丁楓 高建國(guó) 徐琨智
1. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,成都 6100592. 成都理工大學(xué)自然資源部構(gòu)造成礦成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 6100591.
巖脈不僅是地球深部過(guò)程的信息載體,也是地球動(dòng)力學(xué)背景的重要指示標(biāo)志,往往代表地球深部存在多期巖漿活動(dòng),指示拉伸、擴(kuò)張的構(gòu)造背景,其數(shù)量、類型及其性質(zhì)往往代表著重要的巖漿演化、構(gòu)造-熱事件。目前有關(guān)巖脈的研究已積累了大量資料,不同類型與時(shí)代巖脈的發(fā)育代表了不同構(gòu)造背景與深部地質(zhì)過(guò)程重要地質(zhì)事件的巖漿響應(yīng),巖脈的就位機(jī)制、形成及演化規(guī)律與造山過(guò)程關(guān)系密切(劉寶珺等,1982;劉增乾等,1990;翟明國(guó)和卞愛(ài)國(guó),2000;廖超林,2003;Chungetal., 2005;聶鳳軍等,2005;王冉等,2006;夏祥標(biāo)等,2011;劉立文等,2012;董銘淳等,2015;Weietal., 2017;崔玉良等,2017;裴英茹等,2017)。藏南特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶發(fā)育大量近東西向展布的晚侏羅世-早白堊世基性侵入巖和噴出巖,前人對(duì)藏南特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶的晚侏羅世晚期-早白堊世早期基性巖脈、巖墻等的研究主要集中于絨布-古堆斷裂南側(cè)的洛扎、措美一帶,該地區(qū)的基性巖漿活動(dòng)主要集中在140~150Ma及130~136Ma兩個(gè)時(shí)間段,基性巖出現(xiàn)了OIB、N-MORB及過(guò)渡型三種類型,但均形成于岡瓦納大陸北部大陸邊緣巖石圈減薄的拉伸環(huán)境下(Zhuetal., 2007,2008a,b;童勁松等,2007;夏瑛等,2012;朱弟成等,2013;任沖等,2014;楊超等2014;王亞瑩等,2016;侯晨陽(yáng),2017)。而在絨布-古堆斷裂北側(cè)絨布地區(qū)也發(fā)育大量的基性巖脈(侯增謙等,2003;許志琴等,2006;張進(jìn)江,2007;高健,2014;Weietal., 2017),目前對(duì)其巖石類型、巖漿來(lái)源、巖石成因的研究則相對(duì)缺乏。本文以西藏南部絨布地區(qū)近NW-SE向展布的基性巖脈為研究對(duì)象,通過(guò)野外地質(zhì)調(diào)查和樣品采集,結(jié)合室內(nèi)顯微鏡下巖石學(xué)特征分析、巖石地球化學(xué)和年代學(xué)研究,總結(jié)了研究區(qū)基性巖脈的巖石學(xué)特征、地化特征及其形成時(shí)代,探討了本區(qū)基性巖脈的巖漿來(lái)源、構(gòu)造背景及巖石成因等問(wèn)題,這對(duì)特提斯喜馬拉雅帶構(gòu)造-巖漿演化作用及其深部動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題的研究具有一定的科學(xué)意義。
研究區(qū)位于西藏南部特提斯喜馬拉雅構(gòu)造域中段北緣,介于雅魯藏布江縫合帶(IYZSZ)與藏南拆離系(STDS)之間的狹長(zhǎng)地帶。該區(qū)域經(jīng)歷了晚三疊世-晚白堊世新特提斯洋南側(cè)海相沉積,早白堊世(130~135Ma)大規(guī)模巖漿活動(dòng)以及岡瓦納大陸裂解,是中生代以來(lái)岡瓦納大陸北東部與新特提斯洋南部一系列地質(zhì)作用記錄最完整的區(qū)域(圖1a)(Searleetal., 1987;潘桂棠等,1997;王成善等,2000;聶風(fēng)軍等,2005;黃小東,2011;許志琴等,2011,2016;高利娥,2014;Wangetal., 2017;Songetal., 2018;宋揚(yáng)等,2019)。在地層分區(qū)上,本區(qū)屬特提斯喜馬拉雅地層區(qū)的康馬-隆子地層分區(qū),受研究區(qū)北側(cè)邛多江斷裂和緊鄰南側(cè)的絨布-古堆斷裂控制,發(fā)育大量的阿爾卑斯型褶皺、斷層和巖脈(夏代祥和劉世坤,1997;江思宏等,2007;童勁松等,2007; Zhuetal., 2008a;楊超等,2014;王一偉,2015;Liuetal., 2016)。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育中生界地層,以侏羅系、白堊系最為發(fā)育,整體走向受區(qū)域斷層、褶皺控制明顯,大致呈近北西-南東向帶狀展布,由早至晚分別為:下-中侏羅統(tǒng)陸熱組(J1-2l),為一套灰白色灰?guī)r、泥灰?guī)r與鈣質(zhì)泥巖、頁(yè)巖互層的組合;中侏羅統(tǒng)遮拉組(J2z),主要巖性為雜色、灰黑色砂、頁(yè)巖夾火山碎屑巖、灰?guī)r塊體;上侏羅統(tǒng)維美組(J3w),為一套中-粗碎屑巖夾少量泥質(zhì)巖為主的巖性組合;上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)桑秀組(J3-K1s),發(fā)育大量火山巖、泥質(zhì)巖與少量碎屑巖,為一套火山-沉積地層;下白堊統(tǒng)甲不拉組(K1j),以灰黑色、灰綠色薄層泥質(zhì)巖為主,偶夾薄層砂巖及灰?guī)r條帶,地層之間均為整合接觸關(guān)系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,發(fā)育有多條北西-南東走向的斷層及褶皺構(gòu)造,總體構(gòu)成呈疊瓦狀向南逆沖的堆疊構(gòu)造帶,構(gòu)造線方向總體表現(xiàn)為北西-南東向,延伸較遠(yuǎn),通常在數(shù)十千米以上,對(duì)地層控制作用明顯。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,火山巖主要產(chǎn)出于遮拉組、桑秀組中,巖性以玄武巖、安山巖及英安巖為主,在桑秀組中最為發(fā)育,侵入巖在研究區(qū)內(nèi)多以巖體、巖脈的形式侵入于侏羅系、白堊系中,巖體主要為花崗巖,脈巖在研究區(qū)分布較多,其類型主要為基性巖脈(βμ),巖石類型以輝綠玢巖、輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖為主(圖1b1-b3)。輝綠玢巖脈主要分布在西部羊卓雍錯(cuò)附近,輝長(zhǎng)巖脈主要分布在圖幅東北部,脈體大小規(guī)模中等,東西斷續(xù)延伸近1~2.2km;輝長(zhǎng)輝綠巖脈主要分布在圖幅南部,較大者一般具有明顯分帶性,由中心向兩側(cè)脈壁粒度逐漸變細(xì),石英含量逐漸變少,中心位置偶見方解石脈充填。
圖1 西藏南部絨布地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a,據(jù)Zhu et al., 2013)及區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b1-b3)Fig.1 The tectonic location map (a, modified from Zhu et al., 2013) and simplified regional geological maps (b1-b3) of Rongbu area, southern Tibet
區(qū)內(nèi)的基性巖脈多呈脈狀、透鏡狀、扁豆?fàn)钋秩胗诘貙又?,在研究區(qū)廣泛集群分布,集中于研究區(qū)南部、北東部,西部也有部分分布,主要呈北西-南東向展布,其空間展布與構(gòu)造線方向較為一致(圖1b1-b3),與圍巖界線清晰明顯,多見冷凝邊及烘烤現(xiàn)象,規(guī)模大小不一,長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)千米,露頭寬度在數(shù)十厘米上百米不等(圖2)。
圖2 絨布地區(qū)基性巖脈宏觀照片 (a)巖脈產(chǎn)出狀態(tài);(b)脈體與地層接觸界線;(c、d)輝綠玢巖脈與圍巖接觸特征Fig.2 Macroscopical photos of basic dykes of Rongbu area (a) occurrence of dykes; (b) contact boundaries between the dykes and the stratum; (c, d) contact characteristics of dykes and wall rocks
輝綠玢巖:新鮮面為多灰綠色,風(fēng)化面為灰黃色、灰綠色(圖3a-c),具斑狀結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu),局部可見嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),總體為塊狀構(gòu)造。斑晶主要為輝石和斜長(zhǎng)石,含量分別在50%和30%左右。其中,斜長(zhǎng)石多呈半自形-自形長(zhǎng)板狀,粒度在1.75~2.5mm,具完全解理,可見卡式雙晶、聚片雙晶,偶見環(huán)帶結(jié)構(gòu),部分顆粒表面因絹云母化、綠泥石化而顯渾濁;輝石呈他形粒狀、短柱狀,粒度1~3.5mm,內(nèi)部可見嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和溶蝕孔,可見綠泥石化、蛇紋石化?;|(zhì)主要由斜長(zhǎng)石、輝石、黑云母等礦物微晶組成,含量約60%,斜長(zhǎng)石自形較好,呈條狀,輝石較差,多為他形粒狀或短柱狀,黑云母多見針狀,具明顯多色性。次要礦物主要為少量角閃石、石英等,次生礦物主要為綠泥石,主要副礦物為磁鐵礦和磷灰石(圖3d,e)。
輝長(zhǎng)輝綠巖:新鮮面為深青灰色,風(fēng)化面紅褐色(圖3a-c),總體具輝長(zhǎng)輝綠結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造,局部可見嵌晶含長(zhǎng)結(jié)構(gòu),主要礦物包括斜長(zhǎng)石和輝石,含量分別在55%和35%左右,呈半自形-自形長(zhǎng)柱狀,粒度大小約為0.5~3mm,可見聚片雙晶、卡式雙晶,綠泥石化、絹云母化嚴(yán)重,另可見一些粒度均勻的細(xì)粒狀斜長(zhǎng)石微晶,無(wú)序散布,粒徑較小,自形程度較差,依稀可觀察到雙晶,不同程度的蝕變,普通輝石粒度大小相差較大,約在0.1~0.5mm,呈他形粒狀或短柱狀。次要礦物多見橄欖石、綠泥石、鈉長(zhǎng)石等,副礦物為磁鐵礦和磷灰石(圖3f,g)。
輝長(zhǎng)巖:風(fēng)化面為褐黃色,新鮮面灰黑色(圖3a-c),總體具輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長(zhǎng)石和輝石,其中主要礦物斜長(zhǎng)石(約45%)呈半自形-半自形長(zhǎng)柱狀,粒度大小約為1~3.5mm,可見聚片雙晶、卡式雙晶,少數(shù)邊緣綠泥石化呈環(huán)帶結(jié)構(gòu);普通輝石(約35%):約在0.7~1.5mm左右,呈半自形-他形粒狀或者短柱狀充填在斜長(zhǎng)石間。次要礦物包括半自形-他形粒狀的方解石(5%),粒度大小約為0.35~0.75mm,次生礦物可見蛇紋石(10%),以輝石假象出現(xiàn),呈波狀消光;副礦物主要為磁鐵礦(約5%),少部分為含鈦磁鐵礦,少量有褐鐵礦化或有局部的分解(圖3h,i)。
本文樣品均采自絨布地區(qū)侵位于不同地層內(nèi)的基性巖脈。為保證測(cè)試結(jié)果能如實(shí)反映研究區(qū)脈巖的結(jié)晶年齡、地球化學(xué)特征、巖漿源區(qū)性質(zhì),選擇巖脈露頭好、無(wú)蝕變和無(wú)變質(zhì)的部位采集新鮮且具有代表性的樣品。共采集8件基性巖脈地球化學(xué)樣,其中2件同時(shí)為L(zhǎng)A-ICP-MS年齡樣(PM106-2,SG03)。主量、微量及稀土元素分析均由西南冶金地質(zhì)測(cè)試所完成,常量元素采用AxiosX熒光儀測(cè)定(依據(jù)GB/T14506.28-2010、DZG20-02),稀土元素采用NexLON 300x ICP-MS測(cè)定(依據(jù)DZG20-06),微量元素采用Axios X熒光儀、iCAP6300全譜儀,NexLON 300x ICP-MS(依據(jù)DZG20-05、DZG20-06)。環(huán)境條件溫度23℃,濕度59%。主量、微量及稀土元素測(cè)試結(jié)果及相關(guān)參數(shù)見表1、表2。
鋯石的挑選、制靶由河北廊坊誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成,陰極發(fā)光(CL圖像)及透反射顯微照相由北京鋯石領(lǐng)航科技有限公司完成,制備過(guò)程參考參考宋彪等(2002)。測(cè)定過(guò)程中,選擇晶體干凈,內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整且無(wú)裂紋和包裹體的完整鋯石顆粒,CL圖像可以清晰顯示鋯石顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和振蕩環(huán)帶,以供選擇合適的點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)試。LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素定年在武漢上譜分析科技有限責(zé)任公司實(shí)驗(yàn)室完成,激光剝蝕系統(tǒng)采用GeoLas2005,ICP-MS為Agilent 7500a,分析激光束直徑30μm。鋯石U-Pb定年中選取哈佛大學(xué)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500(1064Ma)作為外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正,每剝蝕5個(gè)樣品點(diǎn),分析2次91500標(biāo)樣(Wiedenbecketal.,1995;Liuetal.,2010)。樣品數(shù)據(jù)利用軟件ICP MS Data Cal進(jìn)行處理,樣品鋯石年齡諧和圖、加權(quán)平均年齡直方圖利用Isoplot 3.00軟件完成(Ludwig,2003),年齡數(shù)據(jù)見表3。
西藏南部絨布地區(qū)基性巖脈樣品主量元素含量見表1。輝綠玢巖的SiO2含量平均為47.84%,在TAS圖解中投入了玄武巖、粗面玄武巖區(qū)域(圖4a),Al2O3含量平均18.44%。輝綠玢巖脈TiO2含量平均1.38%,P2O5為0.15%, FeOT平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.81%,接近于洋中脊玄武巖MORB的含量(分別為1.22%、0.15%、8.85%或8.65%),Al2O3含量均大于Na2O+K2O+CaO總值,A/CNK介于1.39~1.44,表明樣品為弱過(guò)鋁質(zhì),堿度率AR較為穩(wěn)定,介于1.41~1.54,里特曼指數(shù)σ介于4.73~4.75,在AR-SiO2圖解中落入堿性區(qū)域(圖4b),表明樣品整體表現(xiàn)為堿性,MgO含量平均4.27%,鎂鐵指數(shù)Mg#值在45.5~47.1之間,遠(yuǎn)低于原生玄武巖漿Mg#值(68~78),分異指數(shù)DI介于39.41~45.81,固結(jié)指數(shù)SI介于22.74~23.65。從輝綠玢巖的主量元素特征來(lái)看,普遍顯示低TiO2、P2O5含量,表現(xiàn)堿性、過(guò)鋁質(zhì)的特征,一些元素含量接近MORB型玄武巖,SI、DI、Mg#則相對(duì)接近一般玄武質(zhì)巖漿的水平,指示了巖漿經(jīng)歷的結(jié)晶分異程度低(Rittmann,1957;Thornton and Tuttle,1960;Pearce, 1976;Freyetal.,1978;Hess,1992;任沖,2015;吳豐,2017)。
表1絨布地區(qū)基性巖脈主量元素含量(wt%)及相關(guān)參數(shù)
Table 1 Whole-rock major elements data (wt%) and parameters of the basic dyke samples in Rongbu area
樣品號(hào)PM106-1PM106-2SG01SG02SG03NG01NG02NG03巖性輝綠玢巖輝長(zhǎng)輝綠巖輝長(zhǎng)巖SiO248.447.251.453.453.954.154.654.5Al2O317.819.113.513.014.213.613.913.8Fe2O32.62.03.61.11.41.62.32.4FeO6.86.77.69.79.28.88.28.0MgO4.563.973.333.362.503.063.283.66CaO7.068.974.456.475.324.293.414.95Na2O4.884.245.163.203.894.244.453.89K2O0.440.571.261.961.952.272.081.99TiO21.461.304.123.972.392.943.313.56MnO0.170.140.140.140.150.150.150.15P2O50.150.140.560.780.930.530.520.48SO24.153.940.010.130.120.030.010.05LOI4.804.574.832.763.984.243.622.43Total103.26102.89100.0199.9799.9799.9499.9299.91FeOT9.18.510.910.710.510.310.310.2Mg#47.145.535.335.929.834.736.339.1Q0.000.003.598.487.175.507.047.97Pl65.0963.3536.6531.7735.8028.9931.5633.45An26.8533.2610.4115.8816.1411.8312.3514.82Ab42.1933.3045.9227.8634.3137.5239.0933.81Or2.773.557.8111.9612.0314.0412.7812.08Di+Hy7.5410.6817.1924.6221.2321.5417.5419.73Mt4.003.045.491.592.142.453.413.51Il2.942.618.227.764.745.846.526.94Ap0.380.341.371.862.241.271.261.14A/CNK1.441.391.241.121.271.261.401.28σ4.754.734.132.372.813.43.342.82DI45.8139.4157.3248.3053.5157.0658.9153.86SI23.6522.7415.8417.4313.1515.3116.1818.35AR1.541.412.121.721.862.152.211.91F10.500.480.500.510.550.550.560.54F2-1.58-1.55-1.48-1.36-1.36-1.35-1.37-1.38F3-2.57-2.57-2.54-2.46-2.45-2.49-2.51-2.50
注:Q-石英;Pl-斜長(zhǎng)石;An-鈣長(zhǎng)石;Ab-鈉長(zhǎng)石;Or-鉀長(zhǎng)石;Di-透輝石;Hy-紫蘇輝石;Tl-鈦鐵礦;Mt-磁鐵礦;Ap-磷灰石. A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O);里特曼指數(shù)(σ)=(Na2O+K2O)2/(SiO2-43);分異指數(shù)(DI)=Qz+Or+Ab+Ne+Lc+Kp;固結(jié)指數(shù)(SI)=MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O+K2O);堿度率(AR)=[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO-(Na2O+K2O)];F1=0.0088SiO2-0.00774×TiO2+0.0102×Al2O3+0.0066×(0.9×Fe2O3+FeO);F2=-0.013×SiO2-0.0185×TiO2-0.0129×Al2O3-0.0134×(0.9×Fe2O3-FeO);F3=-0.0221×SiO2-0.0532×TiO2-0.0361×Al2O3-0.0016×(0.9×Fe2O3-FeO)
表2絨布地區(qū)基性巖脈微量及稀土元素含量(×10-6)及相關(guān)參數(shù)
Table 2 Whole-rock trace elements, rare earth elements data (×10-6) and parameters of the basic dyke samples in Rongbu area
樣品號(hào)PM106-1PM106-2SG01SG02SG03NG01NG02NG03巖性輝綠玢巖輝長(zhǎng)輝綠巖輝長(zhǎng)巖La7.76.838.662.960.447.850.047.2Ce16.815.591.1150.2135.4113.6118.6111.6Pr2.432.1813.3822.2819.7616.417.1916.20Nd12.8111.6062.60104.691.1975.4078.8074.90Sm3.523.1613.1122.2718.7316.0216.4915.70Eu1.511.393.685.884.984.004.093.94Gd3.523.229.2915.7413.5011.4811.6611.37Tb0.680.591.382.391.981.811.841.78Dy3.863.386.5511.569.408.959.208.85Ho0.770.651.101.971.551.601.621.55Er2.041.742.785.043.834.304.214.09Tm0.270.230.400.720.520.650.630.62Yb1.951.642.263.972.773.713.693.52Lu0.240.200.330.560.370.580.530.52Y20.218.528.148.538.339.341.439.1∑REE58.0252.29246.6410.1364.4306.3318.6301.8LREE44.6940.64222.5368.2330.5273.3285.2269.5HREE13.3411.6524.0941.9733.9233.0733.432.3LREE/HREE3.353.499.248.779.748.268.548.34(La/Yb)N2.822.9812.2511.3715.619.259.719.61δEu1.31.320.970.910.910.860.860.86δCe0.940.980.980.980.960.990.990.99Ba278452673413329530530514Cd0.060.100.130.100.180.170.100.13Co37.733.728.325.925.129.229.729.9Cr7769574226293345Cs0.360.130.360.171.600.981.382.98Cu86.168.813.077.414.111.09.814.7Ga17.2120.2226.9328.8129.8130.4827.5925.74Hf2.72.58.611.610.79.89.79.0Nb6.86.428.651.848.632.126.225.7Ni25.322.710.419.54.24.65.710.3Pb11458131410Rb99243232806567Sr406569263341258284212418Ta0.440.411.743.022.942.031.501.62Th0.30.33.13.84.113.310.39.8U0.080.060.630.950.812.331.621.44V204192239205148225232239Zn8268107113140131125116Zr93.885.8327.0480.0445.0386.0380.0356.0
表3絨布地區(qū)基性巖脈樣品鋯石LA-ICP-MSU-Pb分析結(jié)果
Table 3 LA-ICP-MS zircon U-Pb dating analytical data of basic dyke samples from Rongbu area
測(cè)點(diǎn)號(hào)含量(×10-6)ThUTh/U同位素比值同位素表面年齡(Ma)諧和度207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ207Pb206Pb1σ207Pb235U1σ206Pb238U1σ(%)SG03 輝長(zhǎng)輝綠巖,采樣位置:91°08'34″E、28°40'29″N-0210968841.240.04920.00570.15060.01510.02250.0005167238.914213.31443.199%-048256361.300.05450.00470.16820.01430.02260.0004391193.515812.51442.491%-0611537331.570.05360.00580.16880.01700.02370.0006354248.115814.81513.895%-196484521.430.05240.00530.17850.01820.02410.0006306229.616715.71543.691%-2014558641.680.05040.00950.16120.02950.02350.0009217394.415225.81505.498%-2413177791.690.04680.00480.14970.01510.02320.000539294.414213.41482.995%-298706831.270.05060.02530.16050.11730.02470.0023233858.9151102.615714.696%PM106-2 輝綠玢巖,采樣位置:90°29'29″E、28°48'18″N-05478025121.900.05010.00460.15110.01300.02190.0005211255.514311.51403.397%-0612659381.350.05340.00310.15860.00890.02180.0003346132.41507.81392.192%-20173310031.730.05130.00350.15340.01040.02170.0004254189.81459.21392.695%-26263317881.470.04790.00310.13940.00860.02130.0003100138.91337.71361.997%-27193513521.430.04980.00220.14720.00660.02130.0003187100.01395.81361.797%-28246115551.580.04960.00170.14770.00540.02150.000218981.51404.81371.698%
圖4 藏南絨布地區(qū)基性巖脈TAS判別圖(a,據(jù)Middlemost,1994)及AR-SiO2判別圖解(b,據(jù)Wright,1969)Fig.4 The TAS (a, after Middlemost, 1994) and AR vs. SiO2 (b, after Wright, 1969) diagrams for basic dyke samples from Rongbu area, southern Tibet
圖5 藏南絨布地區(qū)基性巖脈原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(a、b)及球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分模式圖(c、d)(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough,1989) 標(biāo)準(zhǔn)OIB、MORB數(shù)據(jù)據(jù)Sun and McDonough,1989;Kerguelen地幔柱相關(guān)的堿性O(shè)IB基性巖數(shù)據(jù)據(jù)Zhu et al.(2007).多卻鄉(xiāng)玄武巖數(shù)據(jù)來(lái)自Zhu et al., 2007;絨布地區(qū)桑秀組玄武巖數(shù)據(jù)來(lái)自西藏絨布1:5萬(wàn)區(qū)調(diào)未刊數(shù)據(jù)Fig.5 The primitive mantle-normalized trace element patterns (a, b) and chondrite-normalized REE patterns (c, d) for basic dykes from Rongbu area, southern Tibet (normalization values after Sun and McDonough, 1989)
圖6 藏南絨布地區(qū)基性巖脈樣品(SG03、PM106-2)鋯石陰極發(fā)光圖像及測(cè)點(diǎn)位置Fig.6 Cathodoluminescence images and analyzed points in basic dyke samples (SG03, PM106-2) from Rongbu area, southern Tibet
圖7 藏南絨布地區(qū)基性巖脈樣品(SG03、PM106-2)諧和年齡圖Fig.7 U-Pb concordia diagrams of zircon in the basic dyke samples (SG03, PM106-2) from Rongbu area, southern Tibet
輝長(zhǎng)輝綠巖及輝長(zhǎng)巖Si2O含量平均53.68%,在TAS圖解中落入玄武質(zhì)粗面安山巖區(qū)域(圖4a),Al2O3為13.68%,P2O5平均含量0.63%。FeOT與TiO2含量穩(wěn)定,平均10.46%和3.38%,與OIB型玄武巖(分別為10.86%、2.87%)相似。Na2O、K2O含量穩(wěn)定,平均為4.14%和1.92%,堿度率AR平均為2.0,全堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)(ALK=Na2O+K2O)平均6.06%,接近OIB玄武巖(5.28%)值,在在AR-SiO2圖解中同樣落入堿性區(qū)域,表現(xiàn)出堿性特征(圖4b)。樣品Al2O3含量均大于Na2O+K2O+CaO總值,A/CNK介于1.12~1.40,表現(xiàn)出弱過(guò)鋁質(zhì)特征,里特曼指數(shù)σ介于2.81~4.13,平均3.15,Mg#值在29.8~39.1之間,平均35.18,同樣遠(yuǎn)低于原生玄武巖漿Mg#值(68~78),分異指數(shù)DI介于48.30~57.32,固結(jié)指數(shù)SI介于13.15~18.35。與淺成侵入的輝綠玢巖相比,本區(qū)輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖樣品同樣表現(xiàn)為弱過(guò)鋁質(zhì)、堿性,且SI、DI、Mg#也反映出較低的結(jié)晶分異,不同的是,此類基性巖脈明顯出現(xiàn)較高的TiO2、P2O5含量,部分元素明顯接近OIB型玄武巖(Rittmann,1957;Thornton and Tuttle,1960;Wright,1969;朱弟成等,2005a,2006)。
基性巖脈樣品的微量元素及稀土元素含量見表2。輝綠玢巖大離子親石元素(LILE)Ba、K、Sr等富集,P、Th、U等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)相對(duì)虧損(圖5a, b)。部分不相容元素如Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y與Th/Yb平均比值分別為0.18、13.67、4.64和0.15,與MORB型玄武巖(分別為0.10、34、4.86、0.1)較為接近(Pearce,1982;王一偉,2015)。輝綠玢巖樣品稀土元素總量較低,平均55.1×10-6,LREE/HREE、(La/Yb)N平均為3.42、2.90,表現(xiàn)為輕稀土富集,δEu值平均為1.32,具有明顯正Eu異常,暗示原始巖漿未經(jīng)歷明顯的斜長(zhǎng)石結(jié)晶分異,輝綠玢巖的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線具E-MORB型玄武巖特征(圖5c, d),其LREE富集、(La/Sm)N值明顯大于1的特點(diǎn)也與Sun and McDonough (1989)、Galeetal.(2013)、王金榮等(2017)等學(xué)者統(tǒng)計(jì)的全球范圍內(nèi)的E-MORB型玄武巖的稀土元素特征相當(dāng)接近(Pearce,1982;Perketal.,2007;Kelleyetal.,2013)。
輝長(zhǎng)輝綠巖和輝長(zhǎng)巖樣品稀土、微量元素特征相對(duì)輝綠玢巖樣品出現(xiàn)明顯的差異,其大離子親石元素Rb、Ba、K等富集,Sr強(qiáng)烈虧損,高場(chǎng)強(qiáng)元素Hf、Ti和P等相對(duì)虧損(圖5a, b)。Sr的明顯虧損可能與斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶后殘余巖漿繼續(xù)分異演化有關(guān)。部分不相容元素如Ce/Zr、Zr/Nb、Zr/Y與Th/Yb比值分別為0.28~0.31、9.16~14.48、9.10~11.64和0.95~3.58,平均值為0.30、11.70、10.21與2.16,與OIB玄武巖明顯相似(分別為0.3、5.8、9.7和1.9)(Pearce,1982;王一偉,2015)。從稀土元素特征來(lái)看,∑REE為246.6×10-6~410.1×10-6,平均值為324.6×10-6,LREE/HREE、(La/Yb)N變化范圍在18.26~9.74、9.25~15.6之間,其輕稀土富集程度,輕重稀土分餾程度更為明顯,δEu值為0.86~0.97,平均約為0.9,顯示微弱負(fù)Eu異常,球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)配分曲線呈斜率較大的右傾型,稀土元素特征和配分曲線明顯與典型的OIB型洋島玄武巖配分曲線相似(圖5c, d)(Sun and McDonough,1989;陳萬(wàn)峰等,2017)。不僅如此,本區(qū)輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖樣品與同樣顯示OIB特征的桑秀組玄武巖以及代表Kerguelen地幔柱成因的眾多OIB型基性巖漿巖的稀土配分模式具有明顯的高相似性(圖5c, d)(Zhuetal., 2007),暗示著他們可能具有非常相似的巖漿來(lái)源和巖石成因。
圖8 判別地殼混染的La/Sm vs. La/Nb(a)和(Th/Ta)PM vs. (La/Nb)PM(b)圖解(據(jù)Zhu et al.,2007) 數(shù)據(jù)來(lái)源:上地殼、中部地殼、下地殼據(jù)Rudnick and Gao (2003);原始地幔據(jù)Taylor and McLennan (1985);巖石圈地幔據(jù)McDonough (1990);與Kerguelen有關(guān)的OIB火成巖據(jù)Zhu et al.(2007)Fig.8 La/Sm vs. La/Nb (a) and (Th/Ta)PM vs. (La/Nb)PM (b) discrimination diagrams for crustal contamination (after Zhu et al., 2007)
鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像顯示,樣品鋯石粒度較小,長(zhǎng)約60~150μm,寬50~80μm,長(zhǎng)寬比介于1:1~2:1。大多呈半自形-自形結(jié)構(gòu)、短柱狀,邊界清晰。多數(shù)鋯石核-邊結(jié)構(gòu)不明顯,由于巖漿溫度高,震蕩環(huán)帶較寬,部分鋯石顆??梢姴灰?guī)則振蕩條帶或均一化灰白區(qū)域,多見圓形的熔蝕邊,顯示典型巖漿鋯石的特征(圖6)。樣品鋯石的Th、U含量較高(表3),其中PM106-2樣品分別介于938×10-6~2512×10-6和1265×10-6~4780×10-6,SG03樣品為452×10-6~884×10-6和648×10-6~1455×10-6,樣品鋯石的Th/U比值分別為1.35~1.90和1.24~1.69,均>0.5,且其Th、U含量呈較為明顯的正相關(guān)關(guān)系,與巖漿成因鋯石特征(Hanchar and Miller,1993;Hoskin and Black,2000;M?lleretal.,2003;Xieetal., 2019a, b;Linetal., 2019)一致。從分析結(jié)果來(lái)看,本次樣品的鋯石諧和年齡具有較高的諧和度,其有效測(cè)點(diǎn)的諧和度介于91%~99%,2件樣品的加權(quán)平均年齡分別為137.3±1.6Ma(MSWD=0.54)及147.3±3.6Ma(MSWD=1.3)(圖7)。
本文對(duì)西藏南部絨布地區(qū)兩件基性侵入巖樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年取得了可信的年齡結(jié)果,其中本區(qū)OIB型輝長(zhǎng)輝綠巖樣品(SG03)的結(jié)晶年齡為147±3.6Ma,而顯示E-MORB特征的輝綠玢巖樣品(PM106-2)的結(jié)晶年齡則為137.3±1.6Ma。如前文所述,此二類基性巖脈樣品顯示出不同的地球化學(xué)特征和巖石結(jié)晶年齡,期間相差近10Ma,暗示二者可能具有不同的成巖巖漿來(lái)源、演化過(guò)程和巖石成因。
前人研究認(rèn)為,特提斯喜馬拉雅帶的晚侏羅世-早白堊世基性巖漿活動(dòng)可能集中于兩個(gè)時(shí)段,第一個(gè)為150~140Ma,第二個(gè)為130~136Ma(Zhuetal., 2008a;唐菊興等,2010,2016;Zengetal.,2012;Langetal.,2014,2019; Tangetal.,2014)。本區(qū)輝綠玢巖樣品(PM106-2)的結(jié)晶年齡為137.3±1.6Ma,與任沖(2015)在古堆地區(qū)及楊超等(2014)在扎西康地區(qū)對(duì)基性巖脈所得的SHRIMP U-Pb年齡(133~140.9Ma)和LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡(132.9±2.4Ma)較為一致,同時(shí)也與區(qū)域上年獲得的基性巖脈年齡均與特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶晚侏羅世-早白堊世巖漿大規(guī)模爆發(fā)的集中時(shí)代(130~142Ma)較為吻合(朱弟成等,2005b;Jiangetal., 2006;童勁松等,2007;Zhuetal., 2009;裘碧波,2011;董隨亮等,2018)。而本區(qū)輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖巖脈(SG03)結(jié)晶年齡為147.3±3.6Ma,與特提斯喜馬拉雅南部拉康組火山巖和部分OIB型輝綠巖墻結(jié)晶年齡一致(Zhuetal., 2008a;侯晨陽(yáng),2017)。因此,從本區(qū)的基性巖脈年齡數(shù)據(jù)來(lái)看,可能為兩次主要的巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物,輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖為第一期活動(dòng)的產(chǎn)物,輝綠玢巖則可能為第二期Kerguelen地幔柱活動(dòng)時(shí)期的產(chǎn)物。
輝綠玢巖樣品La/Ta均值17.03,La/Sm均值2.17,顯示未遭受巖石圈地幔與地殼混染(Lassiter and DePaolo,1997;張招崇等,2004);不僅如此,樣品Zr/Hf均值34.7,Th/Ta均值0.63,均明顯遠(yuǎn)離地殼值(Sun and McDonough,1989;Weaver,1991)。在La/Sm-La/Nb圖解(圖8a)中,輝綠玢巖樣品明顯遠(yuǎn)離地殼物質(zhì)混染趨勢(shì)線,在(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM圖解(圖8b)中。投點(diǎn)明顯靠近原始地幔、遠(yuǎn)離地殼。這些特征表明本區(qū)輝綠玢巖未遭受巖石圈地幔與地殼混染。
圖9 絨布地區(qū)基性巖脈的La/Nb-La(a)、Na/Th-Nb(b)、Zr/Nb-Y/Nb(c)和Ta/Nb-Th/Nb(d)圖解(a,b,底圖據(jù)李曙光,1993;c,d,底圖據(jù)Wilson,1989)Fig.9 TheLa/Nb vs. La (a), Na/Th vs. Nb (b), Zr/Nb vs. Y/Nb (c) and Ta/Nb vs. Th/Nb (d) diagrams for basic dyke samples from Rongbu area (a, b after, Li, 1993; c, d, after Wilson, 1989)
而輝長(zhǎng)輝綠巖及輝長(zhǎng)巖樣品La/Ta均值24.92,La/Sm均值3.00,暗示其巖漿在上升過(guò)程中受到了巖石圈地幔混染;Zr/Hf均值39.8,Th/Ta均值3.97,同樣遠(yuǎn)離地殼值,顯示未遭受地殼混染。在La/Sm-La/Nb圖解(圖8a)中,輝長(zhǎng)輝綠巖及輝長(zhǎng)巖樣品同樣未表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系且多數(shù)遠(yuǎn)離地殼混染趨勢(shì)線,在(Th/Ta)PM-(La/Nb)PM圖解(圖8b)中,部分樣品落入與Kerguelen地幔柱有關(guān)的OIB型火成巖區(qū)域,未遭受地殼混染,另一部分樣品遠(yuǎn)離中、上地殼,接近下地殼,這可能是源區(qū)靠近下地殼而帶有部分下地殼的物質(zhì)。
本區(qū)輝綠玢巖樣品Zr/Nb、La/Nb、Rb/Nb等值(均值分別為13.7、1.1、1.4)接近I型富集地幔(分別為4.2~11.5、0.86~1.19、0.88~1.17);在La-La/Nb與Nb-Nb/Th(圖9a,b)圖解中,2件輝綠玢巖樣品主要落入洋脊玄武巖與洋島玄武巖疊合的位置;在Zr/Nb-Y/Nb和Ta/Nb-Th/Nb圖解中(圖9c,d),2件輝綠玢巖表現(xiàn)出從虧損向富集地幔演化過(guò)渡的趨勢(shì)。這與普遍認(rèn)為的E-MORB是N-MORB與OIB不同程度混合產(chǎn)物的觀點(diǎn)一致,在地化特征上表現(xiàn)為介于二者之間,E-MORB型玄武巖的形成與洋中脊具有密切關(guān)聯(lián)(Pearceetal.,1984;Choeetal.,2007; Niuetal.,2015;王亞瑩等,2016;王金榮等,2017),本區(qū)輝綠玢巖的巖漿顯示復(fù)雜的組分特征,其成分可能來(lái)自于富集地幔源區(qū),而同時(shí)又帶有一定的虧損地幔物質(zhì)。
本區(qū)輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖樣品在Zr/Nb、Ba/Nb、Ba/Th、La/Nb(分別為11.7、15.8、92.0、1.50)等多項(xiàng)參數(shù)上均接近于I型富集地幔,在Th/La、Ba/La(分別為15.0、10.3)等少部分參數(shù)上接近II型富集地幔(Weaver, 1991)。樣品的地球化學(xué)特征趨于均一和穩(wěn)定,在La-La/Nb與Nb-Nb/Th(圖9a,b)圖解中則主要落入OIB型玄武巖區(qū)域,在Zr/Nb-Y/Nb和Ta/Nb-Th/Nb圖解中(圖9c,d)均落入富集地幔一側(cè),其巖漿具有富集地幔的特征,這與藏南多處OIB型基性巖墻群特征一致(江思宏等,2007;裘碧波,2011;任沖等,2014;吳豐,2017)。
本區(qū)輝綠玢巖樣品較為集中,在Zr/Y-Zr微量元素判別圖解中全部落入板內(nèi)玄武巖區(qū)域,同時(shí)靠近洋中脊玄武巖區(qū)域(圖10a);在Zr-Ti圖解(圖10b)中,均落入洋中脊玄武巖與火山弧玄武巖的分界處;在Th/Hf-Ta/Hf圖解(圖10c)中落入大洋板內(nèi)(洋島、海山及T-MORB和E-MORB)玄武巖區(qū)域,在Nb/Y-Ti/Y圖解(圖10d)中均落入洋中脊玄武巖且靠近板內(nèi)玄武巖區(qū)域。與前文巖漿源區(qū)分析相對(duì)應(yīng)的是,輝綠玢巖樣品在來(lái)源上呈現(xiàn)出較為復(fù)雜的性質(zhì),構(gòu)造背景的判別結(jié)果同樣表明這類樣品主要形成于大洋板內(nèi)環(huán)境,受洋中脊源區(qū)的影響明顯,本區(qū)的輝綠玢巖的巖石成因可能較為復(fù)雜(Meschede,1986)。
圖10 西藏絨布地區(qū)基性巖脈Zr/Y-Zr圖解(a,底圖據(jù)Pearce and Norry, 1979)、 Zr-Ti圖解(b,底圖據(jù)Pearce, 1982)、Th/Hf-Ta/Hf構(gòu)造環(huán)境圖解(c,底圖據(jù)汪云亮等, 2001)及Nb/Y-Ti/Y構(gòu)造環(huán)境判別圖解(d,底圖據(jù)Pearce, 1982)Fig.10 Zr/Y vs. Zr diagram (a, after Pearce and Norry, 1979), Zr vs. Ti diagram (b, after Pearce, 1982), Th/Hf vs. Ta/Hf diagram (c, after Wang et al., 2001) and Nb/Y vs. Ti/Y tectonic setting discrimination diagram (d, after Pearce, 1982) for basic dykes from Rongbu area, southern Tibet
本區(qū)輝綠輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖樣品的投圖結(jié)果同樣趨于穩(wěn)定,在圖10c中落入大陸裂谷相關(guān)的區(qū)域,在另外三個(gè)構(gòu)造背景判別圖解(圖10a, b, d)中均主要落入或靠近板內(nèi)玄武巖區(qū)域,這類基性巖脈總體顯示板內(nèi)堿性玄武巖的特征。與前人研究結(jié)果對(duì)比來(lái)看,本區(qū)OIB型輝綠輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖與特提斯喜馬拉雅帶桑秀組玄武巖具有非常相似的地球化學(xué)特征,二者應(yīng)具有相同的巖漿來(lái)源和構(gòu)造背景,結(jié)合晚侏羅世-早白堊世研究區(qū)海相沉積以及同時(shí)代桑秀組中未見灰?guī)r、硅質(zhì)巖等巖性組合來(lái)看,輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖巖脈應(yīng)形成于強(qiáng)烈拉伸的大陸邊緣裂谷環(huán)境。
前人曾通過(guò)將特提斯喜馬拉雅措美大火成巖省的火山巖、基性巖脈、巖墻群樣品與澳大利亞南西部Bunbury玄武巖、印度北東部Rajmahal玄武巖以及Kerguelen地幔柱頭部來(lái)源的玄武巖等進(jìn)行對(duì)比,它們?cè)诘厍蚧瘜W(xué)、Sr-Nd同位素、Hf同位素特征以及成巖時(shí)代上均具有相似性,這些巖漿巖被認(rèn)為是與Kergulen地幔柱的活動(dòng)密切相關(guān)(朱弟成等,2004,2005a,b,2009;Zhuetal., 2008a, b;夏瑛等,2012;王亞瑩等,2016),不僅如此,大印度和澳大利亞之間Cape山破碎帶和Wallaby-Zenith破碎帶最古老的海底磁異常以及Kerguelen地幔柱南移的古地磁數(shù)據(jù)也在地球物理方面為此觀點(diǎn)提供了支持(Antretteretal., 2002; Heine and Müller, 2005)。本區(qū)巖脈與特提斯喜馬拉雅帶多處基性巖脈、巖墻群具有非常接近的結(jié)晶年齡和分布位置,因而其巖石成因可能同樣與地幔柱相關(guān)。
絨布地區(qū)發(fā)育大量晚侏羅世-早白堊世基性巖脈,出現(xiàn)OIB與MORB型基性巖脈共存的現(xiàn)象,結(jié)合當(dāng)時(shí)的大地構(gòu)造環(huán)境來(lái)看,研究區(qū)在當(dāng)時(shí)處于岡瓦納大陸北東部的被動(dòng)大陸邊緣,緊鄰新特提斯洋,此時(shí)由于新特提斯洋的快速擴(kuò)張,中脊以南形成強(qiáng)烈拉伸、巖石圈減薄的構(gòu)造背景,特提斯喜馬拉雅被動(dòng)陸緣形成拉張作用產(chǎn)生的裂谷環(huán)境。
從本文的研究結(jié)果來(lái)看,其中深成的輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)輝綠巖脈結(jié)晶年齡為147.3±3.6Ma,樣品與措美大火成巖省中同時(shí)代的桑秀組玄武巖具有接近結(jié)晶年齡,且同樣顯示OIB的地球化學(xué)特性,具有巖石圈地幔物質(zhì)混染的痕跡,二者應(yīng)為同源異相的產(chǎn)物。OIB的成因通常被認(rèn)為是與地幔柱或熱點(diǎn)作用的產(chǎn)物(朱弟成等,2005a;楊高學(xué)等,2015;陳萬(wàn)峰等,2017),因此本區(qū)OIB型輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)輝綠巖與桑秀組玄武巖一樣,應(yīng)是大陸邊緣裂谷背景下地幔柱或熱點(diǎn)與巖石圈地幔相互作用的產(chǎn)物(Kentetal.,2002;Gainaetal.,2003; O’Neilletal.,2003;朱弟成等,2005a)。
淺成侵入的輝綠玢巖結(jié)晶年齡大致為137.3±1.6Ma,對(duì)其地球化學(xué)研究顯示E-MORB的特征、未遭受巖石圈地?;虻貧せ烊?、巖漿可能源于富集地幔源區(qū)同時(shí)又帶有虧損地幔物質(zhì)。特提斯喜馬拉雅帶目前發(fā)現(xiàn)的E-MORB型基性巖脈主要形成于~90Ma,與新生的印度洋中脊下的軟流圈地幔有關(guān)(王亞瑩等,2016),由于本區(qū)輝綠玢巖形成時(shí)印度洋尚未出現(xiàn),顯然二者在成因上是不同的,另一部分成巖時(shí)代相近的E-MORB型玄武巖則是在雅江縫合帶發(fā)現(xiàn),其成因與新特提斯洋脊有關(guān),在晚侏羅世-早白堊世新特提斯洋脊地幔源區(qū)與地幔柱相互作用下,軟流圈在上涌過(guò)程中極有可能吸取和捕獲了大量來(lái)自地幔柱的巖漿物質(zhì),在臨近擴(kuò)張洋脊的地區(qū)形成大量的熱點(diǎn),形成了這類E-MORB型玄武巖(朱弟成等,2008)。由于研究區(qū)處于被動(dòng)陸緣地區(qū),且印度洋尚未出現(xiàn),不可能具有大洋中脊的構(gòu)造環(huán)境,由此推論,本區(qū)的E-MORB型輝綠玢巖極有可能是新特提斯洋南部靠近大陸邊緣的熱點(diǎn)以下地幔柱與軟流圈地幔相互作用的產(chǎn)物,一部分E-MORB型巖漿順熱點(diǎn)火山噴出形成了如今雅江縫合帶發(fā)現(xiàn)的E-MORB型玄武巖,而另一部分巖漿順區(qū)域上的深大斷裂運(yùn)移至被動(dòng)陸緣侵入地層,形成了研究區(qū)E-MORB型輝綠玢巖,本區(qū)基性巖脈順構(gòu)造線方向侵位的特點(diǎn)也佐證了這一推論。
措美大火成巖省內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量OIB型基性火山巖和侵入巖,前人在其南部的錯(cuò)那-谷覺(jué)等地區(qū)和西部江孜-康馬地區(qū)發(fā)現(xiàn)結(jié)晶年齡在140~144Ma左右的基性侵入巖和噴出巖(拉康組),明顯早于特提斯喜馬拉雅北部地區(qū)的桑秀組玄武巖131~135Ma的結(jié)晶年齡。但就本次研究獲得的年齡來(lái)看,絨布地區(qū)輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖更接近措美大火成巖省南部和西部OIB型火成巖的年齡,較Kerguelen地幔柱引發(fā)巖漿活動(dòng)的峰期(132Ma)早約15Ma,因此研究區(qū)OIB型輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖脈可能是Kerguelen地幔柱早期活動(dòng)的產(chǎn)物(Zhuetal.,2008a,2009;Maetal.,2016;侯晨陽(yáng),2017)。
前人對(duì)于西藏南部分布的E-MORB型火成巖的研究顯示,這些E-MORB型火成巖主要分為兩類,一類是形成于約90Ma,與新生的印度洋洋脊有關(guān)的E-MORB型基性火成巖;而另一類則是主要分布于雅江縫合帶晚侏羅世-早白堊世E-MORB玄武巖,這類玄武巖的形成被認(rèn)為是與地幔柱與洋脊地幔源區(qū)相互作用有關(guān)(朱弟成等,2008;王亞瑩等,2016)。而目前在措美大火成巖省內(nèi)發(fā)現(xiàn)的MORB火成巖則主要為N-MORB型(Zhuetal.,2008a;王亞瑩等,2016;侯晨陽(yáng),2017),分布在研究區(qū)E-MORB型輝綠玢巖脈可作為目前對(duì)于措美大火成巖省基性巖脈類型的補(bǔ)充,對(duì)認(rèn)識(shí)措美大火成巖省具有一定的新意義,這種類型的基性侵入巖的存在也表明研究區(qū)在當(dāng)時(shí)可能位于特提斯喜馬拉雅被動(dòng)陸緣非??拷绿靥嵫蟮奈恢?。
本文通過(guò)對(duì)藏南絨布地區(qū)廣泛分布的基性巖脈的巖石學(xué)、地球化學(xué)以及鋯石U-Pb年代學(xué)等方面進(jìn)行研究,進(jìn)而對(duì)其形成時(shí)代、源區(qū)性質(zhì)、巖脈成因及其地質(zhì)意義問(wèn)題進(jìn)行探討,主要得出以下結(jié)論:
(1)研究區(qū)淺成侵入的輝綠玢巖結(jié)晶年齡大致為137.3±1.6Ma,地球化學(xué)特征顯示其為E-MORB型基性侵入巖,未遭受巖石圈地幔或地殼混染,可能源自富集地幔,同時(shí)帶有部分虧損地幔物質(zhì),主要形成于大洋板內(nèi)環(huán)境,受洋中脊源區(qū)的影響明顯;深成的輝長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)輝綠巖結(jié)晶年齡為147.3±3.6Ma,具有典型OIB的地球化學(xué)特征,帶有巖石圈地幔物質(zhì)混染的痕跡,源自富集地幔,形成于強(qiáng)烈拉伸的大陸邊緣裂谷環(huán)境。
(2)研究區(qū)OIB型輝長(zhǎng)輝綠巖、輝綠巖脈與措美大火成巖省中桑秀組玄武巖為代表的諸多OIB型基性火成巖具有相同的巖石成因,是大陸裂谷背景下Kerguelen地幔柱與巖石圈地幔相互作用的產(chǎn)物;而E-MORB型輝綠玢巖則可能是靠近大陸邊緣的熱點(diǎn)以下地幔柱與軟流圈地幔相互作用的產(chǎn)生的巖漿沿區(qū)域深大斷裂運(yùn)移至大陸邊緣侵位的結(jié)果。
(3)本區(qū)OIB型輝長(zhǎng)輝綠巖、輝長(zhǎng)巖的結(jié)晶年齡明顯早于同地區(qū)的桑秀組玄武巖,而與措美大火成巖省南部、西部地區(qū)部分OIB型火成巖接近,成巖時(shí)代較Kerguelen地幔柱活動(dòng)的峰期(132Ma)明顯早,可能是地幔柱早期活動(dòng)的產(chǎn)物;E-MORB型輝綠玢巖的存在可作為目前對(duì)于措美大火成巖省基性巖脈類型的補(bǔ)充,對(duì)認(rèn)識(shí)措美大火成巖省具有一定的新意義。
致謝感謝中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心王立全、李光明研究員、張林奎高工,西藏地勘局曾慶高、胡敬仁、黃煒、郭建慈、毛國(guó)正等幾位高工在野外提出的寶貴意見以及成都理工大學(xué)絨布區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目組成員的通力協(xié)作;特別感謝中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院唐菊興老師為本文提出的建設(shè)性指導(dǎo)和寶貴建議;最后感謝各位審稿專家和《巖石學(xué)報(bào)》編輯部對(duì)完善本文所付出的辛勤勞動(dòng)。