韓建軍 ,李紅剛 ,何俊 ,趙明福 ,韓旭 ,張新遠(yuǎn) ,柴云
(1. 青海省地質(zhì)調(diào)查局,青海 西寧 810001;2. 青海省青藏高原北部地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源重點實驗室,青海 西寧 810012;3. 青海省地質(zhì)調(diào)查院,青海 西寧,810012;4. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院,安徽 合肥 230026;5. 合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)
東昆侖造山帶是中央造山帶的一部分,位于華南板塊與西域板塊南緣活動帶接合帶上,昆北、昆中及昆南斷裂可將東昆侖地區(qū)分為昆北、昆中和昆南3個構(gòu)造帶。早古生代早期進入加里東構(gòu)造旋回,直至晚泥盆世旋回結(jié)束,泥盆紀(jì)是地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展的重要轉(zhuǎn)換期,此后又進入了石炭紀(jì)—晚三疊世的古特提斯洋演化旋回,三疊紀(jì)以后為陸內(nèi)造山階段,經(jīng)受了喜山期構(gòu)造運動的強烈擠壓、增厚抬升作用,形成了總體呈東西向展布的巨型復(fù)合造山帶(羅照華等,2002;楊經(jīng)綏等,2003;許志琴等,2006;莫宣學(xué)等,2007;許長坤等,2012)。在經(jīng)歷了復(fù)雜多期的構(gòu)造演化階段后,形成了東昆侖如今與三大斷裂帶走向一致的構(gòu)造行跡,昆中斷裂帶中也相繼發(fā)現(xiàn)了超高壓變質(zhì)產(chǎn)生的標(biāo)志巖石——榴輝巖(Meng et al.,2013;祁生勝等,2014;祁曉鵬等,2016a;張照偉等,2017),其包含了大陸造山帶俯沖及碰撞過程中的地球動力學(xué)記錄。在俯沖碰撞過程中伴生了同碰撞或后碰撞的巖漿巖,東昆侖地區(qū)廣泛出露晚華力西期—印支期的花崗巖就是其最顯明的特征之一。前人對于該期花崗巖的研究,認(rèn)為其歸屬于東昆侖造山帶晚古生代—早中生代碰撞造山旋回中的同碰撞(袁萬明等,2000;Zhang et al.,2012;Xiong et al.,2014)。但近些年的研究逐漸偏向另一種觀點,該期花崗質(zhì)巖漿弧的就位與布青山-阿尼瑪卿洋的向北俯沖關(guān)系密切,而且是東昆侖地區(qū)三疊紀(jì)巖漿弧的主要形成機制(熊富浩等,2011;李瑞保等,2012,2018;馬昌前等,2015;陳國超等,2016;韓建軍等,2020;吳樹寬等,2023)。
近年來,筆者在東昆侖東段昂日塔地區(qū)開展精細(xì)的1∶2.5萬地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作期間,在前人工作確定的花崗巖區(qū)內(nèi)(祁曉鵬等,2016b)新解體出閃長巖巖體,主要出露在昂日塔地區(qū)的到木提一帶,分布有限且與花崗質(zhì)侵入巖呈脈動接觸。文中以該閃長巖體及花崗質(zhì)侵入巖為研究對象,確定閃長巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡,通過巖石學(xué)及地球化學(xué)等方面分析,探討巖體的時代關(guān)系、巖石成因及構(gòu)造意義。
東昆侖造山帶是中央造山系西段部分,主要分布在青海省境內(nèi),是經(jīng)歷了早古生代和晚古生代—早中生代這兩大碰撞造山旋回而形成的復(fù)合型造山帶,其向西可延伸至新疆境內(nèi),被阿爾金大型左行斷裂帶錯開(許志琴等,1999),東側(cè)與西秦嶺造山帶相連,北側(cè)為柴達(dá)木盆地,南側(cè)為布青山-阿尼瑪卿蛇綠混雜巖帶(圖1a)。
圖1 東昆侖東段到木提地區(qū)大地構(gòu)造位置(a)及地質(zhì)簡圖(b)Fig. 1 (a) Geotectonic location and (b) geological map in Daomuti area of east Kunlun orogeny
研究區(qū)位于東昆侖造山帶東段,構(gòu)造位置在昆北巖漿弧和昆南俯沖增生雜巖帶的接觸部位,近EW向展布的昆中斷裂帶橫穿本區(qū),大面積出露的前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖系和兩大造山期的中酸性侵入巖,侵入巖主要為加里東期和晚華里西期—印支期區(qū)域上碰撞造山的產(chǎn)物;變質(zhì)基底主要為古元古代金水口巖群,系一套層狀無序的中高級變質(zhì)巖系,昆中斷裂南北均有不同程度的發(fā)育,被斷裂構(gòu)造破壞呈大小不一、形態(tài)各異的NNW向展布的構(gòu)造塊體,其與早泥盆世契蓋蘇組及早三疊世洪水川組呈不整合或斷層接觸,與石炭紀(jì)浩特洛哇組呈斷層接觸。契蓋蘇組為碎屑巖和火山巖組成了一套磨拉石相建造;浩特洛哇組為濱淺海-陸棚相的粉砂巖偶夾火山巖建造;洪水川組是碎屑巖夾火山巖,該套地層中火山巖與區(qū)域上前人新發(fā)現(xiàn)的晚二疊世大灶火溝組火山(史連昌等,2016)應(yīng)同屬古特提斯洋俯沖環(huán)境下的產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為NW、NE向2組,NW向為昆中斷裂系,為區(qū)內(nèi)蛇綠構(gòu)造混雜巖帶的北緣斷裂,整體呈向北突出的弧形;NE向的為后期脆性斷裂。
到木提巖體位于東昆侖造山帶東段的俯沖增生雜巖帶中,分布較廣泛,巖體分布總體上呈近東西向帶狀,走向上延伸約20 km,與區(qū)域構(gòu)造基本保持一致,前人的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中識別出該巖體主要以二長花崗巖、花崗閃長巖為主,并對其二者的年齡做出了限定。根據(jù)最新的1∶2.5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項目成果,筆者對該巖體重新進行了精細(xì)填圖,重繪了二長花崗巖和花崗閃長巖的界線,又識別出了閃長巖體10余處(圖1b,圖2e),出露面積均小于2.5 km2,多為巖珠、巖墻產(chǎn)出,與二長花崗巖和花崗閃長巖呈脈動接觸,北部巖體與東昆中蛇綠構(gòu)造混雜巖帶呈斷層接觸,圍巖既有古元古代金水口巖群,也有石炭系和三疊系,侵位界線呈渾圓狀-港灣狀。此外,在花崗閃長巖中見暗色的閃長質(zhì)捕虜體,呈灰黑色渾圓狀、橢圓狀,或具一定塑性流動特征(圖2a)。
圖2 到木提巖體的野外和顯微照片F(xiàn)ig. 2 Field photos and microphotographs of the Daomuti intrusive rocks
花崗閃長巖:淺灰白色細(xì)粒自形-半自形結(jié)構(gòu)(圖2a),塊狀構(gòu)造。巖石成分為斜長石、石英、鉀長石,暗色礦物假象及副礦物(圖2b)。斜長石約為50%,呈半自形板狀、粒狀長短軸比為0.85~3.5 mm,顯示有環(huán)帶構(gòu)造,具較強黏土化,伴絹云母化、簾石化,發(fā)育鈉長聚片雙晶。石英含量約為30%,呈他形粒狀(大小為1~3.5 mm),以集合體形式充填于其他礦物間。鉀長石含量為11%,呈他形粒狀(大小為0.5~1.3 mm),負(fù)突起,輕微紅褐色黏土化蝕變,形狀明顯受空間影響。暗色礦物假象約為9%,呈片狀、柱狀,大小為0.5~1.25 mm,已被綠泥石交代并伴簾石化,從形態(tài)判斷有黑云母和角閃石。副礦物鋯石含量極少,呈粒狀分布在暗色礦物假象中。
二長花崗巖:淺肉紅色,細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu)(圖2c),塊狀構(gòu)造。礦物成分有斜長石、鉀長石、石英,少量角閃石、黑云母及副礦物(圖2d)。斜長石約為25%,呈半自形粒狀,長短軸比為0.16~1.7 mm,具強黏土化、簾石化蝕變,見環(huán)帶構(gòu)造,具正突起,為中長石。鉀長石約為44%,多呈他形粒狀,具黏土化蝕變,見不明顯的格子雙晶、顯微條紋構(gòu)造,為微斜條紋長石。石英為28%,呈他形粒狀。角閃石約為2%,具綠色-褐黃色的多色性,半自形短柱狀。黑云母不足1%,具褐色-淺黃色的多色性,發(fā)生一定的綠泥石化蝕變。少量磷灰石等副礦物。
閃長巖:呈灰綠色,中粒半自形粒結(jié)構(gòu)(圖2e),塊狀構(gòu)造。巖石主要由角閃石、斜長石及少量石英和副礦物磷灰石組成(圖2f)。角閃石為普通角閃石,含量約為56%,呈柱狀、粒狀,具多色性,呈黃褐色-褐綠色,粒徑為0.4~1.4 mm,具角閃式解理,沿解理見綠泥石化蝕變。斜長石約為41%,呈半自形板狀、粒狀,長短軸平均為0.3~1.3 mm,中長石具環(huán)帶構(gòu)造,環(huán)帶中心具簾石化蝕變,鈉長石發(fā)育聚片雙晶。石英為2%,他形粒狀,為0.2~0.3 mm,充填于其他礦物間。磷灰石不足1%,零星偶見,呈粒狀,大小為0.2~0.3 mm。
測年樣品的鋯石挑選、制靶及鋯石陰極發(fā)光圖(CL)拍攝由北京中興美科科技有限公司完成,先對樣品進行粗碎、細(xì)碎,用搖床進行淘洗,再依次進行強磁選、電磁選,無磁部分用酒精進行精淘并挑選純鋯石。在雙目體視鏡下將鋯石固定于雙面膠上,選取合適模具注入配比好的樹脂(環(huán)氧樹脂是美國標(biāo)樂20-8140-32組合系列,比例為100∶42)抽取真空加入靶號,放入烘箱凝固后取出靶,用砂紙打磨靶正反面,正面鋯石表面裸露出來,用金剛石懸浮液進行拋光處理,超聲波清洗靶,完成制靶。陰極發(fā)光照相設(shè)備型號及參數(shù):電鏡是FEI Quanta450,陰極發(fā)光為Gatan Mono-CL4。
鋯石測年工作由北京燕都中實測試技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)完成。測試鋯石U-Pb同位素定年利用LA-ICP-MS分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave UP213,ICP-MS為布魯克M90。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補償氣以調(diào)節(jié)靈敏度,二者在進入ICP之前通過一個勻化混合器混合。每個樣品點分辨包括大約20~30 s的空白信號和50 s的樣品信號。分析數(shù)據(jù)的處理采用軟件ICP MS DataCal來完成。U-Pb同位素定年中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)91500和Plesovice作為外標(biāo)進行同位素分餾校正。鋯石微量元素含量利用SRM610作為多外標(biāo)、Si作內(nèi)標(biāo)的方法進行定量計算(Liu et al.,2010;李艷廣等,2023)。測試剝蝕光斑直徑根據(jù)實際情況選擇25 μm。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制與年齡加權(quán)平均圖均采用Isoplot 4.15完成。
硅酸鹽全分析在北京燕都中實測試技術(shù)有限公司完成,測試樣品處理流程如下:將巖石粉碎粗碎至厘米級的塊體,選取無蝕變及脈體穿插的新鮮樣品用純化水沖洗干凈,烘干并粉碎至200目以備測試使用。主量元素測試首先將粉末樣品稱量后加Li2B4O7(1∶8)助熔劑混合,并使用融樣機加熱至1 150 ℃使其在金鉑坩堝中熔融成均一玻璃片體,后使用XRF(Zetium,PANalytical)測試,測試結(jié)果保證數(shù)據(jù)誤差小于1%。微量元素測試將200目粉末樣品稱量并置放入聚四氟乙烯溶樣罐并加入HF、HNO3,在干燥箱中將的高壓消解罐保持在190 ℃溫度72 h,后取出經(jīng)過趕酸并將溶液定容為稀溶液上機測試。測試使用ICP-MS(M90,analytikjena)完成,所測數(shù)據(jù)根據(jù)監(jiān)控標(biāo)樣GSR-2顯示誤差小于5%,部分揮發(fā)性元素及極低含量元素的分析誤差小于10%。
本次測年的巖石采自都蘭縣溝里鄉(xiāng)到木提地區(qū)的閃長巖進行了鋯石U-Pb年齡測試,同位素年齡采樣點地理坐標(biāo)為N 35°35′59″,E 98°34′13″。鋯石多呈自形-半自形柱狀,顆粒長度為150~200 μm,長寬比為2~3。通過鋯石陰極發(fā)光圖像下形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察,其中環(huán)帶結(jié)構(gòu)發(fā)育不明顯,部分環(huán)帶整體較寬,暗示鋯石從巖漿中結(jié)晶時的溫度較高(Rubatto et al.,2000;吳元保等,2004;雷瑋琰等,2013;王梓桐等,2022;牛騰等,2023),鋯石中也無殘留晶核(圖3a),部分鋯石結(jié)晶時熔體環(huán)境變化導(dǎo)致各晶面生長速度不同,從而出現(xiàn)扇形分帶的結(jié)構(gòu)(Vavra et al.,1996),不同晶面生長環(huán)帶明顯的有無或?qū)捳町悺?/p>
圖3 閃長巖的鋯石陰極發(fā)光圖像(a)和諧和圖(b)Fig. 3 (a) CL images and (b) U-Pb concordia diagrams of zircons from diorite
到木提地區(qū)閃長巖(PB48-1)LA-ICP-MS U-Pb鋯石測年獲得22個有效分析結(jié)果(表1)。鋯石Th含量為9.4×10—6~20.8×10—6,U含量為23.0×10—6~64.1×10—6,Th/U值為0.3~0.54;206Pb/238U年齡大多為241~249 Ma,對應(yīng)的加權(quán)平均年齡為(244.6±1.8)Ma(MSWD=0.26,n=22),其代表閃長巖的結(jié)晶年齡(圖3b)。
筆者對溝里鄉(xiāng)到木提地區(qū)二長花崗巖、花崗閃長巖和閃長巖進行了巖石地球化學(xué)測試分析(表2)。測試結(jié)果表明,二長花崗巖SiO2含量變化不大,為70.32%~77.09%,Al2O3含量12.29%~14.97%,Na2O含量較高,為3.6%~5.15%,K2O含量為2.73%~4.81%,全堿含量(Na2O+K2O)為7%~8.43%,在TAS圖解中多落入亞堿性花崗巖區(qū)(圖4a)。里特曼指數(shù)(σ)平均為1.81,均小于3.3,表現(xiàn)為鈣堿性,在K2O-SiO2圖解中也落入高鉀-中鉀鈣堿性系列區(qū)域中(圖4b);鋁飽和指數(shù)A/CNK值>1(1.04~1.1),A/NK值>1(1.11~1.52)(圖4c),均顯示出具過鋁質(zhì)巖石的特征。二長花崗巖稀土總量為110.98×10—6~202.91×10—6,LREE值為74.44×10—6~189.86×10—6,LREE/HREE值為2.04~14.55,平均為8.04;在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖解上(圖5a),表現(xiàn)為右傾型;元素分餾較強,重稀土虧損、輕稀土富集。δEu值為0.15~0.92,顯示Eu負(fù)異常。
續(xù)表2
圖4 到木提巖體的TAS圖解(a)(據(jù)Irvine et al.,1971;Middlemost,1994)、K2O-SiO2圖解(b)(據(jù)Rickwood,1989)和A/CNK-A/NK圖解(c)(據(jù)Maniar et al.,1989)Fig. 4 (a) TAS diagram, (b) K2O-SiO2 diagram and (c) A/CNK-A/NK diagram for Daomuti intrusive rocks
圖5 到木提巖體的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a)(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton,1984)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)Sun et al.,1989)Fig. 5 (a) Chondrite-normalized rare earth element distribution patterns and (b) primitive mantle-normalized trace element spidergrams for Daomuti intrusive rocks
花崗閃長巖的 SiO2含量為69.03%~76.55%,Al2O3含量為12.62%~15.26%,Na2O含量為3.81%~4.46%,K2O含量為1.75%~4.09%,全堿含量(Na2O+K2O)為5.57%~8.03%,樣品投在TAS圖解的花崗巖-花崗閃長巖區(qū)內(nèi);σ指數(shù)(<3.3)和K2O-SiO2投圖一致顯示為鈣堿性-高鉀鈣堿性系列;A/CNK大于1(1.02~1.06),A/NK均大于1(1.18~1.68),顯示出弱過鋁質(zhì)巖石的特征?;◢忛W長巖的稀土總量為81.0×10—6~265.43×10—6,LREE值為73.16×10—6~247.08×10—6,LREE/HREE值為4.54~13.47,平均為9.21。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖解上(圖5a),整體表現(xiàn)為右傾型,元素分餾較強,重稀土虧損、輕稀土富集。δEu值為0.56~1.82,顯示弱Eu負(fù)異常。
閃長巖的SiO2含量為50.09%~58.82%,Al2O3含量為15.06%~18.63%,Na2O含量為2.74%~3.29%,K2O含量為0.87%~2.34%,全堿含量(Na2O+K2O)為4.15%~5.18%,TAS圖解中落入閃長巖類區(qū);σ指數(shù)(<3.3)和K2O-SiO2投圖一致顯示為鈣堿性系列。閃長巖的∑REE值為121.3×10—6~215.43×10—6,LREE總量為98.17×10—6~190.63×10—6,LREE/HREE值為4.24~7.69。稀土元素配分圖解上(圖5a)表現(xiàn)為右傾型,元素分餾較強,重稀土元素虧損,輕稀土元素富集。樣品δEu值為1.01~1.33,顯示Eu正異常。
野外地質(zhì)調(diào)查最新結(jié)果顯示,到木提巖體主要包括二長花崗巖、花崗閃長巖及文中首次發(fā)現(xiàn)的閃長巖。前人地質(zhì)調(diào)查中將二長花崗巖(N 35°43′25″,E 98°46′11″)和花崗閃長巖(N 35°36′08″,E 98°33′35″)的侵位年齡限定于早三疊世(祁曉鵬等,2016b),巖體206Pb/238U加權(quán)平均年齡分別為(248.1±1.8)Ma(MSWD=0.023,n=21)和(256.4±3.4)Ma(MSWD=0.005 2,n=17)。筆者對閃長巖進行了鋯石U-Pb測年,得到206Pb/238U年齡大多為241~249 Ma,加權(quán)平均年齡為(244.6±1.8)Ma,表明該閃長巖的結(jié)晶于早三疊世。
區(qū)域上發(fā)育大量同期閃長-花崗質(zhì)巖體。近年來,在東昆侖東段都蘭一帶有大量巖漿活動報道,包括卡可特爾河?xùn)|閃長巖體(243.8 Ma)(李碧樂等,2012)、和勒岡希里克特花崗巖體(225 Ma)(陳國超等,2013)、香日德花崗巖體(218~258 Ma)(羅明非等,2014;馬昌前等,2015;陳國超等,2017)、烏妥花崗巖體(245~248 Ma)(李瑞保等,2018)、可日正長花崗巖體(231.6 Ma)(陳國超等,2018a)、香加南山千瓦大橋花崗巖體(251 Ma)(陳國超等,2018b)。此類巖體多屬于鈣堿性巖石,且其中多發(fā)育同期的閃長質(zhì)暗色包體(252.8 Ma)(陳國超等,2018b),廣泛分布在東昆侖造山帶東段,在布青山-阿尼瑪卿古特提斯洋向東昆侖俯沖環(huán)境下沿著昆中斷裂南北兩側(cè)侵入就位,構(gòu)成了東昆侖巖漿弧的主要部分。
根據(jù)二長花崗巖和花崗閃長巖的年代學(xué),以及兩者稀土元素配分圖和微量元素蛛網(wǎng)圖(圖5)中各樣品具有相似的分配型式,可以推測二者應(yīng)是同一巖漿-構(gòu)造期的產(chǎn)物,是同源演化的產(chǎn)物。從巖石地球化學(xué)特征可以看出,二長花崗巖和花崗閃長巖K2O含量均較高,里特曼指數(shù)均小于3.3,表現(xiàn)為高鉀鈣堿性特征,K2O-SiO2的投圖也在高鉀鈣堿性-鈣堿性系列區(qū)(圖4b);鋁飽和指數(shù)A/CNK值均小于1.1(1.02~1.1),不同于S型花崗巖的普遍特征(A/CNK>1.1);巖石中P2O5含量普遍偏低(0.01%~0.12%),并與SiO2呈負(fù)相關(guān)變化(表2),也與S型花崗巖的特征不同(Green et al.,1982;Wolf et al.,1994;Chappell et al.,1999)。在Y-SiO2和Na2O-K2O花崗巖分類圖解中樣品大多數(shù)落入I型花崗巖區(qū)(圖6),個別偏離進入A型區(qū),從區(qū)域上的研究表明三疊紀(jì)應(yīng)處于俯沖碰撞環(huán)境,顯然與A型花崗巖產(chǎn)于地殼減薄的環(huán)境不相符。因此,以上證據(jù)綜合表明到木提二長花崗巖和花崗閃長巖屬于I型花崗巖。
圖6 到木提巖體的成因判別圖解(據(jù)Collins et al.,1982)Fig. 6 Origin distinguishing diagram of Daomuti intrusive rocks
目前研究表明,形成花崗巖的源區(qū)大概有以下幾種:地殼部分熔融、殼幔巖漿混合及幔源基性巖漿的分離結(jié)晶等。到木提I型花崗巖體富集K、Rb、La等LILE,虧損Nb、Ta、Ti、P等HFSE,Mg#值為15.77~33.10,遠(yuǎn)低于原始地幔標(biāo)準(zhǔn)值(Mg#=67~73),Co、Ni含量也明顯低于幔源特征的巖漿(Frey et al.,1978),幔源玄武質(zhì)巖漿分異形成的花崗質(zhì)巖石在地球化學(xué)元素組成上應(yīng)存在與玄武質(zhì)巖漿相近的幔源特征,所以到木提花崗巖體應(yīng)該不會來源于玄武質(zhì)巖漿的結(jié)晶分異,區(qū)域上近東西向展布的巖漿巖帶也大多是花崗巖類,少有基性巖。巖體具有較高的Th/Ce值(0.1~0.64)和Th/La值(0.21~1.19),處于殼源巖漿的范圍(Sun et al.,1989),過鋁質(zhì)I型花崗巖的特征也與殼源相配套,表明到木提花崗巖體應(yīng)起源于下地殼源區(qū)。前人對巖體的Nb/Ta值的大量研究表明殼源巖石Nb/Ta值為11(Taylor et al.,1985;Green,1995;Bar-barin,1999),幔源Nb/Ta值為17.5(McDonough et al.,1995;Weyer et al.,2003)。到木提花崗巖Nb/Ta值為9.6~19.44,多數(shù)都接近殼源,部分比值明顯大于殼源,可能在下地殼部分熔融形成巖漿源區(qū)的過程中有一定比例的幔源物質(zhì)加入,二長花崗巖和花崗閃長巖的野外露頭上發(fā)育大量被塑性拉伸呈橢圓體的閃長質(zhì)包體也似乎印證了這一結(jié)論。東昆侖地區(qū)的研究也表明區(qū)域上存在幔源巖漿底侵作用(羅照華等,2002;熊富浩等,2011),到木提巖體的演化也可能與此次底侵有關(guān),底侵過程中有了幔源物質(zhì)的加入。閃長巖Mg#值、Th/Ce值及Th/La值與二長花崗巖和花崗閃長巖相似,三者的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分曲線和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖也較為接近,具有相同的巖漿源區(qū)。
二長花崗巖和花崗閃長巖的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(圖5)中顯示較明顯Eu負(fù)異常,指示其巖漿源區(qū)肯殘留了一定斜長石或在演化過程中發(fā)生了斜長石分離結(jié)晶作用,同時在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中也出現(xiàn)明顯的P和Ti元素負(fù)異常,可能發(fā)生了磷灰石和鈦鐵礦的分離結(jié)晶,表明二長花崗巖和花崗閃長巖在巖漿演化中發(fā)生了結(jié)晶分異作用,巖體發(fā)生分異也是巖石呈過鋁質(zhì)特征的原因之一。而閃長巖Eu、P及Ti元素異常不明顯或弱正(負(fù))異常,表明閃長巖從源區(qū)開始演化過程中沒有或沒明顯發(fā)生結(jié)晶分異作用。
東昆侖構(gòu)造帶主要經(jīng)歷了早古生代和晚古生代—早中生代兩大造山運動期。東昆侖已有早—中泥盆世碰撞型花崗巖報道(許榮華等,1990;高永寶等,2014),加上廣泛發(fā)育的晚泥盆世陸相磨拉石建造(莫宣學(xué)等,2007),可以認(rèn)為早古生代構(gòu)造-巖漿旋回于晚泥盆世結(jié)束。印支造山期造成了東昆侖花崗巖廣泛出露,一直以來,對東昆侖東段產(chǎn)出的晚二疊世—早三疊世巖漿作用的構(gòu)造背景及形成機制存在不同意見。一些學(xué)者認(rèn)為東昆侖古特提斯洋在晚二疊世閉合,東昆侖印支期花崗巖屬于碰撞造山階段的產(chǎn)物(袁萬明等,2000;李榮社等,2008;Zhang et al.,2012;Xiong et al.,2014)。但從東昆侖地區(qū)分布的早三疊世沉積記錄以及早中三疊世的巖漿巖記錄(楊經(jīng)綏等,2005;馬昌前等,2013)來看,將東昆侖該時期確定為碰撞造山期確有不妥之處:①認(rèn)為早三疊世洪水川組(圖1b)是古特提斯洋俯沖時期留下的沉積記錄(李瑞保等,2012,2015)。②已有該時期基性巖墻群的報道,認(rèn)為是大洋板片向北俯沖脫水導(dǎo)致巖石圈地幔部分熔融形成的(250~248 Ma,馬昌前等,2013)。③俯沖過程中巖石圈地幔部分熔融導(dǎo)致了區(qū)域上底侵作用也很明顯(251 ~220 Ma)(羅照華等,2002;熊富浩等,2011;李積清等,2021),底侵的高溫對下地殼影響是幔源熔體的加入及下地殼巖石部分熔融,從而形成東昆侖廣泛發(fā)育的印支期花崗巖巖石組合。由此看來,阿尼瑪卿古特提斯洋的俯沖可以持續(xù)到早中三疊世,隨后晚三疊世進入碰撞造山階段。
早三疊世(256~245 Ma)到木提巖體為源于下地殼的I型花崗巖,富集大離子親石元素而虧損高場強元素的特征具有俯沖形成的弧巖漿巖特征(Rogers et al.,1990;Sajona et al.,1996),樣品在Rb-(Y+Nb)和Rb-(Yb+Ta)雙變量構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖7a、圖7b)中多數(shù)也均落入火山弧花崗巖區(qū)。綜合來看,到木提巖體是阿尼瑪卿古特提斯洋殼俯沖過程中受幔源巖漿底侵作用的影響,下地殼部分熔融形成巖漿源區(qū)沿著昆中斷裂兩側(cè)及次級斷裂侵位的弧花崗巖,而閃長巖體及閃長質(zhì)包體都是底侵幔源物質(zhì)加入的表現(xiàn),在巖漿演化過程中明顯有別于花崗巖類,未發(fā)生明顯結(jié)晶分異。
(1) 到木提地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了閃長巖體并對其進行了鋯石U-Pb測年,結(jié)果表明閃長巖的206Pb/238U加權(quán)平均年齡(244.6±1.8)Ma,形成于早三疊世。
(2) 二長花崗巖和花崗閃長巖地球化學(xué)特征研究表明其屬于I型花崗巖,巖漿起源于下地殼的部分熔融,在巖漿演化過程中發(fā)了明顯的結(jié)晶分異形成過鋁質(zhì)花崗巖;閃長巖與之屬于同源演化的產(chǎn)物,但后期巖漿演化過程中未發(fā)生結(jié)晶分異作用。
(3) 阿尼瑪卿古特提斯洋的俯沖可以持續(xù)到早中三疊世,俯沖過程中地幔巖漿底侵作用明顯,導(dǎo)致下地殼巖石發(fā)生部分熔融,形成沿斷裂等構(gòu)造薄弱帶侵位的大面積弧花崗巖,閃長巖及包體就是源區(qū)幔源物質(zhì)混入導(dǎo)致的。
致謝:本文撰寫過程中得到了諸多幫助,野外工作由緱明亮、嚴(yán)興鵬等人參與完成,巖礦鑒定由青海省地質(zhì)調(diào)查院巖礦鑒定中心完成,審稿專家也提出了寶貴的修改意見,在此一并表示衷心的感謝。