃長(zhǎng)巖體的鋯石U-Pb年齡為(208.6±4.4)Ma[6]。

研究者一致認(rèn)為，縫合帶是古洋盆消亡的遺跡，輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖等組成的蛇綠巖套是縫合帶的代表型巖石組合。與縫合帶伴生的石英閃長(zhǎng)巖等島弧巖漿巖是板塊俯沖作用的產(chǎn)物，對(duì)其成因和時(shí)代的研究有助于限定板塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程[7]。從西金烏蘭—金沙江縫合帶西段研究結(jié)果來(lái)看，針對(duì)蛇綠巖中輝長(zhǎng)巖研究已相當(dāng)詳細(xì)，而針對(duì)與弧花崗巖有關(guān)的研究相對(duì)較少。因此本文選取玉樹(shù)巴塘一帶達(dá)葉隆巴、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體開(kāi)展詳細(xì)的地質(zhì)、鋯石U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)研究，以查明巖體特征、形成時(shí)代，探討其構(gòu)造環(huán)境，為西金烏蘭—金沙江縫合帶西段發(fā)生的板塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程提供新的證據(jù)及時(shí)限約束。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

青藏高原是特提斯的主要范疇，是由雅魯藏布江縫合帶、班公湖—怒江縫合帶、西金烏蘭—金沙江縫合帶、昆侖南緣縫合帶和西昆侖—阿爾金—北祁連縫合帶等5條縫合帶，及被它們分割的喜馬拉雅地體(HMT)、拉薩-岡底斯地體(LGT)、羌塘地體(QTT)、可可西里-巴顏喀拉地體(KBT)、昆侖地體(KLT)、塔里木地體(TMT)等6個(gè)地體組合而成[8-9](圖1)。

圖1 青藏高原構(gòu)造簡(jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[9])Fig.1 The structural sketch map of Qinghai - Tibet Plateau[9]1—蛇綠巖 2—島弧深成巖 3—縫合帶及其編號(hào) 4—島弧火山巖 5—斷裂 6—山峰 7—研究區(qū)

西金烏蘭—金沙江縫合帶向西大體沿喀喇昆侖山北麓延伸，經(jīng)紅山湖、伊力克、塔什庫(kù)爾干縣城南，進(jìn)入帕米爾；向東蛇綠巖分布比較連續(xù)，經(jīng)風(fēng)火山、沱沱河、大體沿金沙江河谷分布，至川滇邊境的奔子欄后變得模糊不清，一支大體沿蒼山西坡、哀牢山南麓，過(guò)金平后進(jìn)入越南，基本沿紅河直插南中國(guó)海，另一支順昌寧—孟連帶向南直插泰國(guó)境內(nèi)，我國(guó)境內(nèi)全長(zhǎng)超過(guò)3000 km。該縫合帶西段由一組密集成束的NW—NWW向斷裂組成，沿?cái)嗔褞嗬m(xù)分布基性—超基性巖體，斷裂帶以北變質(zhì)帶中可見(jiàn)特征礦物紅柱石、矽線石等，沿當(dāng)江—通天河分布印支晚—末期火山巖、侵入巖，火山巖主要為安山巖、英安巖、流紋巖、玄武巖等，侵入巖則以石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、斜長(zhǎng)花崗巖為主[10]；東段縫合帶分布較連續(xù)的蛇綠混雜巖，主要分布于滇西德欽經(jīng)川西至玉樹(shù)巴塘一線，以白茫雪山、書(shū)松和拱卡，徐麥—雪堆以及德欽以南的霞若—拖頂?shù)貐^(qū)出露最好，具典型蛇綠巖組合特征，但層序往往遭受不同程度破壞[11]。

1.2 巖體地質(zhì)特征

西金烏蘭—金沙江縫合帶西段的達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖體、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體出露于青海省玉樹(shù)縣以東達(dá)葉隆巴、尕興隆一帶，侵位于石炭—二疊系西金烏蘭群中(圖2)。

圖2 玉樹(shù)地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)1∶20萬(wàn)地質(zhì)圖 ⑦修改)Fig.2 Geological sketch map of the Yushu area1—第四系 2—新近系 3—上三疊統(tǒng) 4—石炭系—中上二疊統(tǒng) 5—奧陶系 6—中元古界7—花崗巖 8—花崗斑巖 9—石英閃長(zhǎng)巖 10—不整合界線 11—斷層 12—采樣位置

1.2.1 達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖(T3δο)

該巖體是扎乃應(yīng)丘石英閃長(zhǎng)巖體的東段，呈不規(guī)則狹長(zhǎng)帶狀(圖2)，寬窄不等，最寬處1.2 km，最窄處不足500.0 m，其展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致，出露面積約5.0 km2，圍巖主要為片巖(砂巖、板巖)、灰?guī)r、大理巖和變火山巖。巖體中有圍巖殘留頂蓋發(fā)育，與圍巖接觸關(guān)系清楚，界線平直，內(nèi)接觸帶巖石同化混雜明顯，礦物顆粒較細(xì)，且見(jiàn)有較多的圍巖(主要是片巖)捕虜體，長(zhǎng)軸方向與圍巖走向近于平行，其規(guī)模大小不等，一般2 m×4 m者多見(jiàn)，最大者可達(dá)6 m×8 m；在外接觸帶巖石普遍有不同程度的硅化、烘烤等蝕變現(xiàn)象，灰?guī)r多已變?yōu)榻Y(jié)晶灰?guī)r或大理巖，砂巖、板巖、火山巖等均變質(zhì)成為各類片巖。該侵入體可劃分為兩個(gè)巖相帶，邊緣相為細(xì)粒半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，中心相為中粗粒半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，兩相帶之間無(wú)明顯的界線，為漸變過(guò)渡關(guān)系。

巖石呈灰白色，半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斜長(zhǎng)石含量55%～65%，呈半自形板狀，偶呈變斑晶產(chǎn)出，大小0.26 mm×0.27 mm～2.1 mm×4.5 mm，常見(jiàn)細(xì)而密的聚片雙晶，表面有弱的泥化，中心部常有黝簾石化，和石英一起呈條帶狀分布，和暗色礦物相間分布，形成片麻狀構(gòu)造。石英含量5%～15%，他形不規(guī)則粒狀，多呈長(zhǎng)條狀，大小0.1 mm×0.2 mm～1.6 mm×2.05 mm，長(zhǎng)軸具定向性，常集中呈團(tuán)塊狀、條帶狀分布于斜長(zhǎng)石粒間。角閃石含量10%～15%，呈淡綠色—綠色，半自形柱狀，0.16 mm×0.2 mm～1.4 mm×2.1 mm，長(zhǎng)徑具定向性分布，邊部有時(shí)發(fā)生綠泥石化、綠簾石化，和淺色礦物相間分布。綠泥石含量2%～5%，呈淺綠色，集合片狀，沿邊部及解理縫交代角閃石，呈條紋狀分布于其他礦物顆粒間，和角閃石一起呈斷續(xù)條帶狀。綠簾石含量2%～5%，他形粒狀、柱狀、細(xì)粒柱狀集合體，沿中心部交代斜長(zhǎng)石，沿邊部交代角閃石。偶見(jiàn)黑云母，呈紅褐色片狀，多數(shù)為角閃石蝕變而來(lái)，斷續(xù)條帶狀定向分布，其片間常有綠簾石分布，形成暗色礦物條帶，和淺色礦物條帶相間分布。副礦物為磷灰石(圖3)。

圖3 達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖樣品顯微照片F(xiàn)ig.3 Micrograph of the sample of Dayelongba quartz diorite(a)ⅡP1b4(+) (b)ⅡP1b7(+)

1.2.2 尕興隆石英閃長(zhǎng)巖(T3δο)

該巖體平面上呈NW—SE向延伸的不規(guī)則長(zhǎng)帶狀展布(圖2)，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，出露面積約28.0 km2，圍巖主要為砂巖、板巖、灰?guī)r或大理巖及變火山巖。巖體與圍巖的接觸界線較明顯，接觸面產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致。巖體中有圍巖殘留頂蓋發(fā)育，在巖體邊部?？梢?jiàn)到圍巖(角巖化長(zhǎng)石石英砂巖)捕虜體，大小不等，大者直徑可達(dá)十余米，小者僅幾厘米至1.0 m，長(zhǎng)軸方向與圍巖走向一致，其外接觸帶圍巖具強(qiáng)烈硅化和角巖化。巖體可劃分出兩個(gè)巖相帶，相帶間無(wú)明顯界線，為漸變接觸，邊緣相為細(xì)粒—中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，發(fā)育片麻狀構(gòu)造，中心相則為中粗粒結(jié)構(gòu)。

巖石呈灰白色，半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斜長(zhǎng)石含量55%～65%，他形粒狀—半自形板狀，大小0.2 mm×0.3 mm～3.2 mm×3.5 mm，具細(xì)而密的聚片雙晶，表面有較強(qiáng)的土化、絹云母化，局部呈粒狀變晶。石英含量5%～15%，他形不規(guī)則粒狀，裂紋發(fā)育，大小0.15 mm×0.25 mm～1.9 mm×2.4 mm，呈團(tuán)塊狀、條帶狀，分布斜長(zhǎng)石粒間。角閃石含量8%～15%，綠色，半自形柱狀，有時(shí)可見(jiàn)閃石式解理，大小0.13 mm×0.2 mm～1.2 mm×3.7 mm，有時(shí)發(fā)生黑云母化、綠泥石化，和黑云母一起具明顯的定向性，呈條帶狀分布。黑云母含量5%±，黃褐色，半自形片狀，集合片狀，常具有綠簾石化，0.1 mm×1.5 mm～1.6 mm×1.5 mm，具明顯定向性，和角閃石一起呈斷續(xù)條帶狀。綠簾石含量約為5%，他形粒狀、柱狀，可見(jiàn)柱狀解理，干涉色鮮艷，分布于黑云母片間，角閃石次變生成。少量鉀長(zhǎng)石，含量2%～3%，他形粒狀，表面干凈，格子狀雙晶常見(jiàn)，大小0.46 mm×0.56 mm～1.5 mm×2.1 mm，分布斜長(zhǎng)石粒間。白云母少量，片狀，分布于斜長(zhǎng)石顆粒間或沿邊部分布。綠泥石含量2%，淺綠色，片狀，沿邊部及解理縫交代角閃石和黑云母。副礦物有磁鐵礦、磷灰石，細(xì)粒狀分布于暗色礦物中(圖4)。

圖4 尕興隆石英閃長(zhǎng)巖樣品顯微照片

2 分析方法

本次鋯石的分選由河北省廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成，首先對(duì)樣品進(jìn)行清洗，粉碎至80～100目，采用重液法和電磁法進(jìn)行分選，在雙目鏡下精選、剔除雜質(zhì)，盡量挑選了無(wú)包裹體、無(wú)裂紋和透明度高的晶形完好的鋯石顆粒作為測(cè)定對(duì)象，共挑選鋯石150粒+150粒。然后將其交由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司制成環(huán)氧樹(shù)脂樣品靶，打磨拋光并使其露出中心部位，通過(guò)掃描電鏡進(jìn)行陰極熒光(CL)成像觀察和照相，以確定單顆粒鋯石晶體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征以及標(biāo)定測(cè)年點(diǎn)。

激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)科學(xué)研究院激光等離子體質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)室完成，進(jìn)行了透射光和反射光顯微照相及鋯石LA-ICP-MS原位分析，分析點(diǎn)以陰極發(fā)光圖像揭示的鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)為依據(jù)，所使用的ICP-MS為美國(guó)Agilent科技有限公司的7500A ICP-MS，激光剝蝕系統(tǒng)為美國(guó)New Wave貿(mào)易有限公司

UP193SS型，深紫外(DUV)193 nm、ArF準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)。激光束斑直徑為36 μm，實(shí)驗(yàn)中采用載氣He，流速0.7 L/min，用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500為外標(biāo)進(jìn)行同位素比值校正，用標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM(417 Ma)做監(jiān)控盲樣，元素含量以NIST610為外部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)定，29Si作為內(nèi)標(biāo)，NIST612和NIST614做監(jiān)控盲樣，采用Glitter4.4軟件對(duì)同位素比值及元素含量計(jì)算進(jìn)行處理(ver4.0，Macquarie University)，ISOPLOT程序進(jìn)行鋯石加權(quán)平均年齡計(jì)算及諧和圖的繪制，詳細(xì)的分析步驟和數(shù)據(jù)處理方法見(jiàn)Yuan等(2008)[12]。

主量、微量及稀土元素成分測(cè)定測(cè)試在有色金屬西北礦產(chǎn)地質(zhì)測(cè)試中心完成，常量元素用PHILL IPSPW 22404型X2熒光光譜儀分析完成，精度好于1%。稀土元素和微量元素分析是在電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(HR-ICP-MS)上進(jìn)行，儀器型號(hào)為Element I，分析精度優(yōu)于2%。測(cè)試方法依據(jù)為DZ/T 0223-2001(電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法通則，溫度為20℃，相對(duì)濕度為30%。主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：載氣流量0.99 L/min；冷卻氣流量13.00 L/min；RF功率1.35 kW；分辨率300；輔助氣流量0.85 L/min；玻璃同心霧化器；帶水冷的玻璃霧室；帶膜去溶進(jìn)樣裝置；鎳錐，孔徑0.8 mm。

3 分析結(jié)果

3.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

本文用于鋯石U-Pb同位素測(cè)定的2件樣品，采集于青海省玉樹(shù)縣巴塘鄉(xiāng)達(dá)葉隆巴巖體和尕興隆巖體，巖性均為石英閃長(zhǎng)巖，采集位置分別為E97°17′08.43″—N32°53′26.90″和E97°22′41.79″—N32°48′40.12″，具體位置詳見(jiàn)圖2。所采集樣品新鮮干凈，未見(jiàn)明顯蝕變，每件重量≥5 kg。

3.1.1 達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖

該巖體內(nèi)ⅡP1TW1樣品的鋯石呈長(zhǎng)柱狀自形晶，顆粒較大(一般50～150 μm)，CL圖像(圖5a)顯示良好的巖漿振蕩環(huán)，鋯石的稀土元素配分模式，具有明顯的重稀土元素富集、強(qiáng)烈的負(fù)Eu異常和明顯的正Ce異常特點(diǎn)(圖5b)，Th/U比值為0.15～0.60，多數(shù)大于0.4，符合巖漿鋯石地球化學(xué)特征。鋯石樣品的U-Pb分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 達(dá)葉隆巴及尕興隆石英閃長(zhǎng)巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic data of zircon in Dayelongba and Gaxinglong quartz diorites

圖5 達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖中典型鋯石的CL圖像(a)和稀土元素配分曲線(b)

選取該樣品中晶型良好，環(huán)帶完整、清晰的25顆鋯石進(jìn)行了測(cè)試，剔除不諧和年齡數(shù)據(jù)后，206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)點(diǎn)均集中分布在諧和線及其附近。表觀年齡介于211～215 Ma之間，加權(quán)平均年齡為(211.3±1.1)Ma(n=22，MSWD=0.45)(圖6)。

圖6 達(dá)葉隆巴石英閃長(zhǎng)巖鋯石U-Pb諧和曲線年齡圖(a)與206Pb/238U年齡加權(quán)平均值圖(b)Fig.6 U-Pb concordia age diagram (a) and 206Pb/238U weighed average age diagram (b) of zircon in Dayelongba quartz diorite

3.1.2尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體

該巖體內(nèi)ⅢP1TW1樣品的鋯石呈長(zhǎng)柱狀自形晶，顆粒較大(一般>100 μm)，CL圖像(圖7a)亦顯示良好的巖漿振蕩環(huán)，鋯石的稀土元素配分模式，具有明顯的重稀土元素富集、強(qiáng)烈的負(fù)Eu異常和明顯的正Ce異常特點(diǎn)(圖7b)，符合巖漿鋯石地球化學(xué)特征。

圖7 尕興隆石英閃長(zhǎng)巖中典型鋯石的CL圖像(a)與鋯石的稀土元素配分曲線(b)Fig.7 CL image of representative zircon (a) and REE distribution curve (b) of Gaxinglong quartz diorite

選取該樣品中晶型良好，環(huán)帶完整、清晰的25顆鋯石進(jìn)行了測(cè)試，鋯石的206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)點(diǎn)均集中分布在諧和線及其附近，表觀年齡介于208～212 Ma之間，加權(quán)平均年齡為(211.05±0.83)Ma(n=25，MSWD=0.28)(圖8)。

圖8 尕興隆石英閃長(zhǎng)巖鋯石U-Pb諧和曲線年齡圖(a)與206Pb/238U年齡加權(quán)平均值圖(b)Fig.8 U-Pb concordia age diagram (a) and 206Pb/238U weighed average age diagram (b) of zircon in Gaxinglong quartz diorite

3.2 主量及微量元素特征

主量元素、微量元素和稀土元素分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 達(dá)葉隆巴與尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體主量、微量、稀土元素分析結(jié)果Table 2 Analysis data of major， trace elements and REE of Dayelongba and Gaxinglong quartz diorites

=Al2O3/(Na2O+K2O)；δEu = 2 [EuN/(Sm+Gd)N]。

在達(dá)葉隆巴與尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體中：

主量元素特征：w(SiO2)分別為62.78%和64.94%，w(TiO2)分別為0.50%和0.51%，w(Al2O3)分別為15.23%和14.78%，w(Fe2O3)分別為1.19%和0.97%，w(FeO)分別為3.95%和3.73%，w(MgO)分別為2.58%和2.49%，w(CaO)分別為5.77%和5.20%，w(Na2O)分別為2.4%和2.56%，w(K2O)含量低，分別為1.69%和1.93%，w(P2O5)均為0.07%。

兩個(gè)巖體的主量元素相近，在SiO2- K2O圖解中樣品全投在鈣堿巖系列范圍內(nèi)(圖9a)，具準(zhǔn)鋁質(zhì)特征，鋁指數(shù)(A/CNK)為0.94，在A/CNK - A/NK圖中落于準(zhǔn)鋁質(zhì)區(qū)域(圖9b)。

圖9 達(dá)葉隆巴和尕興隆石英閃長(zhǎng)巖SiO2 - K2O圖解(a)與A/CNK - A/NK圖解(b)(a圖中實(shí)線據(jù)文獻(xiàn)[13]，虛線據(jù)文獻(xiàn)[14]；b圖據(jù)文獻(xiàn)[15])Fig.9 SiO2 - K2O diagram (a) and A/CNK - A/NK diagram (b) of Dayelongba and Gaxinglong quartz diorites

稀土元素分析結(jié)果表明(表2)：達(dá)葉隆巴巖體與尕興隆巖體樣品稀土總量∑REE分別為73.3×10-6和82.9×10-6；LREE分別為58.1×10-6和69.6×10-6；HREE分別為15.2×10-6和13.3×10-6；LREE/HREE比值分別為3.82和5.23；δCe分別為1.02和1.03；δEu分別為0.96和0.85；(La/Yb)N比值分別為3.29和4.68；表明整體具有相似的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分模式，富集輕稀土，虧損重稀土，輕稀土分餾較明顯，Eu具輕微的負(fù)異常(圖10a)。

圖10 達(dá)葉隆巴與尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式圖(a)與原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b) (標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[16])Fig.10 Chondrite-normalized REE distribution pattern diagram (a) and primitive mantle-normalized spider diagram ofthe trace elements (b) of Dayelongba and Gaxinglong quartz diorites

微量元素分析結(jié)果表明(表2)：兩個(gè)巖體樣品w(Rb)和w(Ba)分別為63×10-6和86×10-6、358×10-6和537×10-6；w(Th)和w(U)分別為3.6×10-6和5.2×10-6、1.2×10-6和1.4×10-6；Th/U比值分別為3和3.7；w(Nb)和w(Ta)分別為7.3×10-6和6.0×10-6、0.7×10-6和0.6×10-6；Nb/Ta比值分別為10.43和10；w(Zr)和w(Hf)分別為22×10-6和19×10-6、1.2×10-6和1.0×10-6；Zr/Hf比值分別為18.33和19。

兩個(gè)巖體樣品微量元素特征相似，具有較為一致的原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素分布式，表現(xiàn)為富集Rb、K、Ba、La、Nd、Sm等大離子親石元素(LILE)，相對(duì)虧損P、Zr、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)特征(圖10b)，顯示弧花崗巖的特征。

4 討論

4.1 巖體的形成時(shí)代

在西金烏蘭—金沙江縫合帶西段分布著與古特提斯洋有關(guān)的各類巖漿巖，分別代表了自早二疊世-晚三疊世古特提斯洋的形成和發(fā)展。如聶恰曲蛇綠巖中的基性巖為拉斑玄武巖系列，形成于MORB及OIB，其輝長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為(268±11)Ma，可可西里蛇綠混雜巖形成于洋中脊環(huán)境，其輝長(zhǎng)巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為(266±41)Ma[2]，它們可能代表著早、中二疊世西金烏蘭—玉樹(shù)一帶古特提斯洋洋殼的發(fā)展時(shí)期[6]；西金烏蘭還東河發(fā)現(xiàn)的埃達(dá)克巖為俯沖洋殼熔融形成，其鋯石U-Pb年齡為(257±4)Ma[4]、雜多紀(jì)查能基性—超基性組合為鈣堿性系列，其中輝長(zhǎng)巖形成于陸緣火山弧環(huán)境，輝長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡為(252.4±2.5)Ma[6]，它們可能代表了晚二疊世古特提斯洋的俯沖消減階段[6]；而本文討論的達(dá)葉隆巴巖體和尕興隆巖體形成于島弧環(huán)境，為板塊俯沖的產(chǎn)物，兩個(gè)巖體的鋯石U-Pb年齡分別為(211.3±1.1)Ma和(211.05±0.83)Ma，與隆寶湖扎喜科石英閃長(zhǎng)巖(222.3±1.7)Ma[7])、玉樹(shù)哈秀石英閃長(zhǎng)巖體(216.4±1.7)Ma[5])、治多角考石英閃長(zhǎng)巖(208.6±4.4)Ma[6])，共同代表著治多-玉樹(shù)一帶，直至晚三疊世，古特提斯殘余洋殼的俯沖作用可能仍在繼續(xù)。

4.2 巖石形成的構(gòu)造環(huán)境

對(duì)花崗巖類進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別，常用的判別圖解有Maniar[15]提出的主量元素判別圖解和Pearce[17]提出的微量元素判別圖解。由于各種構(gòu)造環(huán)境判別圖中環(huán)境常常有重疊，不是唯一的，因此應(yīng)綜合運(yùn)用多個(gè)圖解以獲得統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境解釋[18]。本次對(duì)達(dá)葉隆巴、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖采用主量元素和微量元素圖解法對(duì)它們進(jìn)行了構(gòu)造環(huán)境判別。

4.2.1 主量元素的判別

達(dá)葉隆巴、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖中w(SiO2)>60%，石英實(shí)際含量大于5%(5%～15%)，巖石的時(shí)代為顯生宙 [(211.05±0.83)Ma～(211.3±1.1)Ma]，可選用Maniar圖解對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別。

根據(jù)前文可知兩個(gè)巖體巖石均為鈣堿系列巖石，選擇Maniar的w(TFeO)/w(TFeO+MgO) -w(SiO2)、w(TFeO) -w(MgO)、w(TFeO+MgO) -w(CaO)等三組圖解進(jìn)行構(gòu)造環(huán)境判別，從判別圖(圖11)可以看出，樣品均落入IAG+CAG+CCG區(qū)域內(nèi)。

圖11 達(dá)葉隆巴和尕興隆石英閃長(zhǎng)巖構(gòu)造環(huán)境判別圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[15])Fig.11 Tectontic setting discrimination diagram of Dayelongba and Gaxinglong quartz diorites [15]IAG-島弧花崗巖類 CAG-大陸弧花崗巖類 CCG-大陸碰撞花崗巖類 POG-后造山花崗巖類RRG-與裂谷有關(guān)的花崗巖 CEUG-大陸造陸抬升花崗巖類

兩個(gè)巖體的巖性為石英閃長(zhǎng)巖，礦物組合中無(wú)電氣石、石榴子石和堇青石等，其礦物組合與IAG+CAG具有更好的相似性[19]。由表3可見(jiàn)，除w(Na2O)/w(K2O)外，兩個(gè)巖體的均表現(xiàn)出IAG的巖石化學(xué)特征。

表3 不同構(gòu)造環(huán)境花崗巖類的地球化學(xué)特點(diǎn)(據(jù)肖慶輝等[19])Table 3 Geochemical characteristics of granitoids in different tectonic settings[19]

4.2.2 微量元素的判別

在Pearce的Nb-Y判別圖中(圖12a)，兩個(gè)石英閃長(zhǎng)巖體樣品投點(diǎn)位于VAG+syn-COLG區(qū)內(nèi)。對(duì)于花崗巖類，由于其形成過(guò)程中常常經(jīng)歷強(qiáng)烈的結(jié)晶分異作用，因此在花崗巖類的判別圖解中加入了對(duì)分離結(jié)晶作用非常敏感的強(qiáng)不相容元素Rb[18]，在Pearce的Rb - (YNb)判別圖解中(圖12b)樣品均落入VAG區(qū)，說(shuō)明為兩個(gè)巖體樣品具有火山弧花崗巖的特征。

圖12 達(dá)葉隆巴與尕興隆石英閃長(zhǎng)巖Y - Nb (a) 和(YNb) - Rb (b) 環(huán)境判別圖解(底圖據(jù)文獻(xiàn)[17])Fig.12 Y - Nb discrimination diagram (a) and (YNb) - Rb discrimination diagram (b) of Dayelongba andGaxinglong quartz diorites[17]WPG-板內(nèi)花崗巖 ORG-洋脊花崗巖 VAG-火山弧花崗巖 syn-COLG-同碰撞花崗巖

兩個(gè)巖體樣品富集Rb、K、Ba、La、Nd、Sm等大離子親石元素(LILE)，相對(duì)虧損P、Zr、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)，表現(xiàn)出弧型鈣堿性巖漿作用的特征。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解顯示LREE分餾明顯，而HREE分餾不明顯，輕微的Eu負(fù)異常，顯示出島弧花崗巖的特征。

綜上，達(dá)葉隆巴、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體具有島弧花崗巖的的特征，代表著古特提斯殘余洋殼的俯沖作用所形成的巖漿弧巖石。

4.3 巖漿源區(qū)的判定

前人研究表明，與上地幔相比，下地殼有低的相容元素，高的不相容元素及稀土元素，能與鈣堿性系列巖漿達(dá)到化學(xué)平衡[20]。本次研究的兩個(gè)巖體元素地球化學(xué)特征表明，其巖漿源區(qū)應(yīng)該具備富集輕稀土元素及不相容元素Rb、Ba、Th和U，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Zr、P和Ti的特征，與下地殼巖漿的特征相似，認(rèn)為其巖漿源區(qū)為下地殼。

5 結(jié)論

1)玉樹(shù)縣巴塘鄉(xiāng)達(dá)葉隆巴和尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體呈不規(guī)則長(zhǎng)帶狀侵位于西金烏蘭群中，兩個(gè)巖體具有相似的巖石地球化學(xué)特征，均屬鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石系列。

2)達(dá)葉隆巴、尕興隆石英閃長(zhǎng)巖是形成于俯沖背景下的島弧花崗巖，表明直至晚三疊世，該地區(qū)板塊碰撞作用可能仍未開(kāi)始，治多—玉樹(shù)一帶，古特提斯殘余洋殼的俯沖作用至少持續(xù)至211.05 Ma。

3)達(dá)葉隆巴和尕興隆石英閃長(zhǎng)巖體元素地球化學(xué)特征表明，其巖漿源區(qū)為下地殼，源區(qū)應(yīng)該具有富集輕稀土元素及不相容元素Rb、Ba、Th和U，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Zr、P和Ti的特征。

注釋：

① 鐘文光，胡感釗，嚴(yán)德榮，等. 玉樹(shù)縣幅I-47-26 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1986.

② 商錫鈞，李世榕，王樓琪，等. 雜多縣幅I-46-30 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1982.

③ 劉振莊，王宗穗，黨百栓，等. 囊謙縣幅I-47-31 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1983.

④ 葉士達(dá)，楊通士，彭風(fēng)，等. 上拉秀幅I-47-25 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1983.

⑤ 鐘文光，胡感釗，嚴(yán)德榮，等. 玉樹(shù)縣幅I-47-26 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1986.

⑥ 王毅智，劉生軍，祁生勝，等. 青海省治多縣I46C003004 1∶25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)報(bào)告[R]. 2006.

⑦ 鐘文光，胡感釗，嚴(yán)德榮，等. 玉樹(shù)縣幅I-47-26 1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 1986.