曾 強，劉虹強，朱 華，沈 飛

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，四川 成都 610213)

花崗質(zhì)巖石是大陸上分布較廣的巖石之一，記錄了大陸形成和演化的各種信息，是研究大陸形成演化的核心內(nèi)容[1-2]。長期以來，甘孜-理塘結(jié)合帶是地質(zhì)學界研究的熱點，甘孜-理塘洋于晚三疊世向西俯沖已成為普遍共識。但對于在甘孜-理塘結(jié)合帶東緣發(fā)現(xiàn)的大量同時代巖漿巖的物源、成因及構(gòu)造環(huán)境存在眾多的爭議。

四川木里楊房溝石英閃長巖體位于甘孜-理塘結(jié)合帶南段以東，大地構(gòu)造位置地處甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶南段及雅江殘余盆地結(jié)合部位(圖1)。據(jù)1∶20萬區(qū)調(diào)資料顯示，該巖體形成時代為白堊紀①。本次在1∶50 000麥地龍幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡值為210±1 Ma，時代為晚三疊世。本文在詳細野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過對楊房溝石英閃長巖體的巖石地球化學和年代學研究，為討論甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶的構(gòu)造演化史提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 巖體位置及巖石學特征

楊房溝閃長巖體出露于四川省木里縣麥地龍鄉(xiāng)以東，巖體寬約5km，呈北北西向帶狀出露，在1∶5萬麥地龍幅中出露面積約16.98km2。巖體邊部以細粒為主，向中心礦物粒度增大，主要巖性為黑云石英閃長巖(圖2a、b)。巖石呈灰-淺灰色，中-細粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石(53%)、角閃石(27%)、黑云母(9%)、石英(7%)，副礦物為磷灰石、鋯石及金屬礦物等(圖2c、d)。其中斜長石為中長石，呈半自形板柱狀，環(huán)帶結(jié)構(gòu)明顯，晶體表面有不同程度的絹云母、黏土、綠簾石、方解石蝕變，部分斜長石蝕變較強烈，少量被黏土、絹云母、方解石集合體取代，僅剩斜長石晶形；鉀長石為微斜長石、條紋長石，呈它形粒狀；石英呈它形粒狀，分布于長石晶體之間，部分石英交代斜長石形成包含結(jié)構(gòu)，局部分布不均勻；角閃石為普通角閃石，呈它形粒狀、半自形長柱狀，有綠簾石、方解石蝕變；黑云母呈褐色片狀，見綠泥石蝕變；榍石呈它形粒狀，點狀分布。礦物粒徑0.02～5mm，其中0.02～0.2mm約占10%，0.2～2mm約占55%， 2～5mm約占35%。金屬礦物呈它形粒狀、半自形立方體，點狀分布。

2 分析測試

主量、微量和稀土元素地球化學分析由國土資源部武漢綜合巖礦測試中心完成。主量元素分析將碎至200目的樣品煅燒后,加入Li2B4O7-LiBO2助熔物充分混和，放置在自動熔煉儀中，使之在1000°C左右熔融；熔融物倒出后形成扁平玻璃片后進行X熒光光譜儀分析。稀土元素、微量元素分析采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)分析15個元素，分析方法據(jù)文獻[3]，分析精度優(yōu)于5%。數(shù)據(jù)投圖采用Geokit軟件[4]。

鋯石處理、顯微照相和同位素測試分別在北京鋯年領(lǐng)航公司和中國冶金地質(zhì)總局山東局測試中心LA-ICP-MS實驗室完成。陰極發(fā)光CL圖像由JSM6510掃描電鏡和GATAN陰極熒光探頭完成。鋯石樣品靶的制備與SHRIMP定年鋯石樣品靶制備方法基本相同[5]。LA-ICP-MS分析設(shè)備是德國 Micro Las公司生產(chǎn)的Geo Las200M激光剝蝕系統(tǒng)與Elan6100DRCICP-MS聯(lián)機，采用的標準鋯石為91500。具體實驗分析流程見文獻[6]。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年代學

采自楊房溝閃長巖體的PM10(13)TM1樣品CL圖像顯示鋯石顆粒長為80～180μm，寬為50～80μm，顆粒呈柱狀，自形程度較高，大部分鋯石顆粒具有顯著的核-邊結(jié)構(gòu)，鋯石邊部具典型的振蕩環(huán)帶(圖3)，上述特征表明樣品中鋯石顆粒均為巖漿鋯石。依據(jù)鋯石CL圖像特征，選擇合適部位進行鋯石的測試分析，所有樣品U-Pb測試結(jié)果見圖3和表1所示。

結(jié)果表明，樣品PM10(13)TM1鋯石U含量為(218～602)×10-6，Th含量為(133～432)×10-6，Th/U為0.41～1.02。樣品PM10(13)TM1共獲得25顆鋯石點，其中除1顆鋯石點諧和度較低外，其余24顆鋯石分析點諧和度均在90%以上，平均諧和度在95.13%。24顆諧和度較高的鋯石給出206Pb/238U 年齡范圍為204～217Ma，其余1顆諧和度較低的鋯石給出206Pb/238U 年齡為283Ma，可能反映早期的巖漿活動。因此，本次獲得的LA-ICP-MS鋯石U-Pb 年齡值可信度較高，諧和年齡值為210±1Ma(圖4)，反映了楊房溝黑云母石英閃長巖形成時代為晚三疊世。

圖1 木里楊房溝閃長巖巖體地質(zhì)簡圖

Fig.1 Simplified geological map of the Yangfanggou diorite mass in Muli, southwestern Sichuan

圖2 楊房溝閃長巖體野外照片及顯微礦物組成

a.花崗閃長巖體產(chǎn)出位置； b.花崗閃長巖巖石組成粒度分布；c、d.花崗閃長巖在顯微鏡下礦物組成

Fig.2 Field pictures and photomicrographs of the Yangfanggou diorite mass

圖3 鋯石陰極發(fā)光圖像及單顆粒鋯石年齡

Fig.3 Representative CL images and zircon U-Pb ages of the Yangfanggou diorite mass

3.2 主量元素

楊房溝閃長巖巖體內(nèi)所采集7套硅酸鹽樣品的主量元素分析結(jié)果列于表2。巖體中的SiO2含量為53.58%～67.99%，平均值61.71%；Al2O3為12.72%～16.09%，平均值14.81%；Na2O為1.17%～4.38%，平均值2.65%；K2O為1.36%～4.18%，平均值2.96%；CaO為3.5%～8.3%，平均值5.49%；TiO2為0.52%～0.95%，平均值0.74%；MgO為1.74%～4.98%，平均值3.09%。與甘孜-理塘蛇綠混雜巖帶北段雀兒山復式巖體中的閃長巖相比，SiO2、Al2O3、Na2O平均值略低于后者，K2O、CaO、TiO2、MgO平均值略高于后者[7]，巖石具富鉀鈣的特點，其中TiO2、Al2O3、CaO、Na2O、MgO、TFeO、MnO、P2O5含量與SiO2含量均呈負相關(guān)；K2O含量與SiO2含量呈正相關(guān)。Middlemost (1994)提出的花崗巖TAS圖解[8]，顯示大多數(shù)樣品位于閃長巖-花崗閃長巖區(qū)域(圖5a)，SiO2-K2O圖解[9](圖5b)顯示樣品為高鉀鈣堿性巖石系列。

表1楊房溝閃長巖體樣品LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年分析結(jié)果

Table1LA-ICP-MSzirconU-PbagedeterminationsoftheYangfanggoudioritesampl

圖4 PM10(13)TM1樣品LA-ICP-MS 鋯石U-Pb年齡諧和圖

Fig.4 Concordia plot of the LA-ICP-MS zircon U-Pb age data for the Yangfanggou diorite sample PM10(13)TM1

圖5 楊房溝閃長巖TAS圖解(a)和K2O-SiO2圖解(b)(底圖據(jù)文獻[8-9])

Fig.5 TAS diagram (a) and K2O vs.SiO2diagram (b) of the Yangfanggou diorite body (after Middlemost et al., 1994; Peccerillo et al., 1976)

3.3 微量元素和稀土元素

本次采集的7套硅酸鹽樣品的微量、稀土元素分析成果及其特征值見表2。從表中可以看出，巖石中Rb/Sr=0.06～0.62，平均值為0.25，Ba/Sr=0.76～2.21，平均值為1.60；Zr/Hf =36.22～42.39，平均值為39.74。與鄰區(qū)爛鋪子巖體相比，Rb含量較高，Sr含量相對較低①；與雀兒山巖體相比，Rb/Sr較低(雀兒山巖體平均值為1.12)，Ba/Sr較低(雀兒山巖體平均值為5.07)，Zr/Hf較高(雀兒山巖體平均值為15.6)[7]。巖石中稀土元素總量偏低，ΣREE為(190.8～351.4)×10-6，平均值265.87×10-6，其中LREE為(158.66～299.77)×10-6，平均值224.20×10-6；HREE為(13.65～22.79)×10-6，平均值17.87×10-6；輕重稀土比值LREE/HREE為10.26～14.63，平均值12.51；(La/Yb)N=12.38～22.76，平均值17.35。稀土元素配分曲線呈向右緩傾型，巖石中輕稀土元素明顯富集(圖6a)，與鄰區(qū)爛鋪子閃長巖巖體及甘孜-理塘蛇綠混雜巖北段的雀兒山巖體配分曲線相似[7]。δEu值0.64～0.90，平均值0.73，顯示Eu為弱負異常，說明在巖漿演化過程中經(jīng)歷了部分斜長石結(jié)晶分離過程；δCe值為0.91～1.02，平均值為0.97，異常不明顯。由微量元素蛛網(wǎng)圖可知(圖6b)，所有樣品的微量元素蛛網(wǎng)圖樣式基本一致，說明巖漿源自于同一巖漿房，少量樣品遭受了后期蝕變。其中Ba、Th、U、La、Ce、Nd、Sm具有明顯富集特征，顯示為正異常；Nb、Sr、Zr、Y、Yb、Lu具明顯虧損，顯示為負異常。

表2 楊房溝閃長巖體的化學成分(主量元素：wt%；稀土和微量元素：×10-6)

(接上表)

樣品編號PM10(6)GS1PM10(7)GS1PM10(18)GS1PM10(36)GS1PM10(37)GS1PM10(45)GS1PM10(46)GS1Cu204416222739144522171177697Zn5954981075437232707351878792Rb1771164552562033977510145601Zr2139229515442055177015012246Nb3071341317522094215220242240Sb012007013008015008011Cs1073526349542369218068Hf53554349423961Ta266274134215144168168W308015403773223341581617430Pb3244182116862029236925522935Bi017009007014009006040Th3781238311703110106616582284U567287182417155430318Ba996086958591596210770115807074Cr2725254362657096632328607460Ni386618133010498995941198Sr4513583687563287510462889285V87596154246308690145701256018390Sn327203213322165269199Ag0030003700560021004100240066Au085231306062908Rb/Sr039028006062019016006Ba/Rb5625291635293110211421263Zr/Hf4031418736224218423938343688

測試單位：國土資源部武漢綜合巖礦測試中心

圖6 楊房溝閃長巖巖體球粒隕石標準化的稀土元素配分圖解(a)和原始地幔標準化的微量元素蛛網(wǎng)圖(b)(球粒隕石和原始地幔標準值引自文獻[10])

Fig.6 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a) and primitive mantle-normalized trace element spidergram (b) of the Yangfanggou diorite mass (after Sun et al., 1989)

4 討論

4.1 巖石成因及來源

木里楊房溝石英閃長巖體主量元素表明其屬鈣堿性系列。一般情況下，Rb/Sr比值隨巖漿分異程度的增強而增加，Ba/Rb比值隨巖漿分異程度的增加而降低，是指示巖漿分異程度的參數(shù)。楊房溝石英閃長巖體的Rb/Sr比值范圍為0.06～0.39(平均值為0.25)、Ba/Rb比值范圍2.93～16.35(平均值為9.32)，均顯示該巖體的分異程度較低。巖體相對富集Rb、Ba、Th、Zr、Hf等大離子親石元素，虧損Nb、Ti等高場強元素，反映了俯沖帶巖漿巖的特征。據(jù)Taylor[11]研究表明，Rb/Sr比值能示蹤花崗質(zhì)巖石的物質(zhì)來源，地球上部陸殼Rb/Sr值大約為0.32，大陸殼平均值為0.24。楊房溝石英閃長巖的Rb/Sr比值為0.25，表明該巖體物質(zhì)來源為殼源物質(zhì)，以大陸上地殼物質(zhì)為主。

4.2 侵位時代及構(gòu)造意義

甘孜-理塘蛇綠巖帶夾持于松潘-甘孜地體與義敦島弧帶之間，北起玉樹以西，向東在甘孜南下，經(jīng)理塘至三江口，在中甸洛吉以南至洱源一帶被掩蓋在揚子西緣麗江-劍川推覆體之下。該蛇綠巖帶呈被肢解的構(gòu)造巖塊與外來的奧陶—三疊系灰?guī)r、沉積巖塊及復理石砂板巖、裂谷型堿性玄武巖等組成構(gòu)造混雜巖帶[12-13]。甘孜-理塘洋盆的打開時間有早二疊世[14]和晚二疊世[15]之爭，而洋盆俯沖的時間則被普遍認為在晚三疊紀[16-19]，最終閉合時間高峰期為216Ma[15]。其依據(jù)為甘孜-理塘構(gòu)造帶巖石組合為花崗巖(213～234 Ma)、火山巖(219～231 Ma)以及少量閃長巖(209～211 Ma)[16]。此外，松潘-甘孜地區(qū)巖漿活動同樣存在～216Ma花崗質(zhì)巖石的年齡峰[20]。

Pearce等[21]提出的Nb-Y圖解較為簡單，僅能區(qū)分板內(nèi)花崗巖(WPG)、火山弧花崗巖+同碰撞花崗巖(VAG+syn-COLG)、洋中脊花崗巖(ORG)構(gòu)造環(huán)境，大部分樣品均落于火山弧花崗巖+同碰撞花崗巖與板內(nèi)花崗巖過渡區(qū)域，排除其為洋中脊花崗巖的可能性(圖7)。Pearce等[22]還提出Rb-(Y+Nb)和Rb-(Yb+Ta)圖解用于區(qū)分同碰撞花崗巖、板內(nèi)花崗巖、后碰撞花崗巖、火山弧花崗巖、洋中脊花崗巖等構(gòu)造背景，本文數(shù)據(jù)大都落于火山弧花崗巖區(qū)域(圖8)。

圖7 楊房溝閃長巖體Nb-Y圖解(底圖據(jù)文獻[21])

Fig.7 Nb vs.Y diagram of the Yangfanggou diorite mass (after Pearce et al., 1984)

圖8 楊房溝閃長巖體(Ta+Yb)-Rb(a)和(Y+Nb)-Rb圖解(底圖據(jù)文獻[22])

Fig.8 (Ta+Yb) vs.Rb diagram (a) and (Y+Nb) vs.Rb diagram (b) of the Yangfanggou diorite mass (after Pearce et al., 1996)

甘孜-理塘洋在晚三疊世向西俯沖形成義敦島弧帶己是廣泛接受的事實。本文獲得的木里楊房溝巖體時代限制為210±1 Ma，與鄰區(qū)東邊嘎拉子巖體年齡基本一致，晚于甘孜-理塘洋南段閉合時間的高峰期。甘孜-理塘結(jié)合帶內(nèi)其它巖漿巖分布的特征，板片回撤(roll-back)模型可解釋這些巖漿巖的時空分布特征[15]。在甘孜-理塘洋發(fā)生弧-陸、陸-陸碰撞時期，洋殼斷離引起大范圍軟流圈上涌，板片回撤形成楊房溝閃長巖體，因此，巖體的形成應為火山弧構(gòu)造環(huán)境。

5 結(jié)論

(1)四川木里楊房溝閃長巖體屬鈣堿性花崗巖石系列，巖體相對富集Rb、Ba、Th、Zr、Hf等大離子親石元素，虧損Nb、Ti等高場強元素，反映了俯沖帶巖漿巖的特征，物質(zhì)來源為殼源物質(zhì)。稀土元素配分曲線向右緩傾型，Eu弱負異常。

(2)巖體LA-ICP-MS 鋯石U-Pb測年值為210±1Ma，表明其成巖年齡為晚三疊世。

(3)楊房溝閃長巖體形成于火山弧構(gòu)造環(huán)境，為俯沖過程中板片回撤形成的巖體。

致謝 審稿專家對本文提出了諸多富有建設(shè)性的意見，對此表示衷心感謝。

注釋：

①1∶200000金礦幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[M].四川省地質(zhì)局，1974.

參考文獻：

[1] 翟明國，張旗，陳國能，等.大陸演化與花崗巖研究的變革[J]. 科學通報，2016，61(13)：1414-1420.

[2] 吳福元，李獻華，楊進輝，等.花崗巖成因研究的若干問題[J]. 巖石學報，2007，23(6)：1217-1238.

[3] Qi Liang,Gregoire D C. Determination of trace elements in twenty-six Chinese geochemistry reference materials by inductively coupled plasma-mass spectrometry [J]. Geostandards Newsletters，2000，24：51-63.

[4] 路遠發(fā). GeoKit：一個用VBA構(gòu)建的地球化學工具軟件包[J]. 地球化學，2004，33(5)：459-464.

[5] 宋彪，張玉海，萬渝生，等. 鋯石SHRIMP樣品靶制作、年齡測定及有關(guān)現(xiàn)象討論[J].地質(zhì)論評，2002，48(s1)：26-30.

[6] 侯可軍，李延河，田有榮. LA-MC-ICP-MS鋯石微區(qū)原位U-Pb定年技術(shù)[J].礦床地質(zhì)，2009，28(4)：481-492.

[7] 曾強，杜坤. 川西雀兒山印支晚期巖漿事件：花崗閃長巖鋯石U-Pb年代學證據(jù)[J].科學技術(shù)與工程，2017，17(11)：23-29.

[8] Middlemost E A K. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth-Science Reviews，1994，37：215-224.

[9] Peccerillo A，Taylor S R. Geochemistry of Eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area，northern Turkey[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology，1976，58：68-81.

[10] Sun S S，McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of ocean basalts：Implications for mantle composition and process [A].Saunders A D，Norry M J. Magmatism in Ocean Basins [C]. London：Geological Society，Special Publications，1989：313-345.

[11] Taylor S R，Mclennan S M. The Continental Crust：Its Composition and Evolution[M].Oxford：Blackwell，1985.

[12] 潘桂棠，王立全，李興振，等. 青藏高原區(qū)域構(gòu)造格局及其多島弧系的空間配置[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2001，21(3)：1-26.

[13] 尹福光，潘桂棠，萬方，等.西南三江造山帶大地構(gòu)造相. [J]. 沉積與特提斯地質(zhì)，2006，26(4)：33-39.

[14] 閆全人，王宗起，劉樹文，等. 西南三江特提斯洋擴張與晚古生代東岡瓦納裂解: 來自甘孜蛇綠巖輝長巖的SHRIMP年代學證據(jù)[J]. 科學通報, 2005, 50(2):158-166.

[15] 吳濤. 藏東義敦島弧帶早中生代巖漿活動與構(gòu)造演化過程[D]. 北京：中國地質(zhì)大學(北京)，2015.1-153.

[16] 潘桂棠，陳智梁，李興振，等.東特提斯地質(zhì)構(gòu)造形成演化[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1997.1-218.

[17] 莫宣學，路鳳香，沈上越，等.三江特提斯火山作用與成礦[M].北京：地質(zhì)出版社，1993.1-269.

[18] 張之孟，金蒙.川西南鄉(xiāng)城-得榮地區(qū)的兩種混雜巖及其構(gòu)造意義[J].地質(zhì)科學，1979,(3)：205-216.

[19] 侯增謙，曲曉明，周繼榮，等.三江地區(qū)義敦島弧碰撞造山過程：花崗巖記錄[J].地質(zhì)學報，2001，75(4)：484-497.

[20] Wang Q， Li Z X, Chung S L，et al. Late Triassic high-Mg andesite/dacite suites from northern Hohxil， North Tibet geochronology，geochemical characteristics，petrogenetic processes and tectonic implications [J]. Lithos， 2011，126(2)：54-67.

[21] Pearce J A，Harris N B W，Tindle A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks [J].Journal of Petrology，1984，25: 956-983.

[22] Pearce J A. Source and setting of granitic rocks [J]. Episodes，1996，19: 120-125.