左海洋，趙亮亮, ，彭師華, ，王雷, ，楊光,，趙永輝,，王彥新,

（1.內(nèi)蒙古有色地質(zhì)礦業(yè)（集團(tuán)）地博礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2.四川鑫和礦業(yè)有限責(zé)任公司，四川 成都 610000；3.寶雞西北有色七一七總隊(duì)有限公司，陜西 寶雞 721006）

0 引言

毛海-夏德日花崗巖體位于西秦嶺西段，處于西秦嶺造山帶與北秦嶺-祁連造山帶的交接部位，為一個(gè)具有復(fù)雜洋陸演化歷史的復(fù)合型造山帶，具有軟碰撞和多旋回的特點(diǎn)，地質(zhì)構(gòu)造演化背景復(fù)雜（寇曉虎等，2007）。大量基礎(chǔ)研究工作表明西秦嶺中生代花崗巖以印支早期245～234 Ma和印支晚期225～205 Ma巖漿侵位活動(dòng)為主（張宏飛等，2006；尤繼元，2010；黃雄飛等，2013）。本文基于中國地質(zhì)調(diào)查局1∶5萬區(qū)礦調(diào)項(xiàng)目在分析前人對(duì)西秦嶺造山帶花崗巖體研究資料的基礎(chǔ)上，采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年和地球化學(xué)分析方法對(duì)澤庫毛海-夏德日花崗巖體的侵位時(shí)代，巖石地球化學(xué)特征，巖石成因類型及構(gòu)造環(huán)境做了分析研究，目的為西秦嶺印支期巖漿構(gòu)造演化研究提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖石學(xué)特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于青藏北特提斯華力西-印支造山系（Ⅱ）布爾達(dá)板-青海南山華力西、印支造山帶同德-澤庫弧后盆地（張雪亭等，2007）（圖1a）。出露地層為早—中三疊統(tǒng)古浪堤組（T2g）砂巖、砂礫巖夾板巖組合，為一淺海陸棚相-半深海相復(fù)理石碎屑巖沉積建造；局部出露新近紀(jì)咸水溝組（N1x）陸相碎屑巖沉積；第四系在研究區(qū)廣泛分布，沉積了沖洪積、河湖相堆積等。區(qū)域褶皺發(fā)育，斷裂構(gòu)造以近東西向逆斷層為主。研究區(qū)印支期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖體呈橢圓狀侵位于中三疊統(tǒng)古浪堤組中，出露面積約161 km2；巖性為花崗閃長巖、二長花崗巖（圖2），主要巖石學(xué)特征如下。

圖2 毛海-夏德日巖體野外照片-花崗閃長巖（a）二長花崗巖（b）

花崗閃長巖：灰白色，中—中粗粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分：斜長石屬中—更長石，半自形板狀，部分具卡納和鈉長雙晶，環(huán)帶構(gòu)造，含量約45%；石英呈他形粒狀，部分波狀消光，含量約30%；鉀長石呈他形柱狀，部分具卡氏雙晶和格子雙晶，局部見斑晶中有斜長石嵌晶及暗色礦物，含量約10%；黑云母呈片狀，含量約13%；角閃石呈柱狀，部分具角閃石式解理，多已次閃石化。巖石中多發(fā)育鎂鐵質(zhì)包體。

二長花崗巖：肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。似斑晶由微斜條紋長石組成，含量約5%，大小5 mm×6 mm～9 mm×15 mm?；|(zhì)由斜長石、斜條紋長石、石英、黑云母、副礦物組成。斜長石多呈半自形板狀或?qū)挵鍫?，含量約32%；鉀長石含量約24%；石英呈不規(guī)則粒狀，發(fā)育波狀消光，含量約30%；部分黑云母被綠泥石或綠泥石白云母集合體交代，含量約9%；磷灰石、鋯石少量。

2 分析方法

2.1 同位素測(cè)年

樣品在研究區(qū)二長花崗巖中采集（圖1b），定年樣品由天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所完成。首先利用標(biāo)準(zhǔn)礦物分離技術(shù)進(jìn)行了分選，粉碎，清洗后，經(jīng)過電磁選和重液分選在雙目鏡下挑出鋯石顆粒，將分選出來的鋯石經(jīng)無色透明的環(huán)氧樹脂固定，固化，然后打磨拋光，用于可見光顯微照相、陰極發(fā)光（CL）照相和LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素年齡測(cè)定，制靶、照相。

分析儀器采用同位素實(shí)驗(yàn)室激光燒蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LA-ICPMS）來測(cè)定（李懷坤等，2009）。采用TheromFisher公司制造的Neptune質(zhì)譜儀，激光剝蝕系統(tǒng)為ESI公司生產(chǎn)的UP193-ArF準(zhǔn)分子激光器，利用193 nmFX激光器對(duì)鋯石進(jìn)行剝蝕，靶圈為50 um；采用Adersen方法對(duì)普通鉛進(jìn)行校正。原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理、年齡計(jì)算和繪圖使用ICPMSDataCal程序（Liu et al.,2010）和ISOPLOT程序（Ludwig，2003）。

2.2 巖石化學(xué)分析

樣品加工與測(cè)試均在四川省冶金地質(zhì)巖礦測(cè)試中心完成，測(cè)試選取地表新鮮的基巖樣品。主量元素通過X熒光光譜儀測(cè)定，其中FeO檢測(cè)精密度RSD＜10%，其余主量元素H2O檢測(cè)精密度RSD＜2%～7%；微量元素由等離子質(zhì)譜儀測(cè)定，檢測(cè)精度RSD＜7%；稀土元素采用等離子光譜法。

3 巖體年代學(xué)特征

通過觀察發(fā)現(xiàn)二長花崗巖內(nèi)鋯石形態(tài)變化較大，晶體形態(tài)為短柱狀至長柱狀，透明度較高，陰極發(fā)光圖像中可見明顯的振蕩環(huán)帶（圖3），具典型的巖漿鋯石特征（李遠(yuǎn)友等，2017）；另外部分鋯石陰極發(fā)光圖像較暗，表明鋯石中U、Th等放射性元素含量較高；所測(cè)鋯石Th/U值介于0.1999～0.5325之間，大于0.10，具明顯的正相關(guān)性，表明為巖漿成因鋯石（吳元保等，2004）。

圖3 二長花崗巖鋯石陰極發(fā)光（CL）圖像

本次對(duì)挑選的24顆鋯石進(jìn)行了U-Pb同位素定年，分析結(jié)果見表1。通過數(shù)據(jù)擬合分析，24顆巖漿鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為（236.30±0.96）Ma，代表毛海-夏德日巖體的形成年齡為晚三疊世（圖4）；而與研究區(qū)相鄰的澤庫縣尼瑪隆-甘千花崗巖體鋯石U-Pb同位素測(cè)年年齡為（225.9±1）Ma（趙亮亮等，2019）；澤庫縣尼馬龍卡花崗巖體U-Pb同位素測(cè)年年齡為（229.8±1.1）Ma（嚴(yán)瓊等，2018），成巖年齡與研究區(qū)相差不大，確定這一區(qū)域的巖體均形成于晚三疊世。

圖4 毛海-夏德日二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb諧和圖（a）和206Pb/238U年齡加權(quán)平均值（b）

表1 二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果

4 巖石地球化學(xué)特征

由表2可知，毛海-夏德日巖體SiO2含量為62.96%～73.03%，為酸性巖；Al2O3含量為13.21%～17.67%，含量相對(duì)偏低，Na2O+K2O 在6.03%～9.72%之間，K2O 含量在2.76%～6.01%之間，K2O/Na2O 比值在0.78～1.62之間，富堿富鉀；在AR-SiO2圖解中（圖5a）落在了鈣堿性系列花崗巖范圍內(nèi)，在SiO2-K2O圖解（圖5b）中落在了高鉀鈣堿性系列至鉀玄巖系列花崗巖范圍內(nèi)；A/CNK值介于0.83～0.99之間，為準(zhǔn)鋁質(zhì)花崗巖；巖體固結(jié)指數(shù)SI值在4.93～16.14之間，平均值為11.69。

圖5 毛海-夏德日巖體AR-SiO2（a，據(jù)邱家驤和林景仟，1991）和SiO2-K2O（b，據(jù)Rickwood,1989）圖解

表2 毛海-夏德日巖體主量元素分析結(jié)果/%

巖石微量元素含量見表3，以原始地幔為標(biāo)準(zhǔn)的蛛網(wǎng)圖（圖6a），發(fā)現(xiàn)該巖體富集大離子親石元素，具右傾特點(diǎn)；K負(fù)異常可能與花崗巖源區(qū)富鉀礦物的殘留有關(guān)，另外具有較為微弱的Ba、Nb、P、Ti負(fù)異常，可能與斜長石、磷灰石、鈦鐵礦等礦物微弱的分離結(jié)晶作用有關(guān)；Nb、Ti等元素的負(fù)異常形成與花崗巖形成源區(qū)有島弧巖漿參與相關(guān)（趙亮亮等，2019）。

稀土總量∑REE介于73.7×10-6～196×10-6之間，平均值為148.02×10-6（表3）；在稀土元素配分曲線中具有明顯右傾的特點(diǎn)（圖6b）；LREE/HREE=7.83～14.1，平均值為11.5；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化曲線上Sm和Gd豐度值利用內(nèi)插法求得δEu=0.73～0.93，平均值為0.80，表明花崗巖經(jīng)歷長石等礦物的分離結(jié)晶程度較弱；（La/Sm）N值介于3.14～4.33，平均值為3.88；（Gd/Yb）N值介于1.8～3.61之間，平均值為2.47；表明該巖體相對(duì)富集輕稀土而虧損重稀土。

表3 毛海-夏德日巖體微量、稀土元素分析結(jié)果/10-6

續(xù)表3

圖6 微量元素原始地幔蛛網(wǎng)圖（a）和稀土元素球粒隕石配分型式圖（b）（據(jù)Taylor,1985）

5 討論

5.1 巖石成因類型

巖石學(xué)特征上花崗閃長巖、二長花崗巖暗色礦物以黑云母為主而沒有見白云母，斜長石具綠簾石化，不透明礦物見磁鐵礦、鈦鐵礦，副礦物榍石常見；巖石地球化學(xué)特征上SiO2含量為62.96%～73.03%，N2O含量大于3.26%，K2O/N2O值大多小于1%；A/CNK小于0.96，Rb/Sr值為0.21～0.92，符合I型花崗巖基本特征（王德滋等，1993；路鳳香等，2002），因此認(rèn)為毛海-夏德日花崗巖體屬I型花崗巖類。

5.2 構(gòu)造環(huán)境分析

大部分研究表明阿尼瑪卿-勉略殘余海盆在晚古生代末期開始向北俯沖消減，在西秦嶺南段的迭部-松潘一帶還有殘留海存在（潘桂棠等，1997；Meng et al.,2005）；隨著阿尼瑪卿造山帶的沖斷荷載，巴顏喀拉前陸盆地形成，最后導(dǎo)致在結(jié)合帶北側(cè)乃至東昆侖導(dǎo)致晚三疊世陸相后碰撞型火山盆地的形成及后碰撞型花崗巖的侵位。在三疊世早期，可可西里-松潘甘孜殘留海（洋）的向北消減，在東昆侖-西秦嶺主動(dòng)大陸邊緣形成一套由早中三疊下達(dá)武鈣堿性火山弧、興海-澤庫前陸盆地匹配的俯沖體系，島弧火山巖發(fā)育，根據(jù)花崗巖的地球化學(xué)特征，花崗巖具有島弧巖漿的特點(diǎn)。而在研究區(qū)毛海-夏德日巖體Nb-Y 判別圖解中，幾乎所有的數(shù)據(jù)落在了火山弧花崗巖和同碰撞花崗巖范圍內(nèi)（Pearce et al.,1984），但在Rb-Y+Nb判別圖中，所有的數(shù)據(jù)落在了同碰撞花崗巖范圍內(nèi)（圖7），表明該巖體花崗巖的形成于同碰撞構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，且繼承了早期島弧火山巖的部分地球化學(xué)特征。

圖7 毛海-夏德日巖體構(gòu)造環(huán)境判別圖解（據(jù)Pearce et al.，1984）

6 結(jié)論

（1）毛海-夏德日巖體屬酸性巖，具有富堿富鉀的特征，富集大離子親石元素和輕稀土元素，為I型花崗巖類。

（2）毛海-夏德日巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)年（236.39±0.96）Ma，為24顆結(jié)晶鋯石的206Pb/238U年齡權(quán)重值，表明巖體侵位時(shí)代為晚三疊世。

（3）毛海-夏德日巖體形成與同碰撞構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)，繼承了早期島弧火山巖的部分地球化學(xué)特征，與阿尼瑪卿-勉略殘余海盆在晚古生代末期向北俯沖消減有關(guān)。