柴北緣宗務(wù)隆構(gòu)造帶蓄集地區(qū)閃長巖的發(fā)現(xiàn)及其地質(zhì)意義

陳 敏，薛春紀(jì)，薛萬文，趙文濤

(1. 中國地質(zhì)大學(xué) (北京) 地球科學(xué)與資源學(xué)院， 北京 100083； 2. 青海大學(xué) 地質(zhì)工程系， 青海 西寧 810016； 3. 青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源青海省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 青海 西寧 810000)

宗務(wù)隆構(gòu)造帶(簡稱宗務(wù)隆帶)位于青藏高原東北部、柴達(dá)木盆地的北緣(圖1a)，其構(gòu)造屬性受到國內(nèi)學(xué)者的重視。地球物理研究顯示，宗務(wù)隆帶明顯分割了柴達(dá)木地塊與中南祁連地塊(郭安林等，2009)。李平安等(1982)曾認(rèn)為宗務(wù)隆帶是晚石炭世陸內(nèi)裂陷槽。王毅智等(2001)因在宗務(wù)隆帶東段天峻南山地區(qū)的上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)宗務(wù)隆群中發(fā)現(xiàn)蛇綠巖，認(rèn)為宗務(wù)隆帶具晚石炭世有限洋盆的構(gòu)造環(huán)境。結(jié)合宗務(wù)隆帶東部烏蘭地區(qū)弧型花崗巖類的研究，近年更多學(xué)者認(rèn)為宗務(wù)隆帶是在歐龍布魯克微地塊與南祁連聯(lián)合地塊之上發(fā)育起來的印支期造山帶(強(qiáng)娟， 2008； 郭安林等， 2009； 彭淵等， 2016， 2018； Wuetal., 2019)，具有完整的威爾遜旋回。在柴達(dá)木北緣超高壓變質(zhì)巖的研究中(張建新等, 2008; 宋述光等, 2011； Zhangetal., 2017)，宗務(wù)隆帶構(gòu)造屬性問題也頗受關(guān)注(辛后田等， 2006; Wuetal., 2019)。

巖漿侵入體是相關(guān)單元構(gòu)造屬性研究的重要巖石探針，但宗務(wù)隆帶中巖漿侵入體鮮見，前人研究的侵入巖發(fā)現(xiàn)于該帶的東部(強(qiáng)娟， 2008； 郭安林等， 2009； Chenetal., 2012； 彭淵等， 2016； 牛漫蘭等， 2018； Wuetal., 2019)，中西部鮮有侵入巖出露，人們也不清楚宗務(wù)隆帶東、西部構(gòu)造屬性的差異。本次在宗務(wù)隆帶中西部蓄集地區(qū)新發(fā)現(xiàn)閃長巖體，并開展了巖相學(xué)、地球化學(xué)、鋯石U-Pb法測年及Hf同位素分析研究，以探討其巖石成因，分析其形成的構(gòu)造環(huán)境，為宗務(wù)隆帶中西部構(gòu)造屬性的研究提供新證據(jù)。

1 地質(zhì)背景

宗務(wù)隆帶位于柴達(dá)木地塊北緣的歐龍布魯克微陸塊與南祁連地塊之間，總體走向近東西，東部偏向南東，西部偏向北西，呈橫臥S型(李平安等， 1982)，被宗務(wù)隆-青海南山斷裂、宗務(wù)隆山南緣斷裂、阿爾金斷裂和哇洪山-溫泉斷裂所圍限(圖1a)。

區(qū)域內(nèi)地層走向基本與主構(gòu)造線方向一致(圖1b)，前寒武紀(jì)變質(zhì)基底走向?yàn)楸蔽?南東向，主要分布在歐龍布魯克微陸塊內(nèi)，零星出露在宗務(wù)隆帶，由各類片麻巖組成，夾斜長角閃巖、石英片巖、大理巖及石英巖，局部有少量麻粒巖，遭受了中壓高角閃巖相和麻粒巖相變質(zhì)作用以及強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，韌性剪切變形發(fā)育，其原巖為砂質(zhì)泥巖、基性火山巖、富鎂碳酸鹽巖組成的火山-沉積建造，代表陸殼生成階段的堆積(李平安等， 1982； 郝國杰等， 2004； 辛后田等， 2006； 陳能松等， 2007)。宗務(wù)隆帶內(nèi)蓋層主要由上石炭-下二疊統(tǒng)宗務(wù)隆群和三疊系組成(圖1b)，不同地層單元之間多呈斷層接觸。宗務(wù)隆群地層厚度達(dá)6 000 m，自下而上為碎屑巖、碳酸鹽巖和火山巖組合，幾種巖性也常交替出現(xiàn)(李平安等， 1982)。宗務(wù)隆群在東部天峻南山地區(qū)，下部為蛇綠巖，厚度800 m左右，上部以碎屑巖為主夾有大理巖及玄武巖，厚度大于2 050 m；在中部蓄集地區(qū)，下部以碎屑巖為主，夾少量灰?guī)r透鏡體和玄武巖及少量安山巖，厚度大于2 500 m，上部以灰?guī)r為主，厚度大于2 250 m；在西部艾尾溝地區(qū)，下部以碎屑巖為主，夾少量中基性火山巖，被較多中基性巖脈侵入，厚度大于5 200 m，上部以灰?guī)r為主，夾含礫千枚巖，厚度大于1 080 m(圖2)(青海省地質(zhì)調(diào)查院， 2016)青海省地質(zhì)調(diào)查院. 2016.(1)青海省德令哈市宗務(wù)隆山地區(qū)六幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.。三疊系呈狹窄的條帶狀分布于宗務(wù)隆群南側(cè)懷頭他拉和烏蘭地區(qū)，受斷層控制明顯，自下而上由數(shù)個(gè)礫巖-砂礫巖(僅限于盆地邊部)-板巖-灰?guī)r(局部缺失)基本層序相間疊置而成(青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局， 1991)，主體沉積環(huán)境為濱海-淺海相，厚度可達(dá)千余米(李平安等， 1982)。

圖 2 宗務(wù)隆構(gòu)造帶內(nèi)上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)宗務(wù)隆群橫向相變柱狀對比圖Fig.2 Horizontal phase transition histogram of Upper Carboniferous-Lower Permian Zongwulong Group in the Zongwulong tectonic belt

宗務(wù)隆帶東部巖漿巖出露較多，而在中部鮮見出露，西部出露較少。東部烏蘭地區(qū)侵入巖出露較多，沿宗務(wù)隆帶南側(cè)多侵入于前寒武紀(jì)變質(zhì)基底，呈不規(guī)則拉長狀產(chǎn)出，中元古代侵入巖巖石類型為奧長花崗巖(低鋁TTG質(zhì)片麻巖)，其巖漿侵入年齡約為1 500 Ma，響應(yīng)Columbia超大陸的初始分裂(Wangetal., 2016)；新元古代侵入巖分布廣泛，巖石類型為花崗巖、英云閃長巖、花崗閃長巖和二長花崗巖等，巖石具有過鋁質(zhì)鈣堿性花崗巖的特點(diǎn)，侵位時(shí)代集中在1 020～800 Ma(陸松年， 2002)，是我國西部微陸塊在Rodinia超大陸事件的響應(yīng)(郝國杰等， 2004)。東部天峻南山地區(qū)出露蛇綠巖巖片，其巖石組合由超鎂鐵質(zhì)巖、輝長巖、玄武巖、基性巖墻群和有限的深海硅質(zhì)巖組成，基性巖墻和玄武巖的Rb-Sr等時(shí)線年齡分別為318±18 Ma和331±88 Ma，其中玄武巖具有洋中脊火山巖性質(zhì)(王毅智等， 2001)，反映早石炭世宗務(wù)隆帶曾出現(xiàn)有限洋盆環(huán)境。二疊紀(jì)-三疊紀(jì)侵入巖在東部地區(qū)分布也很廣泛，巖石類型為輝長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖和黑云母花崗巖等，輝長巖具有鈣堿性特點(diǎn)，鋯石U-Pb法測得成巖年齡為254±2 Ma，形成于島弧構(gòu)造背景(王蘇里等， 2016)，反映宗務(wù)隆帶在晚二疊世曾發(fā)生洋殼俯沖，花崗巖類具有鈣堿性I型花崗巖特點(diǎn)，鋯石U-Pb年齡為258～240 Ma，具弧型花崗巖性質(zhì)(強(qiáng)娟， 2008； 郭安林等， 2009； Chenetal., 2012； 彭淵等， 2016； 牛漫蘭等， 2018； Wuetal., 2019)，這與花崗巖類分布在歐龍布魯克微陸塊北部邊緣的地質(zhì)事實(shí)相符，說明洋殼在晚二疊世-中三疊世發(fā)生向南的俯沖，還發(fā)現(xiàn)有晚三疊世A型花崗巖(230～214 Ma)(強(qiáng)娟， 2008； 彭淵， 2015)，反映晚三疊世碰撞造山已結(jié)束。

宗務(wù)隆帶中西部火山巖有零星出露，主要作為夾層發(fā)育在宗務(wù)隆群碎屑巖中，具島弧性質(zhì)(青海省地質(zhì)調(diào)查院， 2016)(2)青海省地質(zhì)調(diào)查院. 2016. 青海省德令哈市宗務(wù)隆山地區(qū)六幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.。西部巴音郭勒河地區(qū)出露閃長玢巖，侵入于宗務(wù)隆群碎屑巖中，鋯石U-Pb年齡為244±3 Ma(彭淵， 2015)。該地區(qū)輝綠(長)巖脈也較發(fā)育，多呈巖墻沿?cái)鄬忧秩胗谧趧?wù)隆群碎屑巖中，鋯石U-Pb年齡為266±2 Ma(青海省地質(zhì)調(diào)查院， 2016)(3)青海省地質(zhì)調(diào)查院. 2016. 青海省德令哈市宗務(wù)隆山地區(qū)六幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.。

區(qū)域構(gòu)造形跡主要為軸向近東西向的緊閉線狀褶皺和近東西向的逆沖斷裂。近東西向逆沖斷裂為主干斷裂控制著宗務(wù)隆帶的分布，宗務(wù)隆-青海南山斷裂為一斷面南傾的高角度逆沖斷裂，宗務(wù)隆山南緣斷裂與宗務(wù)隆-青海南山斷裂形影相隨，斷面方向相反(李平安等， 1982； 青海省地質(zhì)礦產(chǎn)局， 1991)。

2 巖體地質(zhì)和樣品特征

本次新發(fā)現(xiàn)的蓄集閃長巖體位于蓄集鎮(zhèn)西北約24 km處(N37°28′，E97°42′)，出露面積約為56 m2，野外觀察呈透鏡狀巖株侵入于宗務(wù)隆群變質(zhì)碎屑巖(千枚巖)中，走向北北東向(圖1c、圖3a)，與圍巖接觸部位閃長巖體顆粒明顯變細(xì)(圖3b)。

研究樣品(XJX-U-Pb-01)采自巖體邊部的細(xì)粒閃長巖和核部的中粒閃長巖。巖石樣品呈深灰色，具有中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，無明顯的變質(zhì)變形，主要由斜長石、角閃石和黑云母組成，次要礦物為鉀長石，副礦物為磁鐵礦(圖3d、3e、3f)。斜長石含量60%，雜亂分布，晶體粒徑在2.0～5.0 mm之間，呈半自形厚板狀，可見鈉長石雙晶，雙晶紋細(xì)而密，環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，應(yīng)為中長石；角閃石含量25%，多與黑云母一起分布在斜長石顆粒間或斜長石晶體搭成的空隙中，晶體呈半自形長柱狀，橫截面為六邊形，個(gè)別被片狀綠泥石交代；黑云母含量10%，與角閃石一起分布在斜長石顆粒間或斜長石晶體搭成的空隙中，晶體粒徑0.2～0.8 mm，片狀，個(gè)別被片狀綠泥石交代；鉀長石含量4%，呈它形粒狀充填于斜長石和暗色礦物顆粒間，可見卡氏雙晶。副礦物磁鐵礦含量1%。

3 分析方法

3.1 鋯石U-Pb測年與Hf同位素組成分析

鋯石U-Pb同位素定年在南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成，采用機(jī)械方法粉碎至80～100目，經(jīng)淘洗、電磁選、酒精重力分選等分離，得到300余粒鋯石后，再在雙目鏡下挑選出晶形完整的鋯石顆粒制作樣品靶。將鋯石顆粒粘在雙面膠上，然后用環(huán)氧樹脂鑲嵌固定，待環(huán)氧樹脂充分凝固后，對其表面進(jìn)行打磨拋光至鋯石晶體中部暴露，再進(jìn)行鋯石陰極發(fā)光(CL)觀測和拍照及LA-ICP-MS分析。陰極發(fā)光(CL)采用TESCAN MIRA3場發(fā)射掃描電鏡和TESCAN公司陰極發(fā)光探頭進(jìn)行鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)觀測。鋯石原位U-Pb同位素年齡分析在LA-ICP-MS儀器上進(jìn)行，分析儀器為Agilent 7700x型四級桿質(zhì)譜儀和Photon Machines Excite型激光剝蝕系統(tǒng)，激光器為193nm ArF準(zhǔn)分子激光器。激光剝蝕斑束直徑為35 μm，激光剝蝕樣品深度為20～40 μm，鋯石年齡計(jì)算采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)校正儀器質(zhì)量歧視與元素分餾，以標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1為盲樣檢驗(yàn)U-Pb定年數(shù)據(jù)質(zhì)量，元素含量采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局人工合成硅酸鹽玻璃NIST SRM 610為外標(biāo)，以Si為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正。

鋯石Hf同位素組成分析采用鋯石U-Pb定年的有效點(diǎn)。分析過程中采用RESOlution LR型號193nm激光剝蝕系統(tǒng)進(jìn)行測定，詳細(xì)操作過程及分析步驟見參考文獻(xiàn)(Wuetal., 2006)，測試過程中每隔5顆鋯石樣品，依次測試1顆標(biāo)準(zhǔn)鋯石(包括GJ-1、91500、Ple?ovice、Mud Tank、Penglai)，以檢驗(yàn)鋯石Hf同位素比值數(shù)據(jù)質(zhì)量。初始176Hf/177Hf值計(jì)算時(shí)176Lu的衰變常數(shù)采用1.867×10-11/a(Soderlundetal., 2004)，計(jì)算εHf(t)值時(shí)采用的176Hf/177HfCHUR=0.282 772，176Lu/177HfCHUR=0.033 2 ( Blichert-Toft and Albarède， 1999)，Hf虧損地幔二階段模式年齡(tDM2)的計(jì)算采用的176Lu /177HfCrust值為0.015(Griffinetal., 2000)。

3.2 全巖元素和Pb同位素組成分析

粉碎樣品前，首先用金剛石刀鋸切除樣品表面風(fēng)化和半風(fēng)化皮，若發(fā)現(xiàn)其中存在其他穿插脈體，同時(shí)切除脈體(對巖石成分的干擾)。然后，用蒸餾水洗滌樣品數(shù)次，烘干，再用超聲波凈化樣品。最后將樣品粉碎至200目備用。全巖元素和Pb同位素組成分析均在南京宏創(chuàng)地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成。

全巖主量元素分析利用帕納科AxiosMAX XRF分析完成。 用于XRF分析的樣品處理流程： 將200目樣品置于120℃烘箱中烘干8 h；稱取0.5～1.0 g上述烘干的樣品于恒重陶瓷坩堝中，于馬弗爐中1 000℃灼燒200 min， 冷卻至400℃左右時(shí)轉(zhuǎn)移至干燥皿中， 待冷卻至室溫再進(jìn)行稱量，計(jì)算燒失量； 分別稱取6.000 0 g (誤差±0.3 mg) 49.75 Li2B4O7∶49.75 LiBO2∶0.5%LiBr助熔劑(加拿大Claisse)與0.600 0 g(誤差±0.3 mg)上述烘干的樣品于陶瓷坩堝中，用石英棒攪拌使樣品與熔劑混勻，將混合樣品倒入XRF專用鉑金坩堝中，置于熔樣爐中1 100℃熔融，熔樣程序運(yùn)行結(jié)束后鉗取出坩堝，搖晃坩堝將熔體中的氣泡趕出并使熔體充滿堝底，再轉(zhuǎn)移到耐火磚上冷卻，然后將玻璃片取出，貼上標(biāo)簽，以備XRF測試。樣品分析的精密度和準(zhǔn)確度滿足GB/T14506.28-2010《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法第28部分： 16個(gè)主次成分量測定》的要求。

圖 3 蓄集閃長巖體的野外及顯微照片F(xiàn)ig. 3 Field photographs and microphotographs under CPL of the Xuji dioritea—蓄集閃長巖野外露頭，巖體呈近橢圓狀侵入于宗務(wù)隆群千枚巖中； b—閃長巖與千枚巖的接觸部位顆粒明顯變細(xì)； c—中粗粒閃長巖，露頭有輕微綠泥石化； d、e、f—閃長巖顯微照片，角閃石和黑云母一起分布在斜長石顆粒間或斜長石晶體搭成的空隙中，部分被綠泥石交代； d和f為單偏光照片， e為正交偏光照片； Pl—斜長石; Bt—黑云母; Hbl—角閃石(礦物縮寫符號據(jù)沈其韓， 2009)a—outcrop of the Xuji diorite, the rock intruding into the phyllites of Zongqulong Group in a nearly elliptic manner; b—the particles in the contact between diorite and phyllite becoming finer obviously； c—outcrops of the medium coarse-grained diorite with slightly petite; d,e and f—the micrographs under CPL of the Xuji diorite, hornblende and biotite distributed together in the interstices formed by plagioclase grains or plagioclase crystals, partly suffering metasomatism by chlorite； d and f are microphotographs under plainlight； e is microphotograph under crossed nicols; Pl—plagioclase; Bt—biotite; Hbl—hornblende (mineral abbreviations from Shen Qihan, 2009)? 青海省地質(zhì)調(diào)查院. 2016. 青海省德令哈市宗務(wù)隆山地區(qū)六幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.

全巖微量元素組成利用Elan DRC-e ICP-MS分析完成。用于ICP-MS分析的樣品流程：將200目樣品置于105℃烘箱中烘干12 h；準(zhǔn)確稱取粉末樣品50 mg置于Teflon溶樣彈中；依次緩慢加入1.5 mL高純HNO3、1.5 mL高純HF和0.1 mL高純HClO4(結(jié)核結(jié)殼加入3 mL高純 HNO3和1 mL高純鹽酸)；將Teflon溶樣彈放入鋼套，擰緊后置于190℃烘箱中加熱48 h；待溶樣彈冷卻，開蓋后置于140℃電熱板上蒸干，然后加入3 mL HNO3并蒸干；加入3 mL體積分?jǐn)?shù)為50%的高純HNO3，加蓋及鋼套密閉，在190℃的烘箱中保持12 h。冷卻后，將提取液轉(zhuǎn)移至100 mL干凈的PET(聚酯)瓶中，加入1 mL的(Rh+Re)雙內(nèi)標(biāo)溶液(濃度1 mg/L)，用Milli-Q稀釋至100.00 g，使得Rh和Re在溶液中的濃度為10 ng/mL，待上機(jī)測定。樣品分析的精密度和準(zhǔn)確度同Liu 等 (2010)。

全巖鉛同位素組成分析在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心完成，分析方法和依據(jù)為DZ/T 0184.12-1997《巖石、礦物中微量鉛的同位素組成的測定》，測試儀器為Phoenix 熱表面電離質(zhì)譜儀，分析誤差以2σ計(jì)，208Pb/204Pb值分析精度為不低于0.005%，207Pb/204Pb和206Pb/204Pb值分析精度為不低于0.002%。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb年代學(xué)與Lu-Hf同位素分析結(jié)果

蓄集閃長巖樣品(編號XJ-U-Pb-01)鋯石呈透明的自形-半自形長柱狀，具有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶(圖4)，24個(gè)測點(diǎn)的Th、U含量分別為88.73×10-6～418.14×10-6(平均值188.29×10-6)、169.60×10-6～519.67×10-6(平均值295.27×10-6)，Th/U值為0.32～1.08(平均值為0.63)(表1)，顯示巖漿鋯石特征(Griffinetal., 2004)。17個(gè)測點(diǎn)均在206Pb/238U和207Pb/235U諧和圖的諧和線上(圖4)，206Pb/238U加權(quán)平均年齡為258±1 Ma(MSWD=1.7，n=17)，屬晚二疊世，代表巖體的結(jié)晶年齡。

圖 4 蓄集閃長巖的鋯石陰極發(fā)光圖像和LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結(jié)果Fig. 4 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircon grains and LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia plots and recalculated weighted mean 206Pb/238U ages of the Xuji diorite

鋯石Lu-Hf同位素組成分析，選擇了鋯石U-Pb定年用于加權(quán)平均年齡計(jì)算的10個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行原位測試，鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果見表2和圖8a，鋯石176Yb/177Hf值為0.016 304～0.038 111，平均值為0.028 108；176Lu/177Hf值為0.000 751～0.001 575，平均值為0.001 215；鋯石176Hf/177Hf值為0.282 376～0.282 531，平均值為0.282 484；鋯石εHf(t)值為-8.52～-3.00，平均值為-4.69；鋯石二階模式年齡值(tDM2)為1 827～ 1 478 Ma。

表 2 蓄集閃長巖鋯石Lu-Hf同位素分析結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS zircon Lu-Hf isotopic data of Xuji diorite

4.2 元素和同位素組成

蓄集閃長巖的主微量元素含量見表3。所測閃長巖樣品SiO2含量為56.61%～63.41%，平均61.38%；K2O含量為2.44%～2.72%，平均2.59%；Na2O+K2O含量為5.09%～5.60%，平均5.40%；CaO含量為4.97%～6.61%，平均5.52%；A/CNK值為0.833～0.954，平均0.913；MgO含量為2.60%～5.01%，平均3.29%；Mg#值為50～56(圖5d)。在TAS圖(圖5a)中，樣品基本落入亞堿性閃長巖區(qū)，與野外觀察和鏡下鑒定一致；在K2O-SiO2(圖5b)和A/CNK-A/NK圖(圖5c)中，該閃長巖具有準(zhǔn)鋁高鉀鈣堿性特征。

所有樣品具有相似的微量元素蛛網(wǎng)圖(圖6a)，強(qiáng)烈虧損P、Ti、Nb等高場強(qiáng)元素，相對富集Rb、K、Sr等大離子親石元素，富集Th、U。稀土元素配分曲線呈明顯的右傾配分模式(圖6b)，輕稀土元素富集，重稀土元素虧損，有弱的負(fù)Eu異常(δEu=0.70～0.82，平均值為0.75)，LREE/HREE值為6.60～7.91，平均值為7.26，(La/Yb)N值為6.30～8.87，平均為7.68。

本次分析的蓄集閃長巖體全巖鉛同位素組成如表4所示。樣品全巖鉛同位素組成非常相似，現(xiàn)今鉛的值分別為208Pb/204Pb=39.005～39.790，207Pb/204Pb=15.623～15.636，206Pb/204Pb=18.442～18.589；在258 Ma時(shí)，計(jì)算的初始鉛的值分別為208Pb/204Pb(i)=38.257～38.488，207Pb/204Pb(i)=15.602～15.611，206Pb/204Pb(i)=18.033～18.131。

5 討論

5.1 巖石成因及巖漿起源

蓄集閃長巖的燒失量為2.24%～3.02%，說明巖石較新鮮基本未受到后期蝕變影響，微量元素和稀土元素可用于巖石的成巖過程及形成環(huán)境分析。

蓄集閃長巖屬高鉀的鈣堿性準(zhǔn)鋁質(zhì)系列巖石(圖5)，樣品的Ti/Zr值為23.26～32.30，平均27.91，Ti/Y值為145.29～163.97，平均152.79，略低于陸殼巖石(Ti/Zr<30,Ti/Y<200)(Wedepohl, 1995)，207Pb/204Pb(i)值大于15.600，顯示母巖漿起源于殼源物質(zhì)；樣品的MgO含量(2.60%～5.01%)和Mg#值(50～56)都高于純玄武質(zhì)巖石在1～4 GPa 條件下產(chǎn)生的熔體(圖5d)，暗示巖漿房中有一種相對富鎂的物質(zhì)參與，使Mg#值增高；巖石具有弱的負(fù)Eu異常(δEu=0.70～0.82，平均值為0.75)，而基性巖漿結(jié)晶分異具有明顯的Eu負(fù)異常；巖石具有低的Cr含量(38.0×10-6～92.8×10-6，平均57.6×10-6)，低于高鎂閃長巖(安山巖)的Cr含量(一般>100×10-6，高者可達(dá)770×10-6, Kameietal., 2004) 和原始地幔的Cr含量(2 121×10-6) ( Hirose and Kushiro, 1993)。因此，蓄集閃長巖不可能由下地殼鎂鐵質(zhì)物質(zhì)直接部分熔融形成。

表 3 蓄集閃長巖元素組成分析結(jié)果Table 3 Whole-rock major and trace elements analyses of Xuji diorites

圖 5 蓄集巖體巖石類型判別圖解Fig.5 Representative binary variation plots for Xuji dioritesa—TAS圖解(底圖據(jù)Middlemost, 1994)； b—K2O-SiO2圖解(底圖據(jù)Rickwood, 1989)； c—A/CNK-A/NK圖解(底圖據(jù)Maniar和Piccoli, 1989)； d—Mg#-SiO2圖解(底圖據(jù)Rapp et al., 1999); 宗務(wù)隆東部巖漿巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)引自陳金(2011)、程婷婷(2015)、彭淵等(2016)、王蘇里等(2016)、牛漫蘭等(2018)、Wu等(2019)； 圖6、圖7和圖8中圖例和數(shù)據(jù)來源同此圖a—TAS diagram (after Middlemost, 1994); b—K2O versus SiO2 diagram (after Rickwood, 1989)； c—A/CNK versus A/NK diagram (after Maniar and Piccoli, 1989); d—Mg# versus SiO2 diagram (after Rapp et al., 1999) ; data of the igneous rocks from eastern Zongwulong belt after Chen Jin, 2011; Cheng Tingting, 2015; Peng Yuan et al., 2016; Wang Suli et al., 2016; Niu et al., 2018; Wu et al., 2019; symbols and data sources in Fig. 6, Fig. 7 and Fig. 8 as for this figure

樣品的Rb/Sr值為0.32～0.34，平均值為0.33，介于上地幔值(0.034)與地殼值(0.35)之間，且更接近地殼值(Taylor and Mcleman, 1995)； Nb/Ta值為10.45～11.45，平均值為10.85，介于地殼平均值(8.3，Rudnick and Cao, 2003)和地幔平均值(17.5， Sun and McDonough, 1989)之間，也更接近地殼平均值；Th/La值為0.39～ 0.51，平均值為0.45，高于大陸地殼平均值0.204(Saundersetal., 1988)； Ba/La值為15.04～16.60，平均值為15.74，介于地殼平均值(25)和原始地幔平均值(9.6)之間(Weaver, 1991)，顯示蓄集閃長巖是由地殼物質(zhì)和地幔物質(zhì)混合形成，且地殼物質(zhì)貢獻(xiàn)更大。

圖 6 蓄集閃長巖全巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Masuda， 1975)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖 (b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Pearce等，1984)Fig.6 Chondrite-normalized rare earth element patterns (a, normalization values after Masuda,1975) and primitive mantle-normalized trace element spidergrams (b, normalization values after Pearce et al., 1984) for Xuji diorite

表 4 蓄集閃長巖鉛同位素分析結(jié)果Table 4 Whole-rock Pb isotopic compositions for Xuji diorite

樣品的鋯石Lu-Hf同位素組成分析，176Lu/177Hf值為0.000 751～0.001 575，均小于0.002 0，顯示鋯石在形成之后放射成因Hf的積累極為有限，因而所測的176Hf/177Hf值代表鋯石結(jié)晶時(shí)Hf同位素的組成特征(第五春榮等， 2007； 賈瑩剛等， 2019)；fLu/Hf平均值為-0.97，明顯小于硅鋁質(zhì)地殼(-0.72； Vevroortetal., 1996)和鐵鎂質(zhì)地殼(-0.34； Amelinetal., 1999)，所以二階段模式年齡才能更真實(shí)地反映其源區(qū)物質(zhì)從虧損地幔抽取的時(shí)間(或源區(qū)物質(zhì)在地殼平均存留時(shí)間)(第五春榮等， 2007)。蓄集閃長巖的εHf(t)值為-8.52～-3.00(圖8a)，平均值為-4.69，二階段 Hf同位素模式年齡tDM2為1 827 ～1 478 Ma。負(fù)的εHf(t)值和古老的二階段Hf同位素模式年齡表明，蓄集閃長巖為古老地殼物質(zhì)的熔融產(chǎn)物，但樣品中鋯石εHf(t)值表現(xiàn)出不均一性，其變化范圍可達(dá)5.52。由于鋯石Hf同位素組成不會隨部分熔融或分離結(jié)晶而變化，其不均一性很可能指示了一個(gè)開放體系，與更具放射性成因的幔源物質(zhì)的加入有關(guān)(Kempetal., 2007)。因此，蓄集閃長巖很可能是殼幔混合的產(chǎn)物，其中古老地殼物質(zhì)占主導(dǎo)，這與微量元素的分析結(jié)果一致。根據(jù)二階段Hf同位素模式年齡存在1 563～1 478 Ma[εHf(t)=-4.37～-3.00]和1 827～1 790 Ma[εHf(t)=-8.52～-7.98]兩組。區(qū)域上柴北緣團(tuán)魚山花崗閃長巖部分鋯石的二階段Hf同位素模式年齡為1 699～1 300 Ma，巖石源于加厚下地殼的部分熔融(朱小輝等，2013)；宗務(wù)隆帶東部地區(qū)晚二疊世至早三疊世花崗巖類全巖的Sr-Nd同位素二階段模式年齡為1 580～1 410 Ma，巖石源于中元古代陸殼物質(zhì)部分熔融(Wuetal., 2019)，說明柴北緣地區(qū)在中元古代可能存在陸殼增生事件。Wang等(2016)在烏蘭北部地區(qū)測得TTG質(zhì)片麻巖鋯石U-Pb年齡約為1 500 Ma，認(rèn)為其響應(yīng)Columbia超級大陸的初始裂解，那么Columbia超級大陸初始裂解的同時(shí)存在陸殼增生事件，該期增生陸殼為蓄集閃長巖母巖漿的物質(zhì)成分(tDM2=1 563～1 478 Ma)。區(qū)域上歐龍布魯克微陸塊Ⅱ類基底變質(zhì)表殼巖全巖Sr-Nd同位素二階段模式年齡為2 170～1 610 Ma(陳能松等， 2007)，蓄集閃長巖鋯石的二階段Hf同位素模式年齡為1 827～1 790 Ma，落入歐龍布魯克微陸塊Ⅱ類基底變質(zhì)表殼巖系的演化范圍內(nèi)，表明蓄集閃長巖源區(qū)存在歐龍布魯克微陸塊Ⅱ類基底變質(zhì)表殼巖。因此，蓄集閃長巖母巖漿中古老地殼物質(zhì)很可能由中元古代增生陸殼物質(zhì)和少部分歐龍布魯克微陸塊Ⅱ類基底變質(zhì)表殼巖組成，且有幔源物質(zhì)的混合。

5.2 構(gòu)造環(huán)境

目前，針對宗務(wù)隆帶東部地區(qū)二疊-三疊紀(jì)花崗巖類的形成環(huán)境還存在爭議，主要有兩種觀點(diǎn)：第1種認(rèn)為是古特提斯向北俯沖的結(jié)果(牛漫蘭等，2018)；第2種認(rèn)為是宗務(wù)隆有限洋向南俯沖的結(jié)果(郭安林等， 2009; 彭淵等， 2016)。兩種觀點(diǎn)的焦點(diǎn)在于宗務(wù)隆帶是否存在一個(gè)晚石炭世的有限洋盆。最早提出宗務(wù)隆帶存在晚石炭世有限洋盆觀點(diǎn)的依據(jù)是在宗務(wù)隆帶東部天峻南山地區(qū)的宗務(wù)隆群中發(fā)現(xiàn)蛇綠巖，通過全巖Rb-Sr等時(shí)線法確定蛇綠巖中的玄武巖和輝綠玢巖的形成時(shí)代分別為331±88 Ma和318±3 Ma(王毅智等， 2001)，但顯然對于玄武巖的測年結(jié)果誤差范圍太大不可靠，且該套巖石經(jīng)歷了后期蝕變,發(fā)生綠泥石化和綠簾石化,因此全巖Rb-Sr體系可能受到擾動,所得的等時(shí)線年齡未必代表真正的巖漿事件時(shí)代。李玉曄(2008)對宗務(wù)隆帶蛇綠巖中的輝長巖進(jìn)行SHRIMP U-Pb測年，結(jié)果為233±9 Ma，但其僅對4粒鋯石進(jìn)行了測試，測試結(jié)果也不一定可靠。王蘇里等(2016)研究宗務(wù)隆帶東部晚二疊世鎂鐵質(zhì)輝長巖(鋯石U-Pb年齡254±2 Ma)，認(rèn)為其構(gòu)造背景為洋殼俯沖造山階段的島弧環(huán)境，其可能是宗務(wù)隆有限洋向南俯沖的結(jié)果，但也可能是古特提斯洋向北俯沖的結(jié)果。郭安林等(2009)、牛漫蘭等(2018)和Wu 等(2019)認(rèn)為東部烏蘭地區(qū)花崗巖類具有弧型花崗巖類特征，郭安林等(2009)認(rèn)為東部弧型花崗巖類是宗務(wù)隆有限洋向南俯沖的結(jié)果，牛漫蘭等(2018)認(rèn)為是古特提斯洋向北俯沖的結(jié)果，而Wu等(2019)認(rèn)為東部弧型花崗巖類是古特提斯洋向北俯沖與宗務(wù)隆有限洋向南俯沖共同作用的結(jié)果。東部地區(qū)晚三疊世二郎洞A型花崗巖(強(qiáng)娟， 2008； 彭淵， 2015)的出現(xiàn)代表碰撞造山作用的結(jié)束。前人的研究集中在宗務(wù)隆帶的東部地區(qū)，那么中西部地區(qū)與東部地區(qū)是否具有同樣的構(gòu)造演化過程？

本次在宗務(wù)隆帶中部蓄集地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的閃長巖體，明顯虧損重稀土元素和P、Ti、Nb等高場強(qiáng)元素，相對富集Rb、K、Sr等大離子親石元素，具有島弧巖漿巖特征，并且蓄集閃長巖的La/Nb值(平均值為2.47)具有活動大陸邊緣弧特征(La/Nb>2, Salters and Hart, 1991)。在 Rb-(Y+Nb)構(gòu)造判別圖(Pearceetal., 1984)中，宗務(wù)隆帶中部和西部樣品均落于火山弧花崗巖區(qū)域，東部絕大多數(shù)樣品落于火山弧花崗巖區(qū)域，少量樣品落于板內(nèi)花崗巖區(qū)域(圖8b)；在La/Yb-Th/Yb圖(Condie, 1989)中，中部和西部所有樣品具有大陸邊緣弧特征，東部大多數(shù)花崗巖類樣品具有大陸邊緣弧特征，東部輝長巖樣品具有島弧巖漿巖特征(圖8c)；在Th/Yb-Ta/Yb圖(Gorton and Schande, 2000)中，中部和西部樣品均落在活動大陸邊緣區(qū)域，東部花崗巖類樣品大多數(shù)落在了活動大陸邊緣區(qū)域(圖8d)。上述事實(shí)表明蓄集閃長巖是活動大陸邊緣和陸緣弧背景下巖漿作用的產(chǎn)物，與宗務(wù)隆帶東部弧型花崗巖和輝長巖形成于統(tǒng)一構(gòu)造環(huán)境(郭安林等， 2009; 彭淵等, 2016; 王蘇里等， 2016; Wuetal., 2019)。但事實(shí)上，在宗務(wù)隆帶的中部和西部，至今基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查和研究工作中未見蛇綠巖或其巖片(圖2)，也沒有弧型花崗巖類以及反映洋盆關(guān)閉的A型花崗巖類出露，而多見閃長巖和輝綠(長)巖(圖1b)。青海省地質(zhì)調(diào)查院(2016)(4)青海省地質(zhì)調(diào)查院. 2016. 青海省德令哈市宗務(wù)隆山地區(qū)六幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告.在宗務(wù)隆帶西段懷頭他拉地區(qū)發(fā)現(xiàn)巖墻狀產(chǎn)出的輝綠巖(SiO2=45.09%～49.13%)，其鋯石U-Pb年齡為266±2 Ma，因此推測宗務(wù)隆帶華力西中晚期東部存在有限洋盆環(huán)境，中西部為一種尚沒有完全出現(xiàn)洋盆的裂谷環(huán)境，且自東向西先后打開。

圖 7 鋯石εHf(t)-t圖解(a)和構(gòu)造環(huán)境判別圖解(b據(jù) Pearce et al.,1984; c據(jù)Condie, 1989; d據(jù)Gorton和Schande, 2000)Fig.7 Zircon εHf(t)-t (a) and tectonic environment (b after Pearce et al., 1984; c after Condie, 1989; d after Gorton and Schande, 2000) discrimination diagrams for diorites from the Xuji pluton

6 結(jié)論

宗務(wù)隆帶中段新發(fā)現(xiàn)侵入于宗務(wù)隆群的蓄集閃長巖體，鋯石U-Pb年齡為258±1 Ma，屬晚二疊世，代表巖體的結(jié)晶年齡。

蓄集閃長巖的源巖為殼?；旌显矗乙怨爬系貧橹?，古老地殼物質(zhì)主要由中元古代增生陸殼物質(zhì)和部分歐龍布魯克微陸塊Ⅱ類基底變質(zhì)表殼巖部分熔融形成，其構(gòu)造環(huán)境為弧環(huán)境。

推測宗務(wù)隆帶華力西中晚期東部存在有限洋盆，中西部為一種尚沒有完全出現(xiàn)洋盆的裂谷，且自東向西先后打開。