彭頭平

(福建省地質(zhì)調(diào)查研究院，福州，350011)

蛇綠巖代表消失的古洋殼[1]。洋殼開啟、俯沖及侵位的時代對研究特提斯洋構(gòu)造演化有著重要的意義。班公湖-怒江縫合帶為青藏高原上一條重要的板塊邊界，其演化時限對研究整個青藏高原隆升起著非常重要的作用。蛇綠巖作為板塊縫合帶內(nèi)重要的證據(jù)，其組成各端元在板塊演化過程中具有不同來源背景；而斜長花崗巖也是蛇綠巖套組合端元之一。蛇綠巖中含有少量的淺色侵入巖，包括鈉長花崗巖、石英閃長巖、更長花崗巖、英云閃長巖和角斑巖，統(tǒng)稱為大洋斜長花崗巖[2]。大洋斜長花崗巖是一種SiO2含量高、Al2O3含量中等、K2O含量低，以淺色礦物石英和長石為主要成分，含有少量鐵鎂質(zhì)礦物的巖石，是亞堿性玄武質(zhì)巖漿在洋中脊緩慢擴(kuò)張的環(huán)境中分離結(jié)晶形成的。這種斜長花崗巖不僅可在洋中脊環(huán)境(MORE)經(jīng)巖漿分離結(jié)晶形成，還可以在俯沖帶上(SSZ)由俯沖的洋殼或大洋沉積物部分熔融形成[3-5]。蛇綠巖中這種少量的花崗質(zhì)巖石是研究蛇綠巖成因和精確定年的重要巖石單元之一[6]。

1 地質(zhì)背景

洞錯蛇綠巖位于班公湖—怒江結(jié)合帶西段改則縣洞錯鄉(xiāng)北部一帶，洞錯蛇綠巖總厚度大于5 km，底部至頂部依次由地幔橄欖巖、鎂鐵-超鎂鐵質(zhì)堆晶雜巖、基性巖床(墻)和基性熔巖、硅質(zhì)巖5個部分組成，呈豆莢狀、透鏡狀侵入于侏羅世木嘎崗日巖組中(圖1)；同時發(fā)育石灰?guī)r、砂巖等沉積巖巖塊及巖漿巖(玄武巖、安山巖、二長花崗巖、斜長花崗巖、花崗斑巖等)巖塊。

2 巖石及地球化學(xué)特征

2.1 巖石特征

斜長花崗巖呈小巖片狀穿插于地幔橄欖巖中，與圍巖呈斷層接觸。斜長花崗巖呈灰白色，細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)，礦物粒度為0.2 ～ 0.8 mm，主要礦物成分由斜長石(51%±)、石英(37%±)、角閃石(7%±)、黑云母(5%±)及少量副礦物(鋯石、綠簾石及赤鐵礦)組成。斜長石具板柱狀外形，環(huán)帶發(fā)育, 晶形完好，但受到明顯的絹云母化和綠黝簾石化。角閃石呈纖維狀。

2.2 地球化學(xué)特征

斜長花崗巖中元素組分分析由廊坊市中鐵物探勘察有限公司采用X series 2 等離子體質(zhì)譜儀完成。

分析結(jié)果顯示，主量元素SiO2含量66.83%，Al2O3含量17.72%，K2O含量大于2%(2.29%)，Na2O含量9.64%， P2O5含量 0.09%，CaO含量0.56%， K2O/Na2O小于1。 CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含有較高的石英(Q)45.28%及少量剛玉(C)4.59%、輝石(Hy)1.07%。斜長花崗巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線表現(xiàn)為輕稀土較重稀土富集，LREE/HREE為4.21，(La/Yb)N為3.18，(La/Sm)N為2.39，重稀土分配曲線較平緩(Gd/Yb)N為1.04，Eu呈較明顯的正異常(Eu富集型)(圖2)，表明沒有剪切作用，沒有造成斜長石結(jié)晶分離過程。

微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中大離子親石元素LILES(Th為17.76 μg·g-1，Ba為231.3 μg.g-1)相對高場強(qiáng)元素HFSES(Nb為18.19 μg·g-1，Ta為2.7 μg.g-1)富集，具典型的消減帶組分特征(SZC)；且高強(qiáng)場元素(Zr為323.5 μg.g-1、Hf為12.67 μg·g-1)相對富集，與MORB及OIB型玄武巖較為接近(圖3)，可能為同源分異形成，表明斜長花崗巖是蛇綠巖單元的組成部分。

3 鋯石U-Pb年齡

樣品編號為GP306-24-1，采樣位置位于西藏自治區(qū)改則縣日瑪村東北那邊熱勒溝中，地理坐標(biāo)為L=84°30′16.05″、B=32°22′52.06″、H=4 861 m。樣品制靶工作是在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成，測年工作由中國地質(zhì)科學(xué)院國土資源部成礦作用與資源評價重點實驗室完成。

3.1 鋯石特征

改則洞錯斜長花崗巖中的鋯石直徑為50～200 mm，陰極發(fā)光圖像顯示鋯石大部分具較好的晶形，呈長柱狀，巖漿結(jié)晶條帶結(jié)構(gòu)發(fā)育，內(nèi)部無殘留老核，外部無變質(zhì)邊，具有典型巖漿鋯石特征(圖4)，也符合巖漿在海水條件下快速冷凝形成的鋯石特征。已有研究表明巖漿型鋯石Th/U比值大于0.1，而且各鋯石的Th和U之間具有正相關(guān)關(guān)系。從洞錯蛇綠巖組斜長花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb分析結(jié)果可以看出，18個測點的U 含量為114.68×10-6～972.52×10-6，Th含量為0.1×10-6～568×10-6，Th/U比值變化較小，且都小于1，Th、U 也具有良好的正相關(guān)關(guān)系，大部分顯示了巖漿型鋯石的特征，與陰極發(fā)光圖像分析結(jié)果一致(表1)。

SpotTh(×10-6)U(×10-6)Th/U206Pb/238U206Pb/238URatio1sAge(Ma)1sJan16T010.03159.940.000.020.00157.9111.07Jan16T020.02197.930.000.020.00155.337.56Jan16T030.15159.140.000.020.00151.299.45Jan16T040.05215.080.000.020.00152.856.26Jan16T050.05192.200.000.020.00155.745.81Jan16T06101.31114.680.880.030.00194.919.89Jan16T070.10160.660.000.030.00160.396.26Jan16T080.03186.050.000.020.00156.7211.21Jan16T09284.15508.540.560.040.00252.693.73Jan16T10568.96972.520.590.050.00309.683.01Jan16T11313.43767.250.410.040.00231.512.86Jan16T120.18186.200.000.030.00161.347.85Jan16T1376.66297.300.260.270.011559.4525.35Jan16T140.84183.340.000.020.00155.8615.39Jan16T150.05133.610.000.030.00199.0327.74Jan16T160.09172.490.000.030.00160.955.27Jan16T170.04133.220.000.020.00154.5711.19Jan16T180.25157.900.000.030.00161.787.91

3.2 鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年成果

改則洞錯斜長花崗巖中鋯石LA-ICP-MS U-Pb測年結(jié)果顯示，18個測點的206Pb/238U主要年齡為151.29～199.03 Ma；其中6，9，10，11，13，15號測點年齡數(shù)據(jù)偏大，方差(1sigma)也較大(可能為殘留鋯石經(jīng)歷了多次U-Pb釋放，造成數(shù)據(jù)誤差較大)；其鋯石形態(tài)明顯呈不規(guī)則狀，顯示碎屑鋯石特征，推測可能為捕獲鋯石。其余12個有效測點的LA-ICP-MS U-Pb一致曲線上得出了(157.6±4.3)Ma的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡值(1s，MSWD = 0.22)，與諧和線年齡數(shù)據(jù)基本一致(圖5，6)，說明測試結(jié)果較為可靠，代表了斜長花崗巖的結(jié)晶年齡。

4 討論

4.1 洞錯斜長花崗巖成因

(1)傳統(tǒng)意義上的斜長花崗巖是蛇綠巖代表的古大洋在洋底擴(kuò)張形成洋殼時，由玄武質(zhì)巖漿直接結(jié)晶分異形成的(David,et a1.，1981)。后續(xù)研究表明，斜長花崗巖也可以在洋殼運(yùn)移過程中由其內(nèi)部發(fā)育的高溫剪切帶中巖石部分熔融形成(Pedersen&Malpas，1984；Flagler&Spray，1991) 。洋殼運(yùn)移剪切帶中形成的斜長花崗巖反映洋內(nèi)變質(zhì)或變形事件[7,8]，海底擴(kuò)張過程中疊加的其它地質(zhì)事件(如板塊消減作用)形成的斜長花崗巖反映洋殼俯沖事件[9,10]。

(2)洞錯斜長花崗巖產(chǎn)于蛇紋石化輝石橄欖巖中，其主量組分中K2O、Na2O和P2O5等與陸殼花崗巖區(qū)別明顯，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中含有少量的剛玉(C)與傳統(tǒng)大洋斜長花崗巖相區(qū)別。稀土元素配分表現(xiàn)為LREE相對HREE富集、HREE近水平的型式，這與傳統(tǒng)的大洋斜長花崗巖相區(qū)別。與藏滇區(qū)陸殼花崗巖微量元素(史長義、鄢明才等，2005)相比，大離子親石元素Ba、Sr含量偏低，而高場強(qiáng)元素Ta、Nb、Zr、Hf都偏高和Cr、Ni、Co、V相對較高，所以洞錯斜長花崗巖可能屬于洋殼運(yùn)移過程中剪切帶巖石部分熔融作用，其形成年齡基本代表洋殼俯沖-消減階段的年齡。

4.2 班公湖-怒江洋盆西段形成時代

(1)關(guān)于班公湖—怒江特提斯洋盆西段擴(kuò)張形成時代，目前已經(jīng)取得了較多的可確定年代資料，其中在2003年西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院1∶25萬改則幅區(qū)調(diào)報告中認(rèn)為洞錯舍拉瑪溝硅質(zhì)巖中采集化石，放射蟲時代為侏羅紀(jì)，推測蛇綠巖時代為侏羅紀(jì)。福建省地質(zhì)調(diào)查研究院在改則縣1∶5萬六幅區(qū)調(diào)于仲崗洋島玄武巖中獲得200±Ma鋯石年齡，在仲崗洋島沉積巖灰綠色細(xì)砂巖中獲得化石許氏斜脊緬甸蛤BurmesialiratahsueiChen，鑒定年代為T32，也基本上代表了洋盆擴(kuò)張-成熟階段年齡[11]。

(2)前人在洞錯蛇綠巖中也獲得132 Ma的鋯石諧和年齡(鮑佩聲等，2007)；杜德道等(2011)、李偉等(2012)先后在改則以南地區(qū)獲得132 Ma、126 Ma的島弧火山巖年齡。該次于洞錯蛇綠巖中獲得洋殼運(yùn)移過程中剪切熔融型斜長花崗巖鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡(157.6±4.3)Ma，代表了班公湖—怒江特提斯洋殼俯沖-消減階段的時代。

(3)結(jié)合前人的資料，可以較為清楚的了解班公湖—怒江洋盆西段形成時代，晚三疊世(200±Ma)洋盆已經(jīng)開啟(為擴(kuò)張-成熟階段)，(157.6±～132±)Ma屬于洋盆俯沖-消減階段。

5 結(jié)論

(1)地球化學(xué)分析結(jié)果顯示，改則洞錯蛇綠巖中斜長花崗巖與傳統(tǒng)的大洋斜長花崗巖相區(qū)別，與研究區(qū)內(nèi)的洋島玄武巖組分較為接近，可能屬于洋殼運(yùn)移過程中剪切帶巖石部分熔融作用而形成。

(2)斜長花崗巖中獲得的鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡(157.6±4.3)Ma，其形成年齡基本代表班公湖—怒江特提斯洋殼俯沖-消減階段的年齡。

本文的完成得到了福建省地質(zhì)調(diào)查研究院陳潤生總工程師、張開畢教授級高工的認(rèn)真指導(dǎo)，并提出寶貴修改意見！

1 邱瑞照,周肅,鄧晉福，等.西藏班公湖—怒江西段舍馬拉溝蛇綠巖中輝長巖年齡測定.中國地質(zhì)，2004，31(3).

2 樊帥權(quán),史仁燈,丁林，等.西藏改則蛇綠巖中斜長花崗巖地球化學(xué)特征鋯石U-Pb年齡及構(gòu)造意義.巖石礦物學(xué)雜志，2004，29(5).

3 Pedersen R B and Malpas J． the origin of oceanic plagiogranltes from the Karmoy ophiolite，western Norway.Contrib．Miner-a1.Petrol.，1984(88).

4 Sormsm S S and GlmmmJ N． EnridmHt of trace deatntsin gar-net amphibolites from a Paleo-subduction zone：Catalina Schist．Southern California.Gheochim．cosmochim．Acta，1989，53(3).

5 Flagler and Spray J G.Generation of plagiogranite by amphibelite anatexis in oceanic shear zones.Geology，1991，19(1) .

6 Coleman R G and Peterman Z E．1975．Oceanic plagiogranite.J.Geophy．R．，80.

7 David C G, William P L, Hans G A L. Petrology and geochemistry of plagiogranite in the Canyon Mountain ophiolite, Oregon. Con-trib Mineral Petrol, 1981.

8 Claoue-long J C, Compston W, Roberts J, et al. Two carboniferous ages: A comparison of SHRIMP zircon dating with conventional zir-con ages and40Ar/39Ar analysis. In: Berggren W A, Kent D V, Aubry M P, et al. eds. Geochronology, Time Scales and Global Stratigraphic Correlation. SEPM Special Publication， 1995(4).

9 劉敦一，簡平，張旗，等.內(nèi)蒙古圖林凱蛇綠巖中的埃達(dá)克淺色巖SHRIMP U-Pb測年．地質(zhì)學(xué)報，2003，77(3).

10 Whitehead J, Dunning G R, Spray J G. U-Pb geochronology and origin of granitoid rocks in the Thetford Mines ophiolite, Canadian Appalachians. GeolSoc Am Bull, 2000, 112(6).

11 彭頭平,楊修明,褚慧力，等.西藏班公湖-怒江結(jié)合帶改則段洋島組構(gòu)模式及找礦重大發(fā)現(xiàn).中國地質(zhì)調(diào)查，2015，2(2).