孫立新，白志達，徐德斌，李懷坤，宋 彪

（1天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津 300170；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；3.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037）

西藏安多蛇綠巖中斜長花崗巖地球化學(xué)特征及鋯石U-Pb SHRIMP年齡

孫立新1，白志達2，徐德斌2，李懷坤1，宋 彪3

（1天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津 300170；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；3.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037）

西藏安多斜長花崗巖分布于安多縣多普爾曲一帶。在1/25萬安多幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，作者研究了安多一帶蛇綠巖中新發(fā)現(xiàn)的斜長花崗巖的地質(zhì)特征、巖石成因和時代。結(jié)果表明斜長花崗巖具有低鉀高鈉、高鍶、低銣和低∑REE的大洋斜長花崗巖特征，同位素指示其為地幔源區(qū)產(chǎn)物。首次對斜長花崗巖進行了鋯石U-Pb SHRIMP測年，其結(jié)果為188.0±2.0 Ma，結(jié)合地質(zhì)資料分析認為其代表了洋殼形成的年齡，時代為早侏羅世，與班公湖-怒江結(jié)合帶西段蛇綠巖時代基本同時。本次研究為班公湖-怒江中段蛇綠巖提供了高精度同位素年齡依據(jù)。

斜長花崗巖；鋯石SHRIMP U-Pb年齡；安多蛇綠巖；西藏

西藏班公湖－怒江結(jié)合帶位于拉薩地塊和羌塘地塊之間，西起班公錯以西，經(jīng)東巧、安多向東達丁青、怒江一帶轉(zhuǎn)為南下，在我國境內(nèi)該構(gòu)造帶自西向東被分為班公湖－改則、東巧－安多和丁青－怒江三段,是我國青藏高原上新特提斯重要的結(jié)合帶之一。自20世紀80年代以來，中外學(xué)者對班公湖－怒江蛇綠巖帶的地質(zhì)研究已取得大量的成果[1-17]，但不同地區(qū)和地段的研究程度極不均衡，相比而言中、東段研究程度較高[6-7]。已積累的時代資料有：東段丁青地區(qū)中侏羅世的砂巖和礫巖不整合覆蓋在蛇綠巖之上,發(fā)現(xiàn)了早侏羅世的放射蟲[8-9]；丁青東南輝長巖糜棱巖的40Ar-39Ar年齡為193.3±3.3 Ma；中段東巧地區(qū)變質(zhì)橄欖巖底盤熱變質(zhì)暈角閃石的K-Ar年齡為179 Ma[2]；上覆的淺海-陸相沉積巖時代為侏羅紀末至早白堊世初[7-11],西段班公湖蛇綠巖的Sm-Nd等時線年齡為191±22 Ma[11]。從已發(fā)表的測年成果看，至今還缺少可信度高、精度高的同位素測年資料。因此，對蛇綠巖進行高精度同位素年齡測定無疑具有重要意義。本文通過對中段東巧－安多蛇綠巖帶中斜長花崗巖的同位素測年結(jié)果，結(jié)合已有的同位素年齡數(shù)據(jù)和地質(zhì)資料，探討班公湖―怒江中段蛇綠巖帶洋殼形成的時代。

1 地質(zhì)概況

安多－聶榮一帶的蛇綠巖是班公湖－怒江結(jié)合帶藏北湖區(qū)蛇綠巖帶的重要組成部分，蛇綠巖出露有3～5處，以東巧、多普爾曲、安多縣、捷日窩瑪、玉多貢瑪?shù)鹊匕l(fā)育最好（圖1），研究程度較高。安多－聶榮一帶蛇綠巖由蛇紋巖、蛇紋石化方輝橄欖巖、堆晶巖、層狀堆積巖、輝長巖、輝長輝綠巖、席狀巖墻群、枕狀玄武巖、斜長花崗巖和深海硅質(zhì)巖夾泥巖等組成，目前多呈構(gòu)造蛇綠混雜巖帶產(chǎn)出。

斜長花崗巖出露于安多縣多普爾曲一帶的蛇綠混雜巖帶中，斜長花崗巖總是產(chǎn)于輝長巖－輝綠輝長巖單元中，大部分呈巖脈、巖墻或不規(guī)則網(wǎng)脈狀分布于層狀輝長巖中，最大寬度1.5～2 m，小者僅數(shù)厘米。少部分呈不規(guī)則團塊狀、透鏡狀和脈狀包裹于輝長輝綠巖中。在整個蛇綠巖中斜長花崗巖所占比例較少，顯示該斜長花崗巖并非由玄武質(zhì)巖漿經(jīng)重力結(jié)晶分異作用形成的層狀堆積巖，而是超基性巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物。此外，少數(shù)斜長花崗巖巖塊中又包裹有輝長巖碎塊，呈相互包容關(guān)系。上述現(xiàn)象說明，超基性巖漿開始結(jié)晶時，長英質(zhì)殘余熔體并不受重力成層性的支配漂浮于早期結(jié)晶的鎂鐵質(zhì)礦物之上，而是被封存于鎂鐵質(zhì)礦物的間隙或鎂鐵質(zhì)巖層之下，在結(jié)晶分異晚期，從地下聚積上來，形成包裹于蛇紋巖之中的淺色巖巖塊，有極少數(shù)鎂鐵質(zhì)礦物團塊又被聚積上來的淺色巖包裹。

圖1 安多－聶榮一帶地質(zhì)略圖（據(jù)1/25萬安多幅簡化，中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2005）Fig.1 The schematic geological map of the Amduo-Nierong area

2 斜長花崗巖的巖石學(xué)、地球化學(xué)特征

2.1 巖石學(xué)特征

斜長花崗巖呈灰白色，細中?；◢弾r結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要由斜長石（70% ～75%）、石英（20% ～25%）和少量暗色礦物組成。斜長石主要為奧長石（An25～30），少量為中長石（An35～40），呈半自形－他形粒狀，大小一般為0.5～2 mm，部分為2～4 mm，粒內(nèi)波狀、帶狀消光明顯，填隙狀分布于斜長石之間，暗色礦物均已被綠泥石交代呈假象，依假象推測為黑云母，含量約5%；副礦物組合為鎂鐵礦－磷灰石－鋯石，部分地段暗色礦物含量較高，約10%～15%，主要為角閃石。角閃石呈半自形柱粒狀、綠色，多被次閃石、綠泥石交代。該巖石部分為英云閃長巖。

2.2 地球化學(xué)特征

2.2.1 巖石化學(xué)

斜長花崗巖的分析結(jié)果見表1。由表可知化學(xué)成分：SiO2含量為74.06% ～ 75.62%，Al2O3為12.27%～13.32%，TiO2為0.32%～0.41%；具低鈦高硅特點；Na2O為5.38%～5.56%，K2O為0.38%～0.75%，Na2O+K2O為6.13%～8.63%，Na2O＞K2O，具低鉀高鈉特征；FeO為0.41% ～1.46%，F(xiàn)e2O3為0.66% ～0.72%，CaO為1.03%～2.12%，MgO為0.37%～1.11%。Fe3+/(Fe3++Fe2+)較高，分異指數(shù)DI：86 ～ 89，里特曼指數(shù)σ＜1.3。

2.2.2 微量元素

斜長花崗巖微量元素分析結(jié)果見表2，以活動性元素相對富集為特征，具有較清楚的Nb、Ti和Cr異常，其余元素與MORB的比值變化不大。Rb/Sr比值很小，具低Rb高Sr大洋斜長花崗巖特征。

2.2.3 稀土元素、同位素

斜長花崗巖的稀土分析結(jié)果見表3，由表可知：ΣREE低，為69.498～70.34，輕、重稀土分餾明顯，ΣLREE/ΣHREE為5.88～ 8.84，δEu為1.28～ 1.34，具有明顯的正銪異常。

斜長花崗巖同位素測試結(jié)果表明：147Sm/144Nd為0.1304±0.000014，143Nd／144Nd為0.512827±0.000014，εNd（0）為3.7，εNd（t）為5.28（計算公式據(jù)Rollinson HR，1993），87Sr/86Sr為0.706315±0.000018，（樣品由中國科學(xué)院地質(zhì)地球物理研究所同位素室分析，分析精度為0.02%～0.04%），該斜長花崗巖的εNd（t）為5.28＞0,說明該樣品源區(qū)有地幔物質(zhì)的添加，Nd、Sr同位素組成與大洋玄武巖源區(qū)同位素特征一致，具有地幔源區(qū)特征，表明其為幔源巖漿的產(chǎn)物。

3 樣品采集、測定方法與結(jié)果

3.1 樣品采集

樣品采自安多至東巧公路之間的多普爾曲附近(圖1)，蛇綠巖出露寬約200～250 m，主要巖石單元有強烈蛇紋石化純橄欖巖和方輝橄欖巖，中細粒層狀輝長巖，中粒條帶狀輝長巖和輝綠巖。斜長花崗巖呈寬約數(shù)厘米至約2 m的脈狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)于中細粒塊狀輝長巖內(nèi)。樣品采自一個穿插輝長巖，寬約1.5 m的斜長花崗巖脈。樣品新鮮，重約2 kg。

表1 安多蛇綠巖中斜長花崗巖巖石化學(xué)特征及其參數(shù)Table 1 Index and petrochemical characters of plagiogranite in the Amduo ophiolites

表2 安多蛇綠巖中斜長花崗巖微量元素特征及其參數(shù)Table 2 Index and trace elements characters of plagiogranite in the Amduo ophiolites

表3 安多蛇綠巖中斜長花崗巖稀土元素及標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值Table 3 REE and Chondrite-normalized REE of plagiogranite in the Amduo ophiolites

3.2 測定方法

鋯石按常規(guī)方法分選，最后在雙目鏡下挑純。將待測鋯石顆粒與標(biāo)準(zhǔn)樣品（一片SL13及數(shù)粒TEM）一起置于環(huán)氧樹脂中做成的樣品靶，固結(jié)后打磨并拋光至靶上鋯石的中心部位暴露出來。對樣品靶上的鋯石進行透射光、反射光和陰極發(fā)光照相，以便在進行SHRIMP測定時選取合適的分析部位及測定完成后進行合理的數(shù)據(jù)解釋。CL和BSE研究在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所牛津Minicl陰極發(fā)光探測器上完成，實驗方法見文獻[11]。SHRIMP鋯石U-Th-Pb分析在北京離子探針中心SHRIMP II上完成，詳細分析流程和原理見參考文獻[12-13]。分析時，采用跳峰掃描，用單接受器采集 Zr2O+、204Pb+、背景值、206Pb+、207Pb+、208Pb+、U+、(ThO+)和(UO+)等9個離子束峰的強度，每個點的測定數(shù)據(jù)由5次掃描給出。一次離子束約為4.5 nA，10 kV的O2-，靶徑約25～30μm，質(zhì)量分辨率約5 000(1%峰高)。

標(biāo)準(zhǔn)鋯石樣品TEM的年齡為417 Ma，具有和諧年齡，用于校正所測定的未知樣品的年齡。在樣品測定過程中，TEM和未知樣品交替測定，其比例為1/3，測定的TEM重現(xiàn)性為2%。分析完成后，用標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM（206Pb/238U年齡為416.8±1.3 Ma，Lance et al.,2003）的測定值來進行206Pb/238U比值的校正。數(shù)據(jù)處理及U-Pb諧和圖繪制采用Squid程序[13]和Isoplot程序[13]完成。普通鉛校正根據(jù)實測的204Pb進行，普通鉛的組成根據(jù)Stacey&Kramers（1975）給出的模式計算得到。數(shù)據(jù)表中，同位素比值誤差為1σ。206Pb/238U年齡加權(quán)平均值的置信度為95%。

3.3 分析結(jié)果和解釋

鋯石U-Th-Pb SHRIMP數(shù)據(jù)列于表4，鋯石CL圖像和U-Pb諧和圖分別見圖2和圖3。

安多斜長花崗巖的鋯石為淺黃色至無色，透明，長柱狀至等粒狀自形晶。鋯石顆粒細小，粒徑在50～100 mm之間。鋯石具韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)（圖2）。

9個點的分析給出206Pb/238U年齡為193.8～183.0 Ma。但是，這一巖石中鋯石的Th/U值變化大，為0.11～1.25，說明巖漿成分不均勻，暗示其部分熔融成因。在一致曲線圖中（圖3），這9個測試點的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為188.0±2.0 Ma，代表斜長花崗巖的形成年齡。

4 安多蛇綠巖形成時代討論

蛇綠巖是俯沖消失的古洋殼殘片，是洋殼形成、俯沖、消亡過程的產(chǎn)物，探討蛇綠巖的時代是一個十分復(fù)雜的問題，以往人們無論是間接的推斷，還是直接的測定都難以得到理想的結(jié)果，其原因是多方面的。原因之一是對蛇綠巖年齡的代表意義存在不同的認識，由于蛇綠巖是一套巖石組合，包括下部巖系和上覆巖系，每一個巖石端元代表不同的地質(zhì)含義，因此每個巖石組成的年齡具有特定的時代意義，在應(yīng)用年齡時必須分清測年對象和它代表的地質(zhì)意義。

已有資料顯示：班公湖－怒江結(jié)合帶東段丁青地區(qū)中侏羅世的砂巖和礫巖不整合覆蓋在蛇綠巖之上,發(fā)現(xiàn)了早侏羅世的放射蟲[8]，代表了蛇綠巖上覆遠洋沉積的時代，對蛇綠巖形成時代上限有了約束；丁青東南輝長巖糜棱巖的40Ar-39Ar年齡為193.3±3.3 Ma[9]，該年齡代表了輝長巖構(gòu)造改造的熱事件年齡，而不是輝長巖形成的年齡；因此東段洋盆張開應(yīng)早于早侏羅世。中段安多－東巧地區(qū)變質(zhì)橄欖巖底盤熱變質(zhì)暈角閃石的K-Ar年齡為179 Ma[2]，這一年齡也無法代表確切的蛇綠巖形成時代，一般認為地幔橄欖巖底盤變質(zhì)角閃石是由于地幔橄欖巖退變質(zhì)的產(chǎn)物，此年齡只能說明洋殼在中侏羅世有過一次構(gòu)造侵位，其上覆淺海－陸相沉積巖時代為侏羅紀末至早白堊世初期，可能說明這次構(gòu)造侵位并沒有使洋盆關(guān)閉，因此中段洋盆張開應(yīng)早于中侏羅世。西段的舍馬拉溝蛇綠巖中的層狀輝長巖是巖漿房堆晶，其Sm-Nd等時線年齡為191±22 Ma[11]，可代表巖石圈伸展的時代（洋殼形成的巖漿巖活動時間）。在巖帶西段日土縣達布烏如和班公湖南岸蛇綠巖中硅質(zhì)巖的放射蟲時代為中晚侏羅紀－早白堊世[18]，所以，班公湖―怒江蛇綠巖帶西段洋殼張開的時間也為早侏羅世。

表4 安多地區(qū)斜長花崗巖中鋯石SHRIMP U-Th-Pb同位素分析結(jié)果Table4 U-Th-Pb composition of the zircon Ro from plagiogranite of Amduo area as measured by SHRIMP

圖2 斜長花崗巖中鋯石的陰極發(fā)光影像Fig.2 Cathodoluminescence images of zircons from the Amduo plagiogranite

圖3 安多地區(qū)斜長花崗巖中鋯石U-Pb諧和圖Fig.3 SHRIMP zircon U-Pb datas from plagiogranite of Amduo area

安多－東巧地區(qū)的蛇綠巖中斜長花崗巖從野外產(chǎn)出特征、巖石學(xué)、礦物學(xué)和地球化學(xué)均顯示是超基性巖漿結(jié)晶分異的產(chǎn)物，用鋯石U-Pb法對斜長花崗巖進行了SHRIMP年代測定，其結(jié)果188.0±2.0 Ma，可代表蛇綠巖洋殼形成的年齡。安多捷日窩瑪蛇綠巖之上的硅質(zhì)巖的放射蟲時代也為侏羅紀，因此班公湖―怒江結(jié)合帶中段洋殼形成的時間為早侏羅世，據(jù)此可以說明中段洋殼形成的時間與西段洋殼形成基本同時。

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Geological Characteristics and Zircon U-Pb SHRIMP Dating of the Plagiogranite in Amduo ophiolites,Tibet

SUN Li-xin1,BAI Zhi-da2,XUN De-bin2,LI Huai-kun1,SUN Biao3
(1.Tinjin Institute of Geology and Mineral Resources,Tianjin 300170,China;2.China University of Geoscience,Beijing 100083,China;3.Institute of Geology ChineseAcademy of Geological Science，Beijing 100037,China)

The Amduo plagiogranite is distributed in the Duopuer river area，Amduo County,Tibet.Based on the regional geological survey of the 1:250 000 Amduo County sheet,the authors studied the geological characteristics of the plagiogranite and discussed its origin and age according to the prtrological,geochemical and isotope age evidence.The study shows the plagiogranite is ocean plagiogranite with higher contents of Na、Sr,lower contents of K、Rb and ∑REE,which means its mantle origin.Its zircon SHRIMP age(206Pb/238U age)is 188.0±2 Ma,belongs to early Jurassic，which is the same with the west part of the Bangonghu-Nujiang junction.In addition,this study also provides petrological and isotope age evidence for the ophiolite of the middle Bangonghu-Nujiang Suture.

plagiogranite；zircon SHRIMP U-Pb dating;Amduo ophiolites;Tibet

P597+.3

A

1672－4135(2011）01－0010-06

2010-12-06

中國地質(zhì)調(diào)查局項目：西藏1:25萬安多幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查（2002130001）

孫立新(1964-)，男，研究員，從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地層古生物研究，E-mail:1964sunlixin@163.com。