新疆西昆侖神仙灣地區(qū)輝綠玢巖鋯石U-Pb年齡及地質(zhì)意義

廖登海，劉志勇，何小敏

（1.成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，四川成都 610059；2.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四0 二地質(zhì)隊，四川成都 611743）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于新疆西昆侖-喀喇昆侖高山區(qū)，大地構(gòu)造位置屬神仙灣二疊-三疊紀(jì)邊緣裂陷帶，北部以喬爾天山-岔路口斷裂帶為界與甜水海微陸塊對接，南部以龍木錯-雙湖結(jié)合帶（喬戈里峰-空喀山口蛇綠巖帶）為界與喀喇昆侖-南羌塘陸塊相鄰。甜水海-北羌塘微陸塊群中部被區(qū)域深大斷裂喬爾天山-岔路口斷裂分為甜水海微陸塊和神仙灣二疊-三疊紀(jì)邊緣裂陷帶兩個次級單元(圖1-a)，二者物質(zhì)組成和構(gòu)造演化有著很大差異［1］。神仙灣邊緣裂陷帶地層主要見加里東期褶皺基底、早中二疊世神仙灣組、晚三疊世溫泉山組，和其上的侏羅-白堊系碳酸鹽巖建造。研究區(qū)褶皺基底為志留系溫泉溝組下段淺變質(zhì)碎屑巖；神仙灣組巖性下部以砂巖為主夾板巖，上部主體為深灰色板巖、灰?guī)r夾灰色、灰綠色放射蟲硅質(zhì)巖、泥硅質(zhì)板巖等，總體為一套半深水-深水環(huán)境下的濁積扇沉積；溫泉山組為一套淺海相碳酸鹽巖建造，巖性主要為生物碎屑灰?guī)r，另可見角礫狀灰?guī)r、亮晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r等(圖1)。從早中二疊世-晚二疊世，反映了水體逐漸變淺，整體向上隆升的趨勢，這可能與古特提斯洋向北俯沖消減，由擴張轉(zhuǎn)向閉合，喀喇昆侖-南羌塘陸塊、神仙灣邊緣裂陷帶和甜水海微陸塊由南向北依次拼貼擠壓隆升有關(guān)［2］。

圖1 神仙灣地區(qū)大地構(gòu)造位置（a）及區(qū)域地質(zhì)圖(b)（據(jù)文獻(xiàn)［1］、［6］修改）

2 地質(zhì)及巖石特征

本次研究的輝綠玢巖脈，侵入于加里東期褶皺基底的下志留統(tǒng)溫泉溝組一段（S1w1）地層中，與二長閃長巖侵入接觸(圖2)。溫泉溝組一段巖性為絹云母板巖、石英絹云千枚巖與變質(zhì)長石石英砂巖等互層，輝綠玢巖北西-南東走向，呈脈狀，與圍巖接觸面平整，長度約3km，寬度約80m～100m。輝綠玢巖呈深灰綠色，具似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具輝綠結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。斑晶為斜長石，呈半自形寬板狀，晶體有絹云母、粘土化蝕變，斑晶大小1mm～4mm，含量約3%。基質(zhì)為細(xì)晶狀的斜長石（拉長石），含量約70%；輝石主要為普通輝石，少量斜方輝石，含量約15%；磁鐵礦含量約4%，并見少量橄欖石及蝕變礦物蛇紋石、綠泥石等。

3 鋯石U-Pb測年

在神仙灣邊防哨所北側(cè)爬浪山附近的輝綠玢巖脈中部采集新鮮未蝕變的巖石（樣品編號PM27TW1）做LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年，詳細(xì)的制樣和實驗過程見參考文獻(xiàn)［3］。輝綠玢巖鋯石測年結(jié)果列于表1中，陰極發(fā)光（CL）圖與諧和圖見圖3、圖4。輝綠玢巖中鋯石呈自形-半自形長柱狀、等軸柱狀，長軸多在100μm～200μm，長寬比在1.5：1～3:1，鋯石顆粒多破碎呈殘缺狀、或邊部溶蝕呈圓狀，多數(shù)可見清晰震蕩環(huán)帶，具巖漿鋯石特征。分析結(jié)果顯示（表1），輝綠玢巖中鋯石的Th/U比值變化范圍在0.13～2.43，除測點6和測點13外，其余點的Th/U比值均大于0.4，顯示巖漿鋯石特征。該樣品15個測年點結(jié)果顯示（圖3），有四個不諧和測點（測點3、6、7、13）年齡較老，時代早于被侵入地層，且從CL圖上看，鋯石邊部被溶蝕呈渾圓狀、港灣狀，是捕獲古老地層中的繼承性鋯石可能性較大［4］；11號測點年齡值較?。?57±3Ma），震蕩分帶不清晰，筆者認(rèn)為該鋯石可能受熱液蝕變作用的影響，形成的變質(zhì)鋯石，代表后期構(gòu)造熱事件；其余十個點年齡較諧和，具有一致的206Pb/238U年齡，可分為兩組，其中一組（測點1、4、5、10、14）鋯石U-Pb諧和年齡為300.2±6.0Ma（MSWD=13）（圖4-a）；另外一組（測點2、8、9、12、15）諧和年齡為437.3±2.4Ma（MSWD=3.3）（圖4-b）。

圖3 輝綠玢巖鋯石陰極發(fā)光圖

圖4 神仙灣地區(qū)輝綠玢巖鋯石U-Pb年齡諧和圖

表1 神仙灣地區(qū)輝綠玢巖（PM27TW1）LA-ICP-MS鋯石測年分析結(jié)果

4 討論與結(jié)論

費光春等［5］在研究西藏洞中拉地區(qū)輝綠玢巖時，用最年輕的一組年齡代表巖體的侵位時代。神仙灣地區(qū)的輝綠玢巖侵位于溫泉溝組一段（S1w1）地層，且地層中有特征的古生物化石限定其時代［6］，顯然輝綠玢巖侵位應(yīng)晚于早志留世，因此，300.2±6.0Ma（MSWD=13）為巖體的結(jié)晶年齡，代表輝綠玢巖的侵位時代，屬晚石炭世。伴隨古特提斯洋大約于晚泥盆世--早石炭世的打開［7］，西昆侖神仙灣地區(qū)處于擴張環(huán)境，晚石炭世輝綠玢巖脈就是該時期伸展背景下的構(gòu)造巖漿產(chǎn)物。

較老的一組捕獲鋯石年齡（437.3±2.4Ma）與研究區(qū)北部西昆侖地體康西瓦一帶的加里東期孔茲巖系年齡一致［8］，與神仙灣邊緣裂陷帶存在加里東期褶皺基底的事實相符［9］。另外三個捕獲鋯石屬新元古代青白口紀(jì)（817±11Ma、894±12Ma）和中元古代長城紀(jì)（1623±29Ma）的繼承性鋯石，進一步證實了神仙灣邊緣裂陷帶也有長城系和青白口系過渡基底的存在；最老的13號測點年齡（2243±17Ma）與庫地-奧依塔格縫合帶以北的北昆侖微陸塊上最古老變質(zhì)基底的片麻巖年齡（2261Ma）接近［8］，說明神仙灣邊緣裂陷帶與北邊的微陸塊群具有親緣性。探討所獲得的鋯石年齡數(shù)據(jù)，并與區(qū)域進行對比，對于恢復(fù)西昆侖一帶古構(gòu)造格局和研究西昆侖-喀喇昆侖造山帶的構(gòu)造演化具有十分重要的科學(xué)意義。