董宇超 王明, ** 解超明, 于云鵬 郝宇杰

1. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長春 1300612. 自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評價重點實驗室，長春 1300611.

拉薩板塊夾持于羌塘板塊與喜馬拉雅板塊之間，同時又被洛巴堆-米拉山斷裂和獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶分為北、中、南三部分，構(gòu)造背景十分復(fù)雜。拉薩板塊上分布著大量從中生代到新生代的巖漿巖(朱弟成等, 2006, 2008; 馬國林等, 2010; 吳珍漢等, 2014; 張碩等, 2014)。前人對這些巖漿巖的成因問題上存在較大的爭論。在中、南拉薩板塊上的中新生代巖漿巖普遍被認為與雅魯藏布江新特提斯洋的北向俯沖有關(guān)，如平板俯沖、板片回返、板片斷離、洋脊俯沖等(丁慧霞等, 2015; 王珍珍等, 2017)；也有部分學(xué)者認為藏東大規(guī)模出露的白堊紀巖漿巖可能與澳大利亞同時期的巖漿巖具有親緣性(朱弟成等, 2013)；而學(xué)者們對于北拉薩板塊上廣泛分布的白堊紀巖漿巖的成因問題仍然具有較大的爭論，主要爭議在于這些巖漿巖究竟是與新特提斯洋板片北向俯沖有關(guān)還是與班公湖-怒江洋(后簡稱班-怒洋)南向俯沖作用有關(guān)，亦或是該期巖漿巖是獅泉河-永珠-嘉黎蛇綠混雜巖帶閉合的產(chǎn)物(Wenetal., 2008)。本文對北拉薩板塊尼瑪縣西約150km的拉木那勒地區(qū)新識別出的晚白堊世埃達克巖開展研究，通過鋯石U-Pb同位素定年、全巖地球化學(xué)研究，并結(jié)合區(qū)域上已發(fā)表的數(shù)據(jù)，旨在對北拉薩板塊的晚白堊世巖漿巖的成因及構(gòu)造意義提供約束。

圖1 北拉薩板塊拉木那勒地區(qū)地質(zhì)簡圖及采樣位置 (a)拉薩板塊中-新生代巖漿巖分布簡圖(據(jù)Zhu et al., 2009)；(b)研究區(qū)地質(zhì)簡圖. BNSZ-班公湖-怒江縫合帶；SNMZ-獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶；LMF-洛巴堆-米拉山斷裂帶；IYSSZ-印度-雅魯藏布縫合帶Fig.1 Simplified geological map of Lamunale in North Lhasa Block and the location of sampling (a) simplified Mesozoic-Cenozoic magmatic activity distribution of Lhasa Terrane (after Zhu et al., 2009); (b) simplified geological map of research area. BNSZ-Bangong-Nujiang suture zone; SNMZ-Shiquanhe-Nam Tso Mélange Zone; LMF-Luobadui-Milashan Fault; IYSSZ-Indus-Yarlung Zangbo Suture Zone

1 區(qū)域地質(zhì)背景及樣品情況

青藏高原位于特提斯構(gòu)造域的東段，是世界上平均海拔最高的高原之一，具有全球罕見的地質(zhì)形跡，是地質(zhì)學(xué)研究的理想場所。研究表明，青藏高原是古生代以來岡瓦納大陸北側(cè)裂解的塊體之間洋盆俯沖增生及相互聚斂碰撞形成的巨型拼貼體，后經(jīng)歷新生代(70～40Ma)印度大陸與歐亞大陸碰撞作用的產(chǎn)物，是研究陸-陸碰撞、造山隆升、海陸轉(zhuǎn)換等地質(zhì)作用的理想場所(Powell and Conaghan, 1973; Molnar and Tapponnier, 1975; 潘桂棠等, 1997; Yin and Harrison, 2000; 徐志琴等, 2013)。拉薩板塊位于青藏高原的中南部，南北兩側(cè)分別與喜馬拉雅板塊和羌塘板塊相鄰，并分別以印度-雅魯藏布江縫合帶和班公湖-怒江縫合帶(后簡稱班-怒帶)為界線；拉薩板塊從北到南分為北拉薩板塊(NL)、中拉薩板塊(CL)和南拉薩板塊(SL)，以洛巴堆-米拉山斷裂(LMF)和獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶(SNMZ)為界線(圖1a)。拉薩板塊之上廣泛發(fā)育中、新生代的巖漿巖，南拉薩板塊地殼大部分為新生地殼且僅有少部分的前寒武紀基底被保留下來(Moetal., 2008; Jietal., 2009; Zhuetal., 2013)，以分布廣泛的三疊-白堊紀岡底斯巖基為特征(Chuetal., 2006; Moetal., 2008; Wenetal., 2008)。中拉薩板塊主要以大范圍出露晚侏羅-早白堊世的海陸交互相沉積地層、則弄群火山巖和早白堊世的侵入巖為特征(王珍珍等, 2017)(圖1a)。

研究區(qū)位于北拉薩板塊尼瑪縣西約150km的拉木那勒地區(qū)(圖1a, b)，區(qū)域內(nèi)出露的地層較為簡單，主要由下白堊統(tǒng)朗山組生物碎屑灰?guī)r、含生物碎屑泥晶灰?guī)r和上白堊統(tǒng)馬莫勒組砂礫巖組成。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，在研究區(qū)中部發(fā)育兩條近東西延伸的逆斷層和一條近南北向延伸的斷層，分割了晚白堊世的侵入體和朗山組二段生物碎屑灰?guī)r地層。拉木那勒巖體位于研究區(qū)的中部，整體出露面積約3km2(圖1b)，與朗山組灰?guī)r和復(fù)理石片巖呈侵入接觸關(guān)系，在接觸邊界可見矽卡巖化和角巖化現(xiàn)象(圖2a)，巖石受后期改造作用明顯，風(fēng)化破碎嚴重，部分露頭可見基巖出露(圖2b-d)。

圖2 拉木那勒埃達克巖及竟柱山組礫巖野外照片 (a)花崗閃長巖(N17T1)與朗山組灰?guī)r的侵入接觸界線；(b)二長花崗巖(N17T44)近景照片；(c)花崗閃長巖(N17T1)近景照片；竟柱山組礫巖遠景照片(d)和近景照片(e)Fig.2 The field photos of the Lamunale adakites and Jingzhushan conglomerates (a) intrusive boundary between the limestone of Langshan Formation and granodiorite (N17T1); (b) the close-up photo of sample (N17T44); (c) the close-up photo of sample (N17T1); the distant phoot (d) and the close up photo (e) of Jingzhushan Fortmation conglomerate

本次研究我們重點采集了拉木那勒巖體中的花崗閃長巖樣品(N17T1、N17T8、N17T9)和二長花崗巖樣品(N17T44)?；◢忛W長巖較為新鮮，表面呈灰白色或灰黃色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造(圖2c)，礦物組成為石英(35%～45%)、鉀長石(15%～25%)、斜長石(30%～40%)以及少量的角閃石(5%～10%)。石英多呈他形粒狀(圖3a-c)，粒度在0.1～0.2mm；斜長石多呈自形-半自形板狀，粒度在0.4～0.6mm，大多數(shù)的斜長石發(fā)育典型的聚片雙晶結(jié)構(gòu)，部分樣品(N17T8)的斜長石發(fā)育良好的環(huán)帶結(jié)構(gòu)(圖3b)；角閃石具有一定的蝕變，自形程度較低，多呈他形板狀(圖3a-c)，粒度在0.3～0.5mm。二長花崗巖整體為灰白色帶黃褐色調(diào)，巖石表面有一定的蝕變現(xiàn)象(圖2b)，但巖石內(nèi)部較為新鮮，礦物組成為石英(30%～40%)、鉀長石(25%～35%)、斜長石(25%～35%)以及少量的角閃石(<5%)。鉀長石成自形-半自形板狀或粒狀形態(tài)，表面有輕微的高嶺土化(圖3d)，粒度在0.2～0.4mm；斜長石呈灰白色，聚片雙晶不明顯，粒度在0.3～0.5mm之間。野外共采集4件年齡樣品 (樣品號及采樣坐標分別為N17T1：N31°45′42″、E86°4′10″；N17T8：N31°45′12″、E86°4′35″；N17T9：N31°45′44″、E86°6′15″；N17T44：N31°44′48″、E86°6′48″)和18件地球化學(xué)樣品。

圖3 拉木那勒埃達克巖鏡下照片 Pl-斜長石；Hb-角閃石；Q-石英；Or-正長石；ZP-環(huán)帶的斜長石Fig.3 Photomicrographs of the Lamunale adakites Pl-plagioclase; Hb-hornblende; Q-quartz; Or-orthoclase; ZP-zoned plagioclase

2 分析方法

2.1 鋯石U-Pb測年

樣品鋯石的分選和收集在河北省地質(zhì)調(diào)查研究院實驗室完成，在雙目鏡下挑選干凈透明、無裂隙、無包裹體的鋯石顆粒至環(huán)氧樹膠中，后進行打磨剖光，使鋯石的中心位置暴露出來，鋯石的陰極熒光圖像(CL)在中國地質(zhì)科學(xué)院完成，鋯石的LA-ICP-MS原位分析在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地學(xué)實驗中心進行，ICP-MS采用美國Agilent科技公司的7500a型，剝蝕系統(tǒng)為美國New Wave公司的UP193SS型。激光束斑直徑36μm，剝蝕時間為45s，載氣為氦氣，流速為0.7L/min，鋯石91500和QH為外標樣進行同位素比值校正，Si為內(nèi)標計算，更詳細的分析步驟參照Yuanetal. (2004)，普通Pb元素的校正采用Anderson (2002)。最后使用GLITTER 4.4軟件對同位素數(shù)據(jù)處理，用Isoplot/Ex(version 4.15)軟件繪制U-Pb諧和圖與計算年齡加權(quán)平均值(Ludwig, 2003)。

2.2 全巖地球化學(xué)分析

樣品在河北省地質(zhì)調(diào)查研究院實驗室無污染碎至200目，之后在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地學(xué)實驗中心完成全巖主量及微量元素分析。燒失量(LOI)是將1g樣品至于熔爐中以980℃加熱4～6個小時，隨后在干燥器中冷卻至常溫重新稱重計算得來。全巖主量元素分析采用美國Agilent科技公司的7500a型等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測試，測試精度采用國際巖石參考物質(zhì)AGV-2(USGS)與GSR-3。元素分析儀器為PS-950等離子提光譜儀，實測數(shù)據(jù)與推薦值具有相對偏差，分析精度通過測量值和推薦值之間的相對差異來估算，對于大部分樣品，分析精度優(yōu)于5%。更詳細的實驗步驟見參考文獻(Huetal., 2013; Zhaietal., 2013)。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb同位素測年結(jié)果

本文對3件花崗閃長巖樣品(N17T1、N17T8、N17T9)和1件二長花崗巖樣品(N17T44)進行了鋯石U-Pb定年，分析結(jié)果見表1。

樣品N17T1和N17T9的鋯石自形程度高，整體呈灰白色或淺灰色，表面干凈，包體較少，在個別顆粒內(nèi)部保存有古老的繼承核，鋯石形態(tài)多呈短柱狀或長柱狀，鋯石顆粒較大(75～150μm)且發(fā)育良好的巖漿震蕩環(huán)帶(圖4a, c)，鋯石的Th/U比值在0.28～1.10之間，微量元素的稀土配分曲線表現(xiàn)出明顯的Ce的正異常(Ce*=1.01～119)和Eu的負異常(Eu*=0.07～0.86)，以及富集的重稀土等特征(圖5a)，我們認為二者為典型的巖漿成因鋯石(Barbeyetal., 1995; Belousovaetal., 2002; Hoskin, 2005)。N17T1共進行了20個鋯石顆粒的U-Pb同位素年代學(xué)分析，所有分析點的年齡結(jié)果十分集中，在鋯石年齡諧和曲線中表現(xiàn)出良好的諧和性，206Pb/238U年齡在88～89Ma之間，加權(quán)平均年齡為88.6±0.4Ma(MSWD=0.26)(圖 4a)；N17T9共進行20個測試點的分析，其中6個分析點(01, 03, 08, 10, 12, 17)偏離諧和線，另外14個測點表現(xiàn)出較好的諧和性，年齡結(jié)果分布非常集中，206Pb/238U年齡在88～89Ma，加權(quán)平均年齡為88.4±0.5Ma(MSWD=0.24)(圖4c)。

圖4 拉木那勒埃達克巖鋯石U-Pb年齡諧和圖及典型鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagrams and representative CL images of Lamunale adakites

表1拉木那勒埃達克巖鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)

Table 1 Zircon U-Pb isotopic data of the Lamunale adakites

測點號PbThU(×10-6)Th/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/235U(Ma)206Pb/238U(Ma)比值±1σ比值±1σ比值±1σ年齡±1σ年齡±1σN17T1花崗閃長巖,20個有效測點,206Pb/238U加權(quán)平均年齡88.6±0.4Ma(MSWD=0.26)T1-012.483.3148.60.60.04770.00310.09110.00600.01380.0002896891T1-023.463.6229.20.30.04930.00220.09380.00420.01380.0002914881T1-036.0206.0372.60.60.04780.00160.09080.00290.01380.0002883881T1-0410.0444.7601.00.70.04790.00120.09130.00230.01380.0002892891T1-051.233.277.30.40.04740.00510.09060.00970.01390.0002889891T1-064.2137.0263.90.50.04770.00180.09120.00340.01390.0002893891T1-071.837.1116.70.30.04790.00310.09150.00590.01390.0002895891T1-084.3166.7262.90.60.04750.00180.09040.00340.01380.0002883881T1-096.1239.3375.30.60.04900.00170.09310.00320.01380.0002903881T1-102.791.6169.90.50.04780.00230.09130.00430.01390.0002894891T1-114.4110.0285.20.40.04780.00180.09100.00340.01380.0002883881T1-124.8141.6303.10.50.04780.00170.09100.00310.01380.0002883881T1-132.565.8161.10.40.04760.00260.09090.00500.01380.0002885891T1-146.1161.4395.30.40.04780.00150.09160.00280.01390.0002893891T1-159.1283.1580.40.50.04810.00140.09110.00260.01380.0002892881T1-164.9180.3305.60.60.04780.00170.09080.00330.01380.0002883881T1-175.6178.7353.20.50.04790.00150.09140.00280.01380.0002893891T1-183.596.8220.80.40.04780.00220.09140.00420.01390.0002894891T1-193.4102.8215.90.50.04780.00190.09170.00370.01390.0002893891

續(xù)表1

Continued Table 1

測點號PbThU(×10-6)Th/U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/235U(Ma)206Pb/238U(Ma)比值±1σ比值±1σ比值±1σ年齡±1σ年齡±1σT1-203.5102.3226.60.50.04780.00190.09110.00360.01380.0002883881N17T8花崗閃長巖,1個最小206Pb/238U年齡88MaT8-016.987.9199.00.40.07260.00290.28350.01090.02830.000425391802T8-027.1271.7262.81.00.04860.00160.13700.00450.02040.000313041302T8-037.678.355.11.40.05990.00180.80600.02360.09750.0012600136007T8-045.763.1112.00.60.05180.00160.31200.00980.04360.000627682753T8-0531.760.3215.60.30.06630.00121.23720.02290.13530.0016818108189T8-065.5305.3311.21.00.04780.00170.09050.00310.01370.0002883881T8-0721.6101.2274.70.40.05670.00120.53510.01160.06840.000843584275T8-0836.1178.3284.40.60.07750.00141.05320.01990.09850.0012730106067T8-0915.779.3146.50.50.05900.00120.75070.01570.09220.001156995697T8-1021.393.6203.90.50.05720.00110.72660.01490.09220.001155595687T8-112.225.338.40.70.05270.00440.34160.02810.04700.0007298212964T8-1237.1532.6381.91.40.05540.00110.52720.01040.06900.000843074305T8-1357.8125.1323.90.40.07220.00131.57210.02930.15780.00199591294510T8-1418.892.7130.20.70.06410.00141.07780.02370.12200.0015743127429T8-158.5180.9399.40.50.05680.00170.14750.00440.01880.000214041202T8-168.6226.9352.40.60.04880.00160.13760.00460.02050.000313141312T8-1789.8158.9221.40.70.11240.00205.12760.09490.33080.0040184116184219T8-1810.4356.2402.20.90.04650.00220.13040.00580.02040.000312451302T8-199.3272.3363.30.70.04870.00160.14130.00460.02100.000313441342T8-203.0110.4125.40.90.04840.00280.12460.00710.01870.000311961192N17T9花崗閃長巖,14個有效測點(不包含01, 03, 08, 10, 12, 17),206Pb/238U加權(quán)平均年齡88.4±0.5Ma(MSWD=0.24)T9-0135.2141.7344.00.40.06120.00090.74210.01140.08790.001056475436T9-0211.4690.9629.51.10.04780.00140.09070.00260.01380.0002882881T9-0311.1367.2478.10.80.04850.00120.12760.00310.01910.000212231221T9-041.126.968.60.40.04780.00630.09220.01210.01400.00029011891T9-053.6112.9228.90.50.04790.00220.09090.00410.01380.0002884881T9-062.389.7141.00.60.04770.00300.09120.00560.01390.0002895891T9-073.0127.4177.60.70.04790.00290.09100.00550.01380.0002885881T9-0859.851.2114.10.40.04610.00360.08460.00660.01330.000282685.31T9-094.0175.7232.10.80.04970.00220.09430.00420.01380.0002914881T9-105.7265.3356.80.70.04770.00170.08570.00300.01300.0002833831T9-112.268.7133.80.50.04770.00320.09130.00600.01390.0002896891T9-122.685.1127.10.70.04820.00290.11220.00660.01690.000210861081T9-135.8272.4339.80.80.04950.00200.09470.00370.01390.0002923891T9-143.2131.3191.10.70.04780.00240.09090.00460.01380.0002884881T9-151.027.858.70.50.04790.00810.09130.01540.01380.00028914892T9-166.6244.4407.80.60.04790.00140.09160.00280.01390.0002893891T9-174.5166.2173.31.00.04860.00200.13670.00560.02040.000313051302T9-184.0174.0239.10.70.04770.00240.09080.00460.01380.0002884881T9-195.9153.4385.60.40.04780.00180.09110.00340.01380.0002893881T9-201.744.2109.80.40.04780.00370.09100.00700.01380.0002887881N17T44二長花崗巖,1個最小206Pb/238U年齡92MaT44-0197.6298.7451.70.70.08370.00272.07250.06250.17950.0023114021106413T44-0210.3220.2477.10.50.04880.00220.12530.00540.01860.000212051192T44-0344.2234.1903.10.30.06850.00110.43840.00710.04640.000636952933T44-0415.233.2202.30.20.05920.00120.59110.01260.07240.000947284505T44-0533.392.1250.50.40.07560.00131.32390.02310.12690.0015856107709T44-0661.0123.4432.20.30.06930.00101.27570.02020.13350.001683598089T44-0778.5436.1320.11.40.09690.00142.51020.03910.18780.0022127511110912T44-0824.345.2200.40.20.06800.00171.28330.02760.13680.0016838128279T44-097.9233.1480.50.50.05040.00160.09940.00310.01430.0002963921T44-1023.1248.6663.80.40.09480.00160.44970.00800.03440.000437762183T44-119.1158.7435.90.40.05160.00130.13890.00360.01950.000213231252T44-124.492.1250.30.40.04560.00270.10080.00590.01600.00029751021T44-13142.8109.3698.00.20.09330.00132.41820.03630.18790.0022124811111012T44-142.440.0144.10.30.05020.00380.10890.00830.01570.000210581012

圖5 拉木那勒埃達克巖鋯石球粒隕石標準化稀土元素配分曲線(a,標準化值據(jù)Boynton, 1984)與U/Yb-Y鋯石成因判別圖解(b,底圖據(jù)Grimes et al., 2007)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a, normalization values after Boynton, 1984) and U/Yb vs. Y genesis discrimination diagram (b, base map after Grimes et al., 2007) of the zircon from Lamunale adakites

圖6 拉木那勒埃達克巖巖石類型和系列劃分圖解 (a) R1-R2分類圖解(據(jù)LeBas et al., 1986)；(b) K2O-SiO2圖解(據(jù)Hastie et al., 2007). 區(qū)域數(shù)據(jù)據(jù)余紅霞等, 2011; 張碩等, 2014; Sun et al., 2015;圖7-圖10數(shù)據(jù)來源同此圖Fig.6 Classification and series diagrams of the Lamunale adakites (a) R1 vs. R2 diagram (after LeBas et al., 1986); (b) K2O vs. SiO2 (after Hastie et al., 2007). Regional data according to Yu et al., 2011; Zhang et al., 2014; Sun et al., 2015; also inFig.7-Fig.10

圖7 埃達克巖(La/Yb)N-YbN (a)和Sr/Y-Y (b)判別圖解(據(jù)Defant and Drummond, 1990)Fig.7 (La/Yb)N vs. YbN (a) and Sr/Y vs. Y (b) discrimination diagrams of adakites (after Defant and Drummond, 1990)

圖8 拉木那勒埃達克巖原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖(a, 標準化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)與球粒隕石標準化稀土元素配分曲線圖(b, 標準化值據(jù)Boynton, 1984)Fig.8 Primitive mantle-normalized trace-element spidergrams (a, normalization values after Sun and McDonough, 1989) and chondrite-normalized REE patterns (b, normalization values after Boynton, 1984) of the Lamunale adakite

樣品N17T8和N17T44鋯石形態(tài)類似，均呈半自形-自形的短柱狀或菱形形態(tài)，鋯石顆粒較N17T1和N17T9略小，長徑粒度在60～100μm之間，長寬比在1:1～2:1之間。與另外2件測年樣品不同的是，在N17T8和N17T44部分鋯石中保留著較大的古老的核部(圖4b, d)，表現(xiàn)出類似變質(zhì)成因鋯石的核邊結(jié)構(gòu)，但與變質(zhì)鋯石不同的是，鋯石普遍自形程度高，且Th/U在0.16～1.42之間，鋯石輕重稀土分異明顯，不具備重稀土虧損的特征(圖5a)，這都表明了二者為典型的巖漿成因鋯石而非變質(zhì)成因鋯石(Hoskin and Schaltegger, 2003; Chenetal., 2010)。這2件樣品在鋯石U-Pb年齡諧和圖上未能形成有效的諧和年齡，一方面由于古老繼承核的影響，另一方面也可能是由于Pb丟失的原因?qū)е??？梢酝ㄟ^構(gòu)筑不一致線與諧和線的交點來分析其年齡，就所研究的2件樣品而言，由于它們可能形成于相對年輕的時代，因此通過下交點的年齡來判斷巖體的形成時代是確定分析樣品年齡的有效手段，N17T8的下交點年齡為95Ma，N17T44的下交點年齡為89Ma，所以，通過前文的分析，我們認為這2件樣品的結(jié)晶年齡也應(yīng)在晚白堊世時期。

3.2 全巖地球化學(xué)分析結(jié)果

18件地球化學(xué)樣品整體較為新鮮，燒失量(LOI)在1.01%～2.06%之間，詳細分析結(jié)果見表2。

表2拉木那勒埃達克巖主量(wt%)和微量(×10-6)元素成分

Table 2 Whole-rock major (wt%) and trace (×10-6) elements compositions of the Lamunale adakite

樣品號N17T1H1N17T1H2N17T1H3N17T1H4N17T1H5N17T8H1N17T8H2N17T8H3N17T8H4N17T8H5N17T9H1N17T9H2N17T9H3N17T44H1N17T44H2N17T44H3N17T44H4N17T44H5SiO269.3568.6069.3968.5669.6170.8070.3872.2770.7871.9172.2171.1670.4668.1568.1268.5969.6970.67TiO20.350.380.370.350.350.280.280.250.280.290.240.250.250.220.210.210.210.20Al2O314.2314.1813.9114.6314.2413.7513.8912.8814.0712.9314.1514.6015.0016.3016.8417.0215.8915.16FeOT2.873.032.952.902.872.672.582.452.642.602.032.102.061.671.631.621.581.50MnO0.040.050.050.070.040.040.040.040.040.030.030.030.030.030.020.020.030.02MgO1.861.841.741.841.671.161.191.131.171.151.191.171.230.971.000.950.950.88CaO2.652.682.792.562.572.632.782.743.212.862.242.282.471.911.351.221.491.45Na2O4.244.674.434.624.313.503.513.213.343.174.384.374.556.756.946.876.646.41K2O1.821.961.931.891.902.592.652.342.172.441.611.751.820.950.971.000.910.85P2O50.130.130.130.120.110.080.080.070.080.080.090.110.100.090.090.080.080.07LOI1.821.921.691.901.671.751.911.761.511.721.011.421.352.111.921.841.912.06Total99.3599.4399.3899.4299.3499.2699.3099.1499.2999.1899.1799.2499.3299.1399.1099.4499.3799.27Li67.8868.7569.0380.8466.6092.4395.6390.5345.7197.1146.7144.9147.3690.3986.0683.6179.8779.41P11191080118411261074849905946847879109711091096764792736721688K2782429552031888330403052846304513765276839136454083496033008355201510415589158881419213949Sc9.529.529.8411.1810.4311.4912.1212.6611.7111.787.707.117.554.704.664.364.494.18Ti332635763596373433843010321233023068321230842858303421382198211221192022V77.8480.8082.4883.4077.0079.8484.3888.2280.4483.0868.1664.0066.7025.3825.4424.8224.4124.28Cr30.4429.0830.6031.4031.8642.8245.3847.1645.9043.9627.2424.7028.547.347.406.196.257.16Mn388450422652383379434424438302362347362284198209253198Co8.028.658.869.078.027.888.558.918.218.176.065.485.894.334.404.314.374.10Ni22.3822.1623.1824.5822.7421.2822.7822.6223.0221.5017.5916.4519.044.8812.405.465.195.04Cu35.6635.1235.4634.2233.9457.0658.1266.4254.1868.4627.3625.3826.541.281.681.421.261.19Zn41.7240.3636.0052.2037.8647.1049.9453.5450.7446.4845.4645.3246.2025.5023.9825.2428.0017.67Ga17.9317.9918.4118.9817.6818.3818.8319.6118.3417.9320.5019.2319.6818.9319.2118.7418.5618.51

續(xù)表2

Continued Table 2

樣品號N17T1H1N17T1H2N17T1H3N17T1H4N17T1H5N17T8H1N17T8H2N17T8H3N17T8H4N17T8H5N17T9H1N17T9H2N17T9H3N17T44H1N17T44H2N17T44H3N17T44H4N17T44H5Rb67.1275.2871.4273.8872.5212012713992.1812350.1852.4852.9437.3237.8638.1236.3034.78Sr353367361389367263275260247268522507516683631667659613Y8.788.568.648.748.678.968.919.529.1610.036.236.146.234.724.634.684.774.58Zr11812010610010012212012912412494.4295.3895.5497.4010094.7895.2896.90Nb4.434.614.594.474.375.225.315.545.385.823.633.463.421.981.921.931.871.84Cs3.213.403.513.283.307.317.0310.057.978.693.593.533.4412.7411.419.5912.5812.08Ba3082973053110283367367394411359289297297163183192165160La17.5216.7716.1618.4317.2718.0118.1319.2318.7119.0012.9912.7212.698.728.708.788.908.44Ce35.6234.6034.3436.9034.4435.0035.4437.5036.5437.4026.3625.3625.7218.5818.5018.6818.7818.07Pr4.043.953.754.183.963.953.994.244.114.213.002.942.962.262.232.262.292.19Nd13.2312.9912.3713.6013.0412.9813.0313.7313.4613.749.869.769.727.887.797.928.047.71Sm2.422.382.272.452.392.482.492.652.542.651.771.751.781.581.541.571.611.51Eu0.590.600.580.620.590.630.630.650.630.630.470.460.460.510.470.500.520.50Gd1.871.841.801.871.851.961.932.082.002.091.331.311.311.201.161.171.201.14Tb0.260.260.250.260.260.270.270.280.280.290.180.180.180.150.150.150.150.15Dy1.421.411.391.401.401.441.431.501.491.580.980.960.950.770.760.770.790.76Ho0.280.270.270.270.270.280.270.290.280.300.190.190.180.140.140.140.140.14Er0.760.750.730.750.740.740.730.770.760.830.520.510.510.380.380.370.380.38Tm0.110.110.110.110.110.110.110.110.110.120.080.070.070.050.050.050.060.05Yb0.690.680.670.670.670.660.640.670.690.730.470.480.460.340.340.340.350.34Lu0.100.100.100.100.100.100.090.100.100.110.070.070.070.050.050.050.050.05Hf2.792.822.512.332.362.912.843.032.962.942.192.242.222.322.372.282.282.38Ta0.280.280.470.290.280.430.390.480.410.430.330.210.190.140.120.130.120.11Pb7.527.457.647.417.2010.079.7611.4811.2310.317.487.186.993.935.384.643.953.49Th4.003.963.743.963.814.864.785.065.005.042.502.432.461.961.941.951.981.99U1.251.211.191.161.151.811.822.001.901.850.570.580.570.640.650.640.630.63

拉木那勒花崗閃長巖包括樣品整體具有高含量的SiO2(68.56%～72.21%)、Al2O3(12.88%～15.00%)和 Na2O(3.17%～4.67%)，低含量的MgO(1.13%～1.86%)和K2O(1.61%～2.65 %)。在R1-R2巖石定名圖解中，樣品全部落入花崗閃長巖區(qū)域(圖6a)。微量元素方面，樣品表現(xiàn)出高的Sr含量(247.2×10-6～522.0×10-6)、高的Sr/Y比值(26.7～83.8)以及低的Y含量(6.14×10-6～10.03×10-6)和Yb含量(0.46×10-6～0.73×10-6)，在YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y地球化學(xué)判別圖解中，樣品全部落入埃達克巖區(qū)域(圖7a, b)。另外，樣品具有低含量的Co(4.10×10-6～8.91×10-6)和Th(1.94×10-6～5.06×10-6)，所有樣品都落入了鈣堿性系列(圖6b)；在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上，拉木那勒花崗閃長巖富集大離子親石元素(LILES)K、Rb、Ba等，虧損高場強元素Nb、Ta、Ti等(圖8a)；在球粒隕石標準化稀土配分曲線中，樣品整體輕重稀土分異作用較弱((La/Yb)N=17.3～20.6)，表現(xiàn)輕微的輕稀土(LREE)富集和重稀土(LREE)虧損以及弱的銪異常(Eu*=0.27～0.30)(圖8b)。

拉木那勒二長花崗巖地球化學(xué)特征與花崗閃長巖類似，整體表現(xiàn)為高含量的SiO2(68.12%～70.67%)、Al2O3(15.16%～17.02%)、Na2O(6.41%～6.94%)以及極高的Sr(613.2×10-6～683.0×10-6)和Sr/Y比值(134～145)，相對低的MgO(0.88%～1.00%)、K2O(0.87%～1.03 %)以及Y(4.58×10-6～4.77×10-6)和Yb(0.33×10-6～0.34×10-6)含量。在R1-R2巖石定名圖解中，樣品全部落入二長花崗巖區(qū)域(圖6a)。樣品具有極高的Sr含量，高的Al2O3含量和Sr/Y比，低的Y、Yb等地球化學(xué)特征與典型的埃達克巖十分相符，并且樣品在YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y地球化學(xué)判別圖解中也全部落入了埃達克巖的區(qū)域(圖7a, b)。與拉木那勒花崗閃長巖類似，二長花崗巖在球粒隕石標準化稀土配分曲線中表現(xiàn)較弱的輕重稀土的分異((La/Yb)N=17.6～18.6)以及輕微的銪異常(Eu*=0.35～0.38)(圖8b)。另外，在原始地幔標準化微量元素蛛網(wǎng)圖上，拉木那勒二長花崗巖同樣富集大離子親石元素(LILES)K、Rb、Ba等，虧損高場強元素Nb、Ta、Ti等(圖8a)。

4 討論

4.1 巖石類型

自20世紀70年代以來，地質(zhì)學(xué)界掀起了對花崗質(zhì)巖石的分類熱潮，約有20余種對花崗巖的分類方案被提出(Chappell and White, 1974; Chappell, 1999)，而“埃達克巖”的分類方案就是在這種大背景下由Defant and Drummond (1990)最早提出。“埃達克巖”起初被認為是一種由俯沖的年輕且熱的洋殼在榴輝巖相條件下熔融形成的一類具特殊地球化學(xué)特征的中酸性火成巖(Defant and Drummond, 1990; 王強等, 2008)。這些巖石通常具有以下特征：SiO2>56%，Al2O3>15%，MgO<3%，Sr/Y比值(>20)，La/Yb比值(>20)，虧損Y(<18×10-6)和重稀土元素(HREE)(Yb<1.9×10-6)，高的Sr(>400×10-6或300×10-6)，無或正Eu、Sr異常，貧高場強元素(HFSE)等(Martin, 1999; Clemens, 2003; Castillo, 2006, 2012; 王強等, 2008)。拉木那勒侵入體(花崗閃長巖和二長花崗巖)整體上具有高含量的SiO2(68.12%～72.21%)和Al2O3(12.28%～17.02%)和高的Sr/Y比值(26.7～145)、La/Yb比值(24.1～28.4)、低含量MgO(0.88%～1.86%)、Y(4.58×10-6～10.03×10-6)和Yb(0.33×10-6～0.73×10-6)，地球化學(xué)組成上十分符合埃達克巖的特征，另外在YbN-(La/Yb)N和Y-Sr/Y判別圖解中，所有樣品都落入埃達克巖的區(qū)域(圖7a, b)，以上特征都表明了拉木那勒花崗閃長巖和二長花崗巖屬于埃達克巖。樣品N17T8具有更低的Sr含量(247.2×10-6～274.6×10-6)，鏡下觀察樣品發(fā)現(xiàn)其發(fā)育有環(huán)帶明顯的斜長石斑晶，由于斜長石在結(jié)晶過程會吸收一定量的Sr，可能會導(dǎo)致樣品Sr含量的降低，但與之相悖的是斜長石斑晶的大量結(jié)晶作用又會使巖體里的Eu出現(xiàn)負異常，而該樣品并未表現(xiàn)出明顯的Eu的負異常。因此，我們認為N17T8樣品中Sr含量的偏低不是由斜長石結(jié)晶作用所致，而是源區(qū)的Sr含量偏低導(dǎo)致(Zhuetal., 2009)。

4.2 巖石成因

埃達克巖提出伊始被認為是形成于年輕的(≤25Ma)與俯沖大洋巖石圈有關(guān)的島弧環(huán)境中的火山巖或侵入巖(Defant and Drummond, 1990)。其不僅具有某些特殊的地球化學(xué)特征，還被認定與特定的構(gòu)造背景相關(guān)(洋殼的部分熔融)。隨后，越來越多的研究證明，具有與埃達克巖相似地球化學(xué)特征的巖石不僅可以出現(xiàn)在島弧環(huán)境，而且在很多陸陸碰撞造山帶、板內(nèi)伸展等構(gòu)造背景中都發(fā)現(xiàn)了埃達克巖的存在(王強等, 2008)。因此，越來越多的地質(zhì)學(xué)者將“埃達克巖”的巖石分類方案僅僅定義為具有某些特定地球化學(xué)特征的巖石，而與巖石形成的構(gòu)造背景無關(guān)。最近的研究表明，埃達克巖的成因主要分為以下5種：(1)洋殼部分熔融有或無地幔楔組分的加入(Defant and Drummond, 1990; Rappetal., 1999; Martinetal., 2005; Zhangetal., 2010; Eyubogluetal., 2011)；(2)在高壓下原始玄武質(zhì)巖漿的分離結(jié)晶與同化混染(Defant and Drummond, 1990; Castilloetal., 1999; 康志強等, 2009)；(3)酸性與基性巖漿的混合作用(Guoetal., 2007; Strecketal., 2007)；(4)增厚下地殼或拆沉下地殼高溫條件下的部分熔融(Wangetal., 2005; 王強等, 2008; Lai and Qin, 2013)；(5)俯沖陸殼的部分熔融(王強等, 2008; Lai and Qin, 2013)。

拉木那勒埃達克巖具有高的SiO2含量(68.12%～72.21%)，在稀土配分曲線中無明顯的銪異常(0.27～0.35)，表明了其不是原始玄武質(zhì)巖漿高壓下持續(xù)分離結(jié)晶與同化混染的產(chǎn)物。由于玄武質(zhì)巖漿不可能直接形成酸性巖漿巖，地幔巖漿必須經(jīng)歷顯著的分離結(jié)晶作用才能形成花崗質(zhì)巖石，因此，這個過程必定會在區(qū)域上形成大量的基性巖漿巖(Fanetal., 2016; Wuetal., 2016)，然而，區(qū)域研究結(jié)果表明在研究區(qū)附近的基性巖漿巖十分匱乏。另外，在Rb/Nd-Rb、La/Sm-Sm、La-La/Yb和Th/Nb-Th圖解中(圖9)，也表明了拉木那勒侵入體并不是原始基性巖漿分離結(jié)晶的產(chǎn)物；拉木那勒侵入體中含有大量古老的繼承鋯石，研究表明，在俯沖碰撞的構(gòu)造環(huán)境下，一般只有陸殼物質(zhì)的熔融才會形成大量的繼承鋯石，而洋殼直接熔融形成的巖漿巖中繼承鋯石往往也是由于陸殼物質(zhì)的熔融所致。此外，鋯石的微量元素分析表明樣品鋯石具有相對高的U/Yb比值和低的Y含量，在U/Yb-Y圖解中，研究鋯石全部落入大陸成因鋯石的區(qū)域，這也進一步說明了拉木那勒侵入體并不是洋殼直接熔融的產(chǎn)物(Grimesetal., 2007)(圖5b)。拉木那勒巖體普遍具有高的SiO2含量，而且在巖石中沒有基性巖捕擄體的存在，表明其并非酸性巖漿與基性玄武質(zhì)巖漿混合形成的產(chǎn)物，這也與區(qū)域上基性巖漿巖整體出露十分匱乏相一致。前人研究表明，由于在班-怒洋兩側(cè)塊體普遍缺失140～130Ma的巖漿活動，班-怒洋在此期間可能已經(jīng)閉合，北拉薩板塊與南羌塘板塊發(fā)生弧-弧軟碰撞(Zhuetal., 2016)，拉木那勒侵入體侵位年齡在晚白堊世時期，此時北拉薩板塊與南羌塘板塊碰撞已過去40～50Ma，即使存在陸殼俯沖過程，陸殼也應(yīng)該早已發(fā)生斷離或熔融入地幔楔組分，無法在晚白堊世由熔融作用形成巖漿巖。

圖9 拉木那勒埃達克巖巖石成因判別圖解 (a) Rb/Nd-Rb(據(jù)Schiano et al., 2010)；(b) La/Sm-La(據(jù)Wu et al., 2015)；(c) La-La/Yb(據(jù)Sun et al., 2015)；(d) Th/Nb-Th(據(jù)Sun et al., 2015)Fig.9 Discrimination diagrams of petrogenesis of Lamunale adakites (a) Rb/Nd vs. Rb (after Schiano et al., 2010); (b) La/Sm vs. La (after Wu et al., 2015); (c) La vs. La/Yb (after Sun et al., 2015) (d) Th/Nb vs. Th (after Sun et al., 2015)

圖10 拉木那勒埃達克巖哈克圖解 不同埃達克巖成因區(qū)域劃分據(jù)Wang et al. (2005); Lai and Qin (2013)Fig.10 Harker diagrams for the Lamunale adakites Fields representing different genesis of adakite according to Wang et al. (2005); Lai and Qin (2013)

綜上所述，我們認為拉木那勒埃達克巖可能是增厚或拆沉下地殼部分熔融的產(chǎn)物，在主量元素與微量元素的哈克圖解中，研究樣品表現(xiàn)弱的相關(guān)性并且全部落入增厚下地殼的區(qū)域(圖 10)。一般來說，由拆沉地殼部分熔融形成的埃達克巖，在巖漿上涌過程中受地幔組分的作用，往往具有高的MgO、Cr和Ni含量(Smithies, 2000; Prouteauetal., 2001; Martinetal., 2005; 余紅霞等, 2011)，拉木那勒埃達克質(zhì)巖具有較低的MgO(0.88%～1.86%)、Ni(4.89×10-6～24.58×10-6)和Cr(6.19×10-6～47.16×10-6)含量，表明其不太可能是拆沉下地殼部分熔融的產(chǎn)物，而是與那些增厚下地殼部分熔融形成的埃達克巖類似，在哈克圖解中拉木那勒埃達克巖大部分落入增厚下地殼成因的區(qū)域(圖10)。另外，前人在藏北尼瑪縣尼則地區(qū)的巖體中發(fā)現(xiàn)了89～89Ma的埃達克巖，具有較高的La/Yb比值(12～26.2)，被認為可能是下地殼增厚超過30km部分熔融的產(chǎn)物(Liuetal., 2019)，相比之下，拉木那勒巖體具有更高的La/Yb值(24.1～28.7)，因此，我們認為拉木那勒侵入體可能是地殼增厚超過40km部分熔融的產(chǎn)物(圖11)。

4.3 地球動力學(xué)意義

北拉薩板塊分布著大量的晚白堊世巖漿巖(100～79Ma)，整體呈近東西條帶狀分布，延伸超過1000km，如此大規(guī)模的巖漿活動很可能是區(qū)域上某些構(gòu)造運動作用的結(jié)果，然而有關(guān)北拉薩板塊晚白堊世地球動力學(xué)背景的研究一直沒有定論，主要可以歸納為3點：(1)獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶閉合的產(chǎn)物；(2)班-怒洋閉合的產(chǎn)物；(3)雅魯藏布江新特提斯洋北向平板俯沖的產(chǎn)物。

拉木那勒埃達克巖出露位置夾持于班-怒帶與獅泉河-永珠-嘉黎蛇綠混雜巖帶之間(圖1a)，研究表明在晚白堊世時期，兩個大洋均已閉合，拉薩板塊和南羌塘板塊發(fā)生碰撞(Chenetal., 2014, 2015; Wangetal., 2014)，同時期竟柱山組復(fù)成分礫巖(96～88Ma)角度不整合覆蓋在朗山組灰?guī)r(113～96Ma)之上，被認為是海陸相轉(zhuǎn)化快速造山的重要證據(jù)(Sunetal., 2015; 李華亮等, 2016)。根據(jù)報道，在獅泉河-永珠-嘉黎蛇綠混雜巖帶出露大量的板內(nèi)玄武巖(Chenetal., 2014; Suietal., 2013)、A型花崗巖和雙峰式火山巖，這表明其明顯處于伸展的構(gòu)造背景，獅泉河-納木錯蛇綠混雜巖帶可能是班-怒洋的弧后洋盆，很難形成拉木那勒埃達克巖。Wenetal. (2008)認為岡底斯巖漿帶上的晚白堊世埃達克巖是雅魯藏布江洋北向平板俯沖的產(chǎn)物，而平板俯沖由于在俯沖過程中往往會形成隔熱層，一般不會形成巖漿作用(Gutscheretal., 2000)，而在拉薩板塊南緣發(fā)現(xiàn)眾多白堊世島弧成因的巖漿巖(Jietal., 2009)，這與平板俯沖的模式相悖。另外，對中、北拉薩板塊地殼厚度的研究表明，中岡底斯板塊具有比北拉薩板塊更大的地殼厚度，反映拉薩板塊由北向南陸殼成熟度逐漸變高的特征，暗示巖漿活動南向俯沖的極性(朱弟成等, 2006)。

近些年的研究表明，班-怒洋可能存在雙向俯沖過程(Zhuetal., 2016)，在羌塘板塊南緣和中北拉薩板塊分布的大量早白堊世巖漿巖被認為是雙向俯沖的重要證據(jù)(康志強等, 2009, 2010; Zhangetal., 2017)。Zhuetal. (2016)認為班-怒洋洋殼向南俯沖過程中在120～110Ma發(fā)生板片斷離，在之后進入陸-陸碰撞階段，拉薩與羌塘板塊持續(xù)的拼貼導(dǎo)致了北拉薩板塊地殼的加厚與區(qū)域顯著構(gòu)造縮減(Kappetal., 2007)。另外，在研究區(qū)廣泛發(fā)育一套晚白堊世的竟柱山組沉積建造，竟柱山組屬于典型的磨拉石建造，厚度巨大，前人認為，竟柱山組是班-怒洋閉合后快速造山的產(chǎn)物，是古大洋閉合后轉(zhuǎn)向陸相沉積環(huán)境的重要標志(李華亮等, 2016)。最新的研究結(jié)果表明，在研究區(qū)的竟柱山組礫巖中發(fā)現(xiàn)了88Ma的最小鋯石U-Pb諧和年齡(數(shù)據(jù)未發(fā)表)(圖2e)，這與拉木那勒巖體的侵位時代一致，這也進一步佐證了在該時期研究區(qū)發(fā)育顯著的地殼增厚與抬升。因此，綜上所述，我們認為拉木那勒巖體是班-怒洋閉合后，陸-陸碰撞加厚下地殼部分熔融的產(chǎn)物(圖11)，而地殼增厚可能是解釋北拉薩板塊晚白堊世巖漿巖成因的一個重要形成機制。

5 結(jié)論

(1)西藏尼瑪縣拉木那勒地區(qū)埃達克巖的侵位時代在88Ma左右，可能是北拉薩板塊晚白堊世巖漿活動的產(chǎn)物。

(2)拉木那勒埃達克巖具有高SiO2、Al2O3、Sr、Sr/Y比值，低Y、Yb，輕稀土富集，輕重稀土分異明顯，無明顯負Eu異常等特征，具有埃達克巖的地球化學(xué)特征。

(3)拉木那勒埃達克巖可能是班-怒洋殼南向俯沖閉合后，陸-陸碰撞加厚下地殼部分熔融的產(chǎn)物，地殼增厚可能是解釋北拉薩板塊晚白堊世巖漿巖成因的一個重要機制。

致謝衷心的感謝《巖石學(xué)報》副主編俞良軍對本文的耐心指導(dǎo)和幫助。感謝中國地質(zhì)科學(xué)院唐菊興研究員、宋揚副研究員以及中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所蘭中伍副研究員對本文的細心指導(dǎo)及提出的寶貴意見。感謝吉林大學(xué)西藏科研隊的老師及同學(xué)們?yōu)楸疚奶峁┑臒o私幫助。