西藏謝通門縣切瓊地區(qū)典中組流紋巖鋯石U-Pb年齡、Hf同位素及地球化學(xué)特征

曾 成, 閆茂強(qiáng), 沈志遠(yuǎn), 高 強(qiáng), 魏俊浩*, 毛國(guó)正, 鄧永明

西藏謝通門縣切瓊地區(qū)典中組流紋巖鋯石U-Pb年齡、Hf同位素及地球化學(xué)特征

曾 成1, 閆茂強(qiáng)1, 沈志遠(yuǎn)1, 高 強(qiáng)1, 魏俊浩1*, 毛國(guó)正2, 鄧永明2

(1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢) 資源學(xué)院, 湖北 武漢 430074; 2. 西藏工程勘查施工(集團(tuán))有限公司, 西藏 拉薩 850000)

西藏中拉薩地塊切瓊地區(qū)廣泛發(fā)育的林子宗群火山巖被認(rèn)為是印度大陸與亞洲大陸碰撞火山作用的響應(yīng), 對(duì)于揭示大陸碰撞的時(shí)限和過(guò)程具有重要的意義。本文對(duì)區(qū)內(nèi)流紋巖進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、Hf同位素及全巖元素地球化學(xué)研究, 結(jié)果顯示: 研究區(qū)流紋巖年齡為67.1±0.1 Ma, 符合林子宗群典中組火山巖年齡范圍。該流紋巖具有富Si、高K、低Ti、過(guò)鋁質(zhì)特征; 富集輕稀土元素, 虧損重稀土元素, (Gd/Yb)N=0.57～1.16, 普遍出現(xiàn)負(fù)Eu異常(δEu=0.05～0.08), 相對(duì)富集大離子親石元素(Pb、Rb、Th、U), 虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(P、Ti), 并且明顯虧損 Ba和Sr, 屬于高鉀鈣堿性過(guò)鋁質(zhì)系列, 具有陸源弧火山巖的特點(diǎn); 鋯石176Hf/177Hf值在0.282673～0.282804之間,Hf()在?2.1～+2.3之間, 平均為?0.6,2DM變化于875～1117 Ma之間。綜合分析表明, 切瓊地區(qū)林子宗群典中組流紋巖形成于俯沖構(gòu)造環(huán)境, 源于古老地殼物質(zhì)再循環(huán), 且混染了少量幔源物質(zhì)。對(duì)比區(qū)域上相關(guān)礦床, 結(jié)合切瓊地區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn), 表明切瓊地區(qū)典中組火山巖具有一定尋找淺成低溫?zé)嵋盒汀⑽◣r型礦床的潛力。

林子宗群; 典中組; 流紋巖; 晚白堊世; 中拉薩地塊

0 引 言

印度?亞洲大陸碰撞作為地球上重大的地質(zhì)事件之一, 一直是國(guó)內(nèi)外地學(xué)工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。近30年來(lái), 眾多地質(zhì)學(xué)家在沉積地層(DeCelles et al., 2004, 2014; Zhu et al., 2005; Najman et al., 2010; Cai et al., 2011; Roddaz et al., 2011; Wang et al., 2011; Hu et al., 2012a, 2016; Orme et al., 2015)、古地磁(Dupont-Nivet et al., 2010; Yi et al., 2011; Meng et al., 2012; Lippert et al., 2014; Huang et al., 2015)和超高壓變質(zhì)(O’brien et al., 2001; Leech et al., 2005;Donaldson et al., 2013)等方面研究對(duì)印度?亞洲大陸碰撞的認(rèn)識(shí)取得了巨大的進(jìn)展(Wang et al., 2014)。印度?亞洲大陸碰撞經(jīng)歷了從弧?陸碰撞到陸?陸碰撞復(fù)雜的演化過(guò)程(潘桂棠等, 2006; 侯增謙等, 2006a, 2006b; 莫宣學(xué)和潘桂棠, 2006; 朱弟成等, 2008; Zhu et al., 2013; 丁林等, 2017; Liu et al., 2018; Colleps et al., 2020), 從洋殼的俯沖到后續(xù)碰撞造山, 并伴隨著大量的巖漿作用, 關(guān)于巖石成因和形成機(jī)制的研究對(duì)認(rèn)識(shí)和了解造山作用、深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程, 以及限定初始碰撞時(shí)限具有重要意義。林子宗群火山巖作為中、新生代巖漿作用重要的產(chǎn)物, 廣泛分布于拉薩地塊南部, 西起獅泉河, 東至拉薩東, 構(gòu)成一條長(zhǎng)達(dá)1000 km的火山巖帶, 總厚約5000 m。自下而上, 林子宗群分為典中組、年波組和帕那組(莫宣學(xué)等, 2003; 董國(guó)臣等, 2005; 侯增謙等, 2006b), 具有由鈣堿性的陸緣弧火山巖經(jīng)鈣性?鈣堿性的陸緣弧?陸內(nèi)火山巖到高鉀鈣堿性?鉀玄巖系列的板內(nèi)火山巖過(guò)渡的地球化學(xué)特征(Mo et al., 2007, 2008; Lee et al., 2009), 一定程度上記錄了新特提斯洋俯沖消減過(guò)渡到印度?亞洲大陸碰撞的過(guò)程(莫宣學(xué)等, 2003; Ding, 2003)。處于林子宗群底部的典中組火山巖, 與下伏地層為區(qū)域性角度不整合接觸, 該不整合關(guān)系被認(rèn)為可能代表了印度大陸與亞洲大陸之間的碰撞事件。因此對(duì)典中組火山巖的研究, 可以更好地揭示該地區(qū)碰撞開始的時(shí)限與過(guò)程(莫宣學(xué)等, 2003, 2007, 2009; 莫宣學(xué)和潘桂棠, 2006; Lee et al., 2009, 2012)。

近年來(lái), 林子宗群典中組火山巖的研究區(qū)域, 由早期的拉薩地塊東部林周地區(qū)(90°E以東)(李皓揚(yáng)等, 2007; He et al., 2007; Lee et al., 2012; 楊輝等, 2013; Huang et al., 2015; Zhu et al., 2015; 陳貝貝等, 2016; 唐攀等, 2018; Yan et al., 2019; 韋乃韶等, 2019), 逐漸擴(kuò)大到拉薩地塊的中部(84°E～90°E)(胡新偉等, 2007; 李再會(huì)等, 2008; 梁銀平等, 2010; 謝冰晶等, 2013; 張小強(qiáng), 2013; 丁帥等, 2017; 付燕剛, 2017; 李勇等, 2018; 周鵬等, 2019)和西部(84°E以西)(王喬林, 2011; Jiang et al., 2018; 姜軍勝, 2018; 曹延等, 2019), 進(jìn)一步完善了林子宗群典中組火山巖系的年代學(xué)框架、巖石成因及構(gòu)造背景體系。另一方面, 隨著找礦工作的進(jìn)行以及成巖成礦研究的不斷深入, 在林子宗群典中組火山巖中發(fā)現(xiàn)了一批多金屬礦床, 比如斯弄多淺成低溫?zé)嵋盒虯g-Pb-Zn礦床(唐菊興等, 2016; 付燕剛等, 2017)、仁堆Pb-Zn礦床(張小強(qiáng), 2013)、諾倉(cāng)Pb-Zn(Cu)礦床、北納Pb-Zn(Cu)礦床、打加錯(cuò)Ag-Pb-Zn礦床等(姜軍勝, 2018), 呈現(xiàn)出林子宗群典中組火山巖較好的找礦潛力, 拓展了對(duì)其研究的意義。

本次對(duì)研究程度較低的拉薩地塊中段切瓊地區(qū)林子宗群典中組火山巖進(jìn)行了詳細(xì)的剖面觀察, 并針對(duì)區(qū)內(nèi)廣泛出露的流紋巖進(jìn)行巖相學(xué)觀察、LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、鋯石Hf同位素及巖石地球化學(xué)研究, 同時(shí)與拉薩地塊東段、中段和西段出露的典型典中組火山巖進(jìn)行對(duì)比, 探討其形成時(shí)代、巖石成因及構(gòu)造環(huán)境, 豐富和完善林子宗群典中組火山巖的研究, 為討論典中組火山巖區(qū)域性變化特征與成礦潛力提供基礎(chǔ)資料。

1 地質(zhì)背景與巖石特征

拉薩地塊是指位于青藏高原南部的印度河?雅魯藏布江縫合帶(IYZSZ)與北部的班公湖?怒江縫合帶(BNSZ)之間近東西向的狹長(zhǎng)地域。根據(jù)基底巖石和沉積蓋層的差異, 以沙莫勒?麥拉?洛巴堆?米拉山斷裂(SMLMF)和獅泉河?永珠?納木錯(cuò)?嘉黎蛇綠混雜巖帶(SYNJF)為界, 由南向北將拉薩地塊劃分為南拉薩地塊、中拉薩地塊和北拉薩地塊(圖1b; Zhu et al., 2011, 2013)。

切瓊地區(qū)大地構(gòu)造位置處于中拉薩地塊中段南部(圖1b), 措勤?納木錯(cuò)初始弧間裂谷盆地的西段。林子宗群火山巖在切瓊地區(qū)出露面積約893.3 km2, 不整合覆蓋于石炭系永珠組(C1-2)、上石炭統(tǒng)?下二疊統(tǒng)拉嘎組(C2～P1)、二疊系昂杰組(P1)之上, 其上被烏郁群(N2)及第四系(Q)覆蓋。該火山巖大部分為典中組火山巖, 僅在西南角出露少量年波組火山巖(圖2)。通過(guò)詳細(xì)的野外剖面觀察, 切瓊地區(qū)典中旋回由18個(gè)韻律組成, 巖性及厚度如圖3所示, 典中組火山巖系在該區(qū)出露厚達(dá)766 m, 上覆年波組為含角礫晶屑凝灰?guī)r, 下伏昂杰組為石英砂巖, 因剖面位置昂杰組出露較少, 在圖2中未體現(xiàn)。典中組火山活動(dòng)多以噴溢?爆發(fā)為主, 也有噴(爆)發(fā)?噴溢?沉積方式。巖石成分總體上具有從早到晚由中性向中酸性(酸性)演化的特征?；鹕交顒?dòng)較強(qiáng)烈, 爆發(fā)指數(shù)為15%～23%, 早期爆發(fā)較強(qiáng)烈, 中晚期以噴溢為主, 屬陸相噴發(fā)產(chǎn)物。整個(gè)切瓊地區(qū), 空間上, 火山巖東西方向上巖性及厚度變化不大, 南北方向上變化較大, 以爆發(fā)相的酸性巖石為主, 溢流相的巖石次之, 并以沉積夾層的相對(duì)發(fā)育為特征; 時(shí)間上, 其下部以爆發(fā)相和溢流相互層為特征, 主要巖石類型有英安質(zhì)晶屑凝灰?guī)r, 流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r、晶屑凝灰?guī)r、安山巖、英安巖、流紋巖; 中部以發(fā)育爆發(fā)相和沉積相為特征, 其巖石類型有火山角礫巖、英安巖或流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)玻屑凝灰熔巖、含礫雜砂巖、雜砂巖、細(xì)砂巖; 上部以爆發(fā)相和溢流相為主, 分為上、下兩段, 下段以火山碎屑巖為主, 其巖石類型有英安質(zhì)火山角礫巖、英安質(zhì)晶屑玻屑凝灰?guī)r、凝灰?guī)r和流紋質(zhì)晶屑凝灰熔巖, 上段以熔巖為主, 次為碎屑巖和沉積巖, 其巖石類型有似球粒流紋巖、流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、硅質(zhì)巖, 自下而上火山活動(dòng)具有弱→強(qiáng)→弱的演化特征。野外宏觀觀察結(jié)果表明, 典中組火山巖多呈層狀、似層狀產(chǎn)出, 沉積夾層較少, 表現(xiàn)為火山物質(zhì)的正常堆積, 地層結(jié)構(gòu)主要為熔巖與火山碎屑巖互層特征。根據(jù)礦調(diào)報(bào)告(西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院, 2016), 在切瓊地區(qū)林子宗群火山巖中發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦、銅多金屬礦、銀礦等多個(gè)礦點(diǎn), 展現(xiàn)出較好的找礦潛力。其中, 查嘎勒姐礦點(diǎn)賦存在典中組火山角礫巖裂隙中, 色拉鉛鋅礦化點(diǎn)賦存在殘留于典中組火山角礫巖中的泥質(zhì)粉砂巖內(nèi), 均與典中組火山巖密切相關(guān)。

圖1 西藏拉薩地塊林子宗群火山巖及部分典中組年齡分布簡(jiǎn)圖(據(jù)Zhu et al., 2011修改)

1. 第四系; 2. 烏郁群碎屑巖段; 3. 年波組火山巖; 4. 典中組火山巖; 5. 敵布錯(cuò)組; 6. 二疊系; 7. 拉嘎組; 8. 永珠組; 9. 始新世二長(zhǎng)花崗巖; 10. 晚三疊世二長(zhǎng)花崗巖; 11. 斷層; 12. 地質(zhì)界線; 13. 不整合界線; 14. 磁鐵礦點(diǎn); 15. 鉛鋅礦點(diǎn); 16. 銅多金屬礦點(diǎn); 17. 銀礦點(diǎn); 18. 實(shí)測(cè)剖面位置; 19. 采樣點(diǎn)。

圖3 切瓊地區(qū)典中組火山巖柱狀圖

用于鋯石U-Pb定年、Hf同位素及巖石地球化學(xué)分析的樣品均為流紋巖, 采樣位置見圖2。流紋巖, 主要分布于研究區(qū)東南部, 巖石呈淺灰、淺黃色(圖4b), 球粒結(jié)構(gòu)(圖4c), 塊狀構(gòu)造、流紋構(gòu)造(圖4d), 主要由變余長(zhǎng)英質(zhì)球粒(70%)、石英(10%)、蝕變長(zhǎng)石(15%)、褐鐵礦(2%)和少量蝕變鉀長(zhǎng)石斑晶等組成。變余長(zhǎng)英質(zhì)球粒呈球粒狀, 粒度多為0.2 mm左右, 具長(zhǎng)石泥霧狀蝕變, 部分球粒變質(zhì)重結(jié)晶成顯微文象長(zhǎng)石狀, 但仍顯示放射狀結(jié)構(gòu)。石英呈不規(guī)則粒狀, 多數(shù)粒度小于0.1 mm, 充填于球粒之間, 少數(shù)石英粒度稍大, 達(dá)0.2 mm×0.4 mm。蝕變長(zhǎng)石呈不規(guī)則粒狀, 粒度多小于0.1 mm, 具泥霧狀蝕變, 偶見聚片雙晶, 既有斜長(zhǎng)石, 也有鉀長(zhǎng)石。褐鐵礦呈紅褐色, 褐黑色, 不規(guī)則團(tuán)塊狀, 團(tuán)塊粒度達(dá)0.6 mm,為原巖磁鐵礦風(fēng)化而成。蝕變鉀長(zhǎng)石斑晶(圖4d)呈自形?半自形板狀, 粒度大者達(dá)1.6 mm×2.4 mm, 發(fā)育泥狀高嶺石化、綠簾石化。

2 分析方法

2.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年和Hf同位素測(cè)試

本文用于鋯石U-Pb定年的樣品為流紋巖(-Zr), 巖石新鮮且表面經(jīng)過(guò)打磨清理。鋯石分選由廊坊巖拓地質(zhì)服務(wù)有限公司完成, 挑選晶形完好、未蝕變的鋯石顆粒制成樣品靶。鋯石陰極發(fā)光圖像拍攝在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司完成, 儀器為高真空掃描電子顯微鏡(JSM-IT100), 配備有GATAN MINICL系統(tǒng)。

鋯石U-Pb同位素定年和微量元素含量在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司利用LA-ICP-MS同時(shí)分析完成。詳細(xì)的儀器參數(shù)和分析流程見Zonget al., (2010)。本次分析的激光束斑為32 μm, 頻率為5 Hz。U-Pb同位素定年和微量元素含量處理中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500和玻璃標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NIST610作外標(biāo)分別進(jìn)行同位素和微量元素分餾校正。數(shù)據(jù)的離線處理采用軟件ICPMSDataCal(Liuet al., 2008, 2010)完成。鋯石U-Pb年齡諧和圖繪制和加權(quán)平均年齡計(jì)算采用Isoplot/Ex_ver3(Ludwig, 2003)軟件完成。

鋯石原位微區(qū)Hf同位素測(cè)試在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司利用Neptune型多接收等離子體質(zhì)譜儀和Geolas Pro型激光剝蝕系統(tǒng)聯(lián)用的方法完成, 詳細(xì)的分析流程見Hu et al. (2012b)。Hf同位素測(cè)試點(diǎn)位置與U-Pb測(cè)試點(diǎn)位置一致, 測(cè)試束斑直徑為32 μm。

(a) 巖石露頭; (b) 流紋巖手標(biāo)本照片; (c) 流紋巖球粒結(jié)構(gòu)(正交偏光); (d) 流紋構(gòu)造、蝕變鉀長(zhǎng)石斑晶(正交偏光)。礦物代號(hào): Qtz. 石英; Kfs. 鉀長(zhǎng)石。

2.2 巖石地球化學(xué)測(cè)試

樣品全巖主量、微量和稀土元素測(cè)試均在澳實(shí)分析檢測(cè)(廣州)有限公司完成。主量元素分析釆用ME-XRF26d X射線熒光光譜儀熔融法完成, 微量和稀土元素分析采用M61-MS81電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)完成, 主量元素分析精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于5%, 微量和稀土元素分析精度和準(zhǔn)確度優(yōu)于10%。

3 分析結(jié)果

3.1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

切瓊地區(qū)典中組流紋巖樣品(-Zr)LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試結(jié)果見表1。鋯石均為無(wú)色透明, 顆粒自形程度較好, 多為自形?半自形晶體, 粒徑在80～200 μm之間, 長(zhǎng)寬比為1∶1～3∶1。從CL圖像(圖5)可見, 所有鋯石均發(fā)育典型的巖漿振蕩環(huán)帶(Wildeet al., 2001)。數(shù)據(jù)顯示Th/U值為0.56～2.70, 均值為1.12, 具典型的巖漿鋯石特征(吳元保和鄭永飛, 2004)。25個(gè)測(cè)試點(diǎn)中除2個(gè)不諧和點(diǎn)(點(diǎn)4和 23)外, 其余23個(gè)測(cè)試點(diǎn)206Pb/238U年齡分布在67.0～67.6 Ma之間, 在諧和圖上測(cè)試點(diǎn)均位于諧和線上或諧和線附近(圖6a),206Pb/238U加權(quán)平均年齡為67.1±0.1 Ma (MSWD=0.20)。因此, 該流紋巖的形成年齡為67.1± 0.1 Ma, 為晚白堊世巖漿作用的產(chǎn)物。

3.2 全巖地球化學(xué)特征

為探討切瓊地區(qū)林子宗群火山巖的地球化學(xué)特征, 對(duì)6件流紋巖樣品進(jìn)行了主量、微量和稀土元素分析, 分析結(jié)果見表2。本次測(cè)試樣品均采自地表新鮮露頭且不含裂隙與細(xì)脈, 全巖燒失量均小于3%, 表明測(cè)試的巖石樣品不受后期風(fēng)化作用, 或受后期風(fēng)化作用以及流體作用的影響較小。

3.2.1 主量元素

流紋巖樣品的SiO2含量普遍較高, 在75.93%～ 79.75%之間, 平均含量為78.18%; 全堿K2O+Na2O含量為5.82%～7.99%, 平均含量為7.16%; 其中K2O含量為3.23%～5.10%, 平均含量為4.18%; Na2O含量為2.18%～3.52%, 平均含量為2.98%, K2O/Na2O值為0.96～2.01, 平均值為1.45。在火山巖TAS圖中, 6件樣品全部投在流紋巖區(qū)域, 且處于亞堿性范圍內(nèi)(圖7a);在K2O-SiO2圖中, 6件樣品中主要投在高鉀鈣堿性系列區(qū)域, 部分處于高鉀鈣堿性系列與鈣堿性系列界線附近(圖7c)。Al2O3含量相對(duì)較高, 在11.58%～ 13.30%之間, 平均含量為12.41%; A/CNK值為1.19～ 1.61, 均大于1, 平均值為1.32, 在鋁飽和指數(shù)圖解中, 6件樣品全部投在過(guò)鋁質(zhì)區(qū)域(圖7d)。因此, 該火山巖樣品為過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性?高鉀鈣堿性流紋巖, 與已報(bào)道的拉薩地塊中段典中組火山巖特征基本一致。

表1 切瓊地區(qū)流紋巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結(jié)果

圖5 切瓊地區(qū)流紋巖鋯石陰極發(fā)光圖像(括號(hào)內(nèi)為εHf(t)值, 年齡單位: Ma)

圖6 切瓊地區(qū)流紋巖鋯石U-Pb年齡諧和圖

表2 切瓊地區(qū)典中組流紋巖全巖地球化學(xué)分析結(jié)果

續(xù)表2:

注: 主量元素(%), 微量和稀土元素(×10?6), LOI為燒失量, A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O)(摩爾比), A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)(摩爾比), 戈蒂里指數(shù)=(Al2O3?Na2O)/TiO2, 里特曼指數(shù)=(Na2O+K2O)2/(SiO2?43), δEu=2×EuN/(SmN+GdN), 下標(biāo)N表示球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)值, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989。

3.2.2 微量元素

原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖呈現(xiàn)多峰多谷的右傾模式(圖8a), 可以看出, 該流紋巖相對(duì)富集Pb、Rb、Th、K、U等元素, 虧損Ba、Ti、P、Sr等元素。Zr/TiO2-Nb/Y圖解也進(jìn)一步確定該火山巖為流紋巖(圖7b)。

3.2.3 稀土元素

該流紋巖樣品稀土元素總量為73.5×10?6～ 172×10?6, 整體偏高且變化較大。其中輕稀土元素(LREE)含量為47.3×10?6～149×10?6, 重稀土元素(HREE)含量為19.6×10?6～26.2×10?6, LREE/HREE值介于1.80～6.90之間, (La/Yb)N為1.31～5.51, 具明顯的輕重稀土元素分異, 相對(duì)富集輕稀土元素, 虧損重稀土元素; (Gd/Yb)N為0.574～0.960, 表明重稀土元素未發(fā)生分餾。球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分布型勢(shì)圖(圖8b)呈明顯的右傾模式, 具有顯著的負(fù)Eu異常(δEu=0.05～0.07)等特點(diǎn)。

3.3 鋯石Hf同位素

切瓊地區(qū)典中組流紋巖鋯石Hf同位素測(cè)試結(jié)果見表3。樣品中23顆鋯石176Hf/177Hf值在0.282673～ 0.282804之間, 平均為0.282716;Hf()在?2.1～2.3之間, 平均為?0.6, 大部分小于0(圖9b、c); 對(duì)應(yīng)的二階段模式年齡(2DM)變化于875～1117 Ma之間, 平均為1037 Ma(圖9a)。

4 討 論

4.1 火山巖形成時(shí)代

切瓊地區(qū)典中組流紋巖加權(quán)平均年齡為67.1± 0.1 Ma, 其代表了該火山巖的形成時(shí)代, 與拉薩地塊中段典中組火山巖的形成年齡(70.89～57.42 Ma)相符。

在林子宗群火山巖研究早期, 一批學(xué)者對(duì)林周盆地林子宗群火山巖進(jìn)行系統(tǒng)的40Ar-39Ar同位素測(cè)年, 給出了林子宗群典中組火山巖與下伏地層間不整合形成最晚時(shí)限為65 Ma左右(莫宣學(xué)等, 2003; 周肅等, 2004; 董國(guó)臣等, 2005)。目前已有數(shù)據(jù)表明, 整個(gè)拉薩地塊林子宗群典中組火山巖年齡為70.89～ 57.42 Ma(圖10), 其中拉薩地塊東段典中組火山巖年齡為70.89～58.30 Ma(李皓揚(yáng)等, 2007; He et al., 2007; 楊輝等, 2013; Huang et al., 2015; Zhu et al., 2015; 陳貝貝等, 2016; 唐攀等, 2018; Yan et al., 2019; 韋乃韶等, 2019; 周鵬等, 2019), 拉薩地塊中段典中組火山巖年齡為70.70～57.42 Ma(梁銀平等, 2010; 謝冰晶等, 2013; 張小強(qiáng), 2013; 付燕剛, 2017; 丁帥等, 2017; 李勇等, 2018; 陳蘭樸等, 2019), 拉薩地塊西段典中組火山巖年齡為70.80～64.25 Ma(王喬林, 2011; 姜軍勝, 2018; 曹延等, 2019)。綜合前人資料表明, 拉薩地塊林子宗群典中組火山巖的活動(dòng)時(shí)間為晚白堊世至始新世, 且具有東段、中段比西段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

4.2 巖石成因

酸性火山巖是巖漿演化最后階段的產(chǎn)物, 是活動(dòng)大陸邊緣、大陸裂谷以及大火山巖省等大陸火成作用的重要組成部分(McCulloch et al., 1994; Feeley and Dungan, 1996; Pankhurst et al., 2000; Riley et al., 2001; Miller and Harris, 2007), 其成因研究對(duì)認(rèn)識(shí)大陸地殼演化過(guò)程具有重要意義(Annen et al., 2006)。研究區(qū)典中組流紋巖為過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性?高鉀鈣堿性流紋巖, SiO2含量普遍較高(75.93%～79.75%, 平均值為78.18%), 為典型的酸性巖石。

從巖石地球化學(xué)特征可以看出, 該樣品過(guò)鋁質(zhì)特征明顯, 相對(duì)富集大離子親石元素Rb、Th、U和K, 虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、P和大離子親石元素Ba、Sr。輕重稀土元素分異明顯, 相對(duì)富集輕稀土元素, 虧損重稀土元素, 負(fù)Eu異常特征顯著。通過(guò)與拉薩地塊中段已報(bào)道的謝通門(李再會(huì)等, 2008)、朱諾(梁銀平等, 2010)、廳宮(周鵬等, 2019)、孔隆?丁仁勒(謝冰晶等, 2013)、斯弄多(丁帥等, 2017)等地區(qū)典中組火山巖的巖石地球化學(xué)特征對(duì)比分析, 切瓊地區(qū)流紋巖與拉薩地塊中段其他地區(qū)典中組火山巖具有一致的陸緣弧火山巖的特點(diǎn)。

數(shù)據(jù)來(lái)源: 謝通門地區(qū)據(jù)李再會(huì)等, 2008; 朱諾地區(qū)據(jù)梁銀平等, 2010; 孔隆至丁仁勒地區(qū)據(jù)謝冰晶等, 2013; 南木林地區(qū)據(jù)丁帥等, 2017; 廳宮地區(qū)據(jù)周鵬等, 2019。底圖a圖據(jù)Middlemost, 1994; b圖據(jù)Winchester and Floyd, 1977; c圖據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976; d圖據(jù)Maniar and Piccoli, 1989。

拉薩地塊中段數(shù)據(jù)來(lái)源同圖7, 球粒隕石和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)Sun and McDonough, 1989。

表3 切瓊地區(qū)典中組流紋巖的鋯石Hf同位素分析結(jié)果

注:Lu/Hf=(176Lu/177Hf)s/(176Lu/177Hf)CHUR?1,Hf()=10000×{[(176Hf/177Hf)s?(176Lu/177Hf)s×(e?1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR, 0?(176Lu/177Hf)CHUR×(e?1)]?1},DM= 1/λ×ln{1+[(176Hf/177Hf)s?(176Hf/177Hf)DM]/[(176Lu/177Hf)s?(176Lu/177Hf)DM,DM2=DM(Hf)?(DM(Hf)?)×[(cc?s)/(cc?DM)], (176Lu/177Hf)CHUR=0.0332, (176Hf/177Hf)CHUR, 0=0.28272(Blichert-Toft et al., 1997), (176Lu/177Hf)DM=0.0332, (176Hf/177Hf)DM=0.282772(Griffin et al., 2000),cc=0.015,DM= ?0.548,=1.867×10?11a?1(S?derlund et al., 2004),為對(duì)應(yīng)鋯石的年齡。

數(shù)據(jù)來(lái)源: 林周地區(qū)據(jù)李皓揚(yáng)等, 2007; 新嘎果地區(qū)據(jù)唐攀等, 2018; 南木林地區(qū)據(jù)付燕剛, 2017; 拉薩基底據(jù)Zhu et al., 2011。

數(shù)據(jù)來(lái)源: (1) 拉薩地塊東段據(jù)李皓揚(yáng)等, 2007; He et al., 2007; 楊輝等, 2013; Huang et al., 2015; Zhu et al., 2015; 陳貝貝等, 2016; 唐攀等, 2018; Yan et al., 2019; 韋乃韶等, 2019; 周鵬等, 2019; (2) 拉薩地塊中段據(jù)梁銀平等, 2010; 謝冰晶等, 2013; 張小強(qiáng), 2013; 付燕剛, 2017; 丁帥等, 2017; 李勇等, 2018; 陳蘭樸等, 2019; (3) 拉薩地塊西段據(jù)王喬林, 2011; 姜軍勝, 2018; 曹延等, 2019。

流紋巖巖漿源區(qū)方面, 該樣品具有較低Cr(8.00×10?6～17.0×10?6)和Ni(0.40×10?6～0.80×10?6)含量, 其更接近地殼來(lái)源(地殼Cr和Ni含量分別約為5.00×10?6～33.0×10?6和3.00×10?6～39.0×10?6; Lara et al., 2017)。大離子親石元素Ba和Sr出現(xiàn)明顯的負(fù)異常, 也指示巖漿源區(qū)中有地殼物質(zhì)參與(趙志丹等, 2001; 丁楓等, 2017; 唐攀等, 2018)。另一方面, 該火山巖的Th/U值為4.23～8.26(平均值為6.13); Nb/Ta值為11.57～13.14(平均值為12.69), 顯示殼幔混合的特點(diǎn)(下地殼Th/U值為3.80～6.00, 原始地幔Th/U值為4.00, 幔源巖漿Nb/Ta值為17.5±2, 殼源巖漿Nb/Ta值為11.0～12.0; Gao et al., 2004)。

鑒于鋯石Hf同位素在地質(zhì)演化示蹤上的優(yōu)越性, 其被廣泛應(yīng)用到巖漿源區(qū)研究中(吳福元等, 2007)。在拉薩地塊東段, 李皓揚(yáng)等(2007)、唐攀等(2018)分別對(duì)林周盆地典中組最底部英安質(zhì)火山角礫巖和新嘎果地區(qū)典中組流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r進(jìn)行鋯石Hf同位素研究, 得到了相似的Hf()值和2DM, 其Hf()均為正值(Hf()=+0.5～+9),2DM在556～1104 Ma之間, 表明拉薩地塊東段典中組火山巖主要來(lái)源于地幔組分, 但混染了古老地殼物質(zhì)。在拉薩地塊中段, 付燕剛(2017)對(duì)南木林地區(qū)典中組火山巖進(jìn)行鋯石Hf同位素原位分析, 兩套樣品Hf()在正負(fù)值范圍內(nèi)波動(dòng)(?4.7～+3.5與?5.2～+2), 均值小于0,2DM在933～1548 Ma之間, 表明了該火山巖為殼幔互相作用的產(chǎn)物。在拉薩地塊西段, Jiang et al. (2018)對(duì)諾倉(cāng)地區(qū)典中組玄武質(zhì)?安山質(zhì)晶屑凝灰?guī)r和同期的花崗斑巖分別進(jìn)行Sr-Nd同位素研究(Nd()= ?5.9～?4.3)與鋯石Hf同位素研究(Hf()=?22～?6, 均值為?13.3), 結(jié)合地球化學(xué)特征, 認(rèn)為該地區(qū)典中組中酸性火山巖主要來(lái)源于古拉薩地塊基底物質(zhì)的重熔, 并混入了少量幔源物質(zhì)。

研究區(qū)典中組流紋巖鋯石Hf同位素研究結(jié)果顯示,Hf()值在?2.1～+2.3之間, 平均值為?0.6, 大部分小于0(圖9b、c), 對(duì)應(yīng)的二階段模式年齡2DM變化于875～1117 Ma之間, 平均為1037 Ma(圖9a), 表明源區(qū)有少量幔源巖漿加入, 但大部分為先存古老地殼組分的改造、再循環(huán)。對(duì)比前人研究成果, 進(jìn)一步證實(shí)了于楓等(2010)通過(guò)對(duì)比措麥地區(qū)與林周地區(qū)林子宗群火山巖Sr-Nd-Pb同位素組成, 得出拉薩地塊地殼基底組成不均一性的結(jié)論。拉薩地塊東段火山巖主要來(lái)源于地幔組分, 并在巖漿演化過(guò)程中混染了古老地殼(Mo et al., 2007, 2008; 韋乃韶等, 2019); 拉薩地塊西段火山巖可能源于幔源巖漿與殼源物質(zhì)間的相互作用(王喬林, 2011), 或者主要來(lái)源于古拉薩地塊基底物質(zhì)的重熔, 并混入了少量幔源物質(zhì)(Jiang et al., 2018); 拉薩地塊中段林子宗群中酸性火山巖為地幔源區(qū)基性分異巖漿和陸殼重熔的酸性巖漿按不同比例混合而成(梁銀平等, 2010), 或主要是古老地殼物質(zhì)再循環(huán), 并混有少量幔源巖漿?？傮w看來(lái), 典中組火山巖巖漿源區(qū)從東向西幔源組分不斷減少, 而古老地殼物質(zhì)增多的變化趨勢(shì)愈加明顯, 預(yù)示拉薩地塊中段和西段存在古老結(jié)晶基底的可能。

另一方面, 拉薩地塊中段林子宗群典中組火山巖顯示了較大范圍的Sr/Nd和Ba/Th變化值以及較小Th/Yb和Th/Nb變化值(圖11a、b), 這一特征與經(jīng)歷了相關(guān)流體富集的地幔楔產(chǎn)生的巖漿一致, 反映了典中組火山巖初始巖漿源區(qū)流體富集; 巖石相對(duì)虧損Ti、P等高場(chǎng)強(qiáng)元素以及明顯的陸緣弧火山巖特征, 表明源區(qū)經(jīng)歷過(guò)由俯沖板片脫水產(chǎn)生的流體交代作用(Rapp et al., 2003; 侯增謙等, 2006a); 從La/Sm-La圖解(圖12a)可以看出, 切瓊地區(qū)流紋巖與拉薩地塊中段典中組火山巖均表現(xiàn)為主要受部分熔融作用的控制, 暗示俯沖的新特提斯洋殼板片脫水產(chǎn)生的流體交代地幔楔使其發(fā)生部分熔融。Inger and Harris (1993)提出Rb/Sr值較高的熔體一般是熔融過(guò)程中流體較少的結(jié)果, 而Rb/Sr值升高是由于較低程度的部分熔融所致。切瓊地區(qū)流紋巖Rb/Sr值(20.59～51.81)相對(duì)較高, 且Rb/Sr值與Ba含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系, 表明該成巖過(guò)程中流體參與較少, 可能來(lái)源于白云母的脫水熔融(圖12b), 進(jìn)一步說(shuō)明該流紋巖巖漿源區(qū)也經(jīng)歷了新特提斯洋板片回卷過(guò)程中的古地殼的部分熔融。SiO2含量與(La/Sm)N值呈正相關(guān)關(guān)系, 與(Dy/Yb)N值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖12c、d), 反映巖漿演化過(guò)程中存在一定的角閃石分異結(jié)晶(Macpherson et al., 2006)。同時(shí), Ti、P呈負(fù)異常, 表明了金紅石、磷灰石的殘余, Sr和Ba的虧損以及明顯的負(fù)Eu異常, 說(shuō)明斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石也經(jīng)歷了一定的結(jié)晶分異作用。

綜上所述, 切瓊地區(qū)流紋巖具有陸緣弧火山巖特征, 巖漿源區(qū)主要是古老地殼物質(zhì)再循環(huán), 且混有少量幔源巖漿, 其巖漿演化過(guò)程主要受部分熔融控制, 存在一定的結(jié)晶分異, 總體顯示了具有新特提斯俯沖洋殼、大洋巖石圈地幔與大陸地殼的混合趨勢(shì)。

4.3 構(gòu)造環(huán)境

研究區(qū)典中組火山巖是一套以爆發(fā)相、溢流相為主的中性、中酸性和酸性火山巖系, 主要由中性、中酸性熔巖、火山碎屑巖類組成, 是一套從中性火山巖向中酸性(酸性)火山巖, 由鈣堿性系列向高鉀鈣堿性系列連續(xù)演化的火山巖組合。地球化學(xué)特征表明, 研究區(qū)流紋巖屬高鉀鈣堿性系列、少量為鈣堿性系列, 反映其發(fā)育于擠壓造山帶(島弧、活動(dòng)大陸邊緣、陸?陸與陸內(nèi)造山帶)。在lg-lg圖解中, 研究區(qū)流紋巖與拉薩地塊中段典中組樣品全部落入造山帶(島弧及活動(dòng)大陸邊緣)環(huán)境區(qū)域(圖13a), 也進(jìn)一步表明了研究區(qū)流紋巖形成于造山帶環(huán)境。該流紋巖高Al2O3、低TiO2以及較低的Ni、Cr含量(Ni=0.40×10?6～0.80×10?6, 平均值為0.62×10?6; Cr=8.00×10?6～17.0×10?6, 平均值為12.7×10?6)等特征與島弧或活動(dòng)大陸邊緣弧環(huán)境相吻合; 另一方面, 樣品虧損Ti、P等高場(chǎng)強(qiáng)元素, 以及呈輕稀土元素富集、重稀土元素虧損的右傾稀土元素配分模式, 均指示其具有島弧或活動(dòng)大陸邊緣火山巖的構(gòu)造屬性, 也表明了該流紋巖是在特提斯洋北向俯沖于亞洲大陸之下的構(gòu)造背景下形成。在Rb/30-Hf-3Ta圖解中, 流紋巖樣品與拉薩地塊中段典中組火山巖主要落在火山弧區(qū)域, 并有向同碰撞?碰撞后區(qū)域演化的趨勢(shì)(圖13b), 暗示典中組火山巖的構(gòu)造環(huán)境可能經(jīng)歷了從俯沖到碰撞的變化過(guò)程。巖石成因方面, 該流紋巖主要為古老地殼物質(zhì)部分熔融產(chǎn)生的酸性巖漿的產(chǎn)物。

拉薩地塊中段數(shù)據(jù)來(lái)源同圖7, 底圖據(jù)Jiang et al., 2018。

拉薩地塊中段數(shù)據(jù)來(lái)源同圖7, 圖b據(jù)Inger and Harris, 1993。

前人研究認(rèn)為, 在印度?亞洲大陸碰撞之前, 新特提斯洋板片以低角度或平向俯沖于亞洲大陸之下(Yin and Harrison, 2000; Ding et al., 2003; Chung et al., 2005; Wen et al., 2008; Lee et al., 2009)。70～40 Ma之間, 新特提斯洋板片以較陡的角度向北俯沖于亞洲大陸之下, 而后經(jīng)歷了新特提斯洋板片的回卷和斷裂, 引發(fā)了一系列巖漿爆發(fā)事件(Wen et al., 2008; Ji et al., 2009; Lee et al., 2012; Zhu et al., 2015)。其中, 新特提斯洋板片陡向俯沖于亞洲大陸之下, 降低了地幔楔初熔溫度, 隨后俯沖流體交代地幔楔使其熔融(Lee et al., 2009, 2012), 形成基性巖漿, 并在陸殼底部聚集。隨著俯沖的不斷加深, 新特提斯洋板片發(fā)生回卷, 擾動(dòng)了巖石圈地幔使其產(chǎn)生對(duì)流, 產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致古老地殼發(fā)生部分熔融, 進(jìn)而產(chǎn)生混入少量幔源物質(zhì)的酸性巖漿。之后, 酸性巖漿與上侵的基性巖漿混合, 形成了典中組火山巖(Chung et al., 2005; 侯增謙等, 2006a; 張小強(qiáng), 2013)。這一過(guò)程常常用來(lái)推導(dǎo)隨后的俯沖末期和印度?亞洲大陸碰撞早期的新特提斯洋板片斷裂時(shí)限問(wèn)題, 即印度?亞洲大陸初始碰撞時(shí)限(Lee et al., 2009, 2012)。具有陸緣弧火山巖特征的林子宗群典中組火山巖應(yīng)是新特提斯洋巖石圈北向俯沖的結(jié)果, 其年齡應(yīng)該早于印度?亞洲大陸碰撞的初始年齡, 其底部年齡可能代表了俯沖作用年齡。現(xiàn)已報(bào)道的典中組底部年齡集中在70 Ma左右(李皓揚(yáng)等, 2007; 王喬林, 2011; 楊輝等, 2013; Zhu et al., 2015; 陳貝貝等, 2016; 唐攀等, 2018; 周鵬等, 2019; 陳蘭樸等, 2019), 表明新特提斯洋此時(shí)已經(jīng)陡沖; 而典中組頂部年齡集中在60 Ma(楊輝等, 2013; Zhu et al., 2015; 陳貝貝等, 2016; 陳蘭樸等, 2019), 表明印度?亞洲大陸初始碰撞發(fā)生在60 Ma之后。

因此, 根據(jù)前人對(duì)于典中組火山巖的構(gòu)造演化的研究, 結(jié)合其地球化學(xué)特征及構(gòu)造環(huán)境判別圖解, 切瓊地區(qū)流紋巖最有可能形成于俯沖的島弧環(huán)境, 為新特提斯洋板片回卷引發(fā)的古地殼熔融的產(chǎn)物。

4.4 成礦潛力分析

在切瓊地區(qū), 由于印度?亞洲陸塊的碰撞, 出現(xiàn)大規(guī)模的巖漿活動(dòng), 使得以高鉀鈣堿性火山巖為主的典中組火山巖廣泛出露, 接觸變質(zhì)、熱液蝕變等現(xiàn)象較為普遍, 斷裂構(gòu)造十分發(fā)育, 為內(nèi)生礦產(chǎn)的富集提供了良好的成礦條件, 形成了研究區(qū)鉛、鋅、銀、鐵等多金屬為主的礦產(chǎn)。例如, 查嘎勒姐鉛鋅礦點(diǎn), 其含礦巖性為典中組灰黑色火山角礫巖, 金屬礦物呈膠結(jié)物充填于火山碎屑之間或節(jié)理裂隙中; 礦石礦物為方鉛礦、磁鐵礦, 脈石礦物為白云母、綠簾石、綠泥石等; 圍巖蝕變主要有綠簾石化、綠泥石化和黃鐵礦化等; 該礦點(diǎn)類型為火山熱液型。色拉鉛鋅礦(化)點(diǎn), 含礦巖性為典中組火山角礫巖中殘留的泥質(zhì)粉砂巖, 礦化分布于巖石顆?？紫吨谢蚬?jié)理裂隙面上, 礦化蝕變類型有磁鐵礦化、黃鐵礦化、角巖化和鉛鋅礦化等; 礦石礦物主要為鉛、鋅、褐鐵礦等。土壤地球化學(xué)顯示, Pb、Zn、Cu等成礦元素峰值區(qū)與地表礦化體套合較好, 該礦化蝕變與巖漿熱液和火山熱液先后疊加作用有關(guān)。

區(qū)域上, 林子宗群典中組火山巖年齡集中在70～60 Ma, 與同一構(gòu)造背景下的查個(gè)勒Pb-Zn礦床(高順寶等, 2012)、龍根Ag-Zn礦床(段志明等, 2014)等成巖成礦年齡一致。作為重要的賦礦層位, 典中組火山巖區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)如納如松多Pb-Zn礦床(紀(jì)現(xiàn)華等, 2014)、斯弄多Ag-Pb-Zn多金屬礦床(唐菊興等, 2016; 丁帥等, 2017)等淺成低溫?zé)嵋盒偷V床, 打加錯(cuò)、諾倉(cāng)等矽卡巖型Ag-Pb-Zn礦床, 北納Pb-Zn礦床等熱液脈型礦床(姜軍勝, 2018)?；鹕綆r源區(qū)方面, 岡底斯成礦帶中西段林子宗群典中組火山巖受控于拉薩地塊地殼基底, 是俯沖和再循環(huán)的大陸地殼物質(zhì)與幔源巖漿混合作用的產(chǎn)物, 有利于鉛鋅銀礦床的形成(黃瀚霄等, 2019)。

拉薩地塊中段數(shù)據(jù)來(lái)源同圖7; a圖據(jù)Rittmann, 1971; b圖據(jù)Harris et al., 1986。

綜上所述, 切瓊地區(qū)大面積出露的林子宗群典中組火山巖, 具有一定的尋找淺成低溫?zé)嵋盒?、矽卡巖型礦床的潛力。

5 結(jié) 論

(1) 切瓊地區(qū)流紋巖形成于晚白堊世, 鋯石U-Pb年齡為67.1±0.1 Ma, 屬林子宗群典中組火山巖。拉薩地塊林子宗群典中組火山巖噴發(fā)時(shí)間上具有東段和中段比西段持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

(2) 切瓊地區(qū)流紋巖屬過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性?高鉀鈣堿性系列, 富集大離子親石元素Rb、Th、U和K, 虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、P和大離子親石元素Ba、Sr, 富集輕稀土元素, 虧損重稀土元素, 且具有明顯的負(fù)Eu異常, 總體顯示陸緣弧火山巖特征。鋯石Hf同位素特征(Hf()=?2.1～+2.3, 平均為?0.6)顯示該火山巖巖漿源區(qū)主要是古老地殼物質(zhì)再循環(huán), 并且混有少量幔源成分, 巖漿演化過(guò)程中存在一定的結(jié)晶分異。與拉薩地塊其他地區(qū)典中組火山巖的對(duì)比表明, 拉薩地塊典中組火山巖巖漿源區(qū)存在不均一性, 從東向西幔源組分減少而古老地殼物質(zhì)逐漸增多。

(3) 切瓊地區(qū)典中組火山巖形成于俯沖的島弧環(huán)境, 具有大陸邊緣弧火山巖特征, 為新特提斯巖石圈板片回卷引發(fā)的古地殼熔融的主要產(chǎn)物, 具一定的尋找淺成低溫?zé)嵋盒?、矽卡巖型礦床潛力。

致謝:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院閆茂強(qiáng)同學(xué)和高強(qiáng)同學(xué)在野外工作及論文撰寫過(guò)程中提供了幫助與指導(dǎo), 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所唐菊興研究員和一位匿名審稿人提出了建設(shè)性的修改意見, 在此一并致以誠(chéng)摯的感謝。

曹延, 康志強(qiáng), 許繼峰, 李強(qiáng), 楊鋒, 韋天偉, 韋乃韶, 王睿. 2019. 拉薩地塊西部獅泉河地區(qū)典中組火山巖年代學(xué)、地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義. 地球科學(xué), 45(5): 1573–1592.

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Zircon U-Pb Ages, Hf Isotopes and Geochemistry of the Rhyolite in the Dianzhong Formation from the Qieqiong Area, Xietongmen County, Tibet

ZENG Cheng1, YAN Maoqiang1, SHEN Zhiyuan1, GAO Qiang1, WEI Junhao1*, MAO Guozheng2, DENG Yongming2

(1. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, Hubei, China; 2. Tibet Engineering Exploration and Construction (Group) Co., Ltd., Lhasa 850000, Tibet, China)

TheQieqiong area is located in the middle Lhasa block, Tibet, where volcanic rocks of the Linzizong Group are widespread. The Linzizong volcanic succession is regarded as the magmatism response to the continent collision between India and Asia, which is essentially important in discovering the initial collisional time and processes. This paper reports the whole-rock geochemical, Hf isotope and zircon U-Pb geochronological results of the rhyolite in this area. Tthe dating results show that the age of the rhyolite in the study area is 67.1±0.1 Ma and belongs to the volcanic rock of the Dianzhong Formation of the Linzizong Group. Chemical analyses show that the rhyolites in this area have high Si, high K, and low Ti, with peraluminous nature; they are characterized by LREE enrichment and obvious REE differentiation (Gd/Yb)N=0.57–1.16, with significant negative Eu anomalies (δEu=0.05–0.08), they are enriched in LILEs (Pb, Rb, Th and U), depleted in HFSEs (P and Ti), and obviously depleted in Ba and Sr, thus belong to calc-alkalic and peraluminous series with characteristics of continental margin arc volcanic rocks. Zircon grains from the rhyolite have176Hf/177Hf values in the range of 0.282673 to 0.282804,Hf() values in the range of ?2.1 to +2.3, and two-stage model ages (2DM) of 875 Ma to 1117 Ma. Overall, the rhyolite in the Dianzhong Formation from the Qieqiong area was formed in a subduction tectonic setting, derived mainly from recycled crustal material, and mixed with a small amount of mantle-derived magma. Considering the related deposits in the area and the discovered ore spots in the Qieqiong area, we suggest that the volcanic rocks of the Dianzhong Formation in the Qieqiong area have promising potential for epithermal and skarn deposits prospecting.

Linzizong Group; Dianzhong Formation; rhyolite; Late Cretaceous; middle Lhasa block

2020-05-22;

2020-11-06

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41772071)資助。

曾成(1994–), 男, 碩士研究生, 礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)。E-mail: 13075979289@163.com

魏俊浩(1961–), 男, 教授, 博士生導(dǎo)師, 從事礦產(chǎn)勘查研究工作。E-mail: junhaow@163.com

P595; P597; P581

A

1001-1552(2022)01-0154-021