王海濤 曾令森 許翠萍 高家昊 趙令浩, 2 王亞飛 胡昭平

1. 自然資源部深地動力學重點實驗室，中國地質科學院地質研究所，北京 100037 2. 中國地質科學院國家地質實驗測試中心，北京 100037

岡底斯巖基以晚白堊世以來的巖漿巖為主，這些巖漿巖為揭示新特提斯洋北向俯沖、印度-歐亞大陸的陸陸碰撞事件及碰撞后的深部動力學過程及其物理化學效應提供了重要的記錄(Yin and Harrison, 2000; Chungetal., 2005; Moetal., 2007; Jietal., 2009; Zhuetal., 2011; Houetal., 2015a; Wangetal., 2019; Zhangetal., 2010, 2020; Xuetal., 2020; 莫宣學等, 2005; 高家昊等, 2017; 徐倩等, 2019b)。最近的研究發(fā)現(xiàn)晚三疊世-中侏羅世的巖漿巖在拉薩地塊也廣泛發(fā)育(Chuetal., 2006, 2011; Wenetal., 2008; Jietal., 2009; Zhuetal., 2011; Guoetal., 2013; Wangetal., 2016; Weietal., 2017; Maetal., 2020; 張宏飛等, 2007; 邱檢生等, 2015)，包括桑日群火山巖(Kangetal., 2014; Wangetal., 2016)、葉巴組火山巖(Zhuetal., 2008; Houetal., 2015b; Weietal., 2017; Liuetal., 2018; 黃豐等, 2015)及大小規(guī)模不等的侵入體(Chuetal., 2006, 2011; Wenetal., 2008; Jietal., 2009; Zhuetal., 2011; Shuietal., 2018; Chenetal., 2019; Xuetal., 2019; 張宏飛等, 2007; 董昕和張澤明, 2013; 邱檢生等, 2015; 董漢文等, 2016)。自晚侏羅世(150±6Ma)以來，岡底斯帶的巖漿作用記錄鮮有報道(Jietal., 2009; Zhuetal., 2009; 鐘云等, 2013; 張豪等, 2019)，其原因尚無定論。直到晚白堊時期(90±10Ma)，巖漿活動再次頻繁，從東段的米林地區(qū)到中段的日喀則地區(qū)均有露頭(Wenetal., 2008; Jietal., 2009; Zhangetal., 2010; Maetal., 2013; 康志強等, 2010; 管琪等, 2011; 王莉等, 2013; 高家昊等, 2017; 曾令森等, 2017; 徐倩等, 2019a)，總體上被認為是新特提斯洋向北俯沖的產物，他們構成了岡底斯巖基主要組成部分之一。遺憾的是，岡底斯巖基東段晚侏羅世-早白堊世的巖漿記錄的匱乏，限制了我們對岡底斯巖基物質組成的認識與新特提斯洋構造演化的全面了解。而米林地區(qū)發(fā)育晚侏羅世-早白堊世的巖漿巖成為我們探索岡底斯巖基物質組成的重要窗口，同時也為我們了解新特提斯洋俯沖作用及相關效應提供素材。

本文在詳細的野外地質調查和室內巖相學觀察基礎上，報道了岡底斯帶東段米林地區(qū)侵入雜巖體(輝長質片麻巖和花崗質片麻巖)和閃長巖的鋯石U-Pb年齡和Hf同位素組成、以及元素和Sr-Nd同位素地球化學特征，以期探討岡底斯巖基晚侏羅世-晚白堊世巖漿巖的巖石成因和地球動力學意義。

1 地質背景和巖相學特征

拉薩地塊是青藏高原的重要組成部分，夾持于班公湖-怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶中間，以洛巴堆-米拉山斷裂帶(LMF)和獅泉河-納木錯混雜巖帶(SNMZ)為界，自南向北分為南拉薩地塊、中拉薩地塊和北拉薩地塊(Zhuetal., 2011)。南拉薩地塊主要由岡底斯巖基組成。岡底斯巖基西起岡仁波齊峰，向東延伸到南迦巴瓦峰，全長約2500 km(Jietal., 2009; Moetal., 2007; Wuetal., 2010)。

研究區(qū)位于岡底斯巖基東段的林芝市，樣品采自于米林縣扎西繞登鄉(xiāng)東側7km出露的輝長質-花崗質侵入雜巖體(圖1b)。研究區(qū)內發(fā)育念青唐古拉巖群八拉巖組斜長角閃片麻巖、肉切村巖群二云石英片巖和高喜馬拉雅南迦巴瓦巖群深灰色黑云斜長片麻巖、石英巖等(西藏自治區(qū)地質礦產局, 1993)。上述巖群的原巖形成于早古生代和中元古代(Zhangetal., 2020及其中的參考文獻)，構成拉薩地塊的古老基底，隨后在晚中生代和新生代經(jīng)歷了多期變質作用再造(Zhangetal., 2010, 2020)。岡底斯帶東段的朗縣至米林縣一帶廣泛發(fā)育晚白堊世的巖漿巖(Wenetal., 2008; Zhangetal., 2010; Maetal., 2013; 管琪等, 2011; 王莉等, 2013)，構成了岡底斯巖基東段巖漿巖的主要組成部分。

圖1 青藏高原區(qū)域構造劃分圖(a)和岡底斯巖基東段米林地區(qū)侵入雜巖體地質簡圖(b)KSZ-昆侖縫合帶；JSZ-金沙江縫合帶：LSSZ-龍木錯-雙湖縫合帶；BNSZ-班公湖-怒江縫合帶；IYSZ-印度-雅魯藏布江縫合帶.數(shù)據(jù)來源：Wen et al., 2008; Zhang et al., 2010, 2014; Ma et al., 2013; 管琪等, 2011, 及其中的參考文獻Fig.1 Tectonic framework of the Tibet Plateau (a) and geological sketch map of the instrusion complex in Mainling area, eastern Gangdese (b)KSZ-Kunlun suture zone; JSZ-Jingsha suture zone; LSSZ-Longmu Co-Shuanghu suture zone; BNSZ-Bangong-Nujiang suture zone; IYSZ-Indus-Yarlung suture zone

輝長質片麻巖(T1011-A)和花崗質片麻巖(T1011-B)采自近垂向層狀侵入混雜巖體中(圖2a, b)，兩種巖性近平行交替產出，二者為侵入關系，花崗質片麻巖的侵位時間較晚。同時二者又是侵入混雜巖體的主要組成巖石類型，均發(fā)育片麻理構造。輝長質片麻巖中沿著片麻理方向發(fā)育淺色體，呈條帶狀、透鏡體狀或雁列狀產出(圖2a, b)，而花崗質片麻巖中未見淺色體。輝長質片麻巖呈深灰色，片狀變晶結構，片麻狀構造，主要由斜長石(30%～40%)、輝石(20%～30%)和角閃石(20%～30%)組成(圖2c)，輝石填充斜長石的架構(圖2d)，并含少量的綠簾石、黑云母、鋯石、磁鐵礦等?；◢徺|片麻巖呈灰白色，片狀粒狀變晶結構，片麻狀構造，主要由石英(30%～35%)、斜長石(20%～30%)、鉀長石(10%～15%)、白云母(10%～15%)和少量的黑云母(～5%)組成(圖2e)。斜長石多為板狀，表面發(fā)生不同程度的蝕變(圖2e)。在侵入雜巖體東部200m處發(fā)育未變形的閃長巖體(T1013)露頭，與Maetal. (2013)報道的蘇長巖和角閃石巖露頭特征相似。閃長巖呈灰色，主要有角閃石(30%～35%)、斜長石(30%～35%)、石英(10%～20%)、云母(>10%)組成(圖2f)，角閃石發(fā)育兩組斜交解理(夾角約為56°)，斜長石發(fā)育典型的機械雙晶，同時發(fā)育石英微晶、斜長石微晶、云母微晶以及磷灰石和鋯石等副礦物(圖2f)。

圖2 米林地區(qū)侵入雜巖體的野外照片(a、b)和顯微照片(c-f)(a)花崗質片麻巖侵入到輝長質片麻巖中；(b)花崗質片麻巖侵入到輝長質片麻巖中，含淺色體；輝長質片麻巖(c、d)、花崗質片麻巖(e)及閃長巖(f)顯微照片. Q-石英；Pl-斜長石；Kfs-鉀長石；Ms-白云母；Px-輝石；Hbl-角閃石；Ep-綠簾石；Ap-磷灰石Fig.2 Field photographs (a, b) and microphotographs (c-f) of the instrusion complex in Mainling area, eastern Gangdese(a) the gabbroic gneiss is intruded by the granitic gneiss; (b) the gabbroic gneiss is intruded by the granitic gneiss, inclunding leucosome; the micrographs of gabbroic gneiss (c, d), granitic gneiss (e) and diorite (f). Q-quartz; Pl-plagioclase; Kfs-potassium feldspar; Ms-muscovite; Px-pyroxene; Hbl-hornblende; Ep-epidote; Ap-apatite

2 分析方法

2.1 鋯石U-Pb定年

為確定兩種片麻巖和閃長巖的形成年代，從樣品T1011-A、T1011-B和T1013中分選出鋯石并制靶，拋光后進行陰極發(fā)光圖像(CL)拍攝和掃描電鏡背散射(BSE)成像觀察。CL圖像在中國地質科學院地質研究所北京離子探針中心拍攝。BSE圖像和鋯石的成分分析在中國地質科學院地質研究所大陸動力學實驗室進行。SHRIMP鋯石U-Pb同位素定年測試在北京離子探針中心進行，所用儀器為高分辨率、高靈敏度離子探針SHRIMPⅡ。分析時所用標樣為TEM鋯石，每組樣品分析前后均用標樣限定，每測定3個未知點插入一次標樣，以便及時校正，保障測試精度。分析離子束直徑為25μm。鋯石年齡諧和圖用 Isoplot 3.75程序獲得(Ludwig, 2003)。

2.2 全巖地球化學測試

為確定米林地區(qū)兩種片麻巖和閃長巖的地球化學特征，通過野外系統(tǒng)采樣和室內樣品的制備，分析了它們的全巖主量和微量元素組成。測試在自然資源部國家地質實驗測試中心進行。樣品的主量元素通過XRF(X熒光光譜儀3080E)方法測試，稀土元素(REE)和微量元素通過等離子質譜儀(ICP MS-Excell)分析。

2.3 全巖Sr-Nd同位素測試

兩種片麻巖的Rb-Sr和Sm-Nd同位素分析在中國科學技術大學放射性同位素地球化學實驗室進行，采用同位素稀釋法，利用熱電離質譜儀MAT-26測試完成。樣品的化學分離純化在凈化實驗室完成。詳細的分析方法和流程常見Chenetal. (2002, 2007)。根據(jù)樣品的鋯石U-Pb定年結果，分別計算初始Sr和Nd同位素比值。

2.4 鋯石Hf同位素測試

兩種片麻巖和閃長巖的鋯石Hf同位素測試在中國地質科學院礦產資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室完成。實驗室采用Neptune多接收等離子質譜和Newwave UP213紫外激光剝蝕系統(tǒng)(LA-MC-ICP-MS)，剝蝕直徑為40μm，測定時使用鋯石國際標樣GJ1和Plesovice作為參考物質，分析點與U-Pb定年分析點為同一位置或有部分重疊。相關儀器運行條件及詳細分析流程見侯可軍等(2007)。

3 分析結果

3.1 SHRIMP 鋯石U-Pb年代學

在兩種片麻巖中，鋯石都具有核-邊的結構特征，核部表現(xiàn)為韻律生長環(huán)帶，邊部為灰黑色均勻特征(圖3)，表明核部為巖漿鋯石，邊部為變質鋯石。為確定這些片麻巖的原巖形成時代，U-Pb測試主要集中于鋯石的核部。測試結果見表1。

表1 岡底斯巖基東段米林侵入體的鋯石SHRIMP U-Pb同位素測試結果

續(xù)表1

圖3 米林地區(qū)侵入雜巖體T1011-A (a)、T1011-B (b)和T1013(c)中鋯石的陰極發(fā)光照片實線圓圈表示年齡分析點，虛線圓圈表示Hf同位素分析點Fig.3 Cathodoluminescence (CL) images showing the texture, spot, and respective age of zircon U-Pb dating for the intrusion complex T1011-A (a), T1011-B (b) and T1013 (c) in Mainling areaolid and dashed circles show the locations of U-Pb dating and Hf analyses, respectively

輝長質片麻巖(T1011-A)中的鋯石均呈自形-半自形，長柱狀或短柱狀，長軸長為200～100μm，長短軸比為1.5:1～2:1。CL圖像顯示大部分鋯石均具有震蕩環(huán)帶，且發(fā)育典型的核邊結構(圖3a)。核部鋯石的Th和U的含量分別為394×10-6～50.0×10-6和995×10-6～141×10-6，其中T1011-A-10.1的Th和U含量遠高于其他鋯石含量，分別為2006×10-6和1305×10-6。Th/U比值為1.59～0.14(平均值為0.53)，僅T1011-A-9.1的Th/U比值為0.09，小于0.1。以上證據(jù)均表明這組鋯石整體具有巖漿成因鋯石的特征(Hoskin and Schaltegger, 2003)。這組輝長質片麻巖的鋯石206Pb/238U加權平均年齡為146.3±1.6Ma(n=14，MSWD=1.4)(圖4a, b)，代表輝長巖原巖結晶年齡。其中T1011-A-18.1、2.1兩顆巖漿鋯石的年齡分別為153Ma和136Ma，且均落在諧和線上，可能均代表稍早期或者隨后發(fā)生的巖漿活動。此外，邊部具有變質鋯石特征的年齡為87.5～95.8Ma左右。而T1011-A-15.1也是核部鋯石(49Ma)，其結構與其他邊部鋯石相似，但是U含量較低，可能與印度大陸俯沖到拉薩地塊之下造成巖石圈加厚引起部分熔融有關(Wangetal., 2019)。

花崗質片麻巖(T1011-B)中的鋯石均呈自形-半自形，長柱狀或粒狀，長軸長為150～100μm，長短軸比約為1:1～2:1。CL圖像顯示所有鋯石均具有較寬的震蕩環(huán)帶，且發(fā)育不同寬度的深灰色變質邊，大部分測試點均位于震蕩環(huán)帶上，少量測試點位于邊部(圖3b)。核部鋯石的Th和U的含量分別為644×10-6～50.1×10-6和1364×10-6～106×10-6，其中T1011-B-16.2具有較高的Th和U含量(分別為3819×10-6和2944×10-6)。大部分鋯石的Th/U比值較高，為1.34～0.16(平均值為0.62)。以上特征均表明本組鋯石大部分具有巖漿成因鋯石的特征(Hoskin and Schaltegger, 2003)。這組花崗質片麻巖的鋯石206Pb/238U加權平均年齡為141.7±2.0Ma(n=21，MSWD=4.0)(圖4c, d)，代表花崗巖原巖結晶年齡。僅T1011-B-16.2年齡較老，鋯石206Pb/238U年齡為152Ma，分布在諧和線附近，可能代表較早期的巖漿活動，與王海濤等(2019)報道的花崗巖脈中的捕獲鋯石年齡(晚侏羅世)一致。T1011-B-10.2和T1011-B-13.2的鋯石邊部具有具有變質鋯石特征，年齡為85.6～88.3Ma。

閃長巖(T1013)中的鋯石均呈自形-半自形，長柱狀，長軸長為300～150μm，長短軸比約為2:1。CL圖像顯示所有鋯石均發(fā)育較寬的震蕩環(huán)帶，僅少部分鋯石發(fā)育亮白色變質邊(<20μm)，所有測試點均位于震蕩環(huán)帶上(圖3c)。鋯石的Th和U的含量分別為406×10-6～30.0×10-6和1066×10-6～66.5×10-6，Th/U比值較高，為0.82～0.38(平均值為0.63)。以上特征均表明本組鋯石具有巖漿成因鋯石的特征(Hoskin and Schaltegger, 2003)。這組花崗巖的鋯石206Pb/238U加權平均年齡為87.8±1.1Ma(n=14，MSWD=1.6)(圖4e, f)，代表該巖石的結晶年齡為晚白堊世。

圖4 米林地區(qū)侵入雜巖體T1011-A(a、b)、T1011-B(c、d)和T1013(e、f)中鋯石SHRIMP U-Pb定年諧和圖及加權平均年齡圖Fig.4 U-Pb Concordia diagram and weighted average age diagram for the intrusion complex T1011-A (a, b), T1011-B (c, d) and T1013 (e, f) in Mainling area

上述數(shù)據(jù)表明：(1)輝長質片麻巖和花崗質片麻巖的原巖形成時代分別為146.3±1.6Ma和141.7±2.0Ma；(2)未變形閃長巖的結晶時代為87.8±1.1Ma；(3)兩類片麻巖都包含時代約為85.6～95.8Ma的變質鋯石，與未變形閃長巖的形成時代相似，可能代表在～90Ma閃長巖侵位過程中，輝長質片麻巖和花崗質片麻巖的變質作用時代。

3.2 全巖地球化學

為了獲得輝長質片麻巖、花崗質片麻巖和閃長巖的元素地球化學組成，本次研究分別對三者進行了全巖地球化學分析。分析結果見表2。

表2 岡底斯巖基東段米林侵入體的主量元素(wt%)和微量元素(×10-6)分析測試結果

續(xù)表2

輝長質片麻巖的主量元素具有貧SiO2(53.01%～47.94%)、Na2O(5.30%～3.63%)、K2O(1.95%～1.26%)，富FeOT(9.73%～6.45%)、MgO(5.41%～2.24%)、CaO(10.78%～8.71%)、Al2O3(20.39%～17.88%)(圖5)，以及較低的燒失量(LOI=2.46%～1.34%)。其中Na2O/K2O比值大于1，TiO2含量和FeOT/MgO比值較低，因此輝長質片麻巖整體具有鈣堿性的特征(圖5i、圖6a-c)。稀土元素總含量為50.4×10-6～36.6×10-6，存在輕重稀土分餾作用((La/Yb)N=3.24～2.33)，略微富集輕稀土和虧損重稀土，幾乎無Eu異常(Eu/Eu*=1.07～0.98)，與E-MORB的分配曲線相似(圖7a)。在微量元素方面，輝長質片麻巖富集Rb(17.8×10-6～13.6×10-6)、U、K等大離子親石元素(LILE)，虧損Nb、Ta等高場強元素(HFSE)，具有明顯的Pb和Sr(421×10-6～288×10-6)正異常(圖7b)。同時具有較低的Rb/Sr(0.06～0.04)、Sr/Y(26.3～19.7)、Zr/Hf(32.2～29.6)和Nb/Ta(20.0～3.65)比值，其中Zr/Hf和Nb/Ta比值均低于球粒隕石(36.2和19.9, Sun and McDonough, 1989; Münkeretal., 2003)。此外，Ba(102×10-6～57.6×10-6)，Y(16.0×10-6～13.8×10-6)，Yb(1.70×10-6～1.48×10-6)、Cu(149.0×10-64～3.3×10-6)、Cr(62.6×10-6～2.31×10-6)、Ni(29.1×10-6～6.84×10-6)含量較高。其中1件樣品(T1011-A2)與其他樣品不同，表現(xiàn)為較高的Si、K、Ti，較低的Na、Al、Ca，以及較高的總稀土含量(69.9×10-6)，存在Eu負異常(Eu/Eu*=0.89)。同時Rb(62.6×10-6)、Ba(184×10-6)、Y(21.7×10-6)、Yb(2.54×10-6)和Rb/Sr比值(0.18)都高于其他樣品。其他樣品均表現(xiàn)出低Si高Al的特征，與高鋁玄武巖(HAB)相似(Crawfordetal., 1987; Luhr and Haldar, 2006; Zhuetal., 2010)。

圖6 米林地區(qū)侵入雜巖體的Na2O+K2O-SiO2 (a)、K2O-SiO2 (b)、TiO2-FeOT/MgO (c)和A/NK-A/CNK (d)的關系圖解Fig.6 Plots of Na2O+K2O vs. SiO2 (a), K2O vs. SiO2 (b), TiO2 vs. FeOT/MgO (c) and A/NK vs. A/CNK (d) for intrusion complex in Mainling area

圖5 米林地區(qū)侵入雜巖體的Al2O3 (a)、TiO2 (b)、FeOT (c)、MgO (d)、CaO (e)、P2O5 (f)、Na2O (g)和Na2O/K2O (h)與SiO2的協(xié)變關系Fig.5 Major oxides of Al2O3 (a), TiO2 (b), FeOT (c), MgO (d), CaO (e), P2O5 (f), Na2O (g)和Na2O/K2O (h) plotted against SiO2 for the intrusion complex in Mainling area

花崗質片麻巖在主量元素上具有富SiO2(70.23%～69.10%)、Al2O3(16.27%～15.60%)、Na2O(5.03%～3.76%)、K2O(4.00%～3.01%)，貧FeOT(2.37%～1.87%)、MgO(0.62%～0.49%)、CaO(2.04%～1.94%)(圖5)，以及較低的燒失量(LOI=1.49%～0.78%)。其中Na2O/K2O和A/CNK比值均大于1，說明花崗質片麻巖具有高鉀鈣堿性、過鋁質花崗巖的特征(圖5i、6a, b, d)。稀土元素總含量為129×10-6～79.3×10-6，輕重稀土分餾明顯((La/Yb)N=29.5～5.81)，富集輕稀土，略微虧損重稀土(圖7c)。同時具有明顯的Eu負異常(Eu/Eu*=0.67～0.42)(圖7c)。在微量元素方面，花崗質片麻巖明顯富集Rb(65.9×10-6～49.4×10-6)、Ba(637×10-6～251×10-6)、Th、U、K等大離子親石元素(LILE)，虧損Nb、Ta、Ti、P等高場強元素(HFSE)，具有明顯的Pb、Zr、Hf正異常和Sr負異常(圖7d)。同時具有較高的Rb/Sr比值(0.30～0.11)和Zr/Hf比值(39.7～35.6)，其中Zr/Hf比值略高于球粒隕石，和較低的Sr/Y比值(95.5～13.2)，Nb/Ta比值(20.2～16.5)，Nb/Ta比值略低于球粒隕石。此外，Y(17.4×10-6～5.53×10-6)，Yb(2.01×10-6～0.68×10-6)含量較高，Sr(528×10-6～199×10-6)含量較低。

未變形閃長巖在主量元素上具有富SiO2(55.46%～54.01%)、Al2O3(18.19%～17.86%)、Na2O(3.55%)、K2O(1.25%～1.10%)、CaO(7.67%～7.48%)，貧FeOT(7.79%～7.43%)、MgO(4.07%～4.00%)(圖5)，以及較低的燒失量(LOI=1.34%～1.28%)。稀土元素總含量為57.5×10-6～49.5×10-6，輕重稀土分餾明顯((La/Yb)N=4.67～4.42)，略微富集輕稀土和虧損重稀土(圖7a)。具有輕微的Eu正異常(Eu/Eu*=1.20～1.04)(圖7a)。在微量元素方面，閃長巖明顯富集Rb(23.7×10-6～20.9×10-6)、Ba(283×10-6～243×10-6)、U、K等大離子親石元素(LILE)，虧損Nb、Ta等高場強元素(HFSE)，同時具有明顯的Pb和Sr正異常(圖7b)。閃長巖具有較高的Sr/Y比值(48.2～40.5)，較低的Rb/Sr(0.04～0.03)、Zr/Hf(36.0～32.0)和Nb/Ta(11.8～10.3)比值，其中Zr/Hf和Nb/Ta比值略低于球粒隕石。Y(13.9×10-6～12.7×10-6)，Yb(1.44×10-6～1.31×10-6)，Sr(612×10-6～563×10-6)元素含量較高。

圖7 米林地區(qū)侵入雜巖體球粒隕石標準化稀土元素配分圖解(a)和原始地幔標準化微量元素蜘蛛網(wǎng)圖(b) (標準化值及OIB、MORB值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.7 Chondrite-normalized rare earth element distribution patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagrams (b) for the intrusion complex in Mainling area (normalization values, OIB and MORB values from Sun and McDonough, 1989)

3.3 全巖Sr-Nd同位素

為確定米林縣輝長質片麻巖和花崗質片麻巖的Sr-Nd同位素組成特征，本次研究分別對二者進行了Sr-Nd同位素分析。分析結果見表3。

表3 岡底斯巖基東段米林侵入體的全巖Sr-Nd同位素分析測試結果

輝長質片麻巖具有較低的Rb(17.8×10-6～13.6×10-6)和Sr(421×10-6～288×10-6)，較高的Sm(2.73×10-6～2.09×10-6)和 Nd (10.1×10-6～7.5×10-6)，Rb/Sr比值(0.16～0.04)、Sm/Nd比值(0.28～0.26)均較低。初始87Sr/86Sr 值較低(t=146.3Ma)，為0.704786～0.704518。Nd同位素比值較高，具有較虧損的同位素特征(εNd(t)=+4.1～+3.5)(圖8)。對應的一階段模式年齡tDM為1192～955Ma，二階段模式年齡tDMC為689～598Ma。其中樣品T1011-A2的Rb(62.6×10-6)、Sm(3.72×10-6)和 Nd (14.6×10-6)最高，εNd(t)值(+3.0)和87Sr/86Sr(t)值(0.704172)最低，可能受地殼混染所致。

花崗質片麻巖具有較低的Rb(65.9×10-6～49.4×10-6)和Sr(528×10-6～199×10-6)，較高的Sm(4.70×10-6～3.38×10-6)和 Nd(25.1×10-6～16.1×10-6)，較高的Rb/Sr比值(0.30～0.11)，較低的Sm/Nd比值(0.22～0.16)。初始87Sr/86Sr值較低(t=141.7Ma)，為0.704773～0.704478。同時具有較虧損的Nd同位素特征(εNd(t)=+4.3～+4.1)(圖8)。對應的一階段模式年齡tDM為650～503Ma，二階段模式年齡tDMC為601～584Ma。

圖8 藏南岡底斯巖基中生代巖漿巖εNd(t)-年齡(a)、εNd(t)-87Sr/86Sr(t) (b)、εNd(t)-SiO2 (c)和εHf(t)-εNd(t) (d)關系圖解數(shù)據(jù)來源：馬門酸性巖，Zhu et al., 2009；米林中酸性巖，Ma et al., 2013；葉巴組玄武巖，Zhu et al., 2008；特提斯玄武巖，Mahoney et al., 1998；新特提斯洋蛇綠巖及樣品DZ98-1G(Nd=6.66×10-6，εNd(t)=8.9，Sr=180.7×10-6，87Sr/86Sr(t)=0.70354)，Mahoney et al., 1998, Xu and Castillo, 2004, Zhang et al., 2005；印度洋深海沉積物及樣品V28-343(Nd=23.05×10-6，εNd(t)=-9.3，Sr=119×10-6，87Sr/86Sr(t)=0.71682)，Ben Othman et al., 1989；印度洋洋中脊玄武巖(MORB)、洋島玄武巖(OIB)Nd-Hf同位素區(qū)域，Ingle et al., 2003；地幔序列，Chauvel and Blichert-Toft, 2001Fig.8 Plots of εNd(t) vs. U-Pb age (a), εNd(t) vs. 87Sr/86Sr(t) (b), εNd(t) vs. SiO2 (c) and εHf(t) vs. εNd(t) (d) for Mesozoic magmatic rocks of Gangdese batholith from South Tibet

3.4 鋯石Hf同位素

輝長質片麻巖的加權平均年齡為146.3±1.6Ma，176Lu/177Hf值為0.001711～0.000932(表4)，除了2個測試點(T1011-A-10.1和T1011-A-16.1)以外均小于0.002，表明鋯石形成后沒有明顯的放射性成因Hf的積累，可以使用所獲得的176Hf/177Hf值代表其形成時Hf同位素的組成(Wuetal., 2006)。所有測點的176Hf/177Hf(t)值為0.28309～0.28296，對應的εHf(t)值為+14.5～+9.9，鋯石Hf同位素的一階段模式年齡tDM為412～227Ma(表4)，表明源區(qū)主要由虧損地幔物質組成(圖9)。4個測試點(T1011-A-04.2、T1011-A-09.1、T1011-A-16.1和T1011-A-21.1)具有變質鋯石成因，其Hf同位素特征與前述數(shù)據(jù)有略微差異，表現(xiàn)在略低的εHf(t)值(+13.0～+11.5)和較年輕的模式年齡值(tDM=298～236Ma)。而T1011-A-15.1(49Ma)比中生代輝長質片麻巖具有更小的εHf(t)值(+2.5)和更老的模式年齡值(tDM=631Ma)，可能與拉薩地塊基底物質的部分熔融有關。

花崗質片麻巖的加權平均年齡為141.7±2.0Ma，176Lu/177Hf值為0.001761～0.000910(表4)，除了2個測試點(T1011-B-10.1和T1011-B-16.2)以外均小于0.002，同樣可以使用所獲得的176Hf/177Hf值代表其形成時Hf同位素的組成(Wuetal., 2006)。所有測點的176Hf/177Hf(t)值為0.28311～0.28299，對應的εHf(t)值為+15.1～+10.9，鋯石Hf同位素的兩階段模式年齡tDMC為504～222Ma(表4)，說明它們的源區(qū)較年輕(圖9)。T1011-B-10.2和T1011-B-13.2作為87Ma的變質鋯石(εHf(t)=+12.4～+11.7，tDMC=405～358Ma)，其Hf同位素特征也與其他花崗質片麻巖樣品幾乎一致。

閃長巖的加權平均年齡為87.8±1.1Ma，176Lu/177Hf值為0.001417～0.000001，均小于0.002(表4)。所有測點的176Hf/177Hf(t)值為0.28316～0.28307，對應的εHf(t)值為+15.6～+12.2， 鋯石Hf同位素的一階段模式年齡tDM為263～125Ma，兩階段模式年齡tDMC為370～150Ma(表4)，表明源區(qū)主要為較虧損物質(圖9)。其中一顆鋯石T1013-11.1具有較年輕的模式年齡(tDM=125Ma，tDMC=150Ma)，可能來源于前述侵入雜巖體的部分熔融。

表4 岡底斯巖基東段米林侵入體的鋯石Hf同位素測試結果

續(xù)表4

圖9 藏南岡底斯巖基中新生代巖漿巖εHf(t)-年齡圖解數(shù)據(jù)來源：岡底斯巖基，Chu et al., 2011; Guo et al., 2013; Ji et al., 2009；白堆復合巖體，高家昊等, 2017；弧前盆地碎屑鋯石，Wu et al., 2010；弧前盆地酸性巖, 曾令森等, 2017；東嘎基性巖和酸性巖, 邱檢生等, 2015；日多酸性巖，王海濤等, 2019；馬門酸性巖，Zhu et al., 2009；米林中酸性巖，Ma et al., 2013

4 討論

4.1 米林侵入雜巖體的時代特征和岡底斯巖基的物質組成

米林縣出露的輝長質片麻巖和花崗質片麻巖侵位時代分別為晚侏羅世(146Ma)和早白堊世(142Ma)，與野外露頭展示的侵入關系相吻合，說明該地區(qū)經(jīng)歷了晚侏羅世和早白堊世兩期巖漿作用。在侵入雜巖體的東側出露未變形的閃長巖，侵位時代為晚白堊世(88Ma)。結合輝長質片麻巖和花崗質片麻巖中發(fā)育的晚白堊世變質鋯石和董昕等(2012)報道的晚白堊世變質巖(90～80Ma)，我們認為侵入雜巖體的變質時代為晚白堊世(～90Ma)。近年來在岡底斯巖基東段的米林至臥龍一帶先后多次報道了晚白堊世的巖漿作用，如98～88Ma的角閃輝長巖(管琪等, 2011)和100～89Ma 的閃長巖-花崗閃長巖(Maetal., 2013)，這些鎂鐵質巖石均被認為是相應時段新特提斯洋板片俯沖誘發(fā)幔源基性巖漿上侵的產物。晚白堊世巖漿作用一直向西延伸至朗縣(Wenetal., 2008; 王莉等, 2013)、松卡(徐倩等, 2019a)和白堆(高家昊等, 2017)等地區(qū)，說明岡底斯巖基經(jīng)歷了大規(guī)模的晚白堊世巖漿事件。

對于整個岡底斯巖基而言，Jietal. (2009)和張澤明等(2019)通過總結前人研究分別將其分為四期(205～152Ma、109～80Ma、65～41Ma、33～13Ma)和五期(220～100Ma、100～80Ma、80～65Ma、65～40Ma、40～8Ma)巖漿事件，為重塑拉薩地塊的巖漿演化歷史提供了基本時代框架。但已知的晚侏羅世-早白堊世的巖漿記錄相對貧乏，目前僅在岡底斯巖基中段的大竹卡(152～156Ma：Jietal., 2009; 鐘云等, 2013)和鴨洼(～155Ma：張豪等, 2019)附近發(fā)現(xiàn)了該時期的巖漿巖露頭。王海濤等(2019)報道了岡底斯巖基東段墨竹工卡縣古近紀花崗巖脈(～59Ma)中存在大量晚侏羅世(～155Ma)捕擄鋯石，代表岡底斯巖基經(jīng)歷了晚侏羅世巖漿活動，但是日多巖體附近未見晚侏羅世巖漿巖的原生露頭。此外，日喀則弧前盆地中也發(fā)育大量侏羅紀碎屑鋯石(Wuetal., 2010)，均為巖漿成因，大部分碎屑鋯石均來源于岡底斯巖基，其年齡分布和同位素組成方面與Jietal. (2009)報道的岡底斯巖漿巖具有一定的親緣性(圖9)。晚侏羅世澤當微陸塊(155～160Ma：McDermid, 2002; Zhangetal., 2014; 王莉等, 2012)發(fā)育兼具島弧巖漿巖和埃達克巖的特征的中酸性巖漿巖，代表侏羅紀時期新特提斯洋的殘留洋內弧。Zhuetal. (2009)和康志強等(2010)在桑日縣馬門鄉(xiāng)先后報道了早白堊世埃達克質巖(137Ma)和晚白堊世馬門侵入巖(93Ma)，均認為是新特提斯洋向北俯沖的產物。但仍然存在俯沖板片角度變化和地殼厚度變化等問題。岡底斯巖基記錄了上述晚侏羅世-早白堊世(150±6Ma)的巖漿活動，但是原生露頭和數(shù)據(jù)有限。因此，米林侵入雜巖體的報道豐富了我們對岡底斯巖基物質組成的認識。

4.2 巖石成因

4.2.1 分離結晶作用

從前面列出的數(shù)據(jù)可以看出，米林雜巖體的主量元素相對SiO2整體具有相關關系(圖5)，且燒失量LOI不高，可以忽略后期蝕變作用對元素變化帶來的影響，說明分離結晶作用在巖漿演化的過程中起著重要作用。

輝長質片麻巖的SiO2含量低(53.01%～47.94%)，Al2O3含量高(16.73%～20.39%)，Al2O3、MgO和CaO與SiO2呈負相關關系(圖5a, d, e)，F(xiàn)eOT含量變化不明顯(圖5c)，具有高鋁玄武巖的(HAB)特征。TiO2和P2O5含量隨著SiO2含量增加而增加(圖5b, f)，表明富Ti礦物相的堆晶作用。重稀土元素(HREE)中的(Ho/Yb)N比值接近1.0，說明輝長質片麻巖中發(fā)生了角閃石主控的分離結晶作用。

相比輝長質片麻巖而言，花崗質片麻巖具有高SiO2(70.23%～69.10%)、富Al2O3，貧CaO、FeOT、MgO的特征(圖5c-e)。TiO2、FeOT、MgO含量隨著SiO2含量增大而減少(圖5b-d)，可能代表Fe-Ti氧化物的分離結晶作用。Eu負異常和Sr元素虧損說明該套巖漿經(jīng)歷了斜長石分離結晶作用?；◢徺|片麻巖富集輕稀土(LREE)和大離子親石元素(如：Rb、Ba、Th、U、K)，虧損重稀土(HREE)和高場強元素(如：Nb、Ta、Ti、P)(圖7d)，具有明顯的Eu負異常(圖7c)，與島弧型巖漿巖的地球化學特征相似。

與兩種片麻巖相比，未變形的閃長巖的主量元素含量與輝長質片麻巖類似，但元素變化趨勢卻與花崗質片麻巖一致(圖5)。而稀土和微量元素的含量和變化趨勢均與輝長質片麻巖相近(圖7)。晚白堊世閃長巖與米林中酸性巖(Maetal., 2013)均具有一定程度的Eu正異常(分別為1.04～1.20和0.87～1.39)和較高的Sr含量，由于Eu和Sr元素在斜長石中類質同像替代，二者表現(xiàn)的盈虧特征也具有一致的效應，因此它們可能與斜長石堆晶作用相關。

4.2.2 巖漿源區(qū)

全巖Sr-Nd同位素組成顯示輝長質片麻巖和花崗質片麻巖均具有虧損的同位素組成特征(圖8)。兩種片麻巖的εNd(t)值與馬門埃達克質巖(Zhuetal., 2009)和米林閃長巖-花崗閃長巖(Maetal., 2013)相似，與形成時代無明顯關系(圖8a)，也不隨SiO2含量的變化而變化(圖8c)，表明晚侏羅世-晚白堊世岡底斯巖基的巖漿源區(qū)幾乎不變，均為虧損地幔源區(qū)。輝長質片麻巖和花崗質片麻巖的Sr-Nd同位素組成與新特提斯洋蛇綠巖(Mahoneyetal., 1998; Xu and Castillo, 2004; Zhangetal., 2005)和特提斯玄武巖(Mahoneyetal., 1998)略有差別，與來源于巖石圈地幔的早侏羅世葉巴組玄武巖(Zhuetal., 2008)和來源于新特提斯洋俯沖板片流體交代地幔楔橄欖巖形成的早白堊世馬門埃達克質巖(Zhuetal., 2009)一致(圖8b)，暗示米林侵入雜巖體也與受板片流體交代的虧損地幔楔有關。輝長質片麻巖樣品T1011-A2的87Sr/86Sr(t)值和εNd(t)值都較低(圖8b)，暗示源區(qū)存在地殼物質的加入。閃長巖(T1013)的巖性、時代、出露位置等方面可與米林閃長巖-花崗閃長巖(Maetal., 2013)對比，也應具有一致的、略低的Sr-Nd同位素組成(圖8b)，暗示虧損地幔源區(qū)受到了地殼物質的混染。另外，輝長質片麻巖和花崗質片麻巖與米林閃長巖-花崗閃長巖(Maetal., 2013)和馬門埃達克質巖(Zhuetal., 2009)的鋯石εHf(t)值高于地幔序列，而全巖εNd(t)值均低于印度洋洋中脊玄武巖(MORB)(圖8d)，表明大洋板片并非米林雜巖體母巖漿的直接巖漿源區(qū)，俯沖大洋板片僅提供了“水”，且在巖漿形成演化的過程中混入了大約10%的印度洋深海沉積物(圖8b)。米林雜巖體和閃長巖的鋯石Hf同位素具有虧損的特征，與岡底斯巖基已報道的中新生代巖漿巖的Hf同位素組成(Jietal., 2009; Zhuetal., 2009; Wuetal., 2010; Chuetal., 2011; Guoetal., 2013; Maetal., 2013; 邱檢生等, 2015; 高家昊等, 2017; 曾令森等, 2017; 王海濤等, 2019)在一致的演化線上(圖9)，說明其源區(qū)具有虧損的幔源物質特征，與Sr-Nd同位素所反映的源區(qū)特征相呼應。

如前所述，輝長質片麻巖和閃長巖來源于虧損地幔楔受板片流體交代而形成的部分熔融體；花崗質片麻巖具有虧損特征的同位素特征，可能來源于中基性巖漿的結晶分異作用，也可能來源于新生下地殼部分熔融。在Zr/Nb-Zr圖解中，輝長質片麻巖、花崗質片麻巖和閃長巖均顯示出以部分熔融作用為主的趨勢，而非結晶分異作用的趨勢(圖10a)，表明部分熔融作用是三種巖石的主要形成機制。米林雜巖體中的花崗質片麻巖與日多花崗巖脈(王海濤等, 2019)和東嘎花崗閃長巖(邱檢生等, 2015)均具有低Rb/Sr比值、低Ba含量的特點(圖10b)，這與來源于角閃巖部分熔融的喜馬拉雅新生代淡色花崗巖(Zengetal., 2011)的特征相一致，暗示其來源于基性下地殼的部分熔融。輝長質片麻巖與閃長巖具有更低的Rb/Sr比值和Ba含量，在Rb/Sr-Ba關系圖(圖10b)中與東嘎基性巖(邱檢生等, 2015)和米林中酸性巖(Maetal., 2013)具有一致變化關系，均為虧損地幔物質的部分熔融。Richards and Kerrich (2007) 認為，若巖漿源區(qū)存在石榴石的分離結晶作用，必然會引起LREE/MREE(如(La/Sm)N)和MREE/HREE(如(Dy/Yb)N)比值升高，若巖漿源區(qū)存在角閃石的分離結晶作用，則只會升高LREE/MREE比值，而MREE/HREE比值要么幾乎不變，要么隨著LREE/MREE比值的升高而呈現(xiàn)出降低趨勢。在圖10c中可以見到，米林雜巖體的(Dy/Yb)N比值幾乎不隨(La/Sm)N比值的升高而變化，說明角閃石是主要分離結晶礦物相。當角閃巖作為主要殘留相時，重稀土元素曲線會表現(xiàn)的比較平坦(Davidsonetal., 2007; 高永豐等, 2003)。圖7a, c顯示米林雜巖體具有比較平坦的重稀土配分模式((Ga/Yb)N=1.33～2.09，T1011-B3除外)，說明角閃石是米林雜巖體的主要源區(qū)殘留相。前人研究成果表明，低Mg角閃巖(非高Mg角閃巖和榴輝巖)可以形成低Mg#值、低Nb/Ta比值的熔體(Foleyetal., 2002)。米林雜巖體中的輝長質片麻巖和閃長巖具有較低的Nb/Ta比值和Mg#值，而花崗質片麻巖具有較高的Nb/Ta比值和較低的Mg#值(圖10d)，這些元素的差異說明輝長質片麻巖和閃長巖的巖漿源區(qū)物質可能為低Mg角閃巖，而花崗質片麻巖的巖漿源區(qū)物質主要為含石榴石的角閃巖。

圖10 米林地區(qū)侵入雜巖體的Zr/Nb-Zr (a，底圖據(jù)Geng et al., 2009)、Rb/Sr-Ba (b)、(Dy/Yb)N-(La/Sm)N (c)和Nb/Ta-Zr/Hf (d)的關系圖解數(shù)據(jù)來源：米林中酸性巖，Ma et al., 2013；東嘎基性巖和酸性巖, 邱檢生等, 2015；日多酸性巖，王海濤等, 2019；淡色花崗巖，Zeng et al., 2011

因此，晚侏羅世輝長質片麻巖來源于板片流體交代上覆虧損地幔楔物質，熔融后侵位形成。由于受洋殼板片持續(xù)的俯沖消減作用和后期熱事件影響，這種新生地殼再次發(fā)生熔融形成花崗質熔體(Atherton and Petford, 1983; Petford and Atherton, 1996)。花崗質熔體再沿巖漿通道侵入到先前形成的輝長質巖體中，形成米林地區(qū)輝長質-花崗質兩種巖性相間交錯排列的復合雜巖體。而晚白堊世閃長巖的巖漿源區(qū)以虧損的地幔楔為主，并在巖漿演化的過程中混入地殼物質。形成的閃長質熔體一部分侵入念青唐古拉巖群巴拉巖組中，形成閃長巖(～88Ma)，另一部分上涌的巖漿使早期形成的雜巖體發(fā)生變質作用(～90Ma)，并發(fā)育典型的變質成因鋯石。

4.3 地球動力學意義

新特提斯洋起源于石炭紀時期(約350Ma)的弧后拉張盆地(Jietal., 2012; Dongetal., 2014; 王莉等, 2013; 李廣旭等, 2020)，經(jīng)過復雜的演化過程在二疊紀(280～270Ma)形成裂谷，即新特提斯洋的雛形，并伴隨Panjal Trap大火成巖省和大規(guī)模裂陷型巖漿作用(Veevers and Tewari, 1995; Zhuetal., 2010; Shellnutt, 2018; 曾令森等, 2012)。隨后大洋持續(xù)生長，至240～210Ma，新特提斯洋開始俯沖，并發(fā)育洋內俯沖(Maetal., 2020)和洋陸俯沖(Wangetal., 2016)兩種俯沖形式。新特提斯洋的俯沖記錄自三疊紀一直到晚白堊世均有階段性峰期巖漿作用報道(Chuetal., 2006, 2011; Wenetal., 2008; Jietal., 2009; Zhuetal., 2009, 2011; Guoetal., 2013; Maetal., 2013; Kangetal., 2014; Wangetal., 2016; Weietal., 2017; 張宏飛等, 2007; 邱檢生等, 2015; 高家昊等, 2017; 曾令森等, 2017)，可能為多期次，多成因機制的巖漿作用過程。

通過對前人發(fā)表數(shù)據(jù)的總結，我們發(fā)現(xiàn)岡底斯巖基晚侏羅世-早白堊世發(fā)育零星巖漿作用(Jietal., 2009; 鐘云等, 2013; 王海濤等, 2019; 張豪等, 2019)，可能與前人根據(jù)早白堊世巖漿作用提出的新特提斯洋板片呈低角度俯沖或平板俯沖(Coulonetal., 1986; Dingetal., 2003; Kappetal., 2003, 2005; Leieretal., 2007)有關。我們結合中拉薩地塊報道的同時代巖漿記錄(閆晶晶等, 2017及其中參考文獻)，可初步判斷低角度或平板俯沖的板片可能延伸較遠，遠至中拉薩地塊許如錯地區(qū)。而Zhuetal. (2009)在馬門鄉(xiāng)報道了桑日群麻木下組137Ma的埃達克質巖，其形成于新特提斯洋板片陡俯沖背景。米林侵入雜巖(146～142Ma)與馬門埃達克質巖僅相差5～9Myr，新特提斯洋板片無法在短時間內完成從低角度俯沖到陡俯沖的轉變，而且閆晶晶等(2017)認為晚侏羅世許如錯巖體是班公湖-怒江洋向南俯沖的產物。因此，米林侵入雜巖體并非形成于新特提斯洋的低角度俯沖或平板俯沖的構造背景，而與Zhuetal. (2009)報道的埃達克質巖(137Ma)一致，均出露于俯沖帶北側，且均形成于新特提斯洋板片陡俯沖背景。Daietal. (2020)認為岡底斯巖基相對少的早白堊世巖漿活動可能是由于新特提斯洋俯沖板片的后撤導致在岡底斯巖基出現(xiàn)一個相對貧巖漿的“靜歇期”。然而，目前岡底斯巖基幾乎沒有137～120Ma的巖漿作用記錄，即使大洋板片后撤可以形成晚侏羅世-早白堊世巖漿巖，而板片后撤引起的局部伸展環(huán)境沒有對應的地質記錄，因而此種動力學模型需要更多證據(jù)來支撐。Zhangetal. (2019)通過對雅江蛇綠巖中段變質底板(125Ma)的詳細研究，提出在洋中脊處發(fā)生俯沖重新起始(Subduction Re-initiation)模型來解釋這套變質巖的成因。即在130～120Ma之時，新特提斯洋發(fā)育二次俯沖作用。該模型認為新特提斯洋再次俯沖前，俯沖帶處于消亡狀態(tài)，即新特提斯洋的早期俯沖作用在晚侏羅世-早白堊世之前(>130Ma)可能已經(jīng)停止。因此，本文更傾向認為，晚侏羅世-早白堊世的巖漿作用是新特提斯洋早期俯沖作用終結的前兆。120Ma之后，新特提斯洋重新開始俯沖(王莉等, 2013)，直到103～80Ma，晚白堊世巖漿作用爆發(fā)，波及范圍廣，巖石類型豐富，代表新特提斯洋再次俯沖作用誘發(fā)的峰期巖漿活動，可能是特提斯洋板塊回撤引發(fā)軟流圈上涌的產物。

5 結論

(1)米林侵入雜巖體的花崗質片麻巖(142Ma)侵入輝長質片麻巖(146Ma)中，并一起經(jīng)歷了晚白堊世變質作用(～90Ma)和巖漿作用(88Ma)。

(2)輝長質片麻巖存在富Ti礦物相的堆晶作用，母巖漿主要來源于板片流體交代上覆虧損地幔楔物質。

(3)花崗質片麻巖具有島弧型巖漿巖的地球化學特征，源區(qū)物質主要為部分熔融的初生下地殼。

(4)閃長巖中斜長石的堆晶作用明顯，其母巖漿來源于板片流體交代上覆虧損地幔楔物質，并在巖漿演化的過程中混入地殼物質。

(5)岡底斯巖基南緣晚侏羅世-早白堊世的零星巖石露頭暗示新特提斯洋早期向北俯沖即將終止。晚白堊世巖漿巖可能是新特提斯洋板塊回撤引發(fā)軟流圈上涌的產物。

致謝感謝戴緊根教授和戚學祥研究員仔細審閱稿件，提出建設性修改意見。