趙波 李有波 陳思堯

摘 ? ?要：在甜水海地區(qū)北部發(fā)現一處新近紀淺成侵入巖巖體，對其進行巖石學特征、地球化學和LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學研究。結果顯示巖體侵位時間為（8.09±0.16） Ma，形成時代為晚中新世。地球化學分析顯示，巖石具有輕稀土元素富集，銪負異常，Th、La、Hf明顯富集的特征。通過類比研究，其巖漿源可能來自中上地殼，形成于印度板塊與歐亞板塊碰撞后青藏高原隆升的陸內構造演化過程，為地幔上拱、烘烤上地殼巖石使其局部熔融、上侵而成。

關鍵詞：甜水海地區(qū);新近紀;鋯石U-Pb;地球化學

西昆侖造山帶位于青藏高原北緣，北鄰塔里木板塊，南接羌塘地塊[1]，屬中央造山帶的最西段[2]。該地區(qū)經歷了多期變形與巖漿活動，沉積類型眾多[3]，在眾多的前人研究資料中，對西昆侖甜水海地區(qū)的侵入巖研究主要集中在三疊—侏羅世[4-6]，鮮有新近紀侵入巖研究報道，只是在甜水海地區(qū)西側的奇臺達坂有新近系火山巖發(fā)現[7]。筆者在甜水海地區(qū)開展基礎地質調查工作時，在該地區(qū)北部新發(fā)現新近紀侵入巖一處，對其進行了巖相學、地球化學、LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學研究，并探討其巖石成因、物質來源和構造環(huán)境分析，為該區(qū)的構造演化提供了新證據。

1 ?巖石學特征

巖體呈巖株狀產出，形態(tài)為近NS向橢圓形，出露面積約1.33 km2，巖體侵位于三疊系巴顏喀拉山群地層中（圖1），與圍巖呈侵入接觸關系，接觸界面清晰，圍巖接觸帶見硅化等接觸蝕變，未見圍巖捕虜體和暗色包體。同時，在1∶25萬阿克薩依湖幅區(qū)調中發(fā)現的花崗斑巖巖體與本次發(fā)現的巖體具相似性，空間位置上處于同一構造帶，通過兩者在巖體組構、成分特征等方面的類比，顯示該巖體的侵位深度較淺，為淺成侵入巖。

該巖體巖石組合為細粒似斑狀黑云母二長花崗巖：細?；◢徑Y構，由堿性長石（31%）、斜長石（38%）、石英（20%）、黑云母（7%）、普通角閃石（4%）等礦物組成，斜長石、堿性長石、石英的自形程度依次降低;堿性長石，由條紋長石、正長石組成，半自形-他形板狀，少量包含斜長石晶體，具包含結構，弱粘土蝕變常見。石英，他形粒狀，均勻分布，常交代堿性長石、斜長石。斜長石，由更長石、中長石組成，少量中長石具環(huán)帶結構，半自形-自形板狀，多發(fā)生絹云母蝕變。黑云母，棕褐色，片狀，分布于斜長石、堿性長石、石英顆粒間，少量發(fā)生蛭石蝕變，解理縫隙中析出鐵質。普通角閃石，半自形柱狀，少量發(fā)生綠泥石蝕變。磷灰石，他形粒狀，少量。金屬礦物，他形粒狀，零星分布。

2 ?稀土、微量元素地球化學特征

筆者選擇了兩件新鮮無蝕變的細粒似斑狀黑云母二長花崗巖樣品，在國土資源部成都礦產資源監(jiān)督檢測中心進行了樣品的稀土、微量元素分析，巖體稀土元素含量分析結果及特征數值見表1，2。

巖石中ΣREE為199.06×10-6～206.37×10-6，平均202.71×10-6;輕重稀土比值為22.90～23.50，平均23.20;（La/Yb）N=34.95～36.60，平均35.78，表明輕稀土元素富集明顯。（La/Sm）N為7.48～8.23，平均7.85，（Gd/Yb）N為2.27～2.29，平均2.28，巖石表現出輕稀土元素分餾較強、重稀土元素分餾較弱、基本無分餾的REE模式。稀土元素分布曲線呈向右傾型，巖石中輕稀土元素明顯富集（圖2）。δEu值0.51～0.52，平均0.51，顯示銪負異常，其原因可能是巖漿在形成過程中源區(qū)有斜長石的殘留，或在巖漿演化過程中存在斜長石的分離結晶;δCe值0.96～0.97，δCe異常不明顯。相容元素Co，Cr，Zn含量明顯低于世界酸性巖平均值，W含量明顯高于世界酸性巖平均值;大離子親石元素Ba、Rb含量低于世界酸性巖平均值;高場強元素Hf含量較高，含量約為世界酸性巖平均值的6～8倍，其余高場強元素Ta、Th、U含量高于世界酸性巖平均值，但總體富集不大，Zr含量與世界酸性巖平均值基本一致;Ba/Sr=0.34～0.39，均值為0.36;Zr/Hf=21.65～32.12，均值為26.89;Rb/Sr=0.2，低于世界酸性巖均值Rb/Sr=0.63，但與劉英俊同熔型花崗巖Rb/Sr=0.4值接近[8]，表明該巖體可能為同熔型花崗巖。由微量元素蛛網圖可知（圖3），與原始地幔微量元素相比較，巖體的微量元素明顯富集，Th，La，Hf為正異常，Ba，Ta為負異常。

Zr/Hf=26.15～32.12，均值為26.89，低于地殼平均值33; Nb/Ta比值為10.03～12.89，均值為11.46，接近陸殼巖石比值11，高于下地殼巖石8.33;Nb/U值為3.28～3.70，均值為3.49，與上地殼比值4.44接近;Nb/La值為0.33～0.34，均值為0.34，低于下地殼比值0.63;La/Nb值為2.92～3.03，均值2.98，略高于總地殼比值2.2。上述特征說明巖石可能是由中上地殼部分熔融形成的。

3 ?鋯石U-Pb年代學

本次采集了1件樣品用于鋯石U-Pb測年研究，樣品巖性為淺灰色細粒似斑狀黑云母二長花崗巖。將樣品清洗并晾干，粉碎至80目，然后手工挑選出鋯石，最后將不同特征的鋯石黏在雙面膠上，并用環(huán)氧樹脂固定。最終的鋯石U-Pb年齡測試在中國科學院青藏高原研究所大陸碰撞與高原隆升重點實驗室完成，通過同位素實驗室激光燒蝕多接收器電感耦合等離子體質譜儀（LA-ICP-MS）來測定[9]。

樣品中大部分鋯石自形程度較好，多呈柱狀，少數呈殘破的單錐狀，且呈淺黃-無色透明柱狀，長寬比約3∶1～1∶1。鋯石陰極發(fā)光（CL）圖像特征顯示（圖4），鋯石內部發(fā)育生長震蕩環(huán)帶結構，環(huán)帶窄而密，顯示巖漿鋯石特征[10]。個別鋯石核部發(fā)育渾圓狀或不規(guī)則狀繼承核。本次共成功測點20個（表3）。研究表明，不同成因鋯石的Th/U值不同，一般巖漿成因鋯石Th/U值大于0.4，變質成因鋯石Th/U值小于0.1[11]。在完成的24個測試點中，所有Th/U值介于0.76～1.96，顯示出巖漿成因鋯石特征。

在206Pb/238U-207Pb/235U諧和圖上（圖5），測點表現出較好的諧和性，樣品年齡集中于7.3～8.9 Ma，其形成時代為晚中新世。206Pb/238U加權平均年齡為（8.09±0.16） Ma（n=20，MSWD=3.2，圖6），代表了該巖體的結晶年齡，形成時代為晚中新世。

4 ?討論

4.1 ?形成時代及地質意義

本次新發(fā)現的細粒似斑狀黑云母二長花崗巖巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（8.09±0.16） Ma，表明該巖體形成時代為晚中新世。

印度與亞洲大陸碰撞發(fā)生在55 Ma左右[12]，到45 Ma或40 Ma左右完成，之后轉入兩大板塊碰撞后的陸內構造演化階段[13]。青藏高原西北緣在晚新生代時期造山運動頻繁，陳正樂等通過磷灰石裂變徑跡測年得到阿爾金地區(qū)巖石8 Ma快速冷卻[14]。柴達木盆地在8.1 Ma沉積速率增大[15]，從河西走廊酒西盆地的沉積演化和古地磁測年結果推斷，青藏高原北緣在8.2 Ma由穩(wěn)定隆升轉變?yōu)槌掷m(xù)逐步較快速的隆升。同時，區(qū)域上沿康西瓦-大紅柳灘-泉水溝斷裂分布著一系列的火山巖，均發(fā)生在8～9 Ma：大紅柳灘火山巖年齡為7.97 Ma[16]、奇臺達坂火山巖年齡為（8.3±0.3） Ma[17]、阿克薩依湖地區(qū)玄武巖年齡為（8.0±0.1） Ma[18]，表明大紅柳灘-阿克薩依湖一帶在8 Ma時期有強烈的巖漿構造活動。

本次工作的測年數據很好地佐證了在8 Ma時期，甜水海北部地區(qū)發(fā)生了較強的巖漿構造活動，可能是青藏高原北緣快速隆升導致的。

4.2 ?巖漿源分析

根據巖漿源區(qū)判別圖解（圖7），在Th/Y-Ta/Yb圖中，樣品點位于平均上地殼上方區(qū)域，且顯示出弱分離結晶演化趨勢;在 Th/Y-Nb/Y圖中，樣品點也位于上地殼上方區(qū)域;在Rb/Y-Nb/Y圖中，樣品點落在上地殼區(qū)域附近，并有板內富集的趨勢，暗示泉水溝巖體物質來源于地殼;在Rb/Ba-Rb/Sr圖中，樣品點落入雜砂巖熔融區(qū)與頁巖熔融區(qū)之間，源巖以砂屑巖、粘土巖為主，暗示其為成熟度較低的陸殼組分部分熔融的產物。

同時，在1∶25萬阿克薩依湖幅區(qū)調中發(fā)現的新近紀花崗斑巖巖體為過渡類型非典型的“A”型花崗巖類;1∶5萬I44E002006等四幅區(qū)調中發(fā)現的新近紀黑云母二長花崗巖和黑云母石英二長巖，巖石化學成分與大陸地殼成分相近，為準鋁質巖石;在構造環(huán)境判別圖解中位于造山花崗巖類之造山后花崗巖類區(qū)域。結合本次稀土、微量元素分析成果，本次發(fā)現的細粒似斑狀黑云母二長花崗巖巖體巖漿源區(qū)可能來自中上地殼。

4.3 ?構造環(huán)境討論

本次工作由于部分原因未進行主量元素分析，對巖石類型和巖漿源區(qū)分析造成影響。在1∶25萬阿克薩依湖幅區(qū)調、新疆西昆侖地區(qū)1∶5萬I44E002006等四幅區(qū)調工作中，發(fā)現少量新近紀侵入巖體出露，與本次發(fā)現的巖體具相似性，空間位置上處于同一構造帶，通過類比認為，本巖體形成的構造環(huán)境可能為印度板塊與歐亞板塊碰撞后青藏高原隆升的陸內構造演化階段，在新生代青藏高原快速隆升的過程中，可能為地幔上拱、烘烤中上地殼巖石使其局部熔融、上侵而成。

5 ?結論

（1） 本次新發(fā)現的細粒似斑狀黑云母二長花崗

巖巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為（8.09±0.16） Ma，表明該巖體形成時代為晚中新世。

（2） 巖體中的微量元素較富集，Rb/Sr比值與同熔型花崗巖Rb/Sr=0.4值接近，該巖體可能為同熔型花崗巖。

（3） 巖漿源可能來自中上地殼，形成于印度板塊與歐亞板塊碰撞后，青藏高原隆升的陸內構造演化過程，可能為地幔上拱、烘烤上地殼巖石使其局部熔融、上侵而成。

參考文獻

[1] ? ?任紀舜，王作勛，陳炳蔚，等.從全球看中國大地構造（中國及鄰區(qū)大地構造圖） [M].北京：地質出版社，1999：1-5.

[2] ? ?姜春發(fā)，楊經綏，馮秉貴，等.昆侖開合構造[M].北京：地質出版社，1992：10-50.

[3] ? ?潘裕生.西昆侖山構造特征與演化[J].地質科學，1990，（3）：224- ?232.

[4] ? ?張傳林，于海鋒，王愛國，等.西昆侖西段三疊紀兩類花崗巖年 ? ? 齡測定及其構造意義[J].地質學報，2005，79（5）：645-652.

[5] ? ?黎敦朋，趙越，等.西昆侖山奇臺達坂花崗巖鋯石TIMS U-Pb測年及熱演化歷史分析[J].中國地質，2007，34（6）：1013-1021.

[6] ? ?康磊，校培喜，高曉峰，等.西昆侖西段晚古生代一中生代花崗質巖漿作用及構造演化過程[J].中國地質，2015，42（3）：533-552.

[7] ? ?趙江林，曾忠誠，賀寧強，等.新疆大紅柳灘地區(qū)奇臺達坂北側新近系泉水溝組火山巖 LA-ICP-MS 鋯石 U-Pb 年齡、地球化學特 征及其地質意義[J].地質通報，2017，36（7）：1129-1145.

[8] ? ?劉英俊，曹勵明等.元素地球化學[M].北京：科學出版社，1984.

[9] ? ?李懷坤，耿建珍，郝爽，等.用激光燒蝕多接收器等離子體質譜儀（LA-ICP-MS）測定鋯石U-Pb同位素年齡的研究[J].礦物巖石地球化學通報，2009，28（增刊）：77.

[10] ?Belousovaea，Suzanne GW，Fisher Y.Igneous Zircon：Trace Element Compostion as an Indicator of Source Rock Type[J].Contri ? ? ? ? ? ?butions to Mineralogy and Petrology，2002，143：603-622.

[11] ?吳元保，鄭永飛.鋯石成因礦物學研究及其對U-Pb年齡解釋的 ? ? ? ? ? 制約[J].科學通報，2004，49（16）：1589-1604.

[12] ?吳福元，黃寶春，葉凱，等.青藏高原造山帶的垮塌與高原隆升[J]，巖石學報，2008，1：1-30.

[13] ?Mo X X， Zhao Z D，Zhou S.Evidence for timing of the intiation of India-Asia collision from igneous rocks in Tibet[J].Eos Transactions.American Geophysical Union，2002， 83（47）：F1003.

[14] ?陳正樂，萬景林，王小鳳，等.阿爾金斷裂帶8 Ma左右的快速走滑及其地質意義[J]. 地球學報，2002，8： 295-300.

[15] ?Fang X M，Zhang W L，Meng Q Q，et al. High-resolution magnetostratigraphy of the Neogene Huaitoutala section in the eastern Qaidam Basin on the NE Tibetan Plateau， Qinghai Provinee， China and its implication on tectonic uplift of the NE Tibetan Plateau[J].Earth and Planetary Seience Letters，2007，258： 293-306.

[16] ?Zheng H，Powell C，An Z，et al. Pliocene uPlift of the northern Tibetan Plateau[J].Geology，2007，28（8）： 715-718.

[17] ?肖愛芳，黎敦朋.新藏公路奇臺達坂晚中新世火山巖的發(fā)現及40Ar-39Ar定年[J].地質通報，2010，21： 237-242.

[18] ?趙振明，計文化，李榮社，等.青藏高原北部巴顏喀拉與東昆侖地區(qū)新近紀以來火山巖的地球化學特征及其成因[J].地球化學，2009，38（3）： 205 -230.

Abstract：A neogene hypabyssal intrusive rock mass was found in the northern part of the Tianshuihai area.The petrological characteristics， geochemistry and LA-ICP-MS zircon U-Pb dating were studied.The results showed that the emplacement time of the rocks was （8.09±0.16） Ma and the formation age was late Miocene.Geochemical analysis shows that the characteristic of the rocks in enrichment of LREE，negative anomaly of Eu， obvious enrichment of Th， La， Hf and obvious loss of Ba and Ta. At the same time， the analogy study shows that the rocks are hypabyssal intrusive rocks， the magma source may come from the middle and upper crust， formed by the upper crust rocks partially meltedand invaded，due to baking of the arched mantle，in the process of intracontinental tectonic evolution on Tibetan plateau upliftafter the collision of the Indian plate and the Eurasian plate

Key words： Tianshuihai area;Neogene period;Zircon U-Pb dating;Geochemistry