邱軍強(qiáng)， 強(qiáng)巴扎西， 丁希國， 李 虎， 拉巴次仁

（1.安徽省地質(zhì)調(diào)查院，安徽 合肥 230001；2.西藏自治區(qū)地勘局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，西藏 拉薩 851400）

藏東三江（怒江、瀾滄江和金沙江）地區(qū)花崗巖發(fā)育，相關(guān)研究已取得了一些成果［1－5］，但主要從宏觀上考慮，對新生代花崗巖和鉀玄質(zhì)侵入巖鮮有報道。四川區(qū)調(diào)隊和西藏地調(diào)院先后在該區(qū)開展了1∶200000和1∶250000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，進(jìn)一步研究了該區(qū)花崗巖，劃分出了一些新生代花崗巖［6－7］。2007—2009年，西藏區(qū)調(diào)隊開展了1∶50000類烏齊縣等四幅區(qū)調(diào)，對測區(qū)侵入巖進(jìn)行了系統(tǒng)研究。往過同巖體位于西藏類烏齊縣桑多鎮(zhèn)往過同村，四川區(qū)調(diào)隊把它劃為晚三疊世斑狀二長花崗巖，西藏地調(diào)院把它劃為白堊紀(jì)二長花崗巖［7］，但均未進(jìn)行測年和深入工作。本次工作獲得往過同巖體黑云母K－Ar同位素年齡為35Ma，時代為始新世，具有酸性鉀玄質(zhì)侵入巖特征。本文是在區(qū)調(diào)報告［8］基礎(chǔ)上完成的，研究了往過同巖體的形成時代、巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)特征，并分析其形成的構(gòu)造環(huán)境，為進(jìn)一步研究藏東侵入巖提供資料。

1 地質(zhì)背景

測區(qū)地處青藏高原東部、三江流域中段北部，龍木錯—雙湖—瀾滄江結(jié)合帶［9］兩側(cè)。往過同巖體位于瀾滄江結(jié)合帶西南側(cè)，大地構(gòu)造屬于羌南—保山地塊［10］，地層區(qū)劃屬于羌塘（南）地層區(qū)類烏齊—左貢地層分區(qū)［11］，主要出露前奧陶紀(jì)－中三疊世（類烏齊片麻巖套）、前石炭紀(jì)（吉塘巖群片麻巖）、晚三疊世（桑多組板巖和砂巖互層）、早－中侏羅世（埃買組、捷布曲組、莎巧木組碎屑巖為主）地層。

測區(qū)巖漿活動相對較弱，火山巖不甚發(fā)育，將侵入巖劃分為2個巖漿巖帶，即位于西南部的丁青（東）蛇綠混雜巖帶和位于中部的類烏齊花崗巖帶。后者屬于類烏齊—東達(dá)山巖漿弧的一部分，除類烏齊片麻巖套中的變質(zhì)侵入體外，僅5個中酸性花崗巖體呈巖株、巖瘤、巖枝狀零星分布，根據(jù)本項目組和四川區(qū)調(diào)隊及西藏地調(diào)院所測同位素年齡，它們形成于220～200Ma、125～75Ma、35～30Ma 3個時間段，故將花崗巖依次劃分為晚三疊世、白堊紀(jì)、古近紀(jì)3個時期。由于測區(qū)處在東西向構(gòu)造向南北向構(gòu)造轉(zhuǎn)彎的部位，北西—南東向的褶皺和脆、韌性斷裂發(fā)育［12］。藏東類烏齊地區(qū)地質(zhì)簡圖，如圖1所示。

圖1 藏東類烏齊地區(qū)地質(zhì)簡圖

2 巖石學(xué)特征

往過同巖體分布于類烏齊縣桑多鎮(zhèn)往過同村，由南北2個小侵入體組成，相距約1000m，呈巖滴、巖瘤狀產(chǎn)出，平面呈橢圓形，侵入于桑多組地層中（砂巖、粉砂巖與板巖互層），北邊的侵入體東北側(cè)與類烏齊片麻巖套呈斷層接觸，出露面積約1.7km2，如圖1所示。經(jīng)薄片鑒定，巖石類型為蝕變斑狀中粒黑云母二長花崗巖，呈淺灰色，斑狀、似斑狀結(jié)構(gòu)、基質(zhì)為中?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為鈉黝簾石化的中長石（36%）、正長石（40%）、石英（21%）、黑云母（3%）和少量副礦物磁鐵礦、磷灰石、鋯石等。本次區(qū)調(diào)測得往過同花崗巖黑云母K－Ar同位素年齡35Ma，故該巖體侵位時代為始新世。

3 巖石地球化學(xué)特征

3.1 樣品數(shù)據(jù)分析方法

往過同巖體樣品均為黑云母二長花崗巖，主量元素、微量元素分析由國土資源部中南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心測試完成。主量元素分析采用ICP－AES分析，除SiO2采用堿熔法測定外，其他氧化物采用酸熔法測定，分析精度優(yōu)于2%。稀土元素、微量元素采用PE Elan6000型ICP－MS儀器測定分析，分析精度優(yōu)于1%～3%。

往過同花崗巖主量元素分析結(jié)果及特征參數(shù)見表1所列，稀土元素、微量元素豐度及特征參數(shù)見表2所列。

表1 往過同花崗巖主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析結(jié)果（%）及特征參數(shù)

表2 往過同花崗巖稀土元素、微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析結(jié)果（×10－6）及特征參數(shù)

3.2 主量元素特征

從表1可以看出，巖石w（SiO2）較高（65.52%～69.72%），屬酸性巖；富鋁，w（Al2O3）為 13.82% ～15.16%，平均 14.49%，A／KNC 1.05～1.07，為偏鋁質(zhì)巖石；貧鐵鎂鈣，w（FeO＋Fe2O3）＝ 3.556% ～ 4.7%，平均 4.13%，w（MgO）低（0.68%～1.15%，平均為0.91%，表明經(jīng)歷了較大程度的結(jié)晶分異），w（CaO）平均為1.83%；貧鈦，w（TiO2）平均為0.54%；富堿質(zhì)，ALK（Na2O＋K2O）7.73%～8.05%，屬鈣堿性巖系；富鉀，w（K2O）＞4%，w（K2O）／w（Na2O）介于1.24～1.80之間，為典型的鉀玄質(zhì)系列巖石［13］。在花崗巖類全堿－w（SiO2）（TAS）分類圖［14］上，如圖2所示，使用GeoKit軟件［15］作圖，后同），樣品落入石英二長巖和花崗巖區(qū)內(nèi)；在w（K2O）－w（SiO2）圖解［16－17］和w（K2O）－w（Na2O）圖解［16］中，如圖3所示樣品均落在鉀玄巖系列區(qū)。由此可見，巖石具有鉀玄質(zhì)系列巖石化學(xué)特點(diǎn)［18－21］。

圖2 往過同花崗巖w（Na2O）＋w（K2O）－w（SiO2）圖解

圖3 往過同花崗巖w（K2O）－w（SiO2）、w（K2O）－w（Na2O）圖解

3.3 稀土元素和微量元素特征

往過同花崗巖稀土元素含量較高，∑REE為253.18×10－6～282.01×10－6，LREE／HREE為4.73～6.69，輕稀土富集，δEu為0.33～0.61，存在弱至中等的負(fù)Eu異常（巖漿源區(qū)有斜長石的殘留或結(jié)晶分離，巖體經(jīng)歷了較長期的結(jié)晶分異作用，分離結(jié)晶出大量的斜長石，致使Eu轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)異常）。稀土元素配分曲線如圖4所示，曲線總體右傾，輕稀土分餾較明顯，重稀土分餾不明顯，屬輕稀土富集型，還可以看出往過同巖體曲線與上地殼曲線相似，具有上地殼經(jīng)不同程度熔融所形成花崗巖特征［22－23］。

微量元素原始地幔蛛網(wǎng)，如圖5所示，曲線總體右傾，大離子親石元素富集（缺失Rb、U分析數(shù)據(jù)），放射性生熱元素Th高度富集，Sr虧損；高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti主要呈現(xiàn)低谷負(fù)異常，明顯虧損，具有“島弧”地球化學(xué)特點(diǎn)［24］，也表現(xiàn)出造山帶花崗巖［25］和鉀玄巖的特征［15］，并與青藏高原上廣泛發(fā)育的后碰撞火成巖相似［13，26－27］。另外，巖石具有高的 Ce／Yb（35.69 ～ 57.95）、Ta／Yb（0.61～1.42）和 Th／Yb（6.26～16.36）比值，也表明是典型的鉀玄質(zhì)巖石［28－31］。

圖4 往過同花崗巖REE配分型式圖

圖5 往過同花崗巖微量元素蛛網(wǎng)圖

4 巖石系列討論

因鉀玄質(zhì)巖石具有一定的構(gòu)造、巖石學(xué)和找礦意義，近年鉀玄質(zhì)巖石的研究受到重視。它是一類富堿高鉀巖漿巖，包括火山巖（主要為橄欖安粗巖、鉀玄巖和粗面玄粒巖）和侵入巖（主要為鉀質(zhì)二長巖和正長巖），高堿（w（K2O＋Na2O）＞5%）、高w（K2O）／w（Na2O）（當(dāng) w（SiO2）＝50%時，w（K2O）／w（Na2O）＞0.5；w（SiO2）＝55%時，w（K2O）／w（Na2O）＞1）、低w（TiO2）（大多數(shù)小于1.3%）、w（Al2O3）變化范圍大（14%～19%），強(qiáng)烈富集大離子親石元素和輕稀土元素［18］。鉀玄巖系列w（SiO2）仍有爭議［32］，喬普林（1965）提出w（SiO2）＜70%，Peccerillo和 Taylor（1976）認(rèn)為w（SiO2）＜63%，而凱勒（1974）建議鉀玄巖包括英安巖和流紋巖等酸性巖，莫里森（1980）提出，鉀玄巖可分為基性（w（SiO2）＜53%），中性（w（SiO2）為 53% ～63%）和酸性（w（SiO2）＞63%）的巖石，后來，Rickwood在1989年提出鉀玄巖系列w（SiO2）擴(kuò)大到70% 。

2002年，南京大學(xué)姜耀輝教授在西昆侖造山帶花崗巖研究過程中，認(rèn)為存在鉀玄質(zhì)（shoshonitic）花崗巖，并定義為SH 型（SH－type）花崗巖，表明酸性巖石中同樣存在鉀玄巖系列［32］，該成果完善了國際上傳統(tǒng)的花崗巖ISMA分類方案。當(dāng)然，鉀玄質(zhì)花崗巖還存在很大的爭論，有的學(xué)者甚至反對酸性巖石中存在鉀玄巖系列，常見有關(guān)鉀玄質(zhì)侵入巖類的研究［33］，但極少見鉀玄質(zhì)花崗巖的報道。本文贊同鉀玄質(zhì)花崗巖的存在，認(rèn)為往過同巖體是又一例鉀玄質(zhì)花崗巖。

5 形成構(gòu)造環(huán)境分析

目前對大陸造山帶的研究，一般以大洋板塊和大陸板塊的碰撞為標(biāo)志，將造山帶的演化分為俯沖、同碰撞和后碰撞等3個主要階段，各階段有不同的構(gòu)造演化特征及巖漿活動規(guī)律［34－35］。所謂碰撞是指伴隨主要大洋閉合后2個或多個大陸板塊焊接、形成新大陸的重要階段［36］；后碰撞代表了主碰撞事件后的繼續(xù)會聚直至造山后伸展以前的構(gòu)造環(huán)境［37］，后碰撞階段相當(dāng)于造山帶演化的“晚造山”階段［38］。印度板塊和歐亞板塊在50Ma左右的始新世碰撞拼合［39－41］，爾后在青藏高原內(nèi)部不存在俯沖消減的島弧構(gòu)造背景，而進(jìn)入后碰撞的構(gòu)造環(huán)境［42］，主要表現(xiàn)為陸內(nèi)變形和高原隆升，并伴隨了巖漿活動和變質(zhì)作用等。因此研究區(qū)在30Ma時期處于后碰撞的構(gòu)造環(huán)境。

對新生代鉀玄質(zhì)系列巖石的研究表明，它主要起源于與俯沖作用有關(guān)的富鉀和大離子親石元素的交代地幔，一般發(fā)育于大洋島弧，也可形成于大陸弧和后碰撞環(huán)境，只有少數(shù)產(chǎn)于板內(nèi)環(huán)［42］。稀土和微量元素分析表明往過同巖體相對富集不相容元素（LILE），貧化高場強(qiáng)元（HFSE），Th強(qiáng)烈富集，Nb與Ta虧損近似，Ba、Sr和Ti表現(xiàn)為強(qiáng)烈虧損，顯示后碰撞花崗巖的圖譜特征［43］。

Muller等在研究全球范圍內(nèi)年輕的（＜60Ma）鉀質(zhì)火成巖與板塊構(gòu)造關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一套判別構(gòu)造環(huán)境的地球化學(xué)圖解，往過同花崗巖在 Muller的Zr／Al2O3－TiO2／Al2O3圖解［44］上落入大陸弧和后碰撞弧環(huán)境，如圖6所示；在Batchelor和Bowden提出的R1－R2中酸性侵入巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解［45］上，樣品落在同碰撞－造山晚期（相當(dāng)于后碰撞）構(gòu)造環(huán)境區(qū)，如圖7所示。參考文獻(xiàn)［45］，R1＝4Si－11（Na＋K）－2（Fe＋Ti）；R2＝6Ca＋2Mg＋Al）。

圖6 往過同花崗巖Zr／Al2O3－TiO2／Al2O3圖解

圖7 往過同花崗巖R2－R1圖解

圖6、圖7總體表明往過同花崗巖形成于后碰撞的構(gòu)造環(huán)境。在30Ma時期，青藏高原遭遇強(qiáng)烈的擠壓和陸殼的縮短，導(dǎo)致地殼加厚及部分熔融，類烏齊地區(qū)的鉀玄質(zhì)花崗巖形成于印度板塊和歐亞板塊后碰撞階段陸殼加厚和地殼部分熔融的環(huán)境［24］。

6 結(jié) 論

（1）往過同花崗巖分布于瀾滄江結(jié)合帶附近，巖石類型為斑狀中粒黑云母二長花崗巖，黑云母K－Ar同位素年齡為35Ma，時代為始新世。

（2）往過同花崗巖具有富硅、鋁、堿，高鉀貧鈦，低鐵、鎂、鈣的特點(diǎn)，巖石系列為鉀玄質(zhì)花崗巖。巖石富集富集大離子親石元素和輕稀土元素，負(fù)Eu異常。在原始地幔蛛網(wǎng)圖上顯示大離子親石元素Th強(qiáng)烈富集，Sr呈現(xiàn)低谷負(fù)異常；高場強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti明顯虧損。

（3）經(jīng)分析，并應(yīng)用構(gòu)造環(huán)境判別圖解，往過同花崗巖形成于后碰撞的構(gòu)造環(huán)境。

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